JP2002223126A

JP2002223126A - 周波数逓倍装置

Info

Publication number: JP2002223126A
Application number: JP2001019327A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kurokochi; 泰広黒河内; Kazuyoshi Arimura; 一義有村; Yoshinobu Hattori; 吉伸服部
Original assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu VLSI Ltd; Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-09
Also published as: US20020125924A1; DE10148238B4; US6466064B2; DE10148238A1

Abstract

(57)【要約】【課題】小規模な回路構成により、低消費電力で、複
数の逓倍周波数を選択して出力することができる周波数
逓倍装置を提供すること。【解決手段】入力周波数信号ｆと出力逓倍信号ｎｆと
から、原信号ａ、ｃと、±π／２の位相シフトした位相
シフト信号ｂ、ｄを作り、ミキシング回路１６、１７で
ミキシング、サミングアンプ１８で加算して出力周波数
信号ｆＯＵＴを出力する。この時、位相反転回路（差動
増幅回路１４及び選択回路（ＳＥＬ１）３３）で何れか
１つの信号の位相正反転制御を行ない、ミキシングされ
た周波数（ｎ±１）ｆのうちの何れか一方を選択的に出
力周波数信号ｆＯＵＴとして出力する。また選択回路
（ＳＥＬ２）３４により開閉スイッチ回路３２をオフし
て入力周波数信号ｆを遮断すると共に、ミキシング回路
１６、１７を差動増幅回路２５として動作させて、出力
逓倍信号ｎｆを出力周波数信号ｆＯＵＴに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数逓倍装置に
関するものであり、特に、移動体通信機器に使用される
周波数逓倍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の携帯電話等の移動体通信機器にお
いては、周波数の有効利用のため、送信キャリア周波数
帯の増加に伴い、キャリア周波数を切り替えて使用する
用途が増加してきており、周波数逓倍装置においても複
数の逓倍数の周波数を適宜選択することが必要となって
いる。一方、機器に対する多機能小型化の要求は留まる
ところを知らず、更に、移動体通信の代表である携帯電
話等の携帯機器を考える場合、その携帯性から通信動作
における低消費電流化も重要な性能指標となるものであ
る。

【０００３】従来では、移動体通信において必要となる
複数のキャリア周波数について、必要となる逓倍数を有
する周波数逓倍装置を周波数毎に組み込む方法で対応す
る他、図９に示す回路が使用されている。

【０００４】図９は、従来の周波数逓倍装置１００を示
す。ｎ逓倍の周波数逓倍器１０２、ミキサ回路１０１、
フィルタ回路Ａ１０４とフィルタ回路Ｂ１０５との２つ
のフィルタ回路、及びフィルタ回路１０４、１０５を選
択的に接続するスイッチ回路１０３とで構成される。周
波数ｆの入力周波数信号は、周波数逓倍器１０２に入力
されると共に、ミキサ回路１０１に入力される。また、
周波数逓倍器１０２によりｎ逓倍された周波数ｎｆの出
力逓倍信号も、ミキサ回路１０１に入力される。ミキサ
回路１０１では、入力される２つの信号ｆ及びｎｆとの
ミキシング処理が実行され、（ｎ―１）ｆの周波数を有
する信号と（ｎ＋１）ｆの周波数を有する信号とが混合
されて出力される。この出力信号は、図１０に示すよう
なスペクトラムとなり、（ｎ―１）ｆの周波数信号と
（ｎ＋１）ｆの周波数信号とは、同じパワーレベルを有
しており選択性はない。従って、この２つの周波数信号
（ｎ−１）ｆ、（ｎ＋１）ｆがミキシングされた出力信
号から何れか一方の周波数信号を取り出すために、後段
のスイッチ回路１０３により、２つのフィルタ回路１０
４、１０５を選択的に接続する。即ち、（ｎ−１）ｆの
周波数信号を選択的に通過させるフィルタＡ１０４と、
（ｎ＋１）ｆの周波数信号を選択的に通過させるフィル
タＢ１０５とをスイッチ回路１０３で選択的に接続する
ことにより、何れか一方の周波数信号を出力するもので
ある。

【０００５】また、周波数の選択性を実現する他の方法
として、ＰＬＬ周波数シンセサイザを使用する方法も行
なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動体
通信において必要となる複数のキャリア周波数毎に周波
数逓倍装置を備える方法では、周波数逓倍装置が複数必
要となり、回路規模が大きくなってしまい機器の小型化
を妨げてしまうという問題がある。更に、個々の周波数
逓倍装置において消費される電力の総和としての機器の
消費電力も大きくなってしまい、携帯電話等の携帯機器
において必要とされる低消費電力性を実現することがで
きず問題である。

【０００７】また、図９に示す方法においても、出力信
号の周波数を選択するために、出力周波数（ｎ−１）
ｆ、（ｎ＋１）ｆ毎にフィルタ回路１０４、１０５を備
えなければならない。更に、複数のフィルタ回路１０
４、１０５を選択するスイッチ回路１０３も必要とな
る。更にこれに加えて出力周波数ｎｆの信号も選択出力
するためには、フィルタ回路を追加する必要がある。そ
のため上記の方法と同様に、回路規模が大きくなってし
まい機器の小型化を妨げると共に、消費電力も大きくな
ってしまい機器の低消費電力化を図ることができないと
いう問題がある。

【０００８】更に、ＰＬＬ周波数シンセサイザを使用す
る方法においても、ＰＬＬ周波数シンセサイザを構成す
る分周回路、カウンタ回路等のデジタル制御部分のほ
か、チャージポンプ回路、ローパスフィルタ回路等のア
ナログ部分が必要となり、更には電圧制御発振器やプリ
スケーラ等の高速動作が要求される回路部分も必要とな
る。従って、個々の回路部分に必要な制御システムが複
雑になり、回路規模が増大すると共に、消費電力も大き
なものとなって、機器の小型化、低消費電力化を十分に
図ることができない虞がある。

【０００９】本発明は前記従来技術の問題点を解消する
ためになされたものであり、小規模な回路構成により、
低消費電力で、複数の逓倍周波数を選択して出力するこ
とができる周波数逓倍装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係る周波数逓倍装置は、入力周波数信号
を所定逓倍数に逓倍して出力逓倍信号を出力する周波数
逓倍器、入力周波数信号と出力逓倍信号とをミキシング
するミキサ回路、及びミキサ回路のミキシング特性を選
択して出力周波数信号を出力する倍数選択回路を備える
ことを特徴とする。

【００１１】請求項１の周波数逓倍装置では、倍数選択
回路により、外付け回路により選択を行なうことなく、
ミキサ回路自身のミキシング特性を選択して、入力周波
数信号と出力逓倍信号とのミキシング信号から、所定逓
倍数の出力周波数信号を選択して出力する。

【００１２】これにより、ミキサ回路のミキシング特性
を選択することにより、入力周波数信号と出力逓倍信号
との間で生成される複数の周波数信号のうちから１つの
周波数信号を選択して出力周波数信号として出力するこ
とができる。従って、使用する周波数毎に周波数逓倍装
置を個々に備える必要がなく、また、ミキサ回路からの
出力信号を外付けのフィルタ回路等により分離・選択す
る必要もない。更に、ＰＬＬ周波数シンセサイザ等の制
御システムが複雑な回路構成を備える必要もない。その
ため、複数の周波数信号を選択的に出力する周波数逓倍
装置を構成する回路を小規模回路にて構成することがで
き、周波数逓倍装置の小型化を図ることができる。ま
た、小規模回路にて構成することができるため、回路動
作上の消費電力を低減することができ低消費電力化の要
請に合致した回路構成を実現することができる。更に、
構成回路における回路動作も簡易であり複雑な制御シス
テムは不要となって安定した回路動作をさせることがで
きる。小型化、低消費電力性、及び安定動作を実現する
ことができ、移動体通信機器に用いて好適であると共
に、携帯電話等の携帯機器に使用して好適な周波数逓倍
装置を構成することができる。

【００１３】また、請求項２に係る周波数逓倍装置は、
請求項１に記載の周波数逓倍装置において、入力周波数
信号を基準とした出力周波数信号の所定逓倍数は、周波
数逓倍器による第１逓倍数、第１逓倍数に１を加算した
第２逓倍数、及び第１逓倍数から１を減算した第３逓倍
数の何れか１つであることを特徴とする。

【００１４】請求項２の周波数逓倍装置では、入力周波
数信号に対して、周波数逓倍器により定められる所定逓
倍数及び所定逓倍数に１を加減した逓倍数からなる、第
１乃至第３逓倍数のうちから択一的に選択される逓倍数
を有する出力周波数信号が出力される。

【００１５】これにより、周波数逓倍器により所定逓倍
数を設定すれば、所定逓倍数である第１逓倍数を中心に
隣接する逓倍数を有する出力周波数信号を選択的に出力
することができる。従って、複数の周波数逓倍装置、外
付けフィルタ回路等、あるいはＰＬＬ周波数シンセサイ
ザ等を備えることなく、キャリア周波数の切り替えに必
要な隣接する３つの逓倍数を有する出力周波数信号を小
規模回路にて構成することができる。そのため、周波数
逓倍装置の小型化を図ることができ、回路動作上の消費
電力を低減することもできる。更に、構成回路における
回路動作も簡易であり複雑な制御システムは不要となっ
て安定した回路動作をさせることができる。携帯電話等
の携帯機器を含めた移動体通信機器に使用して好適な周
波数逓倍装置を構成することができる。

【００１６】図１に、請求項１及び２に係る発明の動作
原理図を示し、図２に、その出力スペクトラムを示す。
図１の周波数逓倍装置０では、入力周波数信号ｆ（周波
数はｆ）は、ｎ逓倍の周波数逓倍器１０２に入力される
と共に、ミキサ回路１に入力される。また、周波数逓倍
器１０２によりｎ逓倍された出力逓倍信号ｎｆ（周波数
はｎｆ）もミキサ回路１に入力される。ミキサ回路１で
は、入力される２つの信号ｆ及びｎｆとのミキシング処
理が実行される。この時、倍数選択回路３によりミキサ
回路１のミキシング特性が選択されるため、ミキサ回路
１から出力される出力周波数信号ｆＯＵＴの周波数逓倍
数は、（ｎ―１）、ｎ、及び（ｎ＋１）の何れか１つが
選択されることとなる。

【００１７】出力周波数信号ｆＯＵＴのスペクトラムを
図２に示す。倍数選択回路３によるミキサ回路１のミキ
シング特性の選択により、（ｎ―１）ｆ、ｎｆ、及び
（ｎ＋１）ｆの何れか１つのパワーレベルが選択的に強
く出力されることを示している。従って、後段にフィル
タ回路等を設置することなく出力周波数信号ｆＯＵＴを
選択的に出力することができる。

【００１８】また、請求項３に係る周波数逓倍装置は、
請求項１又は２に記載の周波数逓倍装置において、ミキ
サ回路として使用されるシングル・サイド・バンド・ミ
キサ回路には、入力周波数信号、出力逓倍信号、及びそ
れぞれの信号の位相シフト信号のうちの何れか１つの信
号の位相を正反転制御する位相反転回路が備えられてい
ることを特徴とする。

【００１９】請求項３の周波数逓倍装置では、回路外部
から入力される入力周波数信号と出力逓倍信号、及び回
路内部で生成される位相シフト信号の何れか１つの信号
の位相を正反転制御してミキシング動作を行う。

【００２０】これにより、ミキシング結果として出力さ
れる２つの周波数信号のうちの一方の信号のみを出力す
るシングル・サイド・バンド・ミキサ回路の利点を活か
せば、ミキシング信号の位相を反転することにより他方
の信号も選択的に出力できるので、位相反転回路によ
り、ミキシングされる信号のうち何れか１つの信号の位
相を正反転制御してやれば、ミキシング信号のうちの何
れか１つの信号を選択的に出力することができる。従っ
て、複数の周波数逓倍装置、外付けフィルタ回路等、あ
るいはＰＬＬ周波数シンセサイザ等を備えることなく、
キャリア周波数の切り替えに必要な逓倍数を有する出力
周波数信号を小規模回路にて構成することができる。そ
のため、周波数逓倍装置の小型化を図ることができ、回
路動作上の消費電力を低減することもできる。更に、構
成回路における回路動作も簡易であり複雑な制御システ
ムは不要となって安定した回路動作をさせることができ
る。携帯電話等の携帯機器も含めた移動体通信機器に使
用して好適な周波数逓倍装置を構成することができる。

【００２１】また、請求項４に係る周波数逓倍装置は、
請求項３に記載の周波数逓倍装置において、位相反転回
路は、差動信号である何れか１つの信号が入力される差
動増幅回路と、差動増幅回路における入出力信号の関係
を正反転制御する反転切替回路とを備えることを特徴と
する。

【００２２】請求項４の周波数逓倍装置では、反転切替
回路により、差動増幅回路における入力信号に対する出
力信号の関係を正反転制御して、差動増幅回路に入力さ
れる、入力周波数信号、出力逓倍信号、及び位相シフト
信号の何れか１つの信号の位相を正反転制御する。

【００２３】これにより、差動増幅回路における入力信
号と出力信号との接続関係を逆転させるだけで、位相の
反転を行なうことができる。従って、反転切替回路とし
て信号経路の切り替えを行なう簡単な回路構成があれ
ば、複数の周波数逓倍装置、外付けフィルタ回路等、あ
るいはＰＬＬ周波数シンセサイザ等を備えることなく、
キャリア周波数の切り替えに必要な逓倍数を有する出力
周波数信号を小規模回路にて構成することができる。そ
のため、周波数逓倍装置の小型化を図ることができ、回
路動作上の消費電力を低減することもできる。更に、構
成回路における回路動作も簡易であり複雑な制御システ
ムは不要となって安定した回路動作をさせることができ
る。携帯電話等の携帯機器も含めた移動体通信機器に使
用して好適な周波数逓倍装置を構成することができる。

【００２４】また、請求項５に係る周波数逓倍装置は、
請求項３に記載の周波数逓倍装置において、差動信号で
ある何れか１つの信号が入力され、その差動入力に対す
る差動出力が反転関係となるように差動出力同士が接続
された２組の差動増幅回路と、そのうちの何れか一方に
選択的にバイアス電流を供給するバイアス選択回路とを
備える位相反転回路を有することを特徴とする。

【００２５】請求項５の周波数逓倍装置では、バイアス
選択回路により２組の差動増幅回路のうちの何れか一方
に選択的にバイアス電流を供給する。２組の差動増幅回
路は、差動入力に対する差動出力が反転関係となるよう
に差動出力が接続されているので、選択的なバイアス電
流の供給により、入力周波数信号、出力逓倍信号、及び
位相シフト信号の何れか１つの信号の位相を正反転制御
する。

【００２６】これにより、２組の差動増幅回路のうちの
何れか一方に選択的にバイアス電流を供給するだけで位
相の反転を行なうことができる。従って、２組の差動増
幅回路及びバイアス選択回路という簡単な回路構成によ
り、複数の周波数逓倍装置、外付けフィルタ回路等、あ
るいはＰＬＬ周波数シンセサイザ等を備えることなく、
キャリア周波数の切り替えに必要な逓倍数を有する出力
周波数信号を小規模回路にて構成することができる。そ
のため、周波数逓倍装置の小型化を図ることができ、回
路動作上の消費電力を低減することもできる。更に、構
成回路における回路動作も簡易であり複雑な制御システ
ムは不要となって安定した回路動作をさせることができ
る。携帯電話等の携帯機器も含めた移動体通信機器に使
用して好適な周波数逓倍装置を構成することができる。

【００２７】また、請求項６に係る周波数逓倍装置は、
請求項５に記載の周波数逓倍装置において、２組の差動
増幅回路における個々の差動増幅回路にバイアス電流を
供給する位相反転バイアス回路と、位相反転バイアス回
路と個々の差動増幅回路との間を接続する第１スイッチ
回路を備えることを特徴とする。

【００２８】請求項６の周波数逓倍装置では、バイアス
選択回路により第１スイッチ回路を制御して、２組の差
動増幅回路のうちの何れか一方の差動増幅回路に位相反
転バイアス回路を接続する。

【００２９】これにより、第１スイッチ回路のうち、オ
ンする側に接続されている差動増幅回路に位相反転バイ
アス回路が接続され、この差動増幅回路が活性化され
る。そして、２組の差動増幅回路のうちの何れか一方に
選択的にバイアス電流を供給することで位相の反転を行
なうことができる。従って、２組の差動増幅回路、位相
バイアス回路、両者を選択的に接続する第１スイッチ回
路、及び第１スイッチ回路を制御するバイアス選択回路
という簡単な回路構成により、複数の周波数逓倍装置、
外付けフィルタ回路等、あるいはＰＬＬ周波数シンセサ
イザ等を備えることなく、キャリア周波数の切り替えに
必要な逓倍数を有する出力周波数信号を小規模回路にて
構成することができる。そのため、周波数逓倍装置の小
型化を図ることができ、回路動作上の消費電力を低減す
ることもできる。更に、構成回路における回路動作も簡
易であり複雑な制御システムは不要となって安定した回
路動作をさせることができる。携帯電話等の携帯機器も
含めた移動体通信機器に使用して好適な周波数逓倍装置
を構成することができる。

【００３０】また、請求項７に係る周波数逓倍装置は、
請求項３乃至６の少なくとも何れか１項に記載の周波数
逓倍装置において、差動信号である入力周波数信号が入
力される入力信号差動対と、同じく差動信号である出力
逓倍信号が入力される逓倍信号差動対とを備えたシング
ル・サイド・バンド・ミキサ回路と、シングル・サイド
・バンド・ミキサ回路への入力周波数信号の入力経路を
開閉制御する開閉スイッチ回路を備え、開閉スイッチ回
路により入力周波数信号の入力を遮断した際、逓倍信号
差動対は差動増幅回路として構成されることを特徴とす
る。

【００３１】請求項７の周波数逓倍装置では、開閉スイ
ッチ回路により入力周波数信号の入力を遮断した際、逓
倍信号差動対は差動増幅回路として構成される。

【００３２】これにより、通常はシングル・サイド・バ
ンド・ミキサ回路の構成要素として動作する逓倍信号差
動対を、開閉スイッチ回路により入力周波数信号の入力
を遮断した際には差動増幅回路として構成して出力逓倍
信号を出力することができる。更に、位相を正反転して
ミキシング信号の何れか一方を選択的に出力する位相反
転回路によりミキシング信号のうちの何れか１つの信号
を選択的に出力することができる。従って、複数の周波
数逓倍装置、外付けフィルタ回路等、あるいはＰＬＬ周
波数シンセサイザ等を備えることなく、キャリア周波数
の切り替えに必要な隣接する３つの逓倍数を有する出力
周波数信号を小規模回路にて構成することができる。そ
のため、周波数逓倍装置の小型化を図ることができ、回
路動作上の消費電力を低減することもできる。更に、構
成回路の回路動作も簡易であり複雑な制御システムは不
要となって安定した回路動作をさせることができる。携
帯電話等の携帯機器も含めた移動体通信機器に使用して
好適な周波数逓倍装置を構成することができる。

【００３３】また、請求項８に係る周波数逓倍装置は、
請求項７に記載の周波数逓倍装置において、相互に反転
関係にある差動出力同士が接続された第１及び第２差動
対を備えた逓倍信号差動対と、第１及び第２差動対を能
動負荷とする第３差動対を備えた入力信号差動対と、第
３差動対の基準端子を結合する抵抗素子と、基準端子の
各々に接続される２組のミキサバイアス回路と、その一
方と基準端子との間を接続する第２スイッチ回路と、入
力周波数信号の入力を開閉スイッチ回路により遮断した
際に、第３差動対のうち第２スイッチ回路が接続されて
いない側の構成素子を導通状態にバイアスする非平衡バ
イアス回路とを備えることを特徴とする。

【００３４】請求項８の周波数逓倍装置では、入力周波
数信号の入力を遮断した際、第２スイッチ回路をオフ
し、更に、第３差動対のうち第２スイッチ回路が接続さ
れていない側の構成素子を導通状態にバイアスして、こ
の構成素子に接続されている第１あるいは第２差動対の
一方を差動増幅回路として動作させる。

【００３５】これにより、通常はシングル・サイド・バ
ンド・ミキサ回路の構成要素として動作する逓倍信号差
動対における第１あるいは第２差動対を、開閉スイッチ
回路により入力周波数信号の入力を遮断した際には差動
増幅回路として動作させて、出力逓倍信号を出力するこ
とができる。更に、位相を正反転してミキシング信号の
何れか一方を選択的に出力する位相反転回路により、ミ
キシング信号のうちの何れか１つの信号を選択的に出力
することができる。従って、複数の周波数逓倍装置、外
付けフィルタ回路等、あるいはＰＬＬ周波数シンセサイ
ザ等を備えることなく、キャリア周波数の切り替えに必
要な隣接する３つの逓倍数を有する出力周波数信号を小
規模回路にて構成することができる。そのため、周波数
逓倍装置の小型化を図ることができ、回路動作上の消費
電力を低減することもできる。更に、構成回路における
回路動作も簡易であり複雑な制御システムは不要となっ
て安定した回路動作をさせることができる。携帯電話等
の携帯機器も含めた移動体通信機器に使用して好適な周
波数逓倍装置を構成することができる。

【００３６】また、請求項９に係る周波数逓倍装置は、
請求項１に記載の周波数逓倍装置において、周波数逓倍
器、ミキサ回路、及び倍数選択回路に加え、更に１つ以
上の他のミキサ回路と、１つ以上の他の倍数選択回路と
を備えることを特徴とする。

【００３７】請求項９の周波数逓倍装置では、入力周波
数信号、出力逓倍信号、出力周波数信号、あるいは１つ
の他のミキサ回路の出力信号のうちの何れか２つの信号
を、順次、別の他のミキサ回路に入力する。

【００３８】これにより、入力周波数信号、出力逓倍信
号、出力周波数信号、あるいは１つの他のミキサ回路の
出力信号のうちから２つの信号を適宜選択することによ
り、所望の逓倍数を有する出力信号を自由に生成するこ
とができる。

【００３９】また、請求項１０に係る周波数逓倍装置
は、請求項９に記載の周波数逓倍装置において、入力周
波数信号、出力逓倍信号、出力周波数信号、あるいは出
力信号を逓倍する他の周波数逓倍器を更に備えることを
特徴とする。

【００４０】請求項１０の周波数逓倍装置では、２つ以
上の所望の出力逓倍信号を入力信号としてミキシング動
作を行う。

【００４１】これにより、１つ以上の他の周波数逓倍器
も追加されるため、出力信号において得られる逓倍数の
自由度を更に向上させることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の周波数逓倍装置に
ついて具体化した第１及び第２実施形態を図３乃至図８
に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。図３は、周
波数逓倍装置の第１実施形態を示す回路図である。図４
は、第１実施形態における位相反転回路の第１具体例を
示す回路図である。図５は、第１実施形態における位相
反転回路の第２具体例を示す回路図である。図６は、第
１実施形態におけるミキシング回路を差動増幅回路構成
とする第１具体例を示す回路図である。図７は、第１実
施形態におけるミキシング回路を差動増幅回路構成とす
る第２具体例を示す回路図である。図８は、周波数逓倍
装置の第２実施形態示す回路図である。

【００４３】第１実施形態を図３乃至図７に示す。この
うち、図４、５は、シングル・サイド・バンド・ミキサ
回路１１において、入力される信号の位相を正反転制御
して、ミキシング動作により得られる２つの信号のう
ち、何れの信号を選択的に出力周波数信号として出力す
るかを決定する位相反転回路の具体例に付いて示したも
のである。また、図６、７は、通常は、シングル・サイ
ド・バンド・ミキサ回路１１として動作する回路の構成
要素である差動対２０乃至２２を、入力周波数信号の入
力を遮断した際には差動増幅回路２５として動作させる
具体例について説明したものである。

【００４４】先ず、図３を参照しながら、周波数逓倍装
置０Ａの第１実施形態について説明する。周波数逓倍装
置０Ａでは、周波数逓倍器１０２、ミキサ回路１１、及
び倍数選択回路３１の３つの回路ブロックにより構成さ
れる。

【００４５】入力周波数信号ｆ（周波数は、ｆ）は、所
定逓倍数ｎの周波数逓倍器１０２に入力されてｎ逓倍の
出力逓倍信号ｎｆ（周波数は、ｎｆ）を出力すると共
に、倍数選択回路３１における開閉スイッチ回路３２に
入力される。

【００４６】ミキサ回路１１は、シングル・サイド・バ
ンド・ミキサ回路にて構成されており、周波数逓倍器１
０２からの出力逓倍信号ｎｆ、及び開閉スイッチ回路３
２からの入力周波数信号ｆが入力される。入力された２
つの信号は、それぞれ位相シフタ−回路１２、１３に入
力される。位相シフタ−回路１２、１３は、原信号ａ、
及びｃを出力すると共に、原信号から＋π／２、及び−
π／２位相シフトした位相シフト信号ｂ、ｄを出力す
る。ここで、ミキサ回路１１では、ミキシング回路１
６、１７の構成上、差動信号が使用されることが一般的
であり、位相シフタ−回路１２、１３の出力信号ａ、
ｂ、ｃ、ｄは、各々差動信号として出力されるものとす
る。更に、入力周波数信号ｆ、出力逓倍信号ｎｆが差動
信号として入力される構成とすることも可能である。

【００４７】位相シフタ−回路１２、１３の例として
は、例えば、出力逓倍信号ｎｆとして、ｃｏｓ２πｎｆ
ｔの信号が位相シフタ−回路１２に入力されると、原信
号ａ、位相シフト信号ｂとして、ａ＝ｃｏｓ２πｎｆｔ・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）ｂ＝ｃｏｓ｛２πｎｆｔ＋π／２｝・・・・・・・・・・・（２）が出力される。また、位相シフタ−回路１３では、入力
周波数信号ｆとして、ｃｏｓ２πｆｔの信号が入力され
ると、原信号ｃ、位相シフト信号ｄとして、ｃ＝ｃｏｓ２πｆｔ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）ｄ＝ｃｏｓ｛２πｆｔ−π／２｝・・・・・・・・・・・・（４）が出力される。

【００４８】位相シフタ−回路１２，１３からの出力信
号ａ、ｂ、及びｃ、ｄは、差動増幅回路で構成されるレ
ベルシフト回路１４、１５を介して信号レベルの調整が
行なわれた後、信号ａと信号ｃがミキシング回路１６に
入力されてミキシングされてミキシング信号ＩＯＵＴが
出力され、信号ｂと信号ｄがミキシング回路１７に入力
されてミキシングされてミキシング信号ＱＯＵＴが出力
される。

【００４９】ミキシング回路１６、１７は、後述する図
６、あるいは図７に開示されている構成である。即ち、
信号ａあるいは信号ｂは、第１差動対２０及び第２差動
対２１に入力される。第１及び第２差動対２０、２１
は、共通の負荷抵抗Ｒ９、Ｒ１０に接続されるが、その
接続関係は、相互に反転関係にある差動出力同士が同じ
負荷抵抗Ｒ９、Ｒ１０に接続されるように構成される。
更に、両差動対２０，２１を負荷回路として第３差動対
２２が構成され、信号ｃあるいは信号ｄが入力される。
第３差動対２２の基準端子であるエミッタ端子間には、
抵抗素子Ｒ１５が接続され、ミキシング回路１６、１７
にバイアス電流を供給すべく、各エミッタ端子にはバイ
アス電流源が接続される。図６、あるいは図７では、バ
イアス電流レベル調整用のトランジスタＱ１５、Ｑ１６
を介してバイアス電流値設定用の抵抗素子Ｒ１３、Ｒ１
４が接地電位ＧＮＤに接続されてバイアス電流源回路を
構成する。

【００５０】式（１）乃至（４）の信号例について、ミ
キシングされた各ミキシング回路１６、１７の出力信号
ＩＯＵＴ、ＱＯＵＴは、ＩＯＵＴ＝ａ×ｃ＝ｃｏｓ２πｎｆｔ×ｃｏｓ２πｆｔ＝［ｃｏｓ２π｛ｎ＋１｝ｆｔ＋ｃｏｓ２π｛ｎ−１｝ｆｔ］／２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）ＱＯＵＴ＝ｂ×ｄ＝ｃｏｓ｛２πｎｆｔ＋π／２｝×ｃｏｓ｛２πｆｔ−π／２｝＝−ｓｉｎ２πｎｆｔ×ｓｉｎ２πｆｔ＝［ｃｏｓ２π｛ｎ＋１｝ｆｔ−ｃｏｓ２π｛ｎ−１｝ｆｔ］／２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６）となる。

【００５１】上記のミキシングされた２つの信号ＩＯＵ
Ｔ、ＱＯＵＴは、次段のサミングアンプ１８により加算
されて、出力周波数信号ｆＯＵＴとして出力される。出
力周波数信号ｆＯＵＴは、位相シフタ−回路１２、１３
により、±π／２の位相シフト量を与えられるため、サ
ミングアンプ１８により加算された結果としてミキシン
グ信号の一方の信号が出力されることとなる。式
（５）、（６）より、ｆＯＵＴ＝ＩＯＵＴ＋ＱＯＵＴ＝ｃｏｓ２π｛ｎ＋１｝ｆｔ・・・・・・・・・・（７）となる。

【００５２】以上の説明は、位相シフタ−回路１２、１
３の出力信号ａ、ｂ、ｃ、ｄの何れの信号も位相反転し
ない場合であり、ミキシング信号であるｃｏｓ２π｛ｎ
±１｝ｆｔのうち、（ｎ＋１）逓倍のｃｏｓ２π｛ｎ＋
１｝ｆｔのみが選択的に出力されることとなる。さて、
位相反転回路（レベルシフト回路（差動増幅回路）１４
及び選択回路（ＳＥＬ１）３３）により、何れか１つの
信号の位相が反転される場合について説明する。第１実
施形態においては、位相シフト信号ｄの位相が反転され
て反転信号／ｄとなるものとする。位相が反転される
と、／ｄ＝ｃｏｓ｛２πｆｔ＋π／２｝・・・・・・・・・・・・（８）従って、ミキシング回路１７の出力信号ＱＯＵＴは、ＱＯＵＴ＝ｂ×／ｄ＝ｃｏｓ｛２πｎｆｔ＋π／２｝×ｃｏｓ｛２πｆｔ＋π／２｝＝ｓｉｎ２πｎｆｔ×ｓｉｎ２πｆｔ＝［−ｃｏｓ２π｛ｎ＋１｝ｆｔ＋ｃｏｓ２π｛ｎ−１｝ｆｔ］／２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）となる。従って、出力周波数信号ｆＯＵＴは、ｆＯＵＴ＝ｃｏｓ２π｛ｎ−１｝ｆｔ・・・・・・・・・・（１０）となり、この場合は、ミキシング信号であるｃｏｓ２π
｛ｎ±１｝ｆｔのうち、（ｎ−１）逓倍のｃｏｓ２π
｛ｎ−１｝ｆｔのみが選択的に出力されることとなる。
即ち、位相シフト信号ｄの正反転制御をすることによ
り、出力周波数信号ｆＯＵＴには、ミキシング信号ｃｏ
ｓ２π｛ｎ±１｝ｆｔのうち、（ｎ−１）逓倍のｃｏｓ
２π｛ｎ−１｝ｆｔ、あるいは（ｎ＋１）逓倍のｃｏｓ
２π｛ｎ＋１｝ｆｔの何れか一方のみが選択的に出力さ
れることとなる。尚、位相反転回路（レベルシフト回路
（差動増幅回路）１４及び選択回路（ＳＥＬ１）３３）
の具体例については、図４の第１具体例、及び図５の第
２具体例により詳細を後述する。

【００５３】また、選択回路（ＳＥＬ２）３４は、ミキ
シング回路１６、１７を差動増幅回路２５として動作さ
せるための回路である。即ち、ｎ逓倍の出力逓倍信号ｎ
ｆを出力周波数信号ｆＯＵＴとして選択的に出力する場
合に、入力周波数信号ｆのミキサ回路１１への入力を遮
断するために、開閉スイッチ回路３２をオフすると共
に、選択回路（ＳＥＬ２）３４により、ミキシング回路
１６、１７のミキシング動作を止めて、構成回路の一部
を使用して差動増幅回路２５として動作させることによ
り、出力逓倍信号ｎｆを直接出力周波数信号ｆＯＵＴに
出力するものである。尚、ミキシング回路１６、１７を
差動増幅回路２５として動作させるための具体例につい
ては、図６の第１具体例、及び図７の第２具体例により
詳細を後述する。

【００５４】ここで、位相シフタ−回路１２、１３から
の出力信号ａ、ｂ、ｃ、ｄについて、信号ａ及び信号ｃ
を原信号とし、信号ｂ及び信号ｄをそれぞれ原信号ａ及
びｃから＋π／２、及び−π／２位相シフトした位相シ
フト信号として説明した。しかしながら、本発明はこれ
に限定されるものではなく、原信号の入れ替え、位相シ
フト信号の位相シフト方向等を入れ替えて構成しても同
様の結果を得ることができる。

【００５５】また、信号ｄについて位相反転回路（レベ
ルシフト回路（差動増幅回路）１４及び選択回路（ＳＥ
Ｌ１）３３）を説明したが、本発明はこれに限定される
ことはなく、他の何れの信号の位相を反転させる場合に
も同様の結果を得ることができる。

【００５６】次に、具体例につき説明する。先ず、位相
反転回路の具体例である。図４に第１具体例を示す。第
１具体例では、レベルシフト回路として差動出力を反転
関係において接続した２組の差動増幅回路１４と、入力
された信号の位相正反転を制御するために、２組の差動
増幅回路１４の何れか一方の差動増幅回路にバイアス電
流を供給する選択を行なうバイアス選択回路（ＳＥＬ
１）３３により構成される。選択される差動増幅回路の
入出力信号の接続関係が逆であるため、バイアス電流が
供給される差動増幅回路に応じて、差動入力信号に対す
る差動出力信号の位相を正反転制御することができるも
のである。

【００５７】バイアス選択回路（ＳＥＬ１）３３につい
ては、２種類のセレクタータイプを例示している。セレ
クタータイプ１を図４中の（Ａ）に示し、セレクタータ
イプ２を図４中の（Ｂ）に示す。（Ａ）のセレクタータ
イプ１では、バイアス電流を供給するために抵抗素子Ｒ
５とＲ６で構成される２組のバイアス回路にて位相反転
バイアス回路３３Ａが構成され、２組の差動増幅回路１
４との間は、２組のスイッチトランジスタＱ５とＱ６に
より第１スイッチ回路３３Ｂで接続される。即ち、抵抗
素子Ｒ５及びスイッチトランジスタＱ５によりトランジ
スタＱ１及びＱ２で差動対を構成する差動増幅回路にバ
イアス電流を供給し、抵抗素子Ｒ６及びスイッチトラン
ジスタＱ６によりトランジスタＱ３及びＱ４で差動対を
構成する差動増幅回路にバイアス電流を供給する構成で
ある。そして、制御回路（ＣＴＬ１）３３Ｃにより、ス
イッチトランジスタＱ５あるいはＱ６の何れか一方が択
一的に選択されることにより、差動入力信号の位相を正
反転制御するものである。

【００５８】（Ｂ）のセレクタータイプ２では、バイア
ス電流を供給するために抵抗素子Ｒ５で構成される１組
のバイアス回路３３Ａに、２組のスイッチトランジスタ
Ｑ５とＱ６とが接続されて分岐が形成され、それぞれが
第１及び第２切替回路として２組の差動増幅回路１４と
接続される。即ち、抵抗素子Ｒ５及びスイッチトランジ
スタＱ５によりトランジスタＱ１及びＱ２で差動対を構
成する差動増幅回路にバイアス電流を供給し、抵抗素子
Ｒ５及びスイッチトランジスタＱ６によりトランジスタ
Ｑ３及びＱ４で差動対を構成する差動増幅回路にバイア
ス電流を供給する構成である。そして、制御回路（ＣＴ
Ｌ１）３３Ｃにより、スイッチトランジスタＱ５あるい
はＱ６の何れか一方が択一的に選択されることにより、
差動入力信号の位相を正反転制御するものである。

【００５９】ここでは、位相反転バイアス回路３３Ａ、
あるいは１組のバイアス回路３３Ａとして、抵抗素子Ｒ
５、Ｒ６で構成する場合について説明した。しかしなが
ら、本発明はこれに限定されるものではなく、抵抗素子
に代えて、または抵抗素子に加えてトランジスタを使用
した定電流源回路やトランジスタ等を使用した能動負荷
回路等の、所定電流値を流す能力を有する回路であれば
使用することができる。

【００６０】図５に示す第２具体例では、レベルシフト
回路としての差動増幅回路１４における差動信号の入出
力関係を正反転制御すための反転切替回路３３を備えた
構成である。具体的には、図５中の（Ａ）は、反転切替
回路３３を差動入力信号の入力経路に設置することによ
り、差動増幅回路１４の差動入力端子への差動入力信号
の入力関係を逆転させて差動出力信号の位相を正反転制
御する場合である。また図５中の（Ｂ）は、反転切替回
路３３を差動出力信号の出力経路に設置することによ
り、差動増幅回路１４の差動出力端子への差動出力信号
の入出力関係を逆転させて位相を正反転制御する場合で
ある。更に図５中の（Ｃ）は、反転切替回路３３を差動
増幅回路１４の差動対と負荷回路との間に挿入すること
により、差動増幅回路１４の差動信号の入出力関係を逆
転させて位相を正反転制御する場合である。

【００６１】ここで、反転切替回路３３としては、図５
に示すようなスイッチトランジスタによる経路の切り替
えが可能な回路が考えられる。

【００６２】次に、ミキシング回路１６、１７を差動増
幅回路２５とする具体例につき説明する。図６に示す第
１具体例では、前述のミキシング回路１６、１７におい
ては、バイアス電流値設定用の抵抗素子Ｒ１３、Ｒ１４
がミキサバイアス回路２３を構成する。また、バイアス
電流レベル調整用のトランジスタＱ１５、Ｑ１６のうち
の一方のトランジスタＱ１６を第２スイッチ回路２４と
して構成する。第２スイッチ回路２４は、制御回路（Ｃ
ＴＬ２）３４Ａにより、オン・オフの制御がなされ、ミ
キシング回路１６、１７が通常のミキシング動作をする
場合には、トランジスタＱ１５と同一のバイアスＢＯＮ
を印加し、構成回路の一部を差動増幅回路２５として動
作させる場合には、オフ状態となるようにバイアスＢＯ
ＦＦを印加する。

【００６３】また、差動増幅回路２５として動作する場
合には、開閉スイッチ回路３２により入力周波数信号ｆ
の入力経路が遮断されるため、第３差動対２２には、入
力周波数信号ｃ及びその位相シフト信号ｄは入力されな
い。一方、第１差動対２０を含む回路構成を差動増幅回
路２５として動作させるためには、第３差動対２２の構
成トランジスタであるトランジスタＱ１３をオン状態に
しておく必要がある。そこで、非平衡バイアス回路３４
Ｂを活性化させることにより、トランジスタＱ１４に負
バイアスＢ−を印加してオフ状態にすると共に、トラン
ジスタＱ１３に正バイアスＢ＋を印加してオン状態にす
る。ミキサバイアス回路２３からのバイアス電流の供給
経路を確保することにより、第１差動対２０を含む回路
を差動増幅回路２５として動作させると共に、第２差動
対２１側をオフ状態に保つ。尚、制御回路（ＣＴＬ２）
３４Ａと非平衡バイアス回路３４Ｂにより、選択回路
（ＳＥＬ２）３４を構成する。この構成をとることによ
り、ミキシング回路１６、１７は、差動増幅回路２５と
して動作することができ、出力逓倍信号ｎｆを出力周波
数信号ｆＯＵＴとして出力することができる。

【００６４】図７に示す第２具体例では、バイアス電流
値設定用の抵抗素子Ｒ１３、Ｒ１４がミキサバイアス回
路２３を構成する。トランジスタＱ１５、Ｑ１６につい
ても、バイアスＢＯＮが印加されてオン状態となってお
り、バイアス電流レベル調整用としての機能を有する。
差動増幅回路２５として動作する場合には、開閉スイッ
チ回路３２により入力周波数信号ｆの入力経路が遮断さ
れるため、第１及び第２差動対２０、２１には、入力周
波数信号ｃ及びその位相シフト信号ｄは入力されない。
そこで、第３差動対２２を含む回路構成を差動増幅回路
２５として動作させるためには、第１及び第２差動対２
０、２１を非平衡状態にして何れか一方の側を構成する
トランジスタＱ９及びＱ１２、あるいはＱ１０及びＱ１
１をオン状態にしておく必要がある。そのため、非平衡
バイアス回路３４Ｂを活性化させることにより、トラン
ジスタＱ１０及びＱ１１に負バイアスＢ−を印加してオ
フ状態にすると共に、トランジスタＱ９及びＱ１２に正
バイアスＢ＋を印加してオン状態にするか、または、反
対方向にバイアスをする構成としてトランジスタＱ１０
及びＱ１１をオン状態とする。この構成により、第３差
動対２２から負荷回路Ｒ９、Ｒ１０への電流経路を確保
することができ、第３差動対２２を含む回路を差動増幅
回路２５として動作させることができる。尚、制御回路
（ＣＴＬ２）３４Ｂにより、選択回路（ＳＥＬ２）３４
を構成する。この構成をとることにより、ミキシング回
路１６、１７は、差動増幅回路２５として動作すること
ができ、出力逓倍信号ｎｆを出力周波数信号ｆＯＵＴと
して出力することができる。

【００６５】図８は、第２実施形態の構成を示す。基本
となる周波数逓倍装置０に対し、適宜、ミキサ回路１
Ａ、１Ｂ、倍数選択回路３Ａ、３Ｂ、ｍ逓倍の周波数逓
倍器１０２Ａを追加する構成である。入力周波数信号
ｆ、出力逓倍信号ｎｆ、ｍｆ、各段での出力周波数信号
（ｎ±１）ｆ、（２ｎ±１）ｆ、２ｎｆ、（ｎ＋２）ｆ
等を、適宜に組合わせれば、任意の逓倍数を有する出力
周波数信号ｆＯＵＴを作り出すことができる。

【００６６】以上詳細に説明したとおり、第１実施形態
に係る周波数逓倍装置０Ａでは、周波数逓倍器１０２、
シングル・サイド・バンド・ミキサ回路にて構成された
ミキサ回路１１、及び倍数選択回路３１の３つの回路ブ
ロックにより構成される。ミキサ回路１１では、入力周
波数信号ｆと、周波数逓倍器１０２の出力信号である出
力逓倍信号ｎｆとが入力されると、原信号ａ、ｃと、原
信号から±π／２の位相シフトした位相シフト信号ｂ、
ｄからミキシング回路１６、１７を介してミキシングさ
れた信号ＩＯＵＴ、ＱＯＵＴを得る。更にこれらの信号
ＩＯＵＴ、ＱＯＵＴをサミングアンプ１８により加算し
て出力周波数信号ｆＯＵＴが出力される。この時、位相
反転回路（レベルシフト回路（差動増幅回路）１４及び
選択回路（ＳＥＬ１）３３）により、何れか１つの信号
の位相の正反転制御を行なうことにより、ミキシングさ
れた周波数（ｎ±１）ｆのうちの何れか一方を選択的に
出力周波数信号ｆＯＵＴとして出力することができる。

【００６７】また、入力周波数信号ｆのミキサ回路１１
への入力を遮断するために開閉スイッチ回路３２をオフ
すると共に、選択回路（ＳＥＬ２）３４により、ミキシ
ング回路１６、１７のミキシング動作を止めて、構成回
路の一部を使用して差動増幅回路２５として動作させる
ことにより、出力逓倍信号ｎｆを直接出力周波数信号ｆ
ＯＵＴに出力することができる。

【００６８】これにより、使用する周波数毎に周波数逓
倍装置を個々に備える必要がなく、また、ミキサ回路か
らの出力信号を外付けのフィルタ回路等により分離・選
択する必要もない。更に、ＰＬＬ周波数シンセサイザ等
の制御システムが複雑な回路構成を備える必要もない。
そのため、複数の周波数信号を選択的に出力する周波数
逓倍装置０Ａを小規模回路にて構成することができ、周
波数逓倍装置０Ａの小型化を図ることができる。また、
小規模回路にて構成することができるため、回路動作上
の消費電力を低減することができ低消費電力化の要請に
合致した回路構成を実現することができる。更に、構成
回路０Ａの回路動作も簡易であり複雑な制御システムは
不要となって安定した回路動作をさせることができる。
小型化、低消費電力性、及び安定動作を実現することが
でき、移動体通信機器に用いて好適であると共に、携帯
電話等の携帯機器に使用して好適な周波数逓倍装置０Ａ
を構成することができる。

【００６９】また、周波数逓倍器１０２により所定逓倍
数ｎを設定すれば、所定逓倍数ｎである第１逓倍数ｎを
中心に隣接する逓倍数（ｎ±１）を有する出力周波数信
号ｆＯＵＴを選択的に出力することができる。従って、
大規模な回路を備えることなく、キャリア周波数の切り
替えに必要な隣接する３つの逓倍数（ｎ±１）、ｎを有
する出力周波数信号ｆＯＵＴを小規模回路にて構成する
ことができる。

【００７０】位相反転回路においては、レベルシフト回
路として差動出力を反転関係において接続した２組の差
動増幅回路１４と、入力された信号の位相正反転を制御
するために、２組の差動増幅回路１４の何れか一方の差
動増幅回路にバイアス電流を供給する選択を行なうバイ
アス選択回路（ＳＥＬ１）３３により構成される。入出
力信号の接続関係が逆であるため、バイアス電流が供給
される差動増幅回路に応じて、差動入力信号に対する差
動出力信号の位相を正反転制御することができる。

【００７１】これにより、ミキシング結果として出力さ
れる２つの周波数信号（ｎ±１）ｆのうちの一方の信号
のみを出力するシングル・サイド・バンド・ミキサ回路
１１の利点を活かせば、ミキシング信号の位相を反転す
ることにより他方の信号も選択的に出力できるので、位
相反転回路（１４及び３３）により、ミキシングされる
信号のうち何れか１つの信号の位相を正反転制御して何
れか１つの信号を選択的に出力することができる。従っ
て、複数の周波数逓倍装置、外付けフィルタ回路等、あ
るいはＰＬＬ周波数シンセサイザ等を備えることなく、
キャリア周波数の切り替えに必要な逓倍数を有する出力
周波数信号ｆＯＵＴを小規模回路にて構成することがで
きる。そのため、周波数逓倍装置０Ａの小型化を図るこ
とができ、回路動作上の消費電力を低減することもでき
る。更に、構成回路０Ａの回路動作も簡易であり複雑な
制御システムは不要となって安定した回路動作をさせる
ことができる。携帯電話等の携帯機器も含めた移動体通
信機器に使用して好適な周波数逓倍装置０Ａを構成する
ことができる。

【００７２】バイアス選択回路（ＳＥＬ１）３３として
は、バイアス回路を抵抗素子Ｒ５とＲ６で個々に構成し
た位相反転バイアス回路３３Ａに、個々にスイッチトラ
ンジスタＱ５とＱ６を接続して第１スイッチ回路３３Ｂ
とするタイプ（図４中、（Ａ））や、抵抗素子Ｒ５を共
有して１組のバイアス回路３３Ａとしながら、第１及び
第２切替回路という２組のスイッチトランジスタＱ５と
Ｑ６で選択分岐するタイプ（図４中、（Ｂ））がある。

【００７３】これにより、第１スイッチ回路３３Ｂを構
成するスイッチトランジスタＱ５、Ｑ６のうちオンする
側に接続される差動増幅回路に、位相反転バイアス回路
３３Ａが接続され、差動増幅回路が活性化される。そし
て、２組の差動増幅回路１４のうちの何れか一方に選択
的にバイアス電流を供給することで位相の反転を行なう
ことができる。従って、第１スイッチ回路３３Ｂにより
バイアス電流の経路の切り替えを簡単に行なうことがで
き、位相の正反転動作を簡易且つ確実に行うことができ
る。

【００７４】また、反転切替回路３３を備えて、レベル
シフト回路としての差動増幅回路１４における差動信号
の入出力関係を正反転させることもできる。具体的に
は、反転切替回路３３を差動入力信号の入力経路に設置
して、差動入力信号の入力関係を逆転させる場合（図５
中、（Ａ））、反転切替回路３３を差動出力信号の出力
経路に設置して、差動出力信号の出力関係を逆転させる
場合（図５中、（Ｂ））、反転切替回路３３を差動増幅
回路１４の差動対と負荷回路との間に挿入することによ
り、差動増幅回路１４の差動信号の入出力関係を逆転さ
せて位相を正反転制御する場合がある。

【００７５】また、差動増幅回路１４における差動入力
信号と差動出力信号との接続関係を逆転させるだけで、
位相の反転を行なうことができる。従って、反転切替回
路３３として経路切り替えを行なう簡単な構成により、
位相の正反転動作を簡易且つ確実に行うことができる。

【００７６】ミキシング回路１６、１７を差動増幅回路
２５とする構成については、ミキシング回路１６、１７
において、バイアス電流レベル調整用のトランジスタＱ
１５、Ｑ１６のうちの一方のトランジスタＱ１６を第２
スイッチ回路２４として構成する。そして制御回路（Ｃ
ＴＬ２）３４Ａにより、オン・オフの制御をし、差動増
幅回路２５を構成する場合には、オフ状態となるように
バイアスＢＯＦＦを印加する。更に開閉スイッチ回路３
２により入力周波数信号ｆの入力経路を遮断しながら、
第３差動対２２の構成トランジスタであるトランジスタ
Ｑ１３をオン状態にしておくために非平衡バイアス回路
３４Ｂを活性化させる。ミキサバイアス回路２３からの
バイアス電流の供給経路を確保して、第１差動対２０を
含む回路を差動増幅回路２５として動作させると共に、
第２差動対２１側をオフ状態に保つことができる。この
構成をとることにより、ミキシング回路１６、１７は、
差動増幅回路２５として動作することができ、出力逓倍
信号ｎｆを出力周波数信号ｆＯＵＴとして出力すること
ができる。

【００７７】また、開閉スイッチ回路３２により入力周
波数信号ｆの入力経路が遮断された際、第３差動対２２
を含む回路構成を差動増幅回路２５として動作させるた
めに、非平衡バイアス回路３４Ｂを活性化して、第１及
び第２差動対２０、２１を非平衡状態にして何れか一方
の側のトランジスタをオン状態にする。この構成によ
り、第３差動対２２から負荷回路Ｒ９、Ｒ１０への電流
経路を確保することができ、第３差動対２２を含む回路
を差動増幅回路２５として動作させることができる。こ
の構成をとることにより、ミキシング回路１６、１７
は、差動増幅回路２５として動作することができ、出力
逓倍信号ｎｆを出力周波数信号ｆＯＵＴとして出力する
ことができる。

【００７８】これにより、シングル・サイド・バンド・
ミキサ回路１１を構成する第１、第２、あるいは第３差
動対の何れかの作動対を差動増幅回路２５として使用す
ることができる。従って、複数の周波数逓倍装置、外付
けフィルタ回路等、あるいはＰＬＬ周波数シンセサイザ
等を備えることなく、小規模回路にて出力周波数信号ｆ
ＯＵＴとして出力逓倍信号ｎｆを出力することができ
る。

【００７９】第２実施形態に係る周波数逓倍装置０Ｂで
は、基本となる周波数逓倍装置０に対し、適宜、ミキサ
回路１Ａ、１Ｂ、倍数選択回路３Ａ、３Ｂ、ｍ逓倍の周
波数逓倍器１０２Ａを追加して、入力周波数信号ｆ、出
力逓倍信号ｎｆ、ｍｆ、各段での出力周波数信号（ｎ±
１）ｆ、（２ｎ±１）ｆ、２ｎｆ、（ｎ＋２）ｆ等を、
適宜に組合わせることができる。これにより、任意の逓
倍数を有する出力周波数信号ｆＯＵＴを作り出すことが
できる。

【００８０】尚、本発明は前記実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の
改良、変形が可能であることは言うまでもない。即ち、
位相シフタ−回路１２、１３からの出力信号ａ、ｂ、
ｃ、ｄとして、原信号の入れ替え、位相シフト信号の位
相シフト方向等を入れ替えて構成しても同様の結果を得
ることができる。また、信号ｄ以外の何れの信号につい
ても、位相反転させることができる。

【００８１】また、位相反転バイアス回路３３Ａ、ある
いは１組のバイアス回路３３Ａとして、抵抗素子Ｒ５、
Ｒ６に代えて、または抵抗素子Ｒ５、Ｒ６に加えて、ト
ランジスタを使用した定電流源回路や、トランジスタ等
を使用した能動負荷回路等の所定電流値を流す能力を有
する回路であれば使用することができる。

【００８２】更に、実施形態における説明において、バ
イポーラトランジスタを中心にして、一部スイッチトラ
ンジスタとしてＭＯＳトランジスタを使用して説明した
が、本発明は、これに限定されるものではなく、バイポ
ーラトランジスタの他、ＭＯＳトランジスタを使用して
構成することもできる。スイッチトランジスタについて
もＭＯＳトランジスタの他、バイポーラトランジスタ
や、ジャンクションＦＥＴ等を使用して構成することも
できる。

【００８３】（付記１）周波数逓倍器と、前記周波数
逓倍器の入力周波数信号と出力逓倍信号とをミキシング
するミキサ回路と、ミキサ回路におけるミキシング特性
を選択して、所定逓倍数の出力周波数信号のみを選択し
て出力する倍数選択回路とを備えることを特徴とする周
波数逓倍装置。（付記２）前記入力周波数信号を基準とした前記出力
周波数信号の前記所定逓倍数は、前記周波数逓倍器によ
る第１逓倍数、該第１逓倍数に１を加算した第２逓倍
数、及び該第１逓倍数から１を減算した第３逓倍数の何
れか１つであることを特徴とする付記１に記載の周波数
逓倍装置。（付記３）前記ミキサ回路は、シングル・サイド・バ
ンド・ミキサ回路であり、前記シングル・サイド・バン
ド・ミキサ回路は、前記入力周波数信号、前記出力逓倍
信号、及びそれぞれの信号の位相シフト信号のうちの何
れか１つの信号の位相を正反転制御する位相反転回路を
備えることを特徴とする付記１又は２に記載の周波数逓
倍装置。（付記４）前記位相シフト信号における位相シフト量
は、前記入力周波数信号及び前記出力逓倍信号のうちの
一方の原信号に対して＋π／２であり、他方の原信号に
対して−π／２であることを特徴とする付記３に記載の
周波数逓倍装置。（付記５）前記何れか１つの信号は、差動信号であ
り、前記位相反転回路は、前記何れか１つの信号が入力
される差動増幅回路と、前記差動増幅回路における入出
力信号の関係を正反転制御する反転切替回路とを備える
ことを特徴とする付記３に記載の周波数逓倍装置。（付記６）前記反転切替回路は、前記差動増幅回路へ
の前記何れか１つの信号の入力方向を切り替える入力切
替回路を備えることを特徴とする付記５に記載の周波数
逓倍装置。（付記７）前記反転切替回路は、前記差動増幅回路の
差動出力を切り替える出力切替回路を備えることを特徴
とする付記５に記載の周波数逓倍装置。（付記８）前記反転切替回路は、前記差動増幅回路を
構成する差動対と負荷回路との接続を切り替える負荷切
替回路を備えることを特徴とする付記５に記載の周波数
逓倍装置。（付記９）前記何れか１つの信号は、差動信号であ
り、前記位相反転回路は、入力される前記何れか１つの
信号に対する差動出力の関係が相互に反転関係となるよ
うに差動出力同士が接続された２組の差動増幅回路と、
前記２組の差動増幅回路のうちの何れか一方を選択して
バイアス電流を供給するバイアス選択回路とを備えるこ
とを特徴とする付記３に記載の周波数逓倍装置。（付記１０）前記２組の差動増幅回路は、回路毎に回
路動作に必要なバイアス電流を供給する位相反転バイア
ス回路を備え、前記バイアス選択回路により選択された
前記位相反転バイアス回路により前記２組の差動増幅回
路のうちの一方が選択されることを特徴とする付記９に
記載の周波数逓倍装置。（付記１１）前記位相反転バイアス回路と、前記２組
の差動増幅回路における個々の差動増幅回路との間を接
続する第１スイッチ回路を備え、前記バイアス選択回路
は、前記第１スイッチ回路を制御して、何れか一方の前
記差動増幅回路に前記位相反転バイアス回路を接続する
ことを特徴とする付記１０に記載の周波数逓倍装置。（付記１２）１組の位相反転バイアス回路と、前記１
組の位相反転バイアス回路と前記２組の差動増幅回路に
おける一方の差動増幅回路との間を接続する第１切替回
路と、前記１組の位相反転バイアス回路と前記２組の差
動増幅回路における他方の差動増幅回路との間を接続す
る第２切替回路とを備え、前記バイアス選択回路は、前
記第１あるいは第２切替回路のうち何れか一方をオン
し、他方をオフすることを特徴とする付記９に記載の周
波数逓倍装置。（付記１３）前記シングル・サイド・バンド・ミキサ
回路に入力された前記入力周波数信号及び前記出力逓倍
信号は、差動信号であり、前記シングル・サイド・バン
ド・ミキサ回路への前記入力周波数信号の入力経路を開
閉制御する開閉スイッチ回路を備え、前記シングル・サ
イド・バンド・ミキサ回路は、前記入力周波数信号が入
力される入力信号差動対と、前記出力逓倍信号が入力さ
れる逓倍信号差動対とを備え、前記開閉スイッチ回路に
より前記入力周波数信号の入力を遮断した際、前記逓倍
信号差動対は差動増幅回路として動作することを特徴と
する付記３乃至１２の少なくとも何れか１項に記載の周
波数逓倍装置。（付記１４）前記入力信号差動対は、相互に反転関係
にある差動出力同士が接続された第１及び第２差動対を
備え、前記逓倍信号差動対は、前記第１及び第２差動対
を能動負荷とする第３差動対を備え、前記開閉スイッチ
回路により前記入力周波数信号の入力を遮断した際、前
記第１及び第２差動対を非平衡状態にバイアスする非平
衡バイアス回路を備え、前記第３差動対により差動増幅
回路を構成することを特徴とする付記１３に記載の周波
数逓倍装置。（付記１５）前記逓倍信号差動対は、相互に反転関係
にある差動出力同士が接続された第１及び第２差動対を
備え、前記入力信号差動対は、前記第１及び第２差動対
を能動負荷とする第３差動対を備え、前記開閉スイッチ
回路により前記入力周波数信号の入力を遮断した際、前
記第３差動対を非平衡状態にバイアスする非平衡バイア
ス回路を備え、前記第３差動対のうち導通する側の構成
素子に接続される前記第１あるいは第２差動対の一方を
差動増幅回路として構成することを特徴とする付記１３
に記載の周波数逓倍装置。（付記１６）前記第３差動対における基準端子を結合
する抵抗素子と、前記基準端子の各々に接続される２組
のミキサバイアス回路と、前記２組のミキサバイアス回
路のうち一方のミキサバイアス回路と前記基準端子との
間を接続する第２スイッチ回路とを備え、前記開閉スイ
ッチ回路により前記入力周波数信号の入力を遮断した
際、前記第３差動対のうち前記第２スイッチ回路が接続
されていない側の構成素子を導通状態にバイアスする前
記非平衡バイアス回路を備え、前記入力周波数信号の入
力を遮断した際、前記第２スイッチ回路をオフすると共
に、前記第３差動対のうち導通する側の構成素子に接続
される前記第１あるいは第２差動対の一方を差動増幅回
路として構成することを特徴とする付記１５に記載の周
波数逓倍装置。（付記１７）１つ以上の他のミキサ回路と、該他のミ
キサ回路におけるミキシング特性を選択して、所定逓倍
数の周波数信号のみを選択して出力させる１つ以上の他
の倍数選択回路とを備え、前記入力周波数信号、前記出
力逓倍信号、前記出力周波数信号、あるいは１つの前記
他のミキサ回路の出力信号のうちの何れか２つの信号
を、順次、別の前記他のミキサ回路に入力することを特
徴とする付記１に記載の周波数逓倍装置。（付記１８）前記入力周波数信号、前記出力逓倍信
号、前記出力周波数信号、あるいは前記出力信号を逓倍
する１つ以上の他の周波数逓倍器を更に備え、逓倍され
た信号を、別の前記他のミキサ回路に入力することを特
徴とする付記１７に記載の周波数逓倍装置。

【００８４】

【発明の効果】本発明によれば、レベルシフトとしての
差動増幅回路やミキシング回路等を利用しながら小規模
な回路構成により、低消費電力で、複数の逓倍周波数を
選択して出力することができる周波数逓倍装置を提供す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動作原理図である。

【図２】本発明のミキサ回路の出力スペクトラムであ
る。

【図３】周波数逓倍装置の第１実施形態を示す回路図で
ある。

【図４】第１実施形態における位相反転回路の第１具体
例を示す回路図である。

【図５】第１実施形態における位相反転回路の第２具体
例を示す回路図である。

【図６】第１実施形態におけるミキシング回路を差動増
幅回路構成とする第１具体例を示す回路図である。

【図７】第１実施形態におけるミキシング回路を差動増
幅回路構成とする第２具体例を示す回路図である。

【図８】周波数逓倍装置の第２実施形態示す回路図であ
る。

【図９】従来技術における周波数逓倍装置を示す回路図
である。

【図１０】従来技術におけるミキサ回路の出力スペクト
ラムである。

【符号の説明】

０周波数逓倍装置（原理図）０Ａ周波数逓倍装置（第１実施形態）０Ｂ周波数逓倍装置（第２実施形態）１、１Ａ、１Ｂミキサ回路３、３Ａ、３Ｂ倍数選択回路１１ミキサ回路（シングル・サイド・バンド
・ミキサ回路）１２、１３位相シフタ−回路１４、１５レベルシフト回路（差動増幅回路）１６、１７ミキシング回路１８サミングアンプ２０第１差動対２１第２差動対２２第３差動対２３ミキサバイアス回路２４第２スイッチ回路２５ミキシング回路を利用した差動増幅回路３１倍数選択回路３２開閉スイッチ回路３３選択回路（ＳＥＬ１）、あるいは反転切
替回路３３Ａ位相反転バイアス回路、あるいは１組の
バイアス回路３３Ｂ第１スイッチ回路３４Ｂ非平衡バイアス回路１００従来の周波数逓倍装置１０１従来のミキサ回路１０２ｎ逓倍の周波数逓倍器１０２Ａｍ逓倍の周波数逓倍器１０４フィルタ回路Ａ１０５フィルタ回路Ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有村一義愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (72)発明者服部吉伸愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２富士通ヴィエルエスアイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数逓倍器と、前記周波数逓倍器の入力周波数信号と出力逓倍信号とを
ミキシングするミキサ回路と、ミキサ回路におけるミキシング特性を選択して、所定逓
倍数の出力周波数信号のみを選択して出力する倍数選択
回路とを備えることを特徴とする周波数逓倍装置。
【請求項２】前記入力周波数信号を基準とした前記出
力周波数信号の前記所定逓倍数は、前記周波数逓倍器による第１逓倍数、該第１逓倍数に１
を加算した第２逓倍数、及び該第１逓倍数から１を減算
した第３逓倍数の何れか１つであることを特徴とする請
求項１に記載の周波数逓倍装置。
【請求項３】前記ミキサ回路は、シングル・サイド・
バンド・ミキサ回路であり、前記シングル・サイド・バンド・ミキサ回路は、前記入力周波数信号、前記出力逓倍信号、及びそれぞれ
の信号の位相シフト信号のうちの何れか１つの信号の位
相を正反転制御する位相反転回路を備えることを特徴と
する請求項１又は２に記載の周波数逓倍装置。
【請求項４】前記何れか１つの信号は、差動信号であ
り、前記位相反転回路は、前記何れか１つの信号が入力される差動増幅回路と、前記差動増幅回路における入出力信号の関係を正反転制
御する反転切替回路とを備えることを特徴とする請求項
３に記載の周波数逓倍装置。
【請求項５】前記何れか１つの信号は、差動信号であ
り、前記位相反転回路は、入力される前記何れか１つの信号に対する差動出力の関
係が相互に反転関係となるように差動出力同士が接続さ
れた２組の差動増幅回路と、前記２組の差動増幅回路のうちの何れか一方を選択して
バイアス電流を供給するバイアス選択回路とを備えるこ
とを特徴とする請求項３に記載の周波数逓倍装置。
【請求項６】前記２組の差動増幅回路における個々の
差動増幅回路に回路動作に必要なバイアス電流を供給す
る位相反転バイアス回路と、前記位相反転バイアス回路と、前記個々の差動増幅回路
との間を接続する第１スイッチ回路を備え、前記バイアス選択回路は、前記第１スイッチ回路を制御
して、何れか一方の前記差動増幅回路に前記位相反転バ
イアス回路を接続することを特徴とする請求項５に記載
の周波数逓倍装置。
【請求項７】前記シングル・サイド・バンド・ミキサ
回路に入力された前記入力周波数信号及び前記出力逓倍
信号は、差動信号であり、前記シングル・サイド・バンド・ミキサ回路への前記入
力周波数信号の入力経路を開閉制御する開閉スイッチ回
路を備え、前記シングル・サイド・バンド・ミキサ回路は、前記入力周波数信号が入力される入力信号差動対と、前記出力逓倍信号が入力される逓倍信号差動対とを備
え、前記開閉スイッチ回路により前記入力周波数信号の入力
を遮断した際、前記逓倍信号差動対は差動増幅回路を構
成することを特徴とする請求項３乃至６の少なくとも何
れか１項に記載の周波数逓倍装置。
【請求項８】前記逓倍信号差動対は、相互に反転関係
にある差動出力同士が接続された第１及び第２差動対を
備え、前記入力信号差動対は、前記第１及び第２差動対を能動
負荷とする第３差動対を備え、更に、前記第３差動対における基準端子を結合する抵抗素子
と、前記基準端子の各々に接続される２組のミキサバイアス
回路と、前記２組のミキサバイアス回路のうち一方のミキサバイ
アス回路と前記基準端子との間を接続する第２スイッチ
回路と、前記開閉スイッチ回路により前記入力周波数信号の入力
を遮断した際、前記第３差動対のうち前記第２スイッチ
回路が接続されていない側の構成素子を導通状態にバイ
アスする非平衡バイアス回路とを備え、前記入力周波数信号の入力を遮断した際、前記第２スイ
ッチ回路をオフすると共に、前記第３差動対のうち導通
する側の構成素子に接続されている前記第１あるいは第
２差動対の一方を差動増幅回路として構成することを特
徴とする請求項７に記載の周波数逓倍装置。
【請求項９】１つ以上の他のミキサ回路と、該他のミキサ回路におけるミキシング特性を選択して、
所定逓倍数の周波数信号のみを選択して出力させる１つ
以上の他の倍数選択回路とを備え、前記入力周波数信号、前記出力逓倍信号、前記出力周波
数信号、あるいは１つの前記他のミキサ回路の出力信号
のうちの何れか２つの信号を、順次、別の前記他のミキ
サ回路に入力することを特徴とする請求項１に記載の周
波数逓倍装置。
【請求項１０】前記入力周波数信号、前記出力逓倍信
号、前記出力周波数信号、あるいは前記出力信号を逓倍
する１つ以上の他の周波数逓倍器を更に備え、逓倍され
た信号を、別の前記他のミキサ回路に入力することを特
徴とする請求項９に記載の周波数逓倍装置。