JP2000059147A - Mixer circuit - Google Patents

Mixer circuit

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JP2000059147A
JP2000059147A JP10234858A JP23485898A JP2000059147A JP 2000059147 A JP2000059147 A JP 2000059147A JP 10234858 A JP10234858 A JP 10234858A JP 23485898 A JP23485898 A JP 23485898A JP 2000059147 A JP2000059147 A JP 2000059147A
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cell pair
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敬 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mixer circuit for simultaneously reducing distortion and reducing noise. SOLUTION: This mixer circuit is provided with a circuit 42 for which four transistors are double balance connected and the circuit for adding differential high frequency signals 47 and 48 to the two sets of common emitters of the double balance connected circuit by a differential amplifier 41. The operation currents of the double balance connected circuit and the differential amplifier are mutually independent. The operation currents for respectively performing an optimum operation are supplied to the respective ones of the differential amplifier and a Gilbert cell pair (circuit for which four transistors are double balance connected), the noise is reduced and the distortion is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、映像伝送装置や移
動体通信機器などで使用される高周波ミキサー回路に関
し、特に、低雑音、低歪みの信号を出力できるようにし
たものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency mixer circuit used in a video transmission device, a mobile communication device and the like, and more particularly to a device capable of outputting a low-noise and low-distortion signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、移動体通信機器などでは、RF信
号に局発信号(LO)を混合してIF信号を取り出すた
めに、半導体集積回路で形成されたギルバートセル型ミ
キサー回路が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a mobile communication device or the like, a Gilbert cell type mixer circuit formed of a semiconductor integrated circuit is used to extract an IF signal by mixing a local oscillation signal (LO) with an RF signal. I have.

【0003】このギルバートセル型ミキサー回路は、2
重平衡型ミキサー回路であり、図9に示す構成を備えて
いる。まず、このミキサー回路の動作原理を説明する。
This Gilbert cell type mixer circuit has two
This is a double balanced mixer circuit having the configuration shown in FIG. First, the operation principle of the mixer circuit will be described.

【0004】このミキサー回路では、RF信号がRF入
力端子27、28から差動増幅器21に加えられ、また、LO
信号がLO信号入力端子29、30からギルバートセル対22
に加えられ、IF信号がIF出力端子31、32から出力さ
れる。
In this mixer circuit, an RF signal is applied to differential amplifier 21 from RF input terminals 27 and 28,
The signal is input from the LO signal input terminals 29 and 30 to the Gilbert cell pair 22
, And an IF signal is output from IF output terminals 31 and 32.

【0005】ギルバートセル対22は、2重平衡接続され
た4つのトランジスタを具備し、これらのトランジスタ
の共通コレクタは、出力負荷25、26を介してVccに接
続している。
The Gilbert cell pair 22 comprises four transistors in a double balanced connection, the common collectors of which are connected to Vcc via output loads 25,26.

【0006】差動増幅器21は、2つのNPN型バイポー
ラトランジスタ23、24と、これらのトランジスタのエミ
ッタ間に配置された抵抗器33とを具備し、各エミッタ
は、差動増幅器21及びギルバートセル対22に動作電流を
供給する定電流源34に接続している。
The differential amplifier 21 comprises two NPN bipolar transistors 23 and 24 and a resistor 33 disposed between the emitters of these transistors, each emitter being composed of a differential amplifier 21 and a Gilbert cell pair. It is connected to a constant current source 34 that supplies an operating current to 22.

【0007】RF入力信号は、RF入力端子27、28から
平衡信号として差動増幅器21に加えられるか、RF入力
端子27、28のどちらか一方を高周波的に接地することに
より、不平衡信号として差動増幅器21に加えられる。
The RF input signal is applied to the differential amplifier 21 as a balanced signal from the RF input terminals 27 and 28, or as an unbalanced signal by grounding one of the RF input terminals 27 and 28 at high frequency. It is applied to the differential amplifier 21.

【0008】加えられたRF入力信号は、差動増幅器21
によって、差動RF電流出力に変換され、これら差動電
流出力は、それぞれ、トランジスタ23、24のコレクタで
得られる。
[0008] The applied RF input signal is applied to a differential amplifier 21.
To the differential RF current outputs, which are obtained at the collectors of transistors 23 and 24, respectively.

【0009】一方、LO信号は、LO信号入力端子29、
30から平衡信号としてギルバートセル対22に加えられる
か、あるいは、LO信号入力端子29、30のどちらか一方
を高周波的に接地することにより、不平衡信号としてギ
ルバートセル対22に加えられる。
On the other hand, the LO signal is supplied to an LO signal input terminal 29,
The signal 30 is applied to the Gilbert cell pair 22 as a balanced signal, or is applied to the Gilbert cell pair 22 as an unbalanced signal by grounding one of the LO signal input terminals 29 and 30 at high frequency.

【0010】このギルバ−トセル対22は、そこに加えら
れるLO信号が適度に大きければ、図10の91に示すよ
うに、LO信号によって制御される単なる電流切り替え
スイッチとして動作する。従って、差動増幅器21を構成
するトランジスタのコレクタをギルバートセル対22のエ
ミッタに接続することにより、ギルバートセル対のコレ
クタには、入力RF信号とLO信号との積を含んだ電流
が現われる。
If the applied LO signal is moderately large, the Gilbert cell pair 22 operates as a mere current switch controlled by the LO signal, as shown at 91 in FIG. Accordingly, by connecting the collector of the transistor constituting the differential amplifier 21 to the emitter of the Gilbert cell pair 22, a current including the product of the input RF signal and the LO signal appears at the collector of the Gilbert cell pair.

【0011】IF出力信号は、負荷25、26を介して、I
F出力端子31、32に平衡出力として得られる。
[0011] The IF output signal is supplied to the I
Obtained as balanced outputs at the F output terminals 31 and 32.

【0012】この従来のミキサー回路において、相互変
調歪みを低減しようとする場合、差動増幅器21を構成す
るトランジスタのエミッタ間の抵抗33を大きくして帰還
量を増やすか、または、差動増幅器21のトランジスタの
バイアス電流34を大きくする方法がとられる。
In order to reduce the intermodulation distortion in the conventional mixer circuit, the resistance 33 between the emitters of the transistors constituting the differential amplifier 21 is increased to increase the amount of feedback, or A method of increasing the bias current 34 of the transistor is adopted.

【0013】エミッタ間の抵抗33を大きくするという方
法は、基本的に差動増幅器21の利得を下げて歪みを抑え
ることであり、感度、すなわち雑音指数の劣化を招いて
しまい、高周波ミキサーとしては好ましくない。
The method of increasing the resistance 33 between the emitters is basically to suppress the distortion by lowering the gain of the differential amplifier 21, which leads to deterioration of the sensitivity, that is, the noise figure. Not preferred.

【0014】差動増幅器21のバイアス電流34を大きくす
る方法は、差動増幅器21で発生する歪みと雑音とを小さ
くする。
The method of increasing the bias current 34 of the differential amplifier 21 reduces distortion and noise generated in the differential amplifier 21.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】差動増幅器21は、その
動作電流を大きくすると、差動増幅器21で発生する歪み
と雑音とは小さくなる。一方、ギルバ−トセル対22から
発生する雑音はショット雑音が主であり、その動作電流
を大きくすると、ギルバ−トセル対22から発生する雑音
が非常に大きくなる。このような理由から、差動増幅器
21及びギルバ−トセル対22の動作電流を同時に大きくす
ると、相互変調歪みは低減されるが、ギルバートセル対
22で発生する雑音が大きくなり、ミキサー回路全体とし
ての雑音指数劣化を招いてしまうという問題が有る。
When the operating current of the differential amplifier 21 is increased, the distortion and noise generated in the differential amplifier 21 are reduced. On the other hand, the noise generated from the Gilbert cell pair 22 is mainly shot noise, and when the operating current is increased, the noise generated from the Gilbert cell pair 22 becomes very large. For these reasons, differential amplifiers
When the operating currents of the pair 21 and the Gilbert cell 22 are simultaneously increased, the intermodulation distortion is reduced.
There is a problem that the noise generated at 22 increases and the noise figure of the entire mixer circuit deteriorates.

【0016】ミキサー回路全体として低歪みと低雑音と
を同時に実現しようとすると、ギルバートセル対22及び
差動増幅器21の各々における最適な動作電流の値は、異
なるのである。
In order to simultaneously realize low distortion and low noise in the entire mixer circuit, the optimum operating current value in each of the Gilbert cell pair 22 and the differential amplifier 21 is different.

【0017】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、低歪みと低雑音とを同時に実現し、また、映
像信号のように直流成分を含む広帯域な入力信号にも対
応できる半導体集積回路に適したミキサー回路を提供す
ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and realizes low distortion and low noise at the same time, and can cope with a wideband input signal containing a DC component such as a video signal. An object is to provide a mixer circuit suitable for an integrated circuit.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明のミキサ
ー回路は、ギルバートセル対と差動増幅器とに、互いに
独立した動作電流を設定できるように構成している。
Therefore, the mixer circuit of the present invention is configured so that the Gilbert cell pair and the differential amplifier can set independent operating currents.

【0019】そのため、差動増幅器とギルバ−トセル対
とに対して、それぞれが最適の動作を行なう動作電流を
供給することができ、低歪みで低雑音のミキサー回路を
実現することができる。
Therefore, it is possible to supply an operating current for performing an optimal operation to each of the differential amplifier and the Gilbert cell pair, thereby realizing a low distortion and low noise mixer circuit.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、4つのトランジスタを2重平衡接続した回路と、こ
の2重平衡接続した回路の2組の共通エミッタに差動高
周波信号を差動増幅器によって加える回路とを備えるミ
キサー回路において、この2重平衡接続した回路と差動
増幅器との動作電流が互いに独立であるように構成した
ものであり、差動増幅器及びギルバ−トセル対(4つの
トランジスタを2重平衡接続した回路)の各々に対し
て、それぞれが最適動作を行なう動作電流を供給するこ
とができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention provides a circuit in which four transistors are double-balanced and a differential high-frequency signal is applied to two sets of common emitters of the double-balanced circuit. In a mixer circuit including a circuit added by a differential amplifier, the operation currents of the double-balanced circuit and the differential amplifier are configured to be independent of each other, and the differential amplifier and the Gilbert cell pair ( An operation current for performing an optimum operation can be supplied to each of the four transistors (a circuit in which four transistors are double-balanced and connected).

【0021】請求項2に記載の発明は、この2重平衡接
続した回路と差動増幅器との動作電流の差に当たる電流
を、差動増幅器を構成する2組のトランジスタのコレク
タに供給する電流源を設けたものであり、ギルバ−トセ
ル対に対して、最適動作を行なう動作電流を供給するこ
とができ、直流成分をも含む広帯域な入力信号に適用し
て、低雑音且つ低歪みの出力を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a current source for supplying a current corresponding to a difference between operating currents of the double balanced circuit and the differential amplifier to collectors of two sets of transistors constituting the differential amplifier. It can supply an operating current for performing an optimal operation to the Gilbert cell pair, and can be applied to a wideband input signal including a DC component to produce an output with low noise and low distortion. Obtainable.

【0022】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】(第1の実施形態)第1の実施形態のミキ
サー回路は、図1に示すように、差動増幅器41とギルバ
ートセル対42とのバイアス電流源を別々に設け、差動増
幅器41を構成するトランジスタのコレクタ出力を、結合
キャパシタ43、44を介して、ギルバートセル対42を構成
するトランジスタのエミッタに交流的に結合している。
(First Embodiment) In a mixer circuit according to a first embodiment, as shown in FIG. 1, bias current sources for a differential amplifier 41 and a Gilbert cell pair 42 are separately provided. Is coupled to the emitters of the transistors constituting the Gilbert cell pair 42 via coupling capacitors 43 and 44 in an alternating manner.

【0024】LO入力端子49、50に加えられるLO信号
が十分大きければ、ギルバートセル対42は、図10の91
と同様に、単なる切り替えスイッチとして動作する。入
力RF信号は、RF端子47、48に加えられ、差動増幅器
41から、結合キャパシタ43、44を介して、ギルバートセ
ル対42を構成するトランジスタの低入力インピーダンス
のエミッタに加えられているので、ギルバ−トセル対42
から発生する歪みは、少ない動作電流でも非常に小さ
い。
If the LO signals applied to the LO input terminals 49 and 50 are sufficiently large, the Gilbert cell pair 42
Similarly, operates as a simple changeover switch. The input RF signal is applied to RF terminals 47 and 48,
Since the low-impedance emitter of the transistor constituting the Gilbert cell pair 42 is added to the low-impedance emitter of the transistor constituting the Gilbert cell pair 42 from the coupling capacitor 43, 44
Is very small even with a small operating current.

【0025】従って、ミキサー回路全体としての歪み
は、差動増幅器41によって発生する歪みが主であるが、
差動増幅器41の動作電流を、歪みと雑音とが小さくなる
ように大きく設定することによって、差動増幅器41での
歪みと雑音とを減らすことができる。
Therefore, the distortion as a whole of the mixer circuit is mainly the distortion generated by the differential amplifier 41,
By setting the operating current of the differential amplifier 41 large so that distortion and noise are reduced, distortion and noise in the differential amplifier 41 can be reduced.

【0026】一方、ギルバ−トセル対42で発生する歪み
は上記の理由により小さな動作電流でも十分に小さい。
また、ギルバートセル対42で発生する雑音は、ショット
雑音が主で、動作電流を小さくすることによって、ギル
バートセル対42から発生する雑音を小さくすることがで
きる。
On the other hand, the distortion generated in the Gilbert cell pair 42 is sufficiently small even with a small operating current for the above reason.
The noise generated by the Gilbert cell pair 42 is mainly shot noise, and the noise generated from the Gilbert cell pair 42 can be reduced by reducing the operating current.

【0027】図1のミキサー回路によれば、差動増幅器
41とギルバ−トセル対42との動作電流をそれぞれが最適
となるように独立に設定することが可能であり、低歪み
且つ低雑音のミキサー回路を実現することができる。
According to the mixer circuit shown in FIG.
The operating currents of the 41 and the Gilbert cell pair 42 can be independently set so as to optimize each other, and a low distortion and low noise mixer circuit can be realized.

【0028】(第2の実施形態)第2の実施形態では、
第1の実施形態(図1)の回路を更に改良したミキサー
回路について説明する。
(Second Embodiment) In the second embodiment,
A description will be given of a mixer circuit obtained by further improving the circuit of the first embodiment (FIG. 1).

【0029】図1の構成では、差動増幅器41とギルバー
トセル対42との結合にキャパシタ43、44を用いて交流結
合を行なっているため、低周波も含むような広帯域な入
力信号を通すためには、この結合キャパシタ43、44の値
を十分大きくしなければならない。
In the configuration shown in FIG. 1, since the differential amplifier 41 and the Gilbert cell pair 42 are AC-coupled using the capacitors 43 and 44, a wide-band input signal including a low frequency is passed. Therefore, the values of the coupling capacitors 43 and 44 must be sufficiently large.

【0030】そのため、図1のミキサー回路を半導体集
積回路で実現する場合に、キャパシタによって非常に大
きなチップ面積が占有されることになる。
Therefore, when the mixer circuit of FIG. 1 is realized by a semiconductor integrated circuit, a very large chip area is occupied by the capacitor.

【0031】また、半導体集積回路で実現されるキャパ
シタは、その容量値に大きなバラツキが有るため、ギル
バートセル対42のエミッタに加えられる信号にアンバラ
ンスを招き、歪みが発生する。
Also, since the capacitors realized by the semiconductor integrated circuits have large variations in capacitance values, the signals applied to the emitters of the Gilbert cell pair 42 are unbalanced, causing distortion.

【0032】さらに、図1のミキサー回路では、映像信
号のように直流成分を含む入力信号には本質的に対応で
きない。
Further, the mixer circuit shown in FIG. 1 cannot essentially handle an input signal containing a DC component such as a video signal.

【0033】第2の実施形態のミキサー回路は、こうし
た点を改善している。この回路は、図2に示すように、
ギルバートセル対2の動作電流を、差動増幅器1の動作
電流と違えるための電流源3、4を備えている。その他
の構成は、従来のミキサー回路(図9)と同じであり、
RF信号、LO信号の与え方、及びIF出力信号の取り
出し方についても変わりがない。
The mixer circuit according to the second embodiment improves on these points. This circuit, as shown in FIG.
Current sources 3 and 4 for making the operating current of the Gilbert cell pair 2 different from the operating current of the differential amplifier 1 are provided. Other configurations are the same as those of the conventional mixer circuit (FIG. 9).
There is no change in how to apply the RF signal and the LO signal and how to extract the IF output signal.

【0034】この回路において、動作電流源14、15は、
差動増幅器1の最適動作電流を差動増幅器1に供給し、
電流源3、4は、動作電流源14、15から供給される動作
電流とギルバートセル対2の最適動作電流との差電流を
差動増幅器1の2組のトランジスタのコレクタに供給す
る。従って、ギルバートセル対2には、ギルバートセル
対2の最適動作電流が供給されることになる。
In this circuit, the operating current sources 14 and 15
The optimum operating current of the differential amplifier 1 is supplied to the differential amplifier 1,
The current sources 3 and 4 supply the difference current between the operating current supplied from the operating current sources 14 and 15 and the optimum operating current of the Gilbert cell pair 2 to the collectors of the two transistors of the differential amplifier 1. Therefore, the Gilbert cell pair 2 is supplied with the optimum operating current of the Gilbert cell pair 2.

【0035】図3は、差動増幅器1のバイアス電流を5
mAとして、ギルバ−トセル対2の動作電流(Icc
Gilbert)を1mAから5mAまで変化させた時
の変換利得(Gain)と雑音指数(NF)とを示して
おり、また、図4は、同じ条件下における3次の入力イ
ンターセプトポイント(IP3in)と雑音指数(N
F)とを示している。これらの図において、ギルバ−ト
セル対2の動作電流(Icc Gilbert)が5m
Aの時は、図9に示す従来のミキサー回路の特性とな
る。
FIG. 3 shows that the bias current of the differential amplifier 1 is 5
mA, the operating current of the Gilbert cell pair 2 (Icc
4 shows the conversion gain (Gain) and the noise figure (NF) when G.I.Gilbert is changed from 1 mA to 5 mA. FIG. 4 shows the third-order input intercept point (IP3in) and noise under the same conditions. Exponent (N
F). In these figures, the operating current (Icc Gilbert) of the Gilbert cell pair 2 is 5 m.
At the time of A, the characteristic becomes that of the conventional mixer circuit shown in FIG.

【0036】図4によると、ギルバートセル対2の動作
電流(Icc Gilbert)を増やしていくと、ミ
キサー回路全体の雑音指数(NF)が単調に悪化してい
くのが分かる。3次の入力インターセプトポイント(I
P3in)は、ギルバートセル対2の動作電流(Icc
Gilbert)とともに大きくなり、約2mAで最
大となっている。
FIG. 4 shows that as the operating current (Icc Gilbert) of the Gilbert cell pair 2 is increased, the noise figure (NF) of the entire mixer circuit monotonically deteriorates. Third input intercept point (I
P3in) is the operating current of the Gilbert cell pair 2 (Icc
Gilbert), and reaches a maximum at about 2 mA.

【0037】図3によると、変換利得(Gain)は、
1mAから5mAというギルバートセル対の動作電流範
囲内で0.4dB以内でほぼ一定である。
According to FIG. 3, the conversion gain (Gain) is
It is almost constant within 0.4 dB within the operating current range of the Gilbert cell pair from 1 mA to 5 mA.

【0038】このように、差動増幅器1のバイアス電流
を5mA、ギルバートセル対2の動作電流を2mAとす
ることにより、従来のミキサー回路に比べて、雑音指数
(NF)は約1.6dBの改善、3次の入力インターセ
プトポイント(IP3in)は約1.5dBmの改善効
果が得られる。変換利得(Gain)に関しては、従来
のミキサー回路と同じ値が実現できる。
As described above, by setting the bias current of the differential amplifier 1 to 5 mA and the operating current of the Gilbert cell pair 2 to 2 mA, the noise figure (NF) is about 1.6 dB as compared with the conventional mixer circuit. Improvement The third-order input intercept point (IP3in) has an improvement effect of about 1.5 dBm. Regarding the conversion gain (Gain), the same value as that of the conventional mixer circuit can be realized.

【0039】このように、図2のミキサー回路では、差
動増幅器1に動作電流源14、15から差動増幅器1の最適
動作電流が供給され、また、電流源3、4からの差電流
の供給によって、ギルバートセル対2の最適動作電流が
ギルバートセル対2に与えられる。そのため、従来のミ
キサー回路に比べて、消費電流を増やすことも、変換利
得を損なうこともなく、雑音指数と3次の入力インター
セプトポイント(IP3in)とを改善することがで
き、その実用的効果は大なるものがある。
As described above, in the mixer circuit of FIG. 2, the optimum operating current of the differential amplifier 1 is supplied from the operating current sources 14 and 15 to the differential amplifier 1, and the differential current from the current sources 3 and 4 is The supply provides the Gilbert cell pair 2 with the optimal operating current of the Gilbert cell pair 2. Therefore, as compared with the conventional mixer circuit, the noise figure and the third-order input intercept point (IP3in) can be improved without increasing the current consumption and without deteriorating the conversion gain. There is something great.

【0040】さらに、図2のミキサー回路は、入力周波
数を制限するような素子を用いていないので、入力RF
信号としては直流も許される。
Further, since the mixer circuit of FIG. 2 does not use an element for limiting the input frequency, the input RF
DC is also allowed as a signal.

【0041】(第3の実施形態)第3の実施形態の回路
を示す図5は、第2の実施形態(図2)のミキサー回路
の電流源3、4を、PNP型バイポーラトランジスタ8
1、82、83によるカレントミラ−で実現した場合を示し
ている。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows a circuit of a third embodiment. FIG. 5 shows that the current sources 3 and 4 of the mixer circuit of the second embodiment (FIG. 2) are connected to a PNP-type bipolar transistor 8.
This shows a case where the present invention is realized by a current mirror of 1, 82 and 83.

【0042】図5の回路図では、図2に比べて、余分に
電流源80を必要としているが、例えば、図6に示すよう
に、ミキサーの出力を能動負荷102を持つ差動増幅器101
を介して出力する場合は、能動負荷102のバイアスのた
めに、電流源100は元々必要である。また、図7のよう
に入力段がPNPトランジスタで構成されている差動増
幅器203を介してミキサーの出力を出す場合にも、能動
負荷201、202のバイアスのために、電流源200は元々必
要である。あるいは、図8に示すように、ミキサー部の
電流源34をカレントミラー301で構成し、電流源80をN
PNトランジスタ300で構成すれば、NPNトランジス
タ300は、定電流源301とカレントミラーをなし、なお且
つ、電流源80の代わりにもなる。図6〜図8に示したよ
うに、この電流源80は、実際の回路では、他の回路部で
用いられている電流源と併用できるので集積回路全体と
しての余分な消費電流の増加は招かない。
Although the circuit diagram of FIG. 5 requires an extra current source 80 as compared with FIG. 2, for example, as shown in FIG.
, The current source 100 is originally required due to the bias of the active load 102. Also, when the output of the mixer is output via the differential amplifier 203 whose input stage is formed of a PNP transistor as shown in FIG. 7, the current source 200 is originally required due to the bias of the active loads 201 and 202. It is. Alternatively, as shown in FIG. 8, the current source 34 of the mixer section is constituted by a current mirror 301, and the current source 80 is
With the PN transistor 300, the NPN transistor 300 forms a current mirror with the constant current source 301, and can also serve as the current source 80. As shown in FIGS. 6 to 8, this current source 80 can be used together with a current source used in another circuit part in an actual circuit, so that an extra increase in current consumption of the entire integrated circuit is caused. No

【0043】[0043]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のミキサー回路は、ギルバートセル対と差動増幅器との
動作電流をそれぞれ最適値に設定することが可能であ
り、低雑音且つ低歪みの出力を得ることができる。
As is apparent from the above description, the mixer circuit of the present invention can set the operating currents of the Gilbert cell pair and the differential amplifier to optimal values, respectively, and achieve low noise and low distortion. Can be obtained.

【0044】また、差動増幅器とギルバートセル対との
動作電流の差電流を供給する電流源を設けた回路では、
周波数制限する手段を持たないので、直流成分をも含む
広帯域な入力信号にも適用することが可能であり、消費
電流を増やすことなく低雑音且つ低歪みを実現すること
ができる。
In a circuit provided with a current source for supplying a difference current between operating currents of a differential amplifier and a Gilbert cell pair,
Since there is no means for limiting the frequency, the present invention can be applied to a wideband input signal including a DC component, and low noise and low distortion can be realized without increasing current consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態におけるミキサー回路
の回路図、
FIG. 1 is a circuit diagram of a mixer circuit according to a first embodiment of the present invention,

【図2】本発明の第2の実施形態におけるミキサー回路
の回路図、
FIG. 2 is a circuit diagram of a mixer circuit according to a second embodiment of the present invention;

【図3】変換利得(Gain)と雑音指数(NF)との
ギルバートセル対動作電流依存性を示す特性図、
FIG. 3 is a characteristic diagram showing Gilbert cell versus operating current dependence of conversion gain (Gain) and noise figure (NF);

【図4】3次入力換算インターセプトポイント(IP3
In)と雑音指数(NF)とのギルバートセル対動作電
流依存性を示す特性図、
FIG. 4 is a tertiary input conversion intercept point (IP3
Characteristic diagram showing Gilbert cell versus operating current dependence of In) and noise figure (NF),

【図5】本発明の第3の実施形態におけるミキサー回路
の回路図、
FIG. 5 is a circuit diagram of a mixer circuit according to a third embodiment of the present invention;

【図6】第3の実施形態におけるミキサー回路を適用し
た第1の回路、
FIG. 6 shows a first circuit to which the mixer circuit according to the third embodiment is applied,

【図7】第3の実施形態におけるミキサー回路を適用し
た第2の回路、
FIG. 7 shows a second circuit to which the mixer circuit according to the third embodiment is applied,

【図8】第3の実施形態におけるミキサー回路を適用し
た第3の回路、
FIG. 8 shows a third circuit to which the mixer circuit according to the third embodiment is applied,

【図9】従来のミキサー回路の回路図、FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional mixer circuit,

【図10】LO信号が十分大きな場合の従来のミキサー
回路の等価回路図である。
FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of a conventional mixer circuit when an LO signal is sufficiently large.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、41、61、101、203 差動増幅器 2、22、42、62 ギルバートセル対 3、4、14、15、34、80、301 定電流源 5、6、25、26、55〜58、65、66 出力負荷 7、8、27、28、47、48、67、68 RF信号入力端子 9、10、29、30、49、50、69、70 L0信号入力端子 11、12、31、32、51、52、71、72 IF信号出力端子 23、24 NPN型バイポーラトランジスタ 33、84〜86 抵抗器 43、44 結合キャパシタ 81〜83 PNP型バイポーラトランジスタ 91 ギルバートセル対の動作と等価な電流切り替えスイ
ッチ 100、200 電流源 102、201、202 能動負荷 300 NPNトランジスタ 301 カレントミラー
1, 21, 41, 61, 101, 203 Differential amplifier 2, 22, 42, 62 Gilbert cell pair 3, 4, 14, 15, 34, 80, 301 Constant current source 5, 6, 25, 26, 55 ~ 58, 65, 66 Output load 7, 8, 27, 28, 47, 48, 67, 68 RF signal input terminal 9, 10, 29, 30, 49, 50, 69, 70 L0 signal input terminal 11, 12, 31 , 32, 51, 52, 71, 72 IF signal output terminal 23, 24 NPN bipolar transistor 33, 84 to 86 Resistor 43, 44 Coupling capacitor 81 to 83 PNP bipolar transistor 91 Current equivalent to the operation of Gilbert cell pair Selector switch 100, 200 Current source 102, 201, 202 Active load 300 NPN transistor 301 Current mirror

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 4つのトランジスタを2重平衡接続した
回路と、前記2重平衡接続した回路の2組の共通エミッ
タに差動高周波信号を差動増幅器によって加える回路と
を備えるミキサー回路において、 前記2重平衡接続した回路と前記差動増幅器との動作電
流が、互いに独立であることを特徴とするミキサー回
路。
1. A mixer circuit comprising: a circuit in which four transistors are double-balanced connected; and a circuit in which a differential high-frequency signal is applied to two sets of common emitters of the double-balanced circuit by a differential amplifier. A mixer circuit, wherein operating currents of a double balanced connection circuit and the differential amplifier are independent of each other.
【請求項2】 前記2重平衡接続した回路と前記差動増
幅器との動作電流の差に当たる電流を、前記差動増幅器
を構成する2組のトランジスタのコレクタに供給する電
流源を具備していることを特徴とする請求項1に記載の
ミキサー回路。
2. A current source for supplying a current corresponding to a difference between operating currents of the double balanced circuit and the differential amplifier to collectors of two sets of transistors constituting the differential amplifier. The mixer circuit according to claim 1, wherein:
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