JP2007067992A - Amplitude deviation modulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波を搬送波とする振幅偏移変調器に関する。 The present invention relates to an amplitude shift keying modulator using a high frequency as a carrier wave.
直接変調方式の振幅偏移変調器(ASK)は、変調のハードウエアが簡単なことが利点であるが、低い周波数帯域でベースバンド信号を変調してからアップコンバートする方式では、そのための局部発振器及びフィルターを必要とし、ハードウエアは複雑となることが通常である。 The direct modulation type amplitude shift keying modulator (ASK) has an advantage that the modulation hardware is simple. However, in the system in which the baseband signal is modulated in a low frequency band and then up-converted, a local oscillator for that purpose is used. And a filter is required, and the hardware is usually complicated.
高周波回路間においては「電力により」信号を伝送しているため、当該高周波回路間において整合回路が必要となる。一方、低周波回路においては「電圧により」信号を伝送しているため、整合回路を必要としない。そこで、「電圧により」信号を伝送する高周波の振幅偏移変調器を着想し、その特性を確認して本願発明を完成させた。本発明の目的は、GHz帯域の高周波を搬送波とする低消費電力及び小型の振幅偏移変調器を提供することである。 Since signals are transmitted “by electric power” between the high frequency circuits, a matching circuit is required between the high frequency circuits. On the other hand, since a signal is transmitted “by voltage” in the low frequency circuit, a matching circuit is not required. Therefore, the present invention was completed by conceiving a high-frequency amplitude shift modulator that transmits a signal "by voltage" and confirming its characteristics. An object of the present invention is to provide a low-power consumption and small-sized amplitude shift modulator using a high frequency in the GHz band as a carrier wave.
請求項1に係る発明は、振幅偏移変調器であって、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタとから成る第1の差動増幅部と、第1のトランジスタのエミッタ/ソース及び第2のトランジスタのエミッタ/ソースにコレクタ/ドレインが接続された第3のトランジスタと、当該第3のトランジスタのエミッタ/ソースに接続された第1の抵抗とから成る第1の定電流回路部と、第4のトランジスタ及び第5のトランジスタとから成る第2の差動増幅部と、第4のトランジスタのエミッタ/ソース及び第5のトランジスタのエミッタ/ソースにコレクタ/ドレインが接続された第6のトランジスタと、当該第6のトランジスタのエミッタ/ソースに接続された第2の抵抗とから成る第2の定電流回路部と、第2のトランジスタからの信号を出力する第7のトランジスタを有し、第1のトランジスタのベース/ゲートと第5のトランジスタのベース/ゲートが接続され、第2のトランジスタのベース/ゲートと第4のトランジスタのベース/ゲートが接続され、第1のトランジスタのコレクタ/ドレインと第4のトランジスタのコレクタ/ドレインが接続され、第2のトランジスタのコレクタ/ドレインと第5のトランジスタのコレクタ/ドレインが接続され、搬送波である高周波が第3のトランジスタのエミッタ/ソースに入力され、変調信号が、電流注入及び引き出し可能なカレントミラー回路を介して第2のトランジスタのベース/ゲートに入力され、第2のトランジスタのコレクタ/ドレインが第7のトランジスタのベース/ゲートに接続されて、当該第7のトランジスタのエミッタ/ソースから振幅偏移変調された高周波が出力されることを特徴とする。尚、バイポーラトランジスタを用いる場合にはエミッタ、ベース、コレクタの用語が用いられ、FETではソース、ゲート、ドレインの用語が用いられる。 The invention according to claim 1 is an amplitude shift modulator, comprising: a first differential amplifying unit comprising a first transistor and a second transistor; an emitter / source of the first transistor; A first constant current circuit unit including a third transistor having a collector / drain connected to the emitter / source of the transistor and a first resistor connected to the emitter / source of the third transistor; A second differential amplifying unit composed of the first transistor and the fifth transistor; a sixth transistor having a collector / drain connected to the emitter / source of the fourth transistor and the emitter / source of the fifth transistor; A second constant current circuit unit comprising a second resistor connected to the emitter / source of the sixth transistor, and outputs a signal from the second transistor; The base / gate of the first transistor and the base / gate of the fifth transistor are connected, and the base / gate of the second transistor and the base / gate of the fourth transistor are connected. The collector / drain of the first transistor and the collector / drain of the fourth transistor are connected, the collector / drain of the second transistor and the collector / drain of the fifth transistor are connected, and the high frequency as the carrier wave is the third. The modulation signal is input to the base / gate of the second transistor via a current mirror circuit capable of current injection and extraction, and the collector / drain of the second transistor is connected to the seventh transistor's collector / drain. Connected to the base / gate of the transistor, Wherein the high frequency from the emitter / source is amplitude-shift keying is output. When bipolar transistors are used, the terms emitter, base, and collector are used, and for FETs, the terms source, gate, and drain are used.
また、請求項2に係る発明は、カレントミラー回路は、カレントミラー回路の主たる構成である第8及び第9のトランジスタと、第8のトランジスタに直列接続され、固定ベース/ゲート電位を有する第10のトランジスタと、第9のトランジスタに直列接続され、変調信号をベース/ゲート電位とする第11のトランジスタとを有し、当該第11のトランジスタのエミッタ/ソースが第2のトランジスタのベース/ゲートに接続されていることを特徴とする。また、請求項3に係る発明は、高周波は0.5GHz以上であって、変調信号は高周波の周波数よりも低いことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the current mirror circuit includes the eighth and ninth transistors, which are the main components of the current mirror circuit, and the tenth transistor connected in series to the eighth transistor and having a fixed base / gate potential. And an eleventh transistor connected in series to the ninth transistor and having a modulation signal as a base / gate potential, and the emitter / source of the eleventh transistor is connected to the base / gate of the second transistor. It is connected. The invention according to
第1乃至第6のトランジスタでアナログ乗算器を形成する。これらのトランジスタとして、小型で寄生容量の小さいものを用いれば、消費電力も高周波の漏れも少ない振幅偏移変調器となる。また、第7のトランジスタでエミッタフォロワ/ソースフォロワを形成する。第7のトランジスタはアナログ乗算器を形成する第1乃至第6のトランジスタと比較して大型のものを用いることが可能である。また、カレントミラー回路は、変調信号により、電流注入、電流引き出しを可能とするものであり、4個のトランジスタから形成できる。 An analog multiplier is formed by the first to sixth transistors. If these transistors are small and have a small parasitic capacitance, an amplitude shift modulator with low power consumption and high frequency leakage can be obtained. Further, an emitter follower / source follower is formed by the seventh transistor. The seventh transistor can be larger than the first to sixth transistors forming the analog multiplier. The current mirror circuit enables current injection and current extraction by a modulation signal, and can be formed from four transistors.
第3のトランジスタのエミッタに入力される高周波(搬送波)は、高周波の漏れの少ないトランジスタを用いることで位相回転が小さく、入力整合がとれ、それ以降は電圧伝送となっている。このため、次段のエミッタフォロワ/ソースフォロワへの直結合が可能である。また、いわゆるギルバート型乗算器のようなダブルバランス型に比べて消費電力が小さくて済む。また、変調動作を行っても定圧電源からの直流バイアス電流が変化せず、入力インピーダンスが変化しない。また、オンオフ比を大きくとることができ、20GHzの高周波を搬送波として、100MHz程度の高速変調にも対応することができる。 The high frequency (carrier wave) input to the emitter of the third transistor has a small phase rotation by using a transistor with low leakage of high frequency, input matching is achieved, and thereafter voltage transmission. Therefore, direct coupling to the next-stage emitter follower / source follower is possible. Further, power consumption can be reduced as compared with a double balance type such as a so-called Gilbert type multiplier. Even if the modulation operation is performed, the DC bias current from the constant voltage power source does not change, and the input impedance does not change. In addition, the on / off ratio can be increased, and high-speed modulation of about 100 MHz can be handled using a high frequency of 20 GHz as a carrier wave.
以下、本発明の具体的な回路構成を回路図を用いて説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, a specific circuit configuration of the present invention will be described with reference to circuit diagrams. In addition, this invention is not limited to a following example.
図1は本発明の具体的な一実施例にあたる、振幅偏移変調器100の構成を示す回路図である。振幅偏移変調器100の構成は以下の通りである。尚、7つのnpnトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6及びQ7は、特許請求の範囲に言う第1、第2、第3、第4、第5、第6及び第7のトランジスタにそれぞれ対応する。また、MOSFETであるQ8、Q9、Q10及びQ11が、特許請求の範囲に言う第8、第9、第10及び第11のトランジスタにそれぞれ対応する。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an amplitude
6つのnpnトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4、Q5及びQ6により、アナログ乗算器Mxを形成する。尚、4つのnpnトランジスタQ1、Q2、Q4及びQ5は特性が揃っており、2つのnpnトランジスタQ3及びQ6も特性がほぼ同じものを用いる。6つのnpnトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4、Q5及びQ6は、特許請求の範囲に言う第1、第2、第3、第4、第5及び第6のトランジスタにそれぞれ対応する。 Six npn transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 , Q 5 and Q 6 form an analog multiplier Mx. The four npn transistors Q 1 , Q 2 , Q 4, and Q 5 have the same characteristics, and the two npn transistors Q 3 and Q 6 have the same characteristics. Six npn transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 , Q 5 and Q 6 are respectively connected to the first, second, third, fourth, fifth and sixth transistors in the claims. Correspond.
具体的には、npnトランジスタQ1のコレクタ及びnpnトランジスタQ4のコレクタが定圧電源VCCに接続されている。また、npnトランジスタQ2のコレクタ及びnpnトランジスタQ5のコレクタが、抵抗R2Cを介して固定電圧VCCに接続されている。npnトランジスタQ1のベースとnpnトランジスタQ5のベースが接続され、定圧電源VCCから抵抗R1Bを介してベース電位が印加される。尚、pチャンネルMOSFET15のソースもnpnトランジスタQ1のベースに接続されている。pチャンネルMOSFET15のゲートには第3のバイアス(BIAS3)が印加され、ドレインは接地されている。また、npnトランジスタQ2のベースとnpnトランジスタのQ4のベースが接続され、カレントミラー回路10を介して変調信号Vmodが入力される。npnトランジスタQ4のベースとnpnトランジスタQ5のベースには、各々他端が接地されたキャパシタC4BとC5Bが接続されている。
Specifically, the collector of the npn transistor Q 1 and the collector of the npn transistor Q 4 are connected to the constant voltage power supply V CC . The collector of the npn transistor Q 2 and the collector of the npn transistor Q 5 are connected to the fixed voltage V CC via the resistor R 2C . The base of the npn transistor Q 1 and the base of the npn transistor Q 5 are connected, and a base potential is applied from the constant voltage power supply V CC via the resistor R 1B . Note that the source of the p-
npnトランジスタQ1のエミッタとnpnトランジスタQ2のエミッタが接続され、npnトランジスタQ1及びQ2が第1の差動増幅部を形成している。また、npnトランジスタQ1のエミッタには、npnトランジスタQ3のコレクタが接続されている。npnトランジスタQ3のベースには、抵抗R3Bを介して第1のバイアス(BIAS1)が印加されており、また、他端が接地されたキャパシタC3Bが接続されている。また、npnトランジスタQ3のエミッタには、他端が接地された抵抗R3Eが接続されている。npnトランジスタQ3と抵抗R3Eとが第1の定電流回路部を形成している。尚、npnトランジスタQ3のエミッタには入力インダクタLiと入力キャパシタCiを介して搬送波である高周波(RF)が入力される。 The emitter of npn transistor Q 1 and the emitter of npn transistor Q 2 are connected, and npn transistors Q 1 and Q 2 form a first differential amplifier. The collector of npn transistor Q 3 is connected to the emitter of npn transistor Q 1 . The base of the npn transistor Q 3, a first and a bias (BIAS1) is applied through a resistor R 3B, The capacitor C 3B other end of which is grounded is connected. Further, a resistor R 3E having the other end grounded is connected to the emitter of the npn transistor Q 3 . an npn transistor Q 3 and the resistor R 3E forms a first constant current circuit unit. A high frequency (RF) as a carrier wave is input to the emitter of the npn transistor Q 3 through the input inductor L i and the input capacitor C i .
全く同様に、npnトランジスタQ4のエミッタとnpnトランジスタQ5のエミッタが接続され、npnトランジスタQ4及びQ5が第2の差動増幅部を形成し、npnトランジスタQ4のエミッタには、npnトランジスタQ6のコレクタが接続されている。npnトランジスタQ6のベースには、抵抗R6Bを介して第1のバイアス(BIAS1)が印加されており、また、他端が接地されたキャパシタC6Bが接続されている。また、npnトランジスタQ6のエミッタには、他端が接地された抵抗R6Eが接続されている。npnトランジスタQ6と抵抗R6Eとが第2の定電流回路部を形成している。 In exactly the same manner, the emitter of npn transistor Q 4 and the emitter of npn transistor Q 5 are connected, npn transistors Q 4 and Q 5 form a second differential amplifier, and the npn transistor Q 4 has an emitter connected to npn the collector of the transistor Q 6 is connected. The base of the npn transistor Q 6, the first and bias (BIAS1) is applied through a resistor R 6B, The capacitor C 6B whose other end is grounded is connected. Further, a resistor R 6E having the other end grounded is connected to the emitter of the npn transistor Q 6 . The npn transistor Q 6 and the resistor R 6E form a second constant current circuit portion.
npnトランジスタQ2のコレクタはエミッタフォロワ部20に接続されている。エミッタフォロワ部20はnpnトランジスタQ7及びQgc、インダクタL78とキャパシタC78、抵抗RgcE及びRgcB、出力キャパシタCoから構成されている。エミッタフォロワ部20の各素子の接続は次の通りである。即ち、npnトランジスタQ2のコレクタはnpnトランジスタQ7のベースに接続されている。npnトランジスタQ7のコレクタは定圧電源VCCに接続されている。npnトランジスタQ7のエミッタにはインダクタL78とキャパシタC78の並列回路を介してnpnトランジスタQgcのコレクタが接続されており、npnトランジスタQgcのエミッタには他端が接地された抵抗RgcEが接続されている。npnトランジスタQgcのベースには抵抗RgcBを介して利得制御電圧Vgcが印加されており、npnトランジスタQ7のエミッタから出力キャパシタCoを介して変調された高周波が出力される。
The collector of the npn transistor Q 2 is connected to the
カレントミラー回路10の構成は次の通りである。pチャンネルMOSFETQ8及びQ9のソースが定圧電源Vccに接続され、ゲートが互いに接続され且つpチャンネルMOSFETQ8のドレインに接続されている。pチャンネルMOSFETQ8のドレインにはnチャンネルMOSFETQ10のドレインが接続されている。nチャンネルMOSFETQ10のゲートには第2のバイアス(BIAS2)が印加され、ソースは接地されている。一方、pチャンネルMOSFETQ9のドレインにはpチャンネルMOSFETQ11のソースが接続されており、pチャンネルMOSFETQ11のゲートには変調信号Vmodが印加され、ドレインは接地されている。
The configuration of the
以上とは別に、定圧電源VCCから、第1、第2、第3のバイアス(BIAS1、BIAS2、BIAS3)を生成するためのバイアス回路30が形成されている。
Apart from the above, a
振幅偏移変調器100のカレントミラー回路10は、「電流注入及び電流引き出し」を行う回路である。これを図2で他の回路構成と比較して説明する。図2.Aは、振幅偏移変調器100のカレントミラー回路10と第1の差動増幅部及び第1の定電流回路部とを抜き出した部分図、図2.Bはカレントミラー回路10をnチャンネルMOSFET90と1個の抵抗R90のみに置き換えた入力回路の回路図、図2.Cは2つのpチャンネルMOSFET91及び92でカレントミラー回路を構成し、nチャンネルMOSFET93で変調信号Vmodを入力する入力回路の回路図である。
The
上記のようなアナログ乗算器を用いる場合、第2(及び第4)のnpnトランジスタQ2(及びQ4)のベースに接続される入力回路としては、例えば図2.Bのような、ゲートに入力信号が印加され、定圧電源VCCが抵抗R90を介してドレインに接続され、ドレインがnpnトランジスタQ2(及びQ4)のベースに接続され、ソースが接地されたnチャンネルMOSFET90の構成を用いる場合が想定される。しかし、図2.Bの構成では「電圧注入」である。そのため、MHz帯域の変調信号Vmodのような高速変調に対応させるために、抵抗R90を小さくすると消費電流が大きくなってしまう。逆に抵抗R90を大きくすると時定数が大きくなり、変調信号Vmodに対して、なまった変調波が出力として生成されてしまう。
When the analog multiplier as described above is used, as an input circuit connected to the base of the second (and fourth) npn transistor Q 2 (and Q 4 ), for example, FIG. An input signal is applied to the gate, such as B, the constant voltage power supply V CC is connected to the drain via the resistor R 90 , the drain is connected to the base of the npn transistor Q 2 (and Q 4 ), and the source is grounded. A case where the configuration of the n-
また、図2.Cは、2つのpチャンネルMOSFET91及び92のソースを定圧電源VCCに接続し、pチャンネルMOSFET91及び92のゲートを互いに接続してpチャンネルMOSFET91のドレインに接続してカレントミラー回路を形成し、pチャンネルMOSFET91のドレインに、ゲートに変調信号Vmodを印加したnチャンネルMOSFET93のドレインを接続し、nチャンネルMOSFET93のソースを接地し、pチャンネルMOSFET92のドレインをnpnトランジスタQ2(及びQ4)に接続したものである。図2.Cの構成では「電流注入」は可能であるが、「電流引き出し」の経路が無いためにやはりなまった変調波が出力されることとなる。
In addition, FIG. C connects the sources of the two p-
図2.Aの構成は、第2(及び第4)のnpnトランジスタQ2(及びQ4)のベースに接続されるpチャンネルMOSFETQ9のドレインに、ゲートに変調信号Vmodが印加されるpチャンネルMOSFETQ11のソースを接続したので、「電流引き出し」の経路を設けることができ、「電流注入」も「電流引き出し」も可能である。これにより、消費電流(消費電力)を抑え、変調信号Vmodに対して出力である変調された高周波(搬送波)をなまらせることがない振幅偏移変調器とすることができる。 FIG. Configuration of A, the second (and fourth) to the drain of the p-channel MOSFET Q 9 is connected to the base of the npn transistor Q 2 (and Q 4) of, the p-channel MOSFET Q 11, which modulation signal V mod is applied to the gate Since the source is connected, a path for “current extraction” can be provided, and “current injection” and “current extraction” are possible. Thereby, it is possible to obtain an amplitude shift modulator that suppresses current consumption (power consumption) and does not smooth the modulated high frequency (carrier wave) that is output with respect to the modulation signal V mod .
また、振幅偏移変調器100のエミッタフォロワ部20の利点は次の通りである。アナログ乗算器Mx部分から、キャパシタやインダクタから成る整合回路無しで直結合できること、また、インダクタL78とキャパシタC78の並列回路を設けて高周波の漏れを抑制することでnpnトランジスタQ7としてトランジスタQ1〜Q6よりも大きなサイズのものを用いることができること、npnトランジスタQ7のエミッタ(エミッタフォロワ部20の負荷側)に電流制御のためにnpnトランジスタQgcを設けたので、利得制御電圧Vgcにより出力電力を可変とできることである。
The advantages of the
また、図1において、npnトランジスタQ1〜Q6のコレクタバイアス電流をIc1〜Ic6とおくと、Ic3=Ic6、Ic3=Ic1+Ic2、Ic6=Ic4+Ic5である。npnトランジスタQ1〜Q6は電気特性が等しいのでIc2が増加した分Ic5が減る動作をする。エミッタフォロワ部20のnpnトランジスタQ7のベースバイアス電位(直流電位成分)はVcc−R2c(Ic2+Ic5)であり、Ic2+Ic5=Ic1+Ic2=Ic3となって一定となる。
In FIG. 1, when the collector bias currents of the npn transistors Q 1 to Q 6 are I c1 to I c6 , I c3 = I c6 , I c3 = I c1 + I c2 , I c6 = I c4 + I c5 . . Since the npn transistors Q 1 to Q 6 have the same electrical characteristics, the operation is such that I c5 decreases as I c2 increases. The base bias potential (DC potential component) of the npn transistor Q 7 of the
〔試作品の特性について〕
振幅偏移変調器100を試作するため、ICプロセスとして0.35μmのSiGeBiCMOSを採用して、0.75mm×0.85mmのICチップを形成し、これを6層B2it(Buried Bump Interconnection Technology)基板へ実装し、以下の通り特性を得た。
[Characteristics of prototype]
In order to prototype the
定圧電源VCCを次のように変化させた場合、対応する消費電流ICCは、次の通りである。
VCC(V) ICC(mA)
1.8 3.75
2.0 6.45
2.5 7.68
3.3 7.74
When the constant voltage power supply V CC is changed as follows, the corresponding consumption current I CC is as follows.
V CC (V) I CC (mA)
1.8 3.75
2.0 6.45
2.5 7.68
3.3 7.74
アナログ乗算器Mxは、変調信号Vmodを変化させてもICCは変動しない。図3.A、図3.B、図3.Cに、アジレントテクノロジー社のネットワークアナライザ8510Cでの測定結果を示す。各々、図3.Aは搬送波の周波数に対する入力反射係数、図3.Bは搬送波の周波数に対する出力反射係数、図3.Cは搬送波の周波数に対する伝達係数の、変調信号Vmodに対する電圧依存性を示したグラフ図であり、いずれも、定圧電源VCCを2.0V、利得制御電圧Vgc0.95Vとし、変調信号Vmodを0.05V間隔で0〜0.5Vまで変化させた場合を示す。 The analog multiplier Mx does not change I CC even when the modulation signal V mod is changed. FIG. A, FIG. B, FIG. C shows the measurement results with a network analyzer 8510C manufactured by Agilent Technologies. Each of FIG. A is the input reflection coefficient with respect to the carrier frequency, FIG. B is the output reflection coefficient with respect to the carrier frequency, FIG. C is a graph showing the voltage dependence of the transfer coefficient with respect to the frequency of the carrier wave with respect to the modulation signal V mod , and in each case, the constant voltage power supply V CC is 2.0 V, the gain control voltage V gc is 0.95 V, and the modulation signal the V mod shows a case of changing at 0.05V intervals until 0 to 0.5 V.
図3.Aと図3.Bとからは、若干の整合のずれによりGHz帯域での反射係数が十分には小さくならなかったが、変調信号Vmodに対しての入出力反射係数の変動が小さく、振幅偏移変調器100を挟む前後の回路ブロックから見たインピーダンスの変化が小さい回路特性が得られた。 FIG. A and FIG. From B, the reflection coefficient in the GHz band was not sufficiently small due to a slight misalignment, but the fluctuation of the input / output reflection coefficient with respect to the modulation signal V mod was small, and the amplitude shift modulator 100 A circuit characteristic with a small change in impedance viewed from the circuit block before and after the pin was obtained.
図3.Cからは、例えば5.8GHzにおいて、変調信号Vmodが0Vの時と0.5Vの時の差が38.2dBと、良好なオンオフ比が得られることがわかった。 FIG. From C, it was found that, for example, at 5.8 GHz, the difference between when the modulation signal V mod is 0 V and 0.5 V is 38.2 dB, and a good on / off ratio can be obtained.
図3.Dは周波数に対する伝達係数を、利得制御電圧Vgcを切り替えて測定したグラフ図である。図3.Dの測定においては、定圧電源VCCを2.0V、変調信号Vmodを0.5Vとし、利得制御電圧Vgcを0.95Vとした場合と0.75Vとした場合を示した。例えば5.8GHzにおいて、利得制御電圧Vgcを0.95Vとした場合と0.75Vとした場合の差が12.1dBと、良好な可変幅が得られることがわかった。 FIG. D is a graph obtained by measuring the transfer coefficient with respect to frequency while switching the gain control voltage V gc . FIG. In the measurement and D, and the constant pressure supply V CC 2.0 V, and 0.5V modulated signal V mod, showing a case the gain control voltage V gc was the case with 0.75V which was 0.95 V. For example, at 5.8 GHz, it was found that the difference between the gain control voltage V gc of 0.95V and 0.75V was 12.1 dB, and a good variable width was obtained.
図3.Eは定圧電源VCCを上述の1.8V、2.0V、2.5V、3.3Vと切り替えた場合の振幅偏移変調器100の入出力電力特性を示すグラフ図である。定圧電源VCCが2.0V以上、入力電力Pinが−10dBm以上で出力電力Poutが−10dBmを超えた。尚、変調器として用いる場合は入力電力Pinに対する出力電力Poutが飽和すること自体は問題ではない。
FIG. E is a graph showing input / output power characteristics of the
一方、振幅偏移変調器100の出力が変調信号Vmodに追従しているかどうかをオシロスコープにより波形観測した。尚、振幅偏移変調器100の出力である5.8GHzの搬送波を変調信号Vmodで変調したものと、変調しない5.84GHzの高周波の差である40MHzの信号に対して波形観測した。これにより、15MHzの高速変調にも十分追従することがわかった。
On the other hand, the waveform of the output of the amplitude
本発明は挟帯域通信(DSRC)のARIB STD−T75規格に対応可能であり、路側に設置された無線装置と車両に搭載された無線装置の間の通信に適用可能である。 The present invention is compatible with ARIB STD-T75 standard of narrowband communication (DSRC), and can be applied to communication between a radio device installed on the roadside and a radio device mounted on a vehicle.
100:振幅偏移変調(ASK)器100
10:カレントミラー回路
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Qgc:npnトランジスタ
Q8、Q9、Q11、15、91、92:pチャンネルMOSFET
Q10、90、93:nチャンネルMOSFET
20:エミッタフォロワ部20
100: amplitude shift keying (ASK)
10: current mirror circuit Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 , Q 5 , Q 6 , Q 7 , Q gc : npn transistor Q 8 , Q 9 , Q 11 , 15, 91, 92: p-channel MOSFET
Q 10 , 90, 93: n-channel MOSFET
20:
Claims (3)
第1のトランジスタ及び第2のトランジスタとから成る第1の差動増幅部と、
第1のトランジスタのエミッタ/ソース及び第2のトランジスタのエミッタ/ソースにコレクタ/ドレインが接続された第3のトランジスタと、当該第3のトランジスタのエミッタ/ソースに接続された第1の抵抗とから成る第1の定電流回路部と、
第4のトランジスタ及び第5のトランジスタとから成る第2の差動増幅部と、
第4のトランジスタのエミッタ/ソース及び第5のトランジスタのエミッタ/ソースにコレクタ/ドレインが接続された第6のトランジスタと、当該第6のトランジスタのエミッタ/ソースに接続された第2の抵抗とから成る第2の定電流回路部と、
前記第2のトランジスタからの信号を出力する第7のトランジスタとを有し、
前記第1のトランジスタのベース/ゲートと前記第5のトランジスタのベース/ゲートが接続され、
前記第2のトランジスタのベース/ゲートと前記第4のトランジスタのベース/ゲートが接続され、
前記第1のトランジスタのコレクタ/ドレインと前記第4のトランジスタのコレクタ/ドレインが接続され、
前記第2のトランジスタのコレクタ/ドレインと前記第5のトランジスタのコレクタ/ドレインが接続され、
搬送波である高周波が前記第3のトランジスタのエミッタ/ソースに入力され、
変調信号が、電流注入及び引き出し可能なカレントミラー回路を介して前記第2のトランジスタのベース/ゲートに入力され、
前記第2のトランジスタのコレクタ/ドレインが前記第7のトランジスタのベース/ゲートに接続されて、当該第7のトランジスタのエミッタ/ソースから振幅偏移変調された高周波が出力されることを特徴とする振幅偏移変調器。 An amplitude shift modulator,
A first differential amplifying section comprising a first transistor and a second transistor;
A third transistor having a collector / drain connected to the emitter / source of the first transistor and the emitter / source of the second transistor, and a first resistor connected to the emitter / source of the third transistor A first constant current circuit unit comprising:
A second differential amplifying unit comprising a fourth transistor and a fifth transistor;
A sixth transistor having a collector / drain connected to the emitter / source of the fourth transistor and the emitter / source of the fifth transistor, and a second resistor connected to the emitter / source of the sixth transistor A second constant current circuit unit comprising:
A seventh transistor that outputs a signal from the second transistor;
The base / gate of the first transistor and the base / gate of the fifth transistor are connected;
The base / gate of the second transistor and the base / gate of the fourth transistor are connected;
The collector / drain of the first transistor and the collector / drain of the fourth transistor are connected;
The collector / drain of the second transistor and the collector / drain of the fifth transistor are connected;
A high frequency which is a carrier wave is input to the emitter / source of the third transistor,
A modulation signal is input to the base / gate of the second transistor through a current mirror circuit capable of current injection and extraction,
The collector / drain of the second transistor is connected to the base / gate of the seventh transistor, and an amplitude shift modulated high frequency is output from the emitter / source of the seventh transistor. Amplitude shift modulator.
カレントミラー回路の主たる構成である第8及び第9のトランジスタと、
第8のトランジスタに直列接続され、固定ベース/ゲート電位を有する第10のトランジスタと、
第9のトランジスタに直列接続され、前記変調信号をベース/ゲート電位とする第11のトランジスタとを有し、
当該第11のトランジスタのエミッタ/ソースが前記第2のトランジスタのベース/ゲートに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の振幅偏移変調器。 The current mirror circuit is:
Eighth and ninth transistors which are main components of the current mirror circuit;
A tenth transistor connected in series to the eighth transistor and having a fixed base / gate potential;
An eleventh transistor connected in series to a ninth transistor and having the modulation signal as a base / gate potential;
The amplitude shift modulator according to claim 1, wherein the emitter / source of the eleventh transistor is connected to the base / gate of the second transistor.
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