JP3119224B2 - 可変位相回路 - Google Patents

可変位相回路

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JP3119224B2 JP09356569A JP35656997A JP3119224B2 JP 3119224 B2 JP3119224 B2 JP 3119224B2 JP 09356569 A JP09356569 A JP 09356569A JP 35656997 A JP35656997 A JP 35656997A JP 3119224 B2 JP3119224 B2 JP 3119224B2
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/16Networks for phase shifting
    • H03H11/20Two-port phase shifters providing an adjustable phase shift

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変位相回路に
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、図6(a)(b)に示すよう
な抵抗Rと容量Cとからなり、抵抗R又は容量Cのいづ
れかを可変可能に構成したRC移相回路が知られてい
る。しかし、上記したRC移相回路を半導体素子上に組
み込もうとする場合、可変抵抗素子をシリコン基板上に
形成するのは不可能であり、又、可変容量においては、
トランジスタの逆バイアスを使ったものもあるが、ベー
ス・エミッタ間のジャンクション容量を使うと耐圧が低
くなり、ベース・コレクタ間のジャンクション容量を使
うと変化量が少なく、このため、所定の移相量が得られ
ず、従って、シリコン基板上に可変容量または可変抵抗
素子を形成するのが困難であるという課題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、LSI化を容易に
した可変位相回路を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わる可
変移相回路の第1態様は、 1の電源と、第2の電源
と、夫々のコレクタを前記第1の電源に接続すると共に
エミッタどうしを接続した第1のトランジスタ及び第2
のトランジスタと、前記第1及び第2のトランジスタの
エミッタと前記第2の電源間に設けられた定電流源と、
第1の入力端子と出力端子間に設けられた第1の抵抗素
子と、第2の入力端子と出力端子間に設けられた第2の
抵抗素子とからなり、前記第1のトランジスタのベース
を前記第1の出力端子に接続し、前記第2のトランジス
タのベースを前記第2の出力端子に接続したことを特徴
とするものであり、又、第態様は、第1の電源と、第
2の電源と、夫々のコレクタを前記第1の電源に接続す
ると共にエミッタどうしを接続した第1のトランジスタ
及び第2のトランジスタと、前記第1及び第2のトラン
ジスタのエミッタと前記第2の電源間に設けられた定電
流源と、入力端子と出力端子間に設けられた抵抗素子
と、前記第2のトランジスタのベースと前記第2の電源
間に設けられた前記抵抗素子と同じ抵抗値の抵抗素子と
からなり、前記第1のトランジスタのベースを前記出力
端子に接続したことを特徴とするものであり、又、第
態様は、前記定電流源は可変定電流源であることを特徴
とするものであり、又、第態様は、第1の電源と、第
2の電源と、夫々のコレクタを前記第1の電源に接続す
ると共にエミッタどうしを接続した第1のトランジスタ
及び第2のトランジスタと、前記第1及び第2のトラン
ジスタのエミッタと前記第2の電源間に設けられた定電
流源と、入力端子と出力端子間に設けられた抵抗素子
と、前記第2のトランジスタのベース電圧を所定の電圧
に保持すると共に前記ベース電圧を可変可能にした第3
の電源とからなり、前記第1のトランジスタのベースを
前記出力端子に接続したことを特徴とするものである。
【0005】
【0006】
【発明の実施の形態】即ち、本発明に係わる可変移相回
路は、抵抗と容量とを用いたRC回路から成る移相回路
において、前記容量をトランジスタのベース・エミッタ
間容量で構成したから、LSI化が容易である。
【0007】
【実施例】以下に、本発明に係わる可変移相回路の具体
例を図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明に係わる可変移相回路の回路図であって、図には、抵
抗R1と容量とを用いたRC回路から成る移相回路にお
いて、前記容量をトランジスタQ1、Q2のベース・エ
ミッタ間容量で構成した可変移相回路が示されており、
又、第1の電源Vccと、第2の電源GNDと、夫々の
コレクタを前記第1の電源Vccに接続すると共にエミ
ッタどうしを接続した第1のトランジスタQ1及び第2
のトランジスタQ2と、前記第1及び第2のトランジス
タQ1、Q2のエミッタと前記第2の電源GND間に設
けられた定電流源Ivと、第1の入力端子IN1と出力
端子OUT1間に設けられた第1の抵抗素子R1と、第
2の入力端子IN2と出力端子OUT2間に設けられた
第2の抵抗素子R2とからなり、前記第1のトランジス
タQ1のベースを前記第1の出力端子OUT1に接続
し、前記第2のトランジスタQ2のベースを前記第2の
出力端子OUT2に接続した可変移相回路が示されてい
る。
【0008】なお、前記定電流源Ivは可変定電流源で
ある。そして、この回路の場合、第1の入力端子IN1
に加えられる信号の位相と、第2の入力端子IN2に加
えられる信号の位相とは、逆相になっている。このよう
に構成した可変移相回路では、トランジスタQ1、Q2
の特性は揃っており、しかも、定電流回路が設けられて
いるから、トランジスタQ1、Q2には、180度位相
の異なる等しい電流が流れる。
【0009】さて、トランジスタQ1、Q2のベース・
エミッタ間容量Cπは次のように表せる。 Cπ=Cb+Cje ここで、Cbはベース容量であり、Cjeはエミッタ・
ベース接合容量である。更に、
【0010】
【数1】
【0011】ただし、τF はベース通過時間、gm は相
互インダクタンス、q/kT=26mV、Ic はコレク
タ電流である。これにより、CπはIC の関数であるこ
とがわかる。電流源IV に流れる電流を変えたときのC
πの変化を図3に示した。この具体例では、定電流源の
電流を1〜8mA変化させることで、容量Cπを100
〜1200fF変化させている。
【0012】このように、電流源IV を調節することに
よって、コレクタ電流IC を変化させることができるか
ら、出力信号の位相を0〜20°程度変化させることが
できる。この具体例において、電流源IV に流れる電流
を0〜4mAまで変化させたときの出力の位相変化を図
4に示す。
【0013】図2は、出力端子1、2の出力を、定電流
トランジスタQ3を備えたトランジスタQ4、Q5から
成る差動増幅器に入力するように構成した回路例であ
る。又、図5(a)は、本発明の可変移相回路の変形例
であり、図には、第1の電源Vccと、第2の電源GN
Dと、夫々のコレクタを前記第1の電源Vccに接続す
ると共にエミッタどうしを接続した第1のトランジスタ
Q1及び第2のトランジスタQ2と、前記第1及び第2
のトランジスタQ1、Q2のエミッタと前記第2の電源
GND間に設けられた定電流源Ivと、入力端子IN1
と出力端子OUT1間に設けられた抵抗素子R1と、前
記第2のトランジスタQ2のベースと前記第2の電源G
ND間に設けられた抵抗素子R1と同じ抵抗値の抵抗素
子R2とからなり、前記第1のトランジスタQ1のベー
スを前記出力端子OUT1に接続した可変移相回路が示
されている。
【0014】この回路の場合も、トランジスタQ1、Q
2は図1と同様に差動回路として動作するから、定電流
電源Ivを可変することでトランジスタQ1のコレクタ
電流が変化するから、トランジスタQ1のベース・エミ
ッタ間容量が変化し、これにより出力側での位相を制御
することが出来る。なお、この回路の場合、Vccを
(+)電源、GNDを(−)電源で構成してもよい。
【0015】又、図5(b)は、本発明の可変移相回路
の変形例であり、図には、第1の電源Vccと、第2の
電源GNDと、夫々のコレクタを前記第1の電源Vcc
に接続すると共にエミッタどうしを接続した第1のトラ
ンジスタQ1及び第2のトランジスタQ2と、前記第1
及び第2のトランジスタQ1、Q2のエミッタと前記第
2の電源GND間に設けられた定電流源ITと、入力端
子IN1と出力端子OUT1間に設けられた抵抗素子R
1と、前記第2のトランジスタQ2のベース電圧を所定
の電圧に保持すると共にベース電圧を可変可能にした第
3の電源E3とからなり、前記第1のトランジスタQ1
のベースを前記出力端子OUT1に接続した可変移相回
路が示されている。
【0016】この回路の場合も、第3の電源E3を可変
することでトランジスタQ1のコレクタ電流が変化する
から、トランジスタQ1のベース・エミッタ間容量が変
化し、これにより出力側での位相を制御することが出来
る。
【0017】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、可
変移相回路を容易にLSI化する事が出来るなど顕著な
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体例の回路図である。
【図2】図1の回路図を利用した例を示す図である。
【図3】コレクタ電流に対する容量変化を示すグラフで
ある。
【図4】移相量を示すグラフである。
【図5】(a)、(b)は本発明の他の具体例の回路図
である。
【図6】従来技術の回路図である。
【符号の説明】
Q1〜Q5 トランジスタ Iv 定電流源 R1 抵抗 IN1、IN2 入力端子 OUT1、OUT2 出力端子

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電源と、第2の電源と、夫々のコ
    レクタを前記第1の電源に接続すると共にエミッタどう
    しを接続した第1のトランジスタ及び第2のトランジス
    タと、前記第1及び第2のトランジスタのエミッタと前
    記第2の電源間に設けられた定電流源と、第1の入力端
    子と出力端子間に設けられた第1の抵抗素子と、第2の
    入力端子と出力端子間に設けられた第2の抵抗素子とか
    らなり、前記第1のトランジスタのベースを前記第1の
    出力端子に接続し、前記第2のトランジスタのベースを
    前記第2の出力端子に接続したことを特徴とする可変移
    相回路。
  2. 【請求項2】 第1の電源と、第2の電源と、夫々のコ
    レクタを前記第1の電源に接続すると共にエミッタどう
    しを接続した第1のトランジスタ及び第2のトランジス
    タと、前記第1及び第2のトランジスタのエミッタと前
    記第2の電源間に設けられた定電流源と、入力端子と出
    力端子間に設けられた抵抗素子と、前記第2のトランジ
    スタのベースと前記第2の電源間に設けられた前記抵抗
    素子と同じ抵抗値の抵抗素子とからなり、前記第1のト
    ランジスタのベースを前記出力端子に接続したことを特
    徴とする可変移相回路。
  3. 【請求項3】 前記定電流源は可変定電流源であること
    を特徴とする請求項1又は2記載の可変移相回路。
  4. 【請求項4】 第1の電源と、第2の電源と、夫々のコ
    レクタを前記第1の電源に接続すると共にエミッタどう
    しを接続した第1のトランジスタ及び第2のトランジス
    タと、前記第1及び第2のトランジスタのエミッタと前
    記第2の電源間に設けられた定電流源と、入力端子と出
    力端子間に設けられた抵抗素子と、前記第2のトランジ
    スタのベース電圧を所定の電圧に保持すると共に前記ベ
    ース電圧を可変可能にした第3の電源とからなり、前記
    第1のトランジスタのベースを前記出力端子に接続した
    ことを特徴とする可変移相回路。
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