JP2003188671A - ハイパス/ローパス切替形移相器 - Google Patents

ハイパス/ローパス切替形移相器

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JP2003188671A
JP2003188671A JP2001381304A JP2001381304A JP2003188671A JP 2003188671 A JP2003188671 A JP 2003188671A JP 2001381304 A JP2001381304 A JP 2001381304A JP 2001381304 A JP2001381304 A JP 2001381304A JP 2003188671 A JP2003188671 A JP 2003188671A
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inductance
pass
capacitance
low
fet
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Mikio Hatamoto
幹夫 畑本
Hajime Kawano
肇 川▲の▼
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のハイパス/ローパス切替形移相器は1
個の移相器で一つ移相量しか得られないため、多ビット
の移相器を構成する場合、チップサイズが大きくなる問
題があった。 【解決手段】 上記の目的を達成するために、この発明
に係るハイパス/ローパス切替形移相器は、上記の目的
を達成するために、この発明に係るハイパス/ローパス
切替形移相器は、ハイパスフィルタとローパスフィルタ
の各々にFETとインダクタンスとキャパシタンスと付
加し、FETを駆動させることで、合成インダクタンス
と合成キャパシタンスを可変させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、ハイパス/ロー
パス切替形移相器に関するものである。 【0002】 【従来の技術】図4は、従来のハイパス/ローパス切替
形移相器の構成を示す等価回路図である。この図におい
て、単極双投スイッチ(以下、Single Pole
Double Throwスイッチ:SPDTスイッ
チと称す。)3の端子51とSPDTスイッチ4の端子
52との間に、直列接続されたインダクタンス5a,6
aと、インダクタンス5a,6aの接続点と接地の間に
接続されたキャパシタンス7aからなるローパスフィル
タ100aが接続され、SPDTスイッチ3の端子53
とSPDTスイッチ4の端子54との間に、直列接続さ
れたキャパシタンス8a,9aと、キャパシタンス8
a,9aの接続点と接地の間に接続されたインダクタン
ス10aからなるハイパスフィルタ100bが接続され
て、ハイパス/ローパス切替形移相器が構成されてい
る。 【0003】次に、動作について説明する。図4に示す
従来の構成によるハイパス/ローパス切替形移相器は、
信号を移相器の入力端子1に入力すると、SPDTスイ
ッチ3,4の切替えによりローパスフィルタ100aを
通過し移相器の出力端子2から出力される。このとき、
通過位相は遅れ位相となり式(1)で表わされる位相量
θを生じる。 【0004】 【数1】 【0005】式(1)中、Xはインダクタンス5a,
6aの規格化リアクタンス、Bはキャパシタンス7a
の規格化サセプタンスである。 【0006】次に、SPDTスイッチ3,4の切替えに
よりハイパスフィルタ100bを通過し、移相器の出力
端子2から出力される。通過位相は遅れ位相となり式
(2)で表わされる位相量θを生じる。 【0007】 【数2】 【0008】式(2)中、Xはキャパシタンス8a,
9aの規格化リアクタンス、Bはインダクタンス10
aの規格化サセプタンスである。 【0009】このように、従来のハイパス/ローパス切
替形移相器は、2つのSPDTスイッチ3,4の切替え
によって、信号の経路をローパスフィルタ100aまた
はハイパスフィルタ100bに替えることで二つの位相
量、つまり一つの移相量を得る。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】従来のハイパス/ロー
パス切替形移相器は、1個の移相器で一つ移相量しか得
られないため、このハイパス/ローパス切替形移相器を
用いて多ビットの移相器を構成する場合、各々、移相量
が得られるよう設計されたこのハイパス/ローパス切替
形移相器を必要な移相量の数だけ直列接続しなければな
らず、チップサイズが大きくなるという問題があった。 【0011】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたものであり、1個の移相器で複数の移相
状態が得られるハイパス/ローパス切替形移相器を得る
ことを目的とする。 【0012】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るハイパス/ローパス切替形移相器
は、ハイパスフィルタとローパスフィルタの各々にFE
Tとインダクタンスとキャパシタンスと付加し、FET
を駆動させることで、合成インダクタンスと合成キャパ
シタンスを可変させたものである。 【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
のハイパス/ローパス切替形移相器の実施の形態1を示
す等価回路である。図において、図1と同一符号は同一
または相当する部分を示し、SPDTスイッチ3,4の
端子51,52の間にローパスフィルタ100aが接続
され、SPDTスイッチ3,4の端子53,54の間に
ハイパスフィルタ100bが接続されて構成されてい
る。 【0013】以下、ローパスフィルタ100aの構成に
ついて説明する。ローパスフィルタ100aにおいて、
SPDTスイッチ3の端子51にインダクタンス5aの
一端が接続され、インダクタンス5aの他端にはインダ
クタンス5bの一端が接続され、インダクタンス5bの
一端にFET11のソース側がされ接続、他端にドレイ
ン側が接続されている。SPDTスイッチ4の端子52
にインダクタンス6aの一端が接続され、インダクタン
ス6aの他端にはインダクタンス6bの一端が接続さ
れ、インダクタンス6bの一端にFET12のソース側
が接続され、他端にドレイン側が接続されている。キャ
パシタンス7aの一方の電極がインダクタンス5bとイ
ンダクタンス6bの接続間に接続され、その他方の電極
が接地され、FET13がインダクタンス5bとインダ
クタンス6bの接続間にソース側またはドレイン側が接
続され、キャパシタンス7bの一方の電極にドレイン側
またはソース側が接続され、キャパシタンス7bの他方
の電極が接地されている。FET11、12およびFE
T13は、それぞれ数kΩの抵抗17,18および19
を介して、ゲート端子23およびゲート端子24に接続
されている。 【0014】以下、ハイパスフィルタ100bの構成に
ついて説明する。ハイパスフィルタ100bにおいて、
SPDTスイッチ3の端子53にキャパシタンス8aの
一方の電極およびFET14のドレイン側またはソース
側が接続され、キャパシタンス8bの一方の電極がFE
T14のソース側またはドレイン側に接続され、その他
方の電極がキャパシタンス8aの他方の電極に接続され
ている。SPDTスイッチ4の端子54にキャパシタン
ス9aの一方の電極およびFET15のドレイン側また
はソース側が接続され、キャパシタンス9bの一方の電
極がFET15のソース側またはドレイン側に接続さ
れ、その他方の電極がキャパシタンス9aの他方の電極
に接続されている。キャパシタンス8a,9aの接続間
にインダクタンス10aの一端が接続され、インダクタ
ンス10bの一端が接地され、その他端がインダクタン
ス10aの他端に接続され、FET16のドレイン側が
インダクタンス10bの一端に、そのソース側がインダ
クタンス10bの他端に接続されている。FET14、
15およびFET16は、それぞれ数kΩの抵抗20,
21および22を介して、ゲート端子25およびゲート
端子26に接続されている。 【0015】次に、動作について説明する。FETはO
N時(即ち、ゲートバイアス電圧=0V)でショート状
態、OFF時(即ち、ゲートバイアス電圧<ピンチオフ
電圧)でオープン状態とする。図2はFET11、12
をON、FET13をOFFにした時の上記ローパスフ
ィルタ100aの等価回路図(図2(a))と、FET
11、12をOFF、FET13をONにした時の上記
ローパスフィルタ100aの等価回路図(図2(b))
である。図3はFET14、15をOFF、FET16
をONにした時のハイパスフィルタ100bの等価回路
図(図3(a))と、FET14、15をON、FET
16をOFFにした時のハイパスフィルタ100bの等
価回路図(図3(b))である。 【0016】以下、入力端子1から入力された信号がロ
ーパスフィルタ100aを通過し、出力端子2に出力す
る場合の動作を説明する。まずSPDTスイッチ3,4
を従来と同様に切替えて、信号の通過する経路をローパ
スフィルタ100aとし、FET11,12をON、F
ET13をOFFとする。このとき入力された信号は、
図2(a)にその等価回路を示すローパスフィルタ10
0aを通過する。この時の信号の通過位相は遅れ位相と
なり式(3)で表わされる位相量θを生じる。 【0017】 【数3】 【0018】式(3)中、Xはインダクタンス5a,
6aの規格化リアクタンス、Bはキャパシタンス7a
の規格化サセプタンスである。 【0019】次に、FET11、12をOFF、FET
13をONとする。このとき入力された信号は、図2
(b)にその等価回路を示すローパスフィルタを通過す
る。この時の信号の通過位相は遅れ位相となり式(4)
で表わされる位相量θを生じる。 【0020】 【数4】 【0021】式(4)中、Xはインダクタンス5a,
5bの合成インダクタンスおよび6a,6bの合成イン
ダクタンスの規格化リアクタンス、Bはキャパシタン
ス7a,7bの合成キャパシタンスの規格化サセプタン
スである。 【0022】このように、ローパスフィルタ100aを
構成するFET11,12,13のON,OFF動作に
より、2つの異なる位相量を得ることができる。 【0023】以下、入力端子1から入力された信号がハ
イパスフィルタ100bを通過し、出力端子2に出力す
る場合の動作を説明する。まずSPDTスイッチ3,4
を従来と同様に切替えて、信号の通過する経路をハイパ
スフィルタ100bとしFET14、15をOFF、F
ET16をONとする。このとき入力された信号は、図
3(a)にその等価回路を示すハイパスフィルタ100
bを通過する。この時の信号の通過位相は進み位相とな
り式(5)で表わされる位相量θを生じる。 【0024】 【数5】 【0025】式(5)中、Xはキャパシタンス8a,
9aの規格化リアクタンス、Bはインダクタンス10
aの規格化サセプタンスである。 【0026】次に、FET14、15をON、FET1
6をOFFとする。このとき入力された信号は、図3
(b)にその等価回路を示すハイパスフィルタ100b
を通過する。この時の信号の通過位相は進み位相となり
式(6)で表わされる位相量θ を生じる。 【0027】 【数6】 【0028】式(6)中、Xはキャパシタンス8a,
8bの合成キャパシタンスおよび9a,9bの合成キャ
パシタンスの規格化リアクタンス、Bはインダクタン
ス10a,10bの合成インダクタンスの規格化サセプ
タンスである。 【0029】このように、ハイパスフィルタ100bを
構成するFET14,15,16のON,OFF動作に
より、2つの異なる位相量を得ることができる。 【0030】以上の説明から明らかなように、本実施例
のハイパス/ローパス切替形移相器では、ローパスフィ
ルタ100a,ハイパスフィルタ100bが、それぞれ
異なる位相量を生成することができる。従って、例えば
ローパスフィルタ100aで得られる2つの位相量
θ,θが−67.5°,−22.5°となるように
設計し、ハイパスフィルタ100bで得られる2つの位
相量θ,θが22.5°,67.5°となるように
設計すると、1個の移相器で、従来の45°ビットのハ
イパス/ローパス切替形移相器と90°ビットのハイパ
ス/ローパス切替形移相器の2ビット分の動作を実現で
き、従来と比べてチップサイズの小型化が実現できる。 【0031】 【発明の効果】以上のように、この発明にかかわる移相
器によれば、ハイパス/ローパス切替形移相器の2ビッ
ト分の動作を1ビットで実現できるため、チップサイズ
の小型化が実現できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 この発明のハイパス/ローパス切替形移相器
の実施の形態1を示す等価回路図である。 【図2】 図1に示すローパスフィルタの等価回路図で
ある。 【図3】 図1に示すハイパスフィルタの等価回路図で
ある。 【図4】 従来のハイパス/ローパス切替形移相器の等
価回路図である。 【符号の説明】 1:移相器の入力端子、2:移相器の出力端子、3,
4:SPDTスイッチ、5a,5b,6a,6b,10
a,10b:インダクタンス 、7a,7b,8a,8
b,9a,9b:キャパシタンス、11〜16:FE
T、17〜22:数KΩの抵抗、22〜26:ゲートバ
イアス端子、100a:ローパスフィルタ、100b:
ハイパスフィルタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 ハイパスフィルタとローパスフィルタを
    2つの単極双投スイッチで切り替えるハイパス/ローパ
    ス切替形移相器において、 1つの端子への入力を2つの端子のいずれかに出力す
    る、あるいは2つの各端子からの信号のいずれかを1つ
    の端子に出力する第1,第2の単極双投スイッチと、 上記第1の単極双投スイッチの2つの端子の一方と接続
    された第1のインダクタンスと、上記第1のインダクタ
    ンスに接続された第2のインダクタンスと、第2のイン
    ダクタンスと並列にソースおよびドレイン接続された第
    1のFETと、上記第2の単極双投スイッチの2つの端
    子の一方と接続された第3のインダクタンスと、上記第
    3のインダクタンスと上記第2のインダクタンスの他端
    との間に接続された第4のインダクタンスと、第4のイ
    ンダクタンスと並列にソースおよびドレイン接続された
    第2のFETと、一端を上記第2のインダクタンスと上
    記第4のインダクタンスの接続点間に接続され、他端を
    接地した第1のキャパシタンスと、上記第2のインダク
    タンスと上記第4のインダクタンスの接続点間にソース
    またはドレイン接続された第3のFETと、一端を上記
    第3のFETの他端とソースまたはドレイン接続され、
    他端を接地された第2のキャパシタンスと、を具備した
    ローパスフィルタと、 上記第1の単極双投スイッチの2つの端子の他方と接続
    された第3のキャパシタンスと、上記第1の単極双投ス
    イッチの2つの端子の他方と第3のキャパシタンスの接
    続点間にソースまたはドレイン接続された第4のFET
    と、一端を上記第4のFETの他端とソースまたはドレ
    イン接続されその他端を上記第3のキャパシタンスの他
    端と接続された第4のキャパシタンスと、上記第2の単
    極双投スイッチの2つの端子の他方と接続された第5の
    キャパシタンスと、上記第2の単極双投スイッチの2つ
    の端子の他方と第5のキャパシタンスの接続点間にソー
    スまたはドレイン接続された第5のFETと、一端を上
    記第5のFETの他端とソースまたはドレイン接続され
    その他端を上記第5のキャパシタンスの他端と接続され
    た第6のキャパシタンスと、上記第3のキャパシタンス
    と上記第5のキャパシタンスの接続点間に接続された第
    5のインダクタンスと、一端を上記第5のインダクタン
    スに接続されその他端を接地された第6のインダクタン
    ス,上記第6のインダクタンスに並列にソースおよびド
    レイン接地された第6のFETとを具備したハイパスフ
    ィルタと、 を備え、上記第1,2の単極双投スイッチの上記各々1
    つの端子を回路の入出力端子としたことを特徴とする、
    ハイパス/ローパス切替形移相器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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