JP2007189607A - Mixer circuit, and semiconductor integrated circuit for communication - Google Patents

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Motoki Murakami
元己 村上
Kazuaki Hori
和明 堀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a gain from being greatly changed and a Q value from greatly dropping even if the resonance frequency of an LC resonance circuit is changed in a mixer circuit using the LC resonance circuit as a load. <P>SOLUTION: In the mixer circuit using the IC resonance circuit as a load, the LC resonance circuit is provided with load inductors (L1 and L2) on a primary side, inductors (L3 and L4) on a secondary side, which are mutually inductively coupled and variable capacitances (Cv1 and Cv2) connected to the inductors in parallel, wherein control voltage to be applied to the variable capacitances is changed to thereby change an equivalent inductance value so that the resonance frequency of the LC resonance circuit can be changed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、LC共振回路を負荷回路とするミキサ回路に適用して有効な技術に関し、例えば無線通信装置に使用される送信信号の変調回路や受信信号の復調回路を構成するミキサ回路およびそれを内蔵した通信用半導体集積回路(高周波IC)に利用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a technique that is effective when applied to a mixer circuit having an LC resonant circuit as a load circuit, for example, a mixer circuit that constitutes a modulation circuit for a transmission signal and a demodulation circuit for a reception signal used in a wireless communication apparatus, and the same The present invention relates to a technology effective for use in a built-in communication semiconductor integrated circuit (high frequency IC).

携帯電話機のような無線通信装置には、送信信号の変調回路や受信信号の復調回路に、差動増幅回路の1種であるギルバートセル型ミキサ回路が用いられている。ギルバートセル型ミキサ回路の負荷には一般に抵抗素子が用いられるが、抵抗を負荷とするミキサ回路はダイナミックレンジが狭くCN比(搬送波対雑音比)も悪いため、送信信号の変調回路や受信信号の復調回路にはインダクタと容量からなるLC共振回路を負荷としたミキサ回路が使用されることがある。   In a wireless communication apparatus such as a mobile phone, a Gilbert cell mixer circuit, which is a kind of differential amplifier circuit, is used for a modulation circuit for a transmission signal and a demodulation circuit for a reception signal. A resistive element is generally used for the load of the Gilbert cell type mixer circuit. However, a mixer circuit using a resistor as a load has a narrow dynamic range and a poor CN ratio (carrier-to-noise ratio). In some cases, a demodulator circuit uses a mixer circuit having an LC resonance circuit composed of an inductor and a capacitor as a load.

さらに、かかるミキサ回路において、複数の周波数帯の送信信号の変調や受信信号の復調を行なう場合に、送受信信号の周波数とLC共振回路の共振周波数とが大きくずれているとCN比が低下する。そこで、LC共振回路の容量値またはインダクタンス値を、ミキシングする信号の周波数に応じて切り換えて共振周波数を変化させるようにしたミキサ回路に関する発明が提案されている(特許文献1,特許文献2)。
特開2003−152815号公報 特開2003−298355号公報
Further, in such a mixer circuit, when modulation of a transmission signal in a plurality of frequency bands and demodulation of a reception signal are performed, if the frequency of the transmission / reception signal and the resonance frequency of the LC resonance circuit are greatly shifted, the CN ratio is lowered. Accordingly, there has been proposed an invention relating to a mixer circuit in which the resonance frequency is changed by switching the capacitance value or inductance value of the LC resonance circuit in accordance with the frequency of the signal to be mixed (Patent Documents 1 and 2).
JP2003-152815A JP 2003-298355 A

上記先願発明のうち、特許文献1の発明は主として容量値を切り換えて共振周波数を変化させるもの、特許文献2の発明はインダクタンス値を切り換えて共振周波数を変化させるものである。ところが、LC共振回路を負荷としたミキサ回路において、特許文献1の発明の実施例のように、LC共振回路のインダクタンス値を固定したまま容量値を切り換えて共振周波数を変化させると、帯域内の周波数特性がフラットにならないため容量値の切換えによってゲインが変化してしまう。   Among the above prior inventions, the invention of Patent Document 1 mainly changes the resonance frequency by switching the capacitance value, and the invention of Patent Document 2 changes the resonance frequency by switching the inductance value. However, in the mixer circuit using the LC resonant circuit as a load, when the resonant frequency is changed by switching the capacitance value while the inductance value of the LC resonant circuit is fixed as in the embodiment of the invention of Patent Document 1, the in-band is changed. Since the frequency characteristic is not flat, the gain is changed by switching the capacitance value.

一方、特許文献2の発明のように、LC共振回路のインダクタンス値を切り換えて共振周波数を変化させると、ゲイン変化を回避することはできるが、特許文献2では可変インダクタンス回路として素子数の多いアクティブインダクタ回路を使用しているため、回路規模が増大し消費電力も増加してしまうという課題がある。   On the other hand, when the resonance frequency is changed by switching the inductance value of the LC resonance circuit as in the invention of Patent Document 2, a gain change can be avoided. However, in Patent Document 2, an active element having a large number of elements is used as a variable inductance circuit. Since the inductor circuit is used, there is a problem that the circuit scale increases and the power consumption increases.

また、インダクタンス値の切換えのため、複数のインダクタとそれを接続したり切り離したりするためのスイッチ素子とを設ける回路も考えられる。ところが、スイッチ素子としてMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を使用すると、そのオン抵抗の影響によってLC共振回路のQ(Quality -factor)の値が低下し、出力振幅が下がるとともにCN比が劣化してしまうという課題がある。   In addition, a circuit provided with a plurality of inductors and a switch element for connecting or disconnecting the inductors for switching the inductance value is also conceivable. However, when a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) is used as a switch element, the value of Q (Quality-factor) of the LC resonance circuit is lowered due to the on-resistance, and the output amplitude is lowered and the CN ratio is deteriorated. There is a problem that it ends up.

本発明者らが適用しようと考えているWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式の無線通信装置の変調回路や復調回路では、変復調に使用される局部発振信号の周波数範囲が従来よりも広いため、従来の共振回路を使用したミキサ回路で対応しようとすると、ゲインの変化が許容範囲を超えてしまうおそれがあることが分かった。   In the modulation circuit and the demodulation circuit of the wireless communication device of the WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) system that the present inventors intend to apply, the frequency range of the local oscillation signal used for modulation / demodulation is wider than before, When trying to cope with a mixer circuit using a conventional resonance circuit, it has been found that the gain change may exceed the allowable range.

この発明の目的は、負荷回路としてのLC共振回路の共振周波数を変化させてもゲインが大きく変化することがないミキサ回路および該ミキサ回路を送信信号の変調回路または受信信号の復調回路として内蔵する通信用半導体集積回路を提供することにある。   An object of the present invention is to incorporate a mixer circuit in which the gain does not change greatly even if the resonance frequency of an LC resonance circuit as a load circuit is changed, and the mixer circuit as a modulation circuit for a transmission signal or a demodulation circuit for a reception signal The object is to provide a semiconductor integrated circuit for communication.

この発明の他の目的は、負荷回路としてのLC共振回路の共振周波数を変化させてもQの値が大きく低下することがないミキサ回路および該ミキサ回路を送信信号の変調回路または受信信号の復調回路として内蔵する通信用半導体集積回路を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a mixer circuit in which the value of Q does not drop greatly even when the resonance frequency of the LC resonance circuit as a load circuit is changed, and the mixer circuit to modulate the transmission signal or to demodulate the reception signal. An object of the present invention is to provide a communication semiconductor integrated circuit incorporated as a circuit.

この発明のさらに他の目的は、LC共振回路を負荷としたミキサ回路および該ミキサ回路を送信信号の変調回路または受信信号の復調回路として内蔵する通信用半導体集積回路において、比較的小規模な回路の追加で、LC共振回路のインダクタンス値を切り換えて共振周波数を変化させることができるようにすることにある。   Still another object of the present invention is to provide a relatively small circuit in a mixer circuit having an LC resonant circuit as a load and a communication semiconductor integrated circuit incorporating the mixer circuit as a transmission signal modulation circuit or a reception signal demodulation circuit. In addition, the resonance frequency can be changed by switching the inductance value of the LC resonance circuit.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。   Outlines of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.

すなわち、LC共振回路を負荷としたミキサ回路において、一次側の負荷インダクタと相互誘導結合される二次側のインダクタおよび該インダクタと並列に接続された可変容量をLC共振回路に設け、可変容量に印加される制御電圧を変化させることで等価インダクタンス値を変化させて、LC共振回路の共振周波数を変化させるようにしたものである。   That is, in the mixer circuit using the LC resonant circuit as a load, the LC resonant circuit is provided with a secondary side inductor that is mutually inductively coupled to the primary side load inductor and a variable capacitor connected in parallel with the inductor. By changing the applied control voltage, the equivalent inductance value is changed, and the resonance frequency of the LC resonance circuit is changed.

上記した手段によれば、上記LC共振回路の等価インダクタンス値を変化させてLC共振回路の共振周波数を変化させるため、容量値を変化させる場合に比べてミキサ回路のゲインを大きく変化させることなく共振周波数を変化させることができる。また、上記LC共振回路の等価インダクタンスを切り替えるために一次側の負荷インダクタに接続されるスイッチ素子が不要であるので、Qの値を大きく低下させることなく共振周波数を変化させることができる。さらに、インダクタンス値を変化させるのにアクティブインダクタ回路を使用しないですむため、占有面積や消費電力を増加させることなく共振周波数を変化させることができる。   According to the above means, the resonance frequency of the LC resonance circuit is changed by changing the equivalent inductance value of the LC resonance circuit, so that the resonance of the mixer circuit without changing the gain greatly compared to the case of changing the capacitance value. The frequency can be changed. In addition, since the switching element connected to the primary load inductor is not required to switch the equivalent inductance of the LC resonance circuit, the resonance frequency can be changed without greatly reducing the value of Q. Furthermore, since it is not necessary to use an active inductor circuit to change the inductance value, the resonance frequency can be changed without increasing the occupied area or power consumption.

ここで、望ましくは、LC共振回路の一次側にも可変容量を設けて、一次側の可変容量に印加される制御電圧を変化させることでLC共振回路の共振周波数を変化させることができるようにする。二次側の可変容量の容量値の変化によりLC共振回路の等価インダクタンス値を変化させることができることに加え、一次側の容量値も変化させることができる。そのため、二次側の可変容量の容量値の切替えで共振周波数の粗い調整を行ない、一次側の可変容量の容量値の切替えで共振周波数の微調整を行なうことができ、それによって従来よりも広い周波数範囲に亘って精度の高い周波数調整を円滑に行なうことが可能となる。   Here, preferably, a variable capacitor is also provided on the primary side of the LC resonance circuit, and the resonance voltage of the LC resonance circuit can be changed by changing the control voltage applied to the variable capacitor on the primary side. To do. In addition to being able to change the equivalent inductance value of the LC resonant circuit by changing the capacitance value of the secondary-side variable capacitor, it is also possible to change the primary-side capacitance value. Therefore, the resonance frequency can be coarsely adjusted by switching the capacitance value of the secondary-side variable capacitor, and the resonance frequency can be finely adjusted by switching the capacitance value of the primary-side variable capacitor. It becomes possible to smoothly perform high-precision frequency adjustment over the frequency range.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明に従うと、負荷回路としてのLC共振回路の共振周波数を変化させてもゲインが大きく変化することがないとともに、共振周波数を変化させてもQの値が大きく低下することがないミキサ回路および該ミキサ回路を送信信号の変調回路または受信信号の復調回路として内蔵する通信用半導体集積回路を実現することができる。   That is, according to the present invention, the gain does not change greatly even if the resonance frequency of the LC resonance circuit as the load circuit is changed, and the Q value does not greatly decrease even if the resonance frequency is changed. A communication semiconductor integrated circuit incorporating the circuit and the mixer circuit as a modulation circuit for a transmission signal or a demodulation circuit for a reception signal can be realized.

また、本発明に従うと、LC共振回路を負荷としたミキサ回路において、回路規模を増大させたり消費電力を増加させることなく、LC共振回路のインダクタンス値を切り換えて共振周波数を変化させることができるようになる。   Further, according to the present invention, in the mixer circuit using the LC resonance circuit as a load, the resonance frequency can be changed by switching the inductance value of the LC resonance circuit without increasing the circuit scale or power consumption. become.

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るミキサ回路を、搬送波に対して同相成分のI信号および直交成分のQ信号と局部発振信号φvcoとをミキシングして周波数変換および変調を行なう直交変調回路に適用した場合の一実施例を示す。   FIG. 1 shows a case where the mixer circuit according to the present invention is applied to a quadrature modulation circuit that performs frequency conversion and modulation by mixing an in-phase component I signal and a quadrature component Q signal with a local oscillation signal φvco with respect to a carrier wave. An embodiment will be shown.

図1に示されているように、この実施例の直交変調回路は、2つのギルバートセル型ミキサ回路MIXaとMIXbとからなり、前記ミキサ回路に共通の負荷回路COLとして一対のインダクタL1,L2と可変容量Cv0とからなるLC共振回路が用いられている。   As shown in FIG. 1, the quadrature modulation circuit of this embodiment includes two Gilbert cell type mixer circuits MIXa and MIXb, and a pair of inductors L1, L2 as a load circuit COL common to the mixer circuit. An LC resonance circuit including a variable capacitor Cv0 is used.

この実施例の負荷回路COLは、並列形態のインダクタL1,L2と、L1,L2の一方の端子(ノードN1,N2)間に接続された可変容量Cv0と、インダクタL1,L2とそれぞれ相互誘導結合されるインダクタL3,L4と、L3の端子間に接続された可変容量Cv1と、L4の端子間に接続された可変容量Cv2とからなる。上記可変容量Cv0の容量値は第1の制御信号CS1および第1の制御電圧Vc1によって制御され、可変容量Cv1,Cv2の容量値は第2の制御信号CS2および第2の制御電圧Vc2によって制御される。   The load circuit COL of this embodiment includes inductors L1 and L2 in parallel form, a variable capacitor Cv0 connected between one terminals (nodes N1 and N2) of L1 and L2, and inductors L1 and L2, respectively. Inductors L3 and L4, a variable capacitor Cv1 connected between terminals of L3, and a variable capacitor Cv2 connected between terminals of L4. The capacitance value of the variable capacitor Cv0 is controlled by the first control signal CS1 and the first control voltage Vc1, and the capacitance values of the variable capacitors Cv1 and Cv2 are controlled by the second control signal CS2 and the second control voltage Vc2. The

ミキサ回路MIXaは、互いに位相が180°ずれた発振信号φ0,/φ0がそれぞれベースに印加されエミッタが共通接続されたトランジスタQ11,Q12およびQ21,Q22と、トランジスタQ11,Q12の共通エミッタに接続されベース端子にI信号が印加されたトランジスタQ13と、Q21,Q22の共通エミッタに接続されベース端子にI信号の逆相信号/Iが印加されたトランジスタQ23と、Q13,Q23のエミッタ抵抗R1,R2とから構成されている。そして、トランジスタQ11,Q21のコレクタ端子が共通負荷回路COLのインダクタL1と可変容量Cv0との接続ノードN1に接続され、トランジスタQ12,Q22のコレクタ端子がインダクタL2と可変容量Cv0との接続ノードN2に接続されている。   The mixer circuit MIXa is connected to the transistors Q11, Q12 and Q21, Q22, whose emitters are connected in common to the oscillation signals φ0, / φ0 that are 180 ° out of phase with each other, and to the common emitter of the transistors Q11, Q12. A transistor Q13 having an I signal applied to the base terminal, a transistor Q23 connected to the common emitter of Q21 and Q22 and having a negative phase signal / I applied to the base terminal, and emitter resistors R1 and R2 of Q13 and Q23 It consists of and. The collector terminals of the transistors Q11 and Q21 are connected to the connection node N1 between the inductor L1 and the variable capacitor Cv0 of the common load circuit COL, and the collector terminals of the transistors Q12 and Q22 are connected to the connection node N2 between the inductor L2 and the variable capacitor Cv0. It is connected.

ミキサ回路MIXbは、互いに位相が180°ずれ上記発振信号φ0とは位相が90°ずれた発振信号φ1,/φ1がそれぞれベースに印加されエミッタが共通接続されたトランジスタQ31,Q32およびQ41,Q42と、トランジスタQ31,Q32の共通エミッタに接続されベース端子にQ信号が印加されたトランジスタQ33と、Q41,Q42の共通エミッタに接続されベース端子にQ信号の逆相信号/Qが印加されたトランジスタQ43と、Q33,Q43のエミッタ抵抗R3,R4とから構成されている。また、トランジスタQ31,Q41のコレクタ端子が共通負荷回路COLのインダクタL2と可変容量Cv0との接続ノードN2に接続され、トランジスタQ32,Q42のコレクタ端子がインダクタL1と可変容量Cv0との接続ノードN1に接続されている。   The mixer circuit MIXb includes transistors Q31, Q32 and Q41, Q42, to which oscillation signals φ1, / φ1 whose phases are shifted by 180 ° from each other and whose phases are shifted by 90 ° are respectively applied to the bases and whose emitters are commonly connected. The transistor Q33 connected to the common emitter of the transistors Q31 and Q32 and applied with the Q signal to the base terminal, and the transistor Q43 connected to the common emitter of Q41 and Q42 and applied with the negative phase signal / Q of the Q signal to the base terminal And emitter resistors R3 and R4 of Q33 and Q43. The collector terminals of the transistors Q31 and Q41 are connected to the connection node N2 between the inductor L2 and the variable capacitor Cv0 of the common load circuit COL, and the collector terminals of the transistors Q32 and Q42 are connected to the connection node N1 between the inductor L1 and the variable capacitor Cv0. It is connected.

上記のような構成を有することによって、図1のミキサ回路は、ノードN1,N2に接続された出力端子OUT,/OUTから、入力信号であるI,Q信号と発振信号φ0,φ1の周波数差に相当する周波数を有する信号を差動信号として出力する。   With the configuration as described above, the mixer circuit of FIG. 1 has the frequency difference between the I and Q signals as input signals and the oscillation signals φ0 and φ1 from the output terminals OUT and / OUT connected to the nodes N1 and N2. A signal having a frequency corresponding to is output as a differential signal.

図2は図1の直交変調回路を構成する可変容量Cv0を具体的に示した回路図、図3は可変容量Cv1,Cv2をより具体的に示した回路図である。図2,図3に示されているように、この実施例の可変容量Cv0〜Cv2は、それぞれ並列形態のバラクタダイオードとMOS容量からなる。より具体的に説明すると、可変容量Cv0は、複数のバラクタダイオードD11,D12……とD21,D22……がアノード端子を背中合わせにしてノードN1とN2との間に並列に接続され、さらにこれらと並列に複数のMOS容量Mc11,Mc12……とMc21,Mc22……がソース・ドレインを共通端子としてノードN1とN2との間に接続されてなる。   FIG. 2 is a circuit diagram specifically showing the variable capacitor Cv0 constituting the quadrature modulation circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing more specifically the variable capacitors Cv1 and Cv2. As shown in FIGS. 2 and 3, the variable capacitors Cv0 to Cv2 of this embodiment are each composed of a parallel varactor diode and a MOS capacitor. More specifically, the variable capacitor Cv0 includes a plurality of varactor diodes D11, D12..., D21, D22... Connected in parallel between the nodes N1 and N2 with the anode terminals back to back. A plurality of MOS capacitors Mc11, Mc12,..., Mc21, Mc22,... Are connected in parallel between nodes N1 and N2 with the source / drain as a common terminal.

そして、上記バラクタダイオードD11,D12……とD21,D22……の共通アノード端子に連続的に変化される制御電圧Vc1が印加され、MOS容量Mc11,Mc12……とMc21,Mc22……の各共通ソース・ドレイン端子に制御信号(バイナリコード)CS1の各ビットB1,B2……が印加されている。制御信号CS1が変化されることで可変容量Cv0は容量値が階段状に変化され、制御電圧Vc1が変化されることで可変容量Cv0は容量値がリニアに変化される。   Then, a continuously varying control voltage Vc1 is applied to the common anode terminals of the varactor diodes D11, D12,..., D21, D22, and so on, and the MOS capacitors Mc11, Mc12, and Mc21, Mc22,. Each bit B1, B2,... Of the control signal (binary code) CS1 is applied to the source / drain terminals. When the control signal CS1 is changed, the capacitance value of the variable capacitor Cv0 is changed stepwise, and when the control voltage Vc1 is changed, the capacitance value of the variable capacitor Cv0 is changed linearly.

つまり、2種類の容量素子の組合せにより、MOS容量Mc11,Mc12……とMc21,Mc22……で容量値を段階的に変化させ、バラクタダイオードD11,D12……とD21,D22……で階段の各ステップ間を補間するように容量値を変化させることができるように構成されている。バラクタダイオードを複数個接続しているのは、所定の大きさのバラクタダイオードを並べて所望の値を得るためであり、それぞれ1個のバラクタダイオードに置き換えることも可能である。   That is, the capacitance value is changed stepwise by the MOS capacitors Mc11, Mc12..., Mc21, Mc22... By the combination of the two types of capacitive elements, and the varactor diodes D11, D12. The capacitance value can be changed so as to interpolate between the steps. A plurality of varactor diodes are connected in order to obtain a desired value by arranging varactor diodes of a predetermined size, and each can be replaced with one varactor diode.

可変容量Cv1,Cv2の構成と動作は可変容量Cv0と同様であるので、詳しい説明は省略する。可変容量Cv0は、その容量を変化させるとLC共振回路のCの値が変わって直接共振周波数を切り替えるように作用し、可変容量Cv1,Cv2はその容量を変化させるとLC共振回路のLの値が変わって間接的に共振周波数を切り替えるように作用する。   Since the configuration and operation of the variable capacitors Cv1 and Cv2 are the same as those of the variable capacitor Cv0, detailed description thereof is omitted. When the capacitance is changed, the variable capacitance Cv0 changes the value of C of the LC resonance circuit to directly switch the resonance frequency, and when the capacitance is changed, the variable capacitances Cv1 and Cv2 change the value of L of the LC resonance circuit. Changes so that the resonance frequency is indirectly switched.

ここで、インダクタL1とL3の相互インダクタンスをM、バラクタダイオードのトータルの容量値をCvd、MOS容量のトータルの容量値をCmsとおくと、インダクタL1の実効インダクタンスLeffは、次式(1)
Leff=L1+ω2M×(Cvd+Cms)/{1−ω2L3×(Cvd+Cms)} ……(1)
で表わされる。インダクタL2も同様である。この式より、Cvd,Cmsを変化させると、Leffの値が変わって共振周波数が変化することが分かる。
Here, when the mutual inductance of the inductors L1 and L3 is M, the total capacitance value of the varactor diode is Cvd, and the total capacitance value of the MOS capacitance is Cms, the effective inductance Leff of the inductor L1 is expressed by the following equation (1).
Leff = L1 + ω 2 M × (Cvd + Cms) / {1-ω 2 L3 × (Cvd + Cms)} (1)
It is represented by The same applies to the inductor L2. From this equation, it can be seen that when Cvd and Cms are changed, the value of Leff changes and the resonance frequency changes.

なお、一次側の可変容量Cv0の容量値の変化による共振周波数の変化は直接的であるのに対し、二次側の可変容量Cv1,Cv2の容量値の変化による共振周波数の変化は一旦等価インダクタンス値を変化させる間接的な変化である。そのため、二次側の可変容量の容量値の切替えで共振周波数の粗い調整を行ない、1次側の可変容量の容量値の切替えで共振周波数の微調整を行なうのが望ましく、それにより広い周波数範囲に亘って精度の高い周波数調整を円滑に行なうことが可能となる。ただし、上記とは逆に一次側の可変容量の容量値の切替えで共振周波数の粗い調整を行ない、二次側の可変容量の容量値の切替えで共振周波数の微調整を行なうように構成することも可能である。   The change in the resonance frequency due to the change in the capacitance value of the primary-side variable capacitor Cv0 is direct, whereas the change in the resonance frequency due to the change in the capacitance values of the secondary-side variable capacitors Cv1 and Cv2 is once caused by the equivalent inductance. It is an indirect change that changes the value. For this reason, it is desirable to perform coarse adjustment of the resonance frequency by switching the capacitance value of the secondary-side variable capacitor, and finely adjust the resonance frequency by switching the capacitance value of the primary-side variable capacitor, so that a wide frequency range is achieved. Thus, it is possible to smoothly perform high-accuracy frequency adjustment. However, contrary to the above, the resonance frequency is coarsely adjusted by switching the capacitance value of the primary side variable capacitor, and the resonance frequency is finely adjusted by switching the capacitance value of the secondary side variable capacitor. Is also possible.

図4は、MOS容量の容量値Cvとゲート−ドレイン・ソース間電圧Vgとの関係を示す。図4において、破線AはW/L比(ゲート幅とゲート長との比)が16μm/2μmのMOSFET1個当たりの容量値の変化を、また実線BはW/L比が16μm/2μmである24個のMOSFETで可変容量Cvを構成した場合の容量値の変化を示す。   FIG. 4 shows the relationship between the capacitance value Cv of the MOS capacitor and the gate-drain-source voltage Vg. In FIG. 4, a broken line A indicates a change in capacitance value per MOSFET having a W / L ratio (ratio of gate width and gate length) of 16 μm / 2 μm, and a solid line B indicates a W / L ratio of 16 μm / 2 μm. A change in the capacitance value when the variable capacitance Cv is configured by 24 MOSFETs is shown.

ゲート−ドレイン・ソース間に1.5V以上の電圧を印加した時のMOSFET1個当たりの容量値を0.125pFとすると、24個並列接続の場合にはトータルで3pFの容量が得られる。従って、可変容量Cv0〜Cv2に必要とされる容量値に応じて、可変容量Cv0〜Cv2を構成するMOSFETの個数もしくはゲート幅を設定してやればよい。MOS容量のゲート−ドレイン・ソース間が0Vすなわちドレイン・ソース端子にゲート端子の印加電圧と同一の電圧が印加された場合、容量値はほぼ0となる。   Assuming that the capacitance value per MOSFET when a voltage of 1.5 V or higher is applied between the gate, drain and source is 0.125 pF, a total capacitance of 3 pF is obtained in the case of 24 parallel connections. Therefore, the number or gate width of the MOSFETs constituting the variable capacitors Cv0 to Cv2 may be set according to the capacitance value required for the variable capacitors Cv0 to Cv2. When the gate-drain-source of the MOS capacitor is 0 V, that is, when the same voltage as the voltage applied to the gate terminal is applied to the drain-source terminal, the capacitance value is almost zero.

図5は、制御信号CS1を切り換えてノードN1−N2間に接続されるMOS容量の数を変化させた場合における図1の直交変調回路の周波数特性を示す。   FIG. 5 shows frequency characteristics of the quadrature modulation circuit of FIG. 1 when the number of MOS capacitors connected between the nodes N1 and N2 is changed by switching the control signal CS1.

図5において、曲線AはN1−N2間に接続されるMOS容量の数を24個とした時の特性、曲線BはN1−N2間に接続されるMOS容量の数を「0」とした時の特性である。各曲線A,Bのピークのときの周波数fo2,fo1は、LC共振回路からなる共通負荷回路COLの共振点である。ノードN1−N2間に接続されるMOS容量の数を、「0」と「24」の間の任意数とすることで、fo2,fo1の間にピーク値を有し曲線A,Bと類似の周波数特性を設定することができる。   In FIG. 5, curve A shows the characteristics when the number of MOS capacitors connected between N1 and N2 is 24, and curve B shows the number when the number of MOS capacitors connected between N1 and N2 is “0”. It is a characteristic. The frequencies fo2 and fo1 at the peak of each of the curves A and B are resonance points of the common load circuit COL composed of an LC resonance circuit. By setting the number of MOS capacitors connected between the nodes N1 and N2 to an arbitrary number between “0” and “24”, there is a peak value between fo2 and fo1, which is similar to the curves A and B. Frequency characteristics can be set.

図6には、本発明のミキサ回路をWCDMA方式の無線通信装置の送信系回路の変調回路に適用した場合の送信系回路の構成例が示されている。   FIG. 6 shows a configuration example of a transmission system circuit when the mixer circuit of the present invention is applied to a modulation circuit of a transmission system circuit of a WCDMA wireless communication apparatus.

図6において、100は実施例の送信系回路を備えた通信用の半導体集積回路(以下、高周波ICと称する)、200はベースバンド回路である。ベースバンド回路200は、送信データをI信号とQ信号に変換して高周波IC100に供給したり、高周波IC100に対する制御信号を生成するもので、1個あるいは数個のIC(半導体集積回路)で構成される。特に制限されるものでないが、I,Q信号は差動信号I,/I,Q,/Qとして高周波IC100に供給される。   In FIG. 6, reference numeral 100 denotes a semiconductor integrated circuit for communication (hereinafter referred to as a high frequency IC) including the transmission system circuit of the embodiment, and 200 denotes a baseband circuit. The baseband circuit 200 converts transmission data into an I signal and a Q signal and supplies them to the high frequency IC 100, or generates a control signal for the high frequency IC 100, and is composed of one or several ICs (semiconductor integrated circuits). Is done. Although not particularly limited, the I and Q signals are supplied to the high frequency IC 100 as differential signals I, / I, Q, and / Q.

図6の送信系回路は、局部発振信号を発生するローカルVCO(電圧制御発振器)131Aと、ベースバンド回路200からのI,Q信号を所定のレベルの信号に変換する可変増幅回路111a,111bと、I,Q信号から高周波ノイズを除去するロウパスフィルタ112a,112bを備える。また、送信系回路は、ローカルVCO130Aからの局部発振信号φvcoまたはφvcoを分周回路113で1/2分周した信号を1/2に分周するとともに互いに位相が90°ずつずれた発振信号φ0,/φ0及びφ1,/φ1を生成する分周移相回路114と、I,Q信号で発振信号φ0〜/φ1に直交変調をかける直交変調回路115を備える。   6 includes a local VCO (voltage controlled oscillator) 131A that generates a local oscillation signal, variable amplification circuits 111a and 111b that convert I and Q signals from the baseband circuit 200 into signals of a predetermined level, , Low pass filters 112a and 112b for removing high frequency noise from the I and Q signals. Further, the transmission circuit divides the signal obtained by dividing the local oscillation signal φvco or φvco from the local VCO 130A by 1/2 by the frequency dividing circuit 113 into 1/2 and the oscillation signal φ0 whose phases are shifted by 90 ° from each other. , / Φ0 and φ1, / φ1, and a quadrature modulation circuit 115 that performs quadrature modulation on the oscillation signals φ0 to / φ1 using the I and Q signals.

ここで、φ0と/φ0は位相が180°ずれた信号、φ0とφ1は位相が90°ずれた信号である。ローカルVCO131Aは、3.3〜3.98GHzのような周波数範囲の局部発振信号φvcoを発生可能で、ベースバンド回路200からの切換え信号によって選択バンドに対応した周波数で発振する。   Here, φ0 and / φ0 are signals that are 180 ° out of phase, and φ0 and φ1 are signals that are 90 ° out of phase. The local VCO 131A can generate a local oscillation signal φvco in a frequency range such as 3.3 to 3.98 GHz, and oscillates at a frequency corresponding to a selected band by a switching signal from the baseband circuit 200.

さらに、送信系回路は、変調された送信信号を増幅して外部へ出力する3つの増幅回路116a,116b,116cと、高周波IC内部を制御する制御回路150等を備える。図示しないが、高周波IC100内には受信系回路も設けられている。上記3つの増幅回路116a,116b,116cは、それぞれWCDMAのBAND1の周波数帯である1920〜1980MHzの信号を増幅する回路と、BAND2の周波数帯である1850〜1910MHzの信号を増幅する回路と、BAND5の周波数帯である824〜849MHzの信号を増幅する回路である。   Further, the transmission system circuit includes three amplifier circuits 116a, 116b, and 116c that amplify the modulated transmission signal and output it to the outside, a control circuit 150 that controls the inside of the high frequency IC, and the like. Although not shown, a reception system circuit is also provided in the high frequency IC 100. The three amplifier circuits 116a, 116b, and 116c are each configured to amplify a signal of 1920 to 1980 MHz that is a frequency band of WCDMA BAND1, a circuit that amplifies a signal of 1850 to 1910 MHz that is a frequency band of BAND2, and BAND5. It is a circuit that amplifies a signal of 824 to 849 MHz that is the frequency band of.

上記直交変調回路115として図1に示されている実施例のミキサ回路が使用される。直交変調回路115は、ベースバンド回路200からのI,/I信号と分周移相回路114からの発振信号φ0,/φ0とを混合するミキサMIXaと、ベースバンド回路200からのQ,/Q信号と分周移相回路114からの発振信号φ1,/φ1とを混合するミキサMIXbと、これらのミキサの共通負荷回路COLとから構成されている。   As the quadrature modulation circuit 115, the mixer circuit of the embodiment shown in FIG. 1 is used. The quadrature modulation circuit 115 includes a mixer MIXa that mixes the I and / I signals from the baseband circuit 200 and the oscillation signals φ0 and / φ0 from the frequency division phase shift circuit 114, and Q and / Q from the baseband circuit 200. The mixer MIXb that mixes the signal and the oscillation signals φ1 and / φ1 from the frequency division phase shift circuit 114 and a common load circuit COL of these mixers are configured.

なお、この実施例では、直交変調回路115が各バンドで共用されるようにされており、直交変調回路115の出力がBAND1の増幅回路116aと、BAND2の増幅回路116bと、BAND5の増幅回路116cに供給される。制御回路150は、内部にレジスタCRGを備え、このレジスタCRGに設定された値に基づいて、上記直交変調回路115の共通負荷回路COLの可変容量Cv0〜Cv2の容量値を制御する制御信号CS1,CS2や制御電圧Vc1,Vc2を生成する。Vc1,Vc2は図示しないDA変換回路によって、ディジタルバイナリコードをアナログ電圧に変換することで生成される。   In this embodiment, the quadrature modulation circuit 115 is shared by each band, and the output of the quadrature modulation circuit 115 is the amplification circuit 116a of BAND1, the amplification circuit 116b of BAND2, and the amplification circuit 116c of BAND5. To be supplied. The control circuit 150 includes a register CRG inside, and based on the value set in the register CRG, the control signal CS1, which controls the capacitance values of the variable capacitors Cv0 to Cv2 of the common load circuit COL of the quadrature modulation circuit 115. CS2 and control voltages Vc1 and Vc2 are generated. Vc1 and Vc2 are generated by converting a digital binary code into an analog voltage by a DA converter circuit (not shown).

制御回路150によって、共通負荷回路COLであるLC共振回路の容量値CやインダクタンスLを変化させることで、共振周波数を広い範囲に亘って調整することが可能となり、直交変調回路115を複数のバンドで共用させることができ、回路の占有面積ひいてはチップサイズの低減が可能となる。また、送信信号の周波数に応じてLC共振回路の共振周波数を調整することで、送信信号の周波数が変化しても変調回路の利得をほぼ一定にすることができるとともに、周波数が許容範囲内の最大周波数または最小周波数であっても中心周波数と同等なダイナミックレンジを確保することができる。   By changing the capacitance value C and inductance L of the LC resonance circuit, which is the common load circuit COL, by the control circuit 150, the resonance frequency can be adjusted over a wide range, and the quadrature modulation circuit 115 can be adjusted to a plurality of bands. This makes it possible to reduce the area occupied by the circuit and thus the chip size. Further, by adjusting the resonance frequency of the LC resonance circuit according to the frequency of the transmission signal, the gain of the modulation circuit can be made substantially constant even if the frequency of the transmission signal changes, and the frequency is within an allowable range. A dynamic range equivalent to the center frequency can be secured even at the maximum frequency or the minimum frequency.

図7には、本発明のミキサ回路をWCDMA方式の無線通信装置の受信系回路の復調回路に適用した場合の受信系回路の構成例が示されている。   FIG. 7 shows a configuration example of a reception system circuit when the mixer circuit of the present invention is applied to a demodulation circuit of a reception system circuit of a WCDMA wireless communication apparatus.

図7に示されている受信系回路は、WDCMAのBAND1の周波数帯である2110〜2170MHzの受信信号を増幅するLNA(ロウノイズアンプ)121Aと、BAND2の周波数帯である1930〜1990MHzの信号を増幅するLNA121Bと、BAND5の周波数帯である869〜894MHzの信号を増幅するLNA121Cを備える。   The reception system circuit shown in FIG. 7 receives an LNA (low noise amplifier) 121A that amplifies a reception signal of 2110 to 2170 MHz that is a frequency band of BAND1 of WDMMA, and a signal of 1930 to 1990 MHz that is a frequency band of BAND2. An LNA 121B to be amplified and an LNA 121C to amplify a signal of 869 to 894 MHz, which is the frequency band of BAND5, are provided.

また、受信系回路は、ローカルVCO130Bからの局部発振信号φvcoを1/2に分周する分周回路123と、VCO130Bからの信号φvcoまたは分周回路123で分周された信号を1/2に分周するとともに互いに位相が90°ずつずれた発振信号φ0,/φ0及びφ1,/φ1を生成する分周移相回路124を備える。   The receiving system circuit divides the local oscillation signal φvco from the local VCO 130B by 1/2, and the signal φvco from the VCO 130B or the signal divided by the frequency divider 123 by 1/2. A frequency-dividing phase shift circuit 124 that generates the oscillation signals φ0, / φ0 and φ1, / φ1 whose phases are shifted from each other by 90 ° is provided.

さらに、受信系回路は、上記LNA121a〜121cの出力をそれぞれ差動信号に変換するバッファアンプ122a〜122cと、アンプ122a〜122cの出力と分周移相回路124からの発振信号φ0〜/φ1とをミキシングして直交復調を行ないI,Q信号を生成する直交復調回路125を備える。直交復調回路125の後段には、復調されたI,Q信号を所定のレベルまで増幅してベースバンドIC200へ渡す高利得増幅回路(PGA)126a,126bが設けられている。   Further, the reception system circuit includes buffer amplifiers 122a to 122c that convert the outputs of the LNAs 121a to 121c into differential signals, outputs of the amplifiers 122a to 122c, and oscillation signals φ0 to φ1 from the frequency division phase shift circuit 124, respectively. And a quadrature demodulation circuit 125 that performs quadrature demodulation and generates I and Q signals. In the subsequent stage of the quadrature demodulation circuit 125, high gain amplification circuits (PGA) 126a and 126b that amplify the demodulated I and Q signals to a predetermined level and pass them to the baseband IC 200 are provided.

デュアルバンドやトリプルバンドに対応した受信系回路を構成する場合、一般に受信信号と局部発振信号とを混合するミキサはそれぞれのバンド毎に設けられる。しかし、これでは回路規模が大きくチップサイズが増加する。本実施例では、直交復調回路に図1の実施例のミキサ回路を使用することで、図7に示すように、WDCMAの前記3つのバンドBAND1,BAND2,BAND5に対応して設けられたLNA121a〜121cの後段の直交復調回路125を複数のバンドで共用できるようにした。   When configuring a reception system circuit corresponding to a dual band or a triple band, generally, a mixer for mixing a reception signal and a local oscillation signal is provided for each band. However, this increases the circuit size and increases the chip size. In the present embodiment, by using the mixer circuit of the embodiment of FIG. 1 for the orthogonal demodulation circuit, as shown in FIG. 7, the LNA 121a to the LNA 121a to BAND5 provided corresponding to the three bands BAND1, BAND2, BAND5 of WDMA The quadrature demodulation circuit 125 in the subsequent stage of 121c can be shared by a plurality of bands.

制御回路150は、上記直交復調回路125の共通負荷回路COLの可変容量Cv0〜Cv2の容量値を制御する制御信号CS1,CS2や制御電圧Vc1,Vc2を生成するもので、図6に示されている送信系回路の制御回路と共用させることができる。制御回路150によって、共通負荷回路COLであるLC共振回路の容量値CやインダクタンスLを変化させることで、共振周波数を広い範囲に亘って調整することが可能となり、直交復調回路125を複数のバンドで共用させることができ、回路の占有面積ひいてはチップサイズの低減が可能となる。   The control circuit 150 generates control signals CS1 and CS2 and control voltages Vc1 and Vc2 for controlling the capacitance values of the variable capacitors Cv0 to Cv2 of the common load circuit COL of the orthogonal demodulation circuit 125, and is shown in FIG. It can be shared with the control circuit of the transmission system circuit. By changing the capacitance value C and inductance L of the LC resonance circuit, which is the common load circuit COL, by the control circuit 150, the resonance frequency can be adjusted over a wide range, and the quadrature demodulation circuit 125 can be adjusted to a plurality of bands. This makes it possible to reduce the area occupied by the circuit and thus the chip size.

図8には、図6の送信系回路と図7の受信系回路が1つの半導体チップ上に形成された高周波ICとそれを用いた無線通信装置の全体の構成例が示されている。図6および図7に示されている回路ブロックと同一の回路ブロックには同一の符号を付して重複した説明は省略する。   FIG. 8 shows an overall configuration example of a high frequency IC in which the transmission system circuit of FIG. 6 and the reception system circuit of FIG. 7 are formed on one semiconductor chip and a radio communication apparatus using the same. The same circuit blocks as those shown in FIGS. 6 and 7 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図8に示されているように、この実施例の無線通信装置は、信号電波の送受信用アンテナ400、バンド切替え用のスイッチ410、送信信号と受信信号とを分離するデュプレクサ(分波器)420a〜420c、送信信号を増幅する高周波電力増幅回路(パワーモジュール)430a〜430cを有する。さらに、受信信号を復調したり送信信号を変調したりする高周波IC100、送信信号から高調波を除去するバンドパスフィルタ440a〜440c、送信データをI,Q信号に変換したり高周波IC100を制御したりするベースバンドIC200などを有する。   As shown in FIG. 8, the wireless communication apparatus of this embodiment includes a signal wave transmission / reception antenna 400, a band switching switch 410, and a duplexer 420a for separating a transmission signal and a reception signal. To 420c and high-frequency power amplifier circuits (power modules) 430a to 430c for amplifying the transmission signal. Further, the high frequency IC 100 that demodulates the reception signal or modulates the transmission signal, the bandpass filters 440a to 440c that remove harmonics from the transmission signal, the transmission data is converted into I and Q signals, and the high frequency IC 100 is controlled. Baseband IC 200 and the like.

この実施例においては、送信系回路における変調に必要な局部発振信号を生成するVCO130Aと、受信系回路における復調に必要な局部発振信号を生成するVCO130Bとして、図9に示すようなLC共振型VCOを用いている。そして、そのLC共振回路として、図1に示されているミキサ回路の共通負荷回路COLであるLC共振回路と同様な構成を有し、同一構造のインダクタンス素子や容量素子を使用するLC共振回路を用いている。   In this embodiment, an LC resonant VCO as shown in FIG. 9 is used as a VCO 130A that generates a local oscillation signal necessary for modulation in a transmission system circuit and a VCO 130B that generates a local oscillation signal necessary for demodulation in a reception system circuit. Is used. As the LC resonance circuit, an LC resonance circuit having the same configuration as the LC resonance circuit which is the common load circuit COL of the mixer circuit shown in FIG. Used.

また、LC共振回路を構成する可変容量の容量値Cとインダクタンス値Lを変えて共振周波数を変化させることでVCO130Aと130Bで発生される局部発振信号の周波数を変化させるように構成されている。なお、VCO130Aと130BのLC共振回路の一次側可変容量Cv1には、PLL回路のループフィルタからの電圧Vtが制御電圧Vc1として印加されることで容量値が変化される。   Further, the frequency of the local oscillation signal generated by the VCOs 130A and 130B is changed by changing the resonance frequency by changing the capacitance value C and the inductance value L of the variable capacitor constituting the LC resonance circuit. Note that the capacitance value is changed by applying the voltage Vt from the loop filter of the PLL circuit as the control voltage Vc1 to the primary side variable capacitor Cv1 of the LC resonance circuits of the VCOs 130A and 130B.

図9のVCOは、ソースが共通接続されかつ互いにゲートとドレインとが交差結合された負性抵抗としての一対のNチャネル型MOSFETQ1,Q2を有する。該MOSFET Q1,Q2の共通ソースと接地点GNDとの間に定電流源が接続され、MOSFET Q1,Q2のドレイン間に、MOS容量アレーとバラクタダイオードなどからなる可変容量素子Cv0が接続され、Q1,Q2のドレイン端子と電源電圧端子Vccとの間に、インダクタL1とL2が接続されている。そして、このインダクタL1,L2と対向するように配置されてL1と相互誘導結合されるインダクタL3,L4が設けられ、該インダクタL1,L2の端子間に可変容量Cv1,Cv2がそれぞれ接続されている。   The VCO of FIG. 9 has a pair of N-channel MOSFETs Q1 and Q2 serving as negative resistors whose sources are commonly connected and whose gate and drain are cross-coupled to each other. A constant current source is connected between the common source of the MOSFETs Q1 and Q2 and the ground point GND, and a variable capacitance element Cv0 including a MOS capacitor array and a varactor diode is connected between the drains of the MOSFETs Q1 and Q2. , Q2 have inductors L1 and L2 connected between the drain terminals and the power supply voltage terminal Vcc. Inductors L3 and L4 are provided so as to face the inductors L1 and L2 and are mutually inductively coupled to L1, and variable capacitors Cv1 and Cv2 are connected between terminals of the inductors L1 and L2, respectively. .

さらに、本実施例においては、局部発振信号を生成するVCO130Aを含む送信用PLL回路140Aと、VCO130Bを含む送信用PLL回路140B内に、それぞれ使用する発振周波数帯を選択するためのバンド選択回路とキャリブレーション機能が設けられている。そして、制御回路150は、変調回路115や復調回路125内の共通負荷回路COLであるLC共振回路の容量値CやインダクタンスLを周波数に応じて切り替える際に、PLL回路140A,140Bのキャリブレーションによって得られた情報に基づいて調整を行なうように構成されている。   Furthermore, in this embodiment, a transmission PLL circuit 140A including a VCO 130A that generates a local oscillation signal, and a band selection circuit for selecting an oscillation frequency band to be used in each of the transmission PLL circuit 140B including a VCO 130B, A calibration function is provided. The control circuit 150 performs calibration of the PLL circuits 140A and 140B when switching the capacitance value C and inductance L of the LC resonance circuit, which is the common load circuit COL in the modulation circuit 115 and the demodulation circuit 125, according to the frequency. An adjustment is made based on the obtained information.

LC共振回路のインダクタンス素子としてオンチップの素子を使用する場合、その素子のばらつきは同一チップ上ではほぼ同じようなばらつきとなる。そのため、LC共振型VCOのキャリブレーションによって得られた情報に基づいて変調回路や復調回路のミキサ回路の共通負荷回路COLであるLC共振回路の調整を行なうことで、ミキサ回路についてキャリブレーションを行なう必要がなくなる。また、製造ばらつきによるミキサ回路の共通負荷回路COLの共振周波数のずれを補正することができるようになる。   When an on-chip element is used as the inductance element of the LC resonance circuit, the variation of the element is almost the same variation on the same chip. Therefore, it is necessary to calibrate the mixer circuit by adjusting the LC resonant circuit, which is the common load circuit COL of the mixer circuit of the modulation circuit and the demodulation circuit, based on the information obtained by the calibration of the LC resonant VCO. Disappears. In addition, it is possible to correct a shift in the resonance frequency of the common load circuit COL of the mixer circuit due to manufacturing variations.

PLL回路140Aと140Bは同一構成を有するので、以下、PLL回路140として説明する。   Since the PLL circuits 140A and 140B have the same configuration, the PLL circuit 140 will be described below.

PLL回路140は、図10に示すように、VCO130と、VCOの使用バンドを選択する自動バンド選択回路132と、VCO130で生成された発振信号を分周する可変分周器133および基準発振回路160からの基準クロックφrefを分周する分周器134を有する。PLL回路130は、さらに、分周器133および134で分周された信号の位相を比較する位相比較器135と、その位相差に応じた電圧を発生するチャージポンプ136およびループフィルタ137を有する。   As shown in FIG. 10, the PLL circuit 140 includes a VCO 130, an automatic band selection circuit 132 that selects a VCO use band, a variable frequency divider 133 that divides an oscillation signal generated by the VCO 130, and a reference oscillation circuit 160. The frequency divider 134 divides the reference clock φref. The PLL circuit 130 further includes a phase comparator 135 that compares the phases of the signals divided by the frequency dividers 133 and 134, a charge pump 136 that generates a voltage corresponding to the phase difference, and a loop filter 137.

PLL回路140内のVCO130の周波数の切替えは制御回路150によって行なわれる。制御回路150内のレジスタにベースバンドIC200からの信号に基づいて発振周波数(分周比)の設定が行なわれ、レジスタに設定された値が自動バンド選択回路132内のレジスタや可変分周回路133に供給される。これとともに、ベースバンドIC200からの指令(コマンドコード等)に基づいて、自動バンド選択回路132が使用するバンドの選択動作とキャリブレーションを開始する。   The control circuit 150 switches the frequency of the VCO 130 in the PLL circuit 140. An oscillation frequency (frequency division ratio) is set in a register in the control circuit 150 based on a signal from the baseband IC 200, and a value set in the register is set in a register in the automatic band selection circuit 132 or a variable frequency dividing circuit 133. To be supplied. At the same time, based on a command (command code or the like) from the baseband IC 200, the band selection operation and calibration used by the automatic band selection circuit 132 are started.

自動バンド選択回路132は、発振周波数切替え制御信号(図2のCS1(B1,B2……)やVc1)を切り替えながら、分周器133および134で分周された信号の位相の進みや遅れを判定して、例えば図11に示すような16個のバンド#0〜#15の中から最適な使用バンドを見つけ制御信号B1,B2……を決定する。   The automatic band selection circuit 132 changes the phase advance or delay of the signal divided by the frequency dividers 133 and 134 while switching the oscillation frequency switching control signal (CS1 (B1, B2,...) Or Vc1 in FIG. 2). Determination is made, for example, the optimum use band is found from 16 bands # 0 to # 15 as shown in FIG. 11, and the control signals B1, B2,.

なお、VCO130のバンドが決定すると、ループ上のスイッチSW1が切り替わって自動バンド選択回路132からの制御電圧Vc1に代えてループフィルタ137のチャージ電圧VtがVCO130に発振制御電圧として供給され、周波数の引き込みが行なわれるようになる。このような動作を送受信の開始直前に行なうことにより、ばらつきを補正するためのデータを記憶しておくメモリが不要になるとともに、温度変動でVCOの特性が変化したとしてもそれに応じたキャリブレーションが可能となる。これによって、ベースバンドICの負担が小さくなるという利点もある。   When the band of the VCO 130 is determined, the switch SW1 on the loop is switched so that the charge voltage Vt of the loop filter 137 is supplied to the VCO 130 as an oscillation control voltage instead of the control voltage Vc1 from the automatic band selection circuit 132, and the frequency is pulled in. Will be performed. By performing such an operation immediately before the start of transmission / reception, a memory for storing data for correcting variations becomes unnecessary, and even if the characteristics of the VCO change due to temperature fluctuation, calibration corresponding to the change is required. It becomes possible. This also has the advantage that the burden on the baseband IC is reduced.

ここで、VCO130の目標発振周波数が例えば3900MHzで、図11のようにバンド#11が選択され、制御電圧Vtが1.3VでVCO130の発振周波数が3900MHzになった場合を考えると、ミキサ回路のLC共振回路には、制御電圧Vc1として周波数可変範囲の中心電圧である1.5Vが与えられる。図12には、ミキサ回路のLC共振回路の周波数特性が示されている。ここでは、ミキサ回路のLC共振回路もVCOと同様に16個のバンド#0〜#15を有するようにされているものとする。ただし、図6に示されているように、ミキサ回路MIXにはVCOの発振信号を1/2分周した信号が供給されるので、共振周波数は図11のVCOの発振周波数の1/2になっている。   Here, when the target oscillation frequency of the VCO 130 is, for example, 3900 MHz, the band # 11 is selected as shown in FIG. 11, the control voltage Vt is 1.3 V, and the oscillation frequency of the VCO 130 is 3900 MHz. The LC resonance circuit is given 1.5 V, which is the center voltage of the frequency variable range, as the control voltage Vc1. FIG. 12 shows the frequency characteristics of the LC resonance circuit of the mixer circuit. Here, it is assumed that the LC resonance circuit of the mixer circuit has 16 bands # 0 to # 15 as in the VCO. However, as shown in FIG. 6, since the signal obtained by dividing the VCO oscillation signal by 1/2 is supplied to the mixer circuit MIX, the resonance frequency becomes 1/2 of the oscillation frequency of the VCO in FIG. It has become.

VCOが設計通りの特性を有する場合、目標発振周波数が3900MHzのときに本来ならばバンド#10が選択されるべきところが、インダクタや容量素子の製造ばらつきの影響で図11のようにバンド#11が選択されたとすると、VCOの周波数特性は図11において下側へずれていることになる。このとき、同じ素子(インダクタンス値と容量値はそれぞれVCOの2倍)を使用しているミキサ回路のLC共振回路の周波数特性も下側へずれていることになる。そのため、ミキサ回路のLC共振回路もVCOと同様にバンド#11を選択することで、製造ばらつきによる周波数ずれを補正することができる。   When the VCO has the designed characteristics, when the target oscillation frequency is 3900 MHz, the band # 10 should be selected. However, the band # 11 has an influence of manufacturing variations of inductors and capacitive elements as shown in FIG. If it is selected, the frequency characteristic of the VCO is shifted downward in FIG. At this time, the frequency characteristic of the LC resonance circuit of the mixer circuit using the same element (inductance value and capacitance value are each twice that of the VCO) is also shifted downward. Therefore, the LC resonance circuit of the mixer circuit can also correct the frequency shift due to manufacturing variations by selecting the band # 11 similarly to the VCO.

しかも、制御電圧Vtが1.3VのときのVCOの発振周波数3900MHzを1/2分周した周波数と、設定電圧1.5Vによるミキサ回路のLC共振回路の共振周波数との周波数差は10MHz程度にすぎないため、ミキサ回路の利得のずれを小さくできる。また、VCOの目標発振周波数が変わるとそれに応じてミキサ回路のLC共振回路のバンドも切り替わり、共振周波数が変わるため、共振周波数と入力信号の周波数との差は使用範囲全体に亘って小さくなり、ミキサ回路の利得の周波数特性の平坦化が実現される。   Moreover, the frequency difference between the frequency obtained by dividing the oscillation frequency of 3900 MHz of the VCO when the control voltage Vt is 1.3 V and the resonance frequency of the LC resonance circuit of the mixer circuit by the set voltage of 1.5 V is about 10 MHz. Therefore, the gain shift of the mixer circuit can be reduced. In addition, when the target oscillation frequency of the VCO changes, the band of the LC resonance circuit of the mixer circuit also changes accordingly, and the resonance frequency changes, so the difference between the resonance frequency and the frequency of the input signal is reduced over the entire usage range, Flattening of the frequency characteristics of the gain of the mixer circuit is realized.

なお、図6の実施例では、ミキサ回路のLC共振回路のインダクタンス値と容量値は、分周回路113で分周された信号が入力される場合を考えて、VCOのLC共振回路のインダクタンス値と容量値の4倍の値に切替えができるように構成しておくのが望ましい。   In the embodiment of FIG. 6, the inductance value and the capacitance value of the LC resonance circuit of the mixer circuit are considered as the inductance value of the LC resonance circuit of the VCO in consideration of the case where the signal divided by the frequency dividing circuit 113 is input. It is desirable to configure so that it can be switched to a value four times the capacitance value.

また、VCOとミキサ回路のLC共振回路のLCの切り替え数すなわちバンド数を増加させると、さらに精度の高い発振周波数および共振周波数の制御が可能である。ただし、VCOの発振周波数の精度に対する要求と、ミキサ回路の利得の精度に対する要求は、それぞれ基準が異なっており、ミキサ回路の利得の精度に対する要求の方が緩やかな場合が考えられる。そのような場合には、ミキサ回路の切り替え可能なバンド数をVCOの切り替え可能なバンド数よりも少なく設計することにより回路の簡素化を図り、占有面積を低減させることが可能である。   Further, when the number of LC switching of the LC resonance circuit of the VCO and the mixer circuit, that is, the number of bands is increased, the oscillation frequency and resonance frequency can be controlled with higher accuracy. However, the requirement for the accuracy of the oscillation frequency of the VCO and the requirement for the accuracy of the gain of the mixer circuit are different from each other, and there may be a case where the requirement for the accuracy of the gain of the mixer circuit is gentler. In such a case, the number of bands that can be switched in the mixer circuit is designed to be smaller than the number of bands that can be switched in the VCO, whereby the circuit can be simplified and the occupied area can be reduced.

表1には、VCOの発振周波数のバンド数とミキサ回路の共振周波数のバンド数を同一の16バンドにする場合の各バンドの周波数カバー範囲の設定例を示す。また、表2には、VCOの発振周波数のバンド数を16バンドにし、ミキサ回路の共振周波数のバンド数は半分の8バンドにする場合の各バンドの周波数カバー範囲の設定例を示す。   Table 1 shows a setting example of the frequency cover range of each band when the number of bands of the oscillation frequency of the VCO and the number of bands of the resonance frequency of the mixer circuit are set to the same 16 bands. Table 2 shows an example of setting the frequency cover range of each band when the number of bands of the oscillation frequency of the VCO is 16 and the number of bands of the resonance frequency of the mixer circuit is half, that is, 8 bands.

このうち、表1はVCOとミキサ回路のLC共振回路のバンド数を共に16個とした場合のもの、表2はVCOのバンド数を32個、ミキサ回路のLC共振回路のバンド数を16個とした場合のものである。ただし、これらの設定例に限定されるものでなく、VCOのバンド数に対してミキサ回路のLC共振回路のバンド数を1/4とか1/8に設定するようにしてもよい。

Figure 2007189607
Figure 2007189607
Of these, Table 1 shows the case where the number of bands of the LC resonance circuit of the VCO and the mixer circuit is both 16, and Table 2 shows the number of bands of 32 of the VCO and 16 bands of the LC resonance circuit of the mixer circuit. Is the case. However, the present invention is not limited to these setting examples, and the number of bands of the LC resonance circuit of the mixer circuit may be set to ¼ or に 対 し て with respect to the number of bands of the VCO.
Figure 2007189607
Figure 2007189607

図13には、本発明に係るミキサ回路を直交変調回路として有する高周波ICの他の実施例及びそれを用いた無線通信装置の構成例を示す。   FIG. 13 shows another example of a high-frequency IC having a mixer circuit according to the present invention as an orthogonal modulation circuit, and a configuration example of a radio communication apparatus using the same.

この実施例の高周波IC101は、前記WCDMA方式による信号の変復調に加えて、GSMとDCSとPCS(Personal Communication System)の通信方式による変復調が可能に構成したものである。   The high-frequency IC 101 of this embodiment is configured to be capable of modulation / demodulation by a communication system of GSM, DCS, and PCS (Personal Communication System) in addition to the modulation / demodulation of a signal by the WCDMA system.

これを可能にするためこの実施例では、直交変調回路115の後段に、WCDMA方式で変調された送信信号を増幅する利得可変アンプ116の他に、GSM用のバッファBFF1および利得可変アンプGCA1と、DCS,PCS用のバッファBFF2および利得可変アンプGCA2が設けられている。バッファBFF1,BFF2はGMSK変調された信号の振幅を制限するためのリミッタ機能を有するアンプで、利得可変アンプGCA1,GCA2は8−PSK変調を伴うEDGEモードの信号を増幅するのに適したリニア特性の良いアンプである。   In order to enable this, in this embodiment, in addition to the variable gain amplifier 116 that amplifies the transmission signal modulated by the WCDMA system, the GSM buffer BFF1 and the variable gain amplifier GCA1, A buffer BFF2 for DCS and PCS and a variable gain amplifier GCA2 are provided. The buffers BFF1 and BFF2 are amplifiers having a limiter function for limiting the amplitude of the GMSK modulated signal, and the variable gain amplifiers GCA1 and GCA2 are linear characteristics suitable for amplifying an EDGE mode signal accompanied by 8-PSK modulation. A good amp.

BPF1、BPF2,BPF3の後段には、GSMの送信波を増幅する電力増幅器450a、DCS及びPCSの送信波を増幅する電力増幅器450b、WCDMAの送信波を増幅する電力増幅器450cを含むパワーアンプ450が設置されている。   A power amplifier 450 including a power amplifier 450a that amplifies the GSM transmission wave, a power amplifier 450b that amplifies the transmission wave of DCS and PCS, and a power amplifier 450c that amplifies the transmission wave of WCDMA is provided downstream of BPF1, BPF2, and BPF3. is set up.

上記バッファBFF1,BFF2と利得可変アンプGCA1,GCA2及び電力増幅器450a、450b、450cのいずれを選択するかの指定は、ベースバンドIC200からの指令に応じて制御回路150から出力される選択モードを示す制御信号S1と選択バンドを示す制御信号S2とによって行なわれる。前記実施例と同様に、制御回路150から直交変調回路115へは、共振回路のLの値やCの値を決定する制御信号CS1,CS2および制御電圧Vc1,Vc2が供給される。   The designation of which one of the buffers BFF1 and BFF2, the variable gain amplifiers GCA1 and GCA2, and the power amplifiers 450a, 450b, and 450c is selected indicates a selection mode that is output from the control circuit 150 in response to a command from the baseband IC 200. This is performed by the control signal S1 and the control signal S2 indicating the selected band. Similar to the above embodiment, the control signals 1501 and CS2 and the control voltages Vc1 and Vc2 for determining the L value and C value of the resonance circuit are supplied from the control circuit 150 to the quadrature modulation circuit 115.

この実施例では、GSMおよびWCDMAの送信系回路110とGSMの受信系回路120とで、局部発振信号を生成するVCO130が共用され、VCO130で生成された発振信号φRFが直交変調回路115と受信系回路120に供給されている。また、WCDMAでは送信と受信が同時に行なわれるので、充分なアイソレーションを図るため、この実施例では、送信系回路とWCDMAの受信系回路300は別個の半導体チップ上に形成されている。ただし、WCDMAの受信系回路300も同一のチップ101に形成するようにしても良い。   In this embodiment, the GSM and WCDMA transmission system circuit 110 and the GSM reception system circuit 120 share the VCO 130 for generating a local oscillation signal, and the oscillation signal φRF generated by the VCO 130 is used for the orthogonal modulation circuit 115 and the reception system. This is supplied to the circuit 120. In addition, since transmission and reception are simultaneously performed in WCDMA, in order to achieve sufficient isolation, in this embodiment, the transmission system circuit and the WCDMA reception system circuit 300 are formed on separate semiconductor chips. However, the WCDMA reception system circuit 300 may also be formed on the same chip 101.

従来、このようなシステムでは、直交変調回路115は、GSM用とDCS,PCSおよびWCDMA用の2つの直交変調回路が設けられるのが一般的であった(例えば特開2004−343164号)。これに対し、本発明のミキサ回路を適用した場合には、図13のように1つの直交変調回路115ですべての信号の変調が可能となる。   Conventionally, in such a system, the quadrature modulation circuit 115 is generally provided with two quadrature modulation circuits for GSM, DCS, PCS, and WCDMA (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-343164). On the other hand, when the mixer circuit of the present invention is applied, all signals can be modulated by one orthogonal modulation circuit 115 as shown in FIG.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば前記実施例では、本発明を2つのギルバートセルと共通負荷回路とからなる直交変復調回路に適用したものを説明したが、負荷回路にインダクタンス素子を使用する単独のギルバートセル回路にも適用することができる。   The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the quadrature modulation / demodulation circuit including two Gilbert cells and a common load circuit. However, the present invention is also applicable to a single Gilbert cell circuit using an inductance element in the load circuit. Can do.

また、前記実施例では、可変容量としてMOS容量とバラクタダイオードとを組み合わせた回路を使用したものを説明したが、周波数可変範囲がそれほど広くない用途やあまり高い周波数精度が要求されない用途には、MOS容量またはバラクタダイオードのいずれか一方のみからなる可変容量とすることも可能である。   In the above embodiment, a circuit using a combination of a MOS capacitor and a varactor diode as a variable capacitor has been described. However, for applications where the frequency variable range is not so wide or where high frequency accuracy is not required, MOS It is also possible to use a variable capacitor composed of only one of a capacitor and a varactor diode.

さらに、上記実施例では、VCOの発振周波数がミキサ回路のLC共振回路の共振周波数の2倍または4倍であると説明したが、VCOの発振周波数がミキサ回路のLC共振回路の共振周波数と同一である場合や、VCOの発振周波数がミキサ回路のLC共振回路の共振周波数の1/2あるいは1/4等である場合にも本発明を適用することができる。   Further, in the above embodiment, it has been described that the oscillation frequency of the VCO is twice or four times the resonance frequency of the LC resonance circuit of the mixer circuit. However, the oscillation frequency of the VCO is the same as the resonance frequency of the LC resonance circuit of the mixer circuit. The present invention can also be applied to the case where the oscillation frequency of the VCO is 1/2 or 1/4 of the resonance frequency of the LC resonance circuit of the mixer circuit.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるWCDMA方式の無線通信装置を構成する変復調回路に適用した場合を説明した。本発明はそれに限定されるものでなく、周波数の異なる2つの信号をミキシングする回路に適用することが可能である。   In the above description, the case where the invention made by the present inventor is applied to the modulation / demodulation circuit constituting the WCDMA wireless communication apparatus, which is the field of use behind it, has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied to a circuit that mixes two signals having different frequencies.

本発明に係るミキサ回路を直交変調回路に適用した場合の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example at the time of applying the mixer circuit which concerns on this invention to a quadrature modulation circuit. 図1の直交変調回路を構成する可変容量Cv0の具体例を示した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a variable capacitor Cv0 constituting the quadrature modulation circuit of FIG. 図1の直交変調回路を構成する可変容量Cv1,Cv2の具体例を示した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of variable capacitors Cv1, Cv2 constituting the quadrature modulation circuit of FIG. MOS容量の容量値Cvとゲート−ドレイン・ソース間電圧Vgとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the capacitance value Cv of MOS capacity | capacitance, and the gate-drain-source voltage Vg. 制御信号を切り換えて接続されるMOS容量の数を変化させた場合における図1の直交変調回路の周波数特性を示すグラフである。2 is a graph showing frequency characteristics of the quadrature modulation circuit of FIG. 1 when the number of MOS capacitors connected by changing a control signal is changed. 本発明のミキサ回路をWCDMA方式の無線通信装置の送信系回路の変調回路に適用した場合の送信系回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a transmission system circuit when the mixer circuit of the present invention is applied to a modulation circuit of a transmission system circuit of a WCDMA wireless communication apparatus. 本発明のミキサ回路をWCDMA方式の無線通信装置の受信系回路の復調回路に適用した場合の送信系回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a transmission system circuit when the mixer circuit of the present invention is applied to a demodulation circuit of a reception system circuit of a WCDMA wireless communication apparatus. 図6の送信系回路と図7の受信系回路が1つの半導体チップ上に形成された高周波ICとそれを用いた無線通信装置の全体の構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of a high-frequency IC in which the transmission system circuit of FIG. 6 and the reception system circuit of FIG. 7 are formed on one semiconductor chip and a wireless communication apparatus using the same. 実施例で用いられるLC共振型VCOの具体的な回路例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific circuit example of LC resonance type VCO used in an Example. VCOを含むPLL回路の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the PLL circuit containing VCO. 実施例のVCOの制御電圧と発振周波数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the control voltage of VCO of an Example, and an oscillation frequency. 実施例のミキサ回路の制御電圧と共振周波数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the control voltage and resonance frequency of the mixer circuit of an Example. 本発明に係るミキサ回路を直交変調回路として有する高周波ICの他の実施例及びそれを用いた無線通信装置の構成例を示す。Another embodiment of a high frequency IC having the mixer circuit according to the present invention as a quadrature modulation circuit and a configuration example of a wireless communication apparatus using the high frequency IC are shown.

符号の説明Explanation of symbols

Cv0〜Cv2 可変容量
L1〜L4 インダクタンス素子
100,101 高周波IC
115 直交変調回路(変調&アップコンバート用ミキサ)
121 ロウノイズアンプ
125 直交復調回路(復調&ダウンコンバート用ミキサ)
126 高利得増幅回路
130A 送信側発振回路(VCO)
130B 受信側発振回路(VCO)
150 制御回路
200 ベースバンドIC
400 送受信用アンテナ
410 バンド切替え用のスイッチ
420 デュプレクサ
430,450 パワーアンプ
Cv0 to Cv2 Variable capacitance L1 to L4 Inductance element 100, 101 High frequency IC
115 Quadrature modulation circuit (modulation & up-conversion mixer)
121 Low Noise Amplifier 125 Quadrature Demodulator (Demodulator & Downconversion Mixer)
126 High gain amplifier circuit 130A Transmission side oscillation circuit (VCO)
130B Receiving side oscillation circuit (VCO)
150 Control circuit 200 Baseband IC
400 Transmission / reception antenna 410 Band switching switch 420 Duplexer 430,450 Power amplifier

Claims (10)

第1インダクタンス素子と、容量素子と、前記第1インダクタンス素子と相互誘導結合される第2インダクタンス素子とを有する共振回路からなる負荷回路と、第1周波数の第1信号と第2周波数の第2信号を入力信号として前記負荷回路を駆動するトランジスタ回路とを備えるミキサ回路であって、
前記第2インダクタンス素子を含む二次側回路の状態が変化されることにより前記第1インダクタンス素子を含む一次側回路の実効インダクタンス値が変化されて前記負荷回路の共振周波数が所望の範囲に設定されることを特徴とするミキサ回路。
A load circuit comprising a resonance circuit having a first inductance element, a capacitive element, and a second inductance element mutually inductively coupled to the first inductance element; a first signal having a first frequency; and a second signal having a second frequency. A mixer circuit comprising a transistor circuit that drives the load circuit with a signal as an input signal,
By changing the state of the secondary side circuit including the second inductance element, the effective inductance value of the primary side circuit including the first inductance element is changed, and the resonance frequency of the load circuit is set in a desired range. A mixer circuit.
前記第2インダクタンス素子の端子間に接続された第1可変容量を備え、前記第1可変容量の容量値が変化されることにより前記一次側回路の実効インダクタンス値が変化されることを特徴とする請求項1に記載のミキサ回路。   A first variable capacitor connected between terminals of the second inductance element is provided, and an effective inductance value of the primary circuit is changed by changing a capacitance value of the first variable capacitor. The mixer circuit according to claim 1. 前記第1インダクタンス素子の端子間に接続された第2可変容量を備え、前記第2可変容量の容量値が変化されることにより前記負荷回路の共振周波数が変化されることを特徴とする請求項2に記載のミキサ回路。   2. A second variable capacitor connected between terminals of the first inductance element, wherein a resonance frequency of the load circuit is changed by changing a capacitance value of the second variable capacitor. 2. The mixer circuit according to 2. 前記第1可変容量の容量値が変化されることにより前記負荷回路の共振周波数が所定量変化され、前記第2可変容量の容量値が変化されることにより前記負荷回路の共振周波数が前記所定量よりも少ない量だけ変化されることを特徴とする請求項3に記載のミキサ回路。   The resonance frequency of the load circuit is changed by a predetermined amount by changing the capacitance value of the first variable capacitor, and the resonance frequency of the load circuit is changed by the predetermined amount by changing the capacitance value of the second variable capacitor. 4. The mixer circuit according to claim 3, wherein the mixer circuit is changed by a smaller amount. 前記第1可変容量は、絶縁ゲート型電界効果トランジスタのゲート端子とソース・ドレイン端子との間のゲート容量を利用した複数のMOS容量からなり、ゲートとソース・ドレイン間に所定以上の電圧が印加されるMOS容量の数が変化されることにより前記一次側回路の実効インダクタンス値が変化されることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のミキサ回路。   The first variable capacitor includes a plurality of MOS capacitors using a gate capacitance between a gate terminal and a source / drain terminal of an insulated gate field effect transistor, and a voltage higher than a predetermined voltage is applied between the gate and the source / drain. 5. The mixer circuit according to claim 2, wherein the effective inductance value of the primary side circuit is changed by changing the number of MOS capacitors to be changed. 前記第1可変容量はバラクタダイオードからなり、該バラクタダイオードに印加される電圧が変化されることにより前記一次側回路の実効インダクタンス値が変化されることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載のミキサ回路。   6. The first variable capacitor includes a varactor diode, and an effective inductance value of the primary circuit is changed by changing a voltage applied to the varactor diode. The mixer circuit described in 1. 第1可変容量を有し共振周波数が可変なLC共振回路を負荷回路とするミキサ回路と、第2可変容量を有し発振周波数が可変なLC共振型電圧制御発振回路とを備え、
前記ミキサ回路は、前記LC共振型電圧制御発振回路からの発振信号もしくはその信号から派生する信号と、送信信号または受信信号とを入力とし、前記ミキサ回路のLC共振回路と前記LC共振型電圧制御発振回路のLC共振回路は同一の構成を有し、
前記第2可変容量の容量値の変化によって前記LC共振型電圧制御発振回路の発振周波数が変化される際に、前記第1可変容量の容量値が変化されて前記ミキサ回路の共振周波数が前記LC共振型電圧制御発振回路の発振周波数の変化と同じ方向へ変化されるように構成されていることを特徴とする通信用半導体集積回路。
A mixer circuit using a LC resonant circuit having a first variable capacitor and a variable resonance frequency as a load circuit; and an LC resonance type voltage controlled oscillator circuit having a second variable capacitor and a variable oscillation frequency,
The mixer circuit receives an oscillation signal from the LC resonance type voltage control oscillation circuit or a signal derived from the signal and a transmission signal or a reception signal, and inputs the LC resonance circuit of the mixer circuit and the LC resonance type voltage control. The LC resonance circuit of the oscillation circuit has the same configuration,
When the oscillation frequency of the LC resonance type voltage controlled oscillation circuit is changed by the change of the capacitance value of the second variable capacitor, the capacitance value of the first variable capacitor is changed and the resonance frequency of the mixer circuit becomes the LC frequency. A communication semiconductor integrated circuit characterized by being configured to change in the same direction as a change in oscillation frequency of a resonance type voltage controlled oscillation circuit.
前記ミキサ回路のLC共振回路と前記LC共振型電圧制御発振回路のLC共振回路は、それぞれ第1インダクタンス素子と、容量素子と、前記第1インダクタンス素子と相互誘導結合される第2インダクタンス素子とを有する共振回路であることを特徴とする請求項7に記載の通信用半導体集積回路。   The LC resonance circuit of the mixer circuit and the LC resonance circuit of the LC resonance type voltage controlled oscillation circuit each include a first inductance element, a capacitance element, and a second inductance element mutually inductively coupled to the first inductance element. The communication semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein the communication semiconductor integrated circuit is a resonance circuit having the resonance circuit. 前記第2インダクタンス素子の端子間に接続された第1可変容量を備え、前記第1可変容量の容量値が変化されることにより前記一次側回路の実効インダクタンス値が変化されることを特徴とする請求項8に記載の通信用半導体集積回路。   A first variable capacitor connected between terminals of the second inductance element is provided, and an effective inductance value of the primary circuit is changed by changing a capacitance value of the first variable capacitor. The semiconductor integrated circuit for communication according to claim 8. 前記第1インダクタンス素子の端子間に接続された第2可変容量を備え、前記第2可変容量の容量値が変化されることにより前記負荷回路の共振周波数が変化されることを特徴とする請求項9に記載の通信用半導体集積回路。
2. A second variable capacitor connected between terminals of the first inductance element, wherein a resonance frequency of the load circuit is changed by changing a capacitance value of the second variable capacitor. 9. A semiconductor integrated circuit for communication according to 9.
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