JP3397526B2 - 90 degree phase shift circuit - Google Patents

90 degree phase shift circuit

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JP3397526B2 JP17969795A JP17969795A JP3397526B2 JP 3397526 B2 JP3397526 B2 JP 3397526B2 JP 17969795 A JP17969795 A JP 17969795A JP 17969795 A JP17969795 A JP 17969795A JP 3397526 B2 JP3397526 B2 JP 3397526B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回路信号の位相調整の
ための回路に係り、特に、入力信号に対して90度の位
相差を有する出力信号を得るための90度移相回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for adjusting the phase of a circuit signal, and more particularly to a 90-degree phase shift circuit for obtaining an output signal having a phase difference of 90 degrees with respect to an input signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気回路において、位相を調整す
る回路としては、例えば、最も簡易な位相遅延回路とし
て、図6(a)に示されたように、抵抗とコンデンサに
よる積分回路を用いたものが知られている。この回路の
場合、抵抗値をR、コンデンサの容量値をCとすると、
入力電圧Vinと出力電圧Voとの位相差Θは、Θ=−t
an-1(ωCR)と表される。但し、ここでωは、入力
電圧Vinの角周波数であって、ω=2πf(fは入力電
圧Vinの周波数である)で表されるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a circuit for adjusting a phase in an electric circuit, for example, as the simplest phase delay circuit, as shown in FIG. 6A, an integrating circuit including a resistor and a capacitor is used. Things are known. In the case of this circuit, if the resistance value is R and the capacitance value of the capacitor is C,
The phase difference Θ between the input voltage Vin and the output voltage Vo is Θ = −t
It is expressed as an- 1 (ωCR). Here, ω is the angular frequency of the input voltage Vin, and is represented by ω = 2πf (f is the frequency of the input voltage Vin).

【0003】また、図6(b)に示されたように、トラ
ンジスタ40を用い、このトランジスタ40のベースを
入力端子とする一方、トランジスタ40のコレクタとコ
レクタ抵抗41との接続点にコンデンサ(容量値C)4
3の一端を、トランジスタ40のエミッタとエミッタ抵
抗42との接続点に抵抗(抵抗値R)44の一端を、そ
れぞれ接続すると共に、これらコンデンサ43の他端と
抵抗44の他端とを共に接続して出力端子とした位相遅
延回路が知られている。かかる回路において、入力電圧
Vinと出力電圧Voとの位相差Θは、Θ=−2tan-1
(ωCR)と求められる。
Further, as shown in FIG. 6B, a transistor 40 is used, and the base of the transistor 40 is used as an input terminal, while a capacitor (capacitance) is provided at a connection point between the collector of the transistor 40 and a collector resistor 41. Value C) 4
3, one end of a resistor (resistance value R) 44 is connected to the connection point between the emitter of the transistor 40 and the emitter resistor 42, and the other end of these capacitors 43 and the other end of the resistor 44 are connected together. A phase delay circuit is known as an output terminal. In such a circuit, the phase difference Θ between the input voltage Vin and the output voltage Vo is Θ = −2 tan −1
(ΩCR).

【0004】一方、出力信号の位相を入力信号の位相に
対して進めるようにした移相回路としては、例えば、図
7(a)には、最も簡易な回路例として抵抗とコンデン
サとから構成されたいわゆる微分回路を用いたものが示
されている。この回路の場合、入力電圧Vinの位相に対
する出力電圧Voの位相の進み量Θは、Θ=tan
-1(1/ωCR)と求められる。
On the other hand, as a phase shift circuit for advancing the phase of the output signal with respect to the phase of the input signal, for example, FIG. 7A shows a simple circuit example including a resistor and a capacitor. The one using a so-called differentiating circuit is shown. In the case of this circuit, the phase advance amount Θ of the output voltage Vo with respect to the phase of the input voltage Vin is Θ = tan
It is calculated as -1 (1 / ωCR).

【0005】さらに、同図(b)には、トランジスタを
用いた回路例が示されている。この回路例は、先の図6
(b)に示された位相遅延回路における出力段の抵抗4
4とコンデンサ43の接続位置を丁度逆とした構成とな
っている。すなわち、トランジスタ40とコレクタ抵抗
41との接続点に抵抗(抵抗値R)44の一端を、トラ
ンジスタ40とエミッタ抵抗42との接続点にコンデン
サ(容量値C)43の一端を、それぞれ接続すると共
に、これら抵抗44の他端とコンデンサ43の他端とを
共に接続して出力端子としてなるものである。そして、
この回路において、入力電圧Vinの位相に対する出力電
圧Voの位相の進み量Θは、Θ=2tan-1(ωCR)
と求められる。
Further, FIG. 1B shows a circuit example using a transistor. This circuit example is shown in FIG.
The resistor 4 of the output stage in the phase delay circuit shown in (b)
The connection position of the capacitor 4 and the capacitor 43 is just reversed. That is, one end of the resistor (resistance value R) 44 is connected to the connection point between the transistor 40 and the collector resistance 41, and one end of the capacitor (capacitance value C) 43 is connected to the connection point between the transistor 40 and the emitter resistance 42. The other end of the resistor 44 and the other end of the capacitor 43 are connected together to serve as an output terminal. And
In this circuit, the phase advance amount Θ of the output voltage Vo with respect to the phase of the input voltage Vin is Θ = 2 tan −1 (ωCR)
Is required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気回路に
おいては、入力信号と出力信号との位相差を90度とし
たい場合があるが、上述した何れの回路においても、位
相差を表す式中には正接関数の逆関数tan-1を含んでい
るために、位相差90度を得ることは数学的に不可能で
ある。すなわち、tan90゜=∞となるために、これを
実現するωCRの値は存在し得ないからである。そこ
で、仮に、位相差Θが大凡90度の付近で妥協するにし
ても、コンデンサ又は抵抗の値にばらつきがあると、位
相差Θにもばらつきを生ずることになるため、安定な位
相差を得ようとすると、ばらつきがなく高精度のC,R
を用いなければならず、特に、移相回路をIC化回路で
実現しようとする場合には、従来回路は不向きであると
いう問題があった。
In an electric circuit, it is sometimes desired to set the phase difference between the input signal and the output signal to 90 degrees, but in any of the circuits described above, the phase difference is expressed in the formula expressing the phase difference. It is mathematically impossible to obtain a phase difference of 90 degrees, since is the inverse of the tangent function tan -1 . That is, because tan 90 ° = ∞, there is no value of ωCR that realizes this. Therefore, even if the phase difference Θ is compromised in the vicinity of about 90 degrees, if the value of the capacitor or the resistance varies, the phase difference Θ also varies, so that a stable phase difference is obtained. If so, there is no variation and high precision C, R
However, there is a problem that the conventional circuit is unsuitable especially when the phase shift circuit is to be realized by an IC circuit.

【0007】さらに、加えて、従来の回路においては、
入力電圧の周波数によって、入力電圧の位相に対する出
力電圧の位相が変化する構成であるので、入力信号の周
波数に関わらず入力信号と出力信号の位相差を90度に
したいという要請に応えることができないという問題が
あった。
In addition, in the conventional circuit,
Since the phase of the output voltage changes with respect to the phase of the input voltage depending on the frequency of the input voltage, it is not possible to meet the demand for making the phase difference between the input signal and the output signal 90 degrees regardless of the frequency of the input signal. There was a problem.

【0008】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、安定、かつ、精度の高い90度移相回路を提供する
ものである。また、本発明の他の目的は、各構成素子の
電気的特性のばらつきの影響を受けることのない90度
移相回路を提供することにある。さらに、本発明の他の
目的は、IC化回路での実現に適した90度移相回路を
提供することにある。またさらに、本発明の他の目的
は、入力信号の周波数に関わらず入力信号と出力信号と
の位相差を90度に保つことができる90度移相回路を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a stable and highly accurate 90-degree phase shift circuit. Another object of the present invention is to provide a 90-degree phase shift circuit that is not affected by variations in the electrical characteristics of each component. Another object of the present invention is to provide a 90-degree phase shift circuit suitable for implementation in an IC circuit. Still another object of the present invention is to provide a 90-degree phase shift circuit capable of keeping the phase difference between the input signal and the output signal at 90 degrees regardless of the frequency of the input signal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る90度移相回路は、無入力状態において定電流が流れ
る一方、入力電圧が印加された場合には、前記定電流
と、前記入力電圧に対して90度位相の進んだ電流との
差の電流を発生する第1の電流発生手段と、無入力状態
において定電流が流れる一方、入力電圧が印加された場
合には、前記定電流と、前記入力電圧に対して90度位
相の進んだ電流との和の電流を発生する第2の電流発生
手段と、前記第1の電流発生手段により生じた電流と、
前記第2の電流発生手段により生じた電流との差の電流
に応じた電圧を発生させる電圧変換手段と、を具備して
なるものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a 90-degree phase shift circuit, wherein a constant current flows in a non-input state, and when an input voltage is applied, the constant current and the The first current generating means for generating a current having a difference from the current having a phase advanced by 90 degrees with respect to the input voltage, and the constant current flowing in the non-input state, while the constant current flows when the input voltage is applied. Second current generating means for generating a current that is the sum of a current and a current that is 90 degrees out of phase with the input voltage; and a current generated by the first current generating means,
Voltage conversion means for generating a voltage according to a current difference from the current generated by the second current generation means.

【0010】特に、電圧変換手段は、第1の電流発生手
段により生じた電流から第2の電流発生手段により生じ
た電流を減算した電流を電圧に変換するものが好適であ
る。また、電圧変換手段は、第2の電流発生手段により
生じた電流から第1の電流発生手段により生じた電流を
減算した電流を電圧に変換するものも好適である。
Particularly, it is preferable that the voltage converting means converts a current obtained by subtracting a current generated by the second current generating means from a current generated by the first current generating means into a voltage. Further, it is also preferable that the voltage converting means converts a current obtained by subtracting the current generated by the first current generating means from the current generated by the second current generating means into a voltage.

【0011】請求項4記載の発明に係る90度移相回路
は、コンデンサを介して入力信号としての交流電圧が印
加されるよう構成された入力段を有し、前記入力信号の
ない状態において定電流が流される一方、前記入力信号
が印加されると、前記定電流と、前記入力信号に応じて
前記コンデンサを通じて流れる電流との差の電流を生ず
る第1の電流発生回路と、コンデンサを介して入力信号
としての交流電圧が印加されるよう構成された入力段を
有し、前記入力信号のない状態において定電流が流され
る一方、前記入力信号が印加されると、前記定電流と、
前記入力信号に応じて前記コンデンサを通じて流れる電
流との和の電流を生ずる第2の電流発生回路と、前記第
1の電流発生回路により生じた電流から前記第2の電流
発生回路により生じた電流を減ずると共に、この減算結
果に応じた電圧に変換する電圧変換回路と、を具備して
なるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, a 90-degree phase shift circuit has an input stage configured so that an AC voltage as an input signal is applied via a capacitor, and is fixed in the absence of the input signal. When a current is applied while the input signal is applied, a constant current and a first current generating circuit that generates a difference current between the constant current and a current flowing through the capacitor in response to the input signal are passed through the capacitor and the capacitor. Having an input stage configured to be applied with an AC voltage as an input signal, while a constant current is made to flow in the absence of the input signal, when the input signal is applied, the constant current,
A second current generating circuit that generates a current that is the sum of the current flowing through the capacitor according to the input signal, and a current that is generated by the second current generating circuit from a current that is generated by the first current generating circuit. And a voltage conversion circuit for converting the voltage into a voltage according to the result of the subtraction.

【0012】請求項5記載の発明に係る90度移相回路
は、コンデンサを介して入力信号としての交流電圧が印
加されるよう構成された入力段を有し、前記入力信号の
ない状態において定電流が流される一方、前記入力信号
が印加されると、前記定電流と、前記入力信号に応じて
前記コンデンサを通じて流れる電流との差の電流を生ず
る第1の電流発生回路と、コンデンサを介して入力信号
としての交流電圧が印加されるよう構成された入力段を
有し、前記入力信号のない状態において定電流が流され
る一方、前記入力信号が印加されると、前記定電流と、
前記入力信号に応じて前記コンデンサを通じて流れる電
流との和の電流を生ずる第2の電流発生回路と、前記第
2の電流発生回路により生じた電流から前記第1の電流
発生回路により生じた電流を減ずると共に、この減算結
果に応じた電圧に変換する電圧変換回路と、を具備して
なるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, a 90-degree phase shift circuit has an input stage configured to apply an AC voltage as an input signal via a capacitor, and has a constant value in the absence of the input signal. When a current is applied while the input signal is applied, a constant current and a first current generating circuit that generates a difference current between the constant current and a current flowing through the capacitor in response to the input signal are passed through the capacitor and the capacitor. Having an input stage configured to be applied with an AC voltage as an input signal, while a constant current is made to flow in the absence of the input signal, when the input signal is applied, the constant current,
A second current generating circuit that generates a current that is the sum of the current flowing through the capacitor according to the input signal, and a current that is generated by the first current generating circuit from a current that is generated by the second current generating circuit. And a voltage conversion circuit for converting the voltage into a voltage according to the result of the subtraction.

【0013】[0013]

【作用】請求項1記載の発明においては、第1の電流発
生手段においては、定電流から、入力電圧に対して90
度位相の進んだ電流を減算したに相当する電流(例え
ば、IE−K・sin(ωt+π/2))が生ずる一方、第
2の電流発生手段においては、定電流に、入力電圧に対
して90度位相の進んだ電流を加算したに相当する電流
(例えば、IE+K・sin(ωt+π/2))が生ずる。
ここで、ωは入力電圧の角周波数であり、Kは、入力電
圧、角周波数等から定まる定数である。
According to the first aspect of the invention, in the first current generating means, the constant current is 90% with respect to the input voltage.
While a current (for example, I E −K · sin (ωt + π / 2)) corresponding to the subtraction of the phase advanced current is generated, the second current generating means generates a constant current and an input voltage. A current (for example, I E + K · sin (ωt + π / 2)) corresponding to the addition of the current advanced by 90 degrees is generated.
Here, ω is the angular frequency of the input voltage, and K is a constant determined from the input voltage, the angular frequency, and the like.

【0014】そして、これらの電流は、電圧変換手段に
おいて、その差がとられる。すなわち、例えば、第1の
電流発生手段による電流から第2の電流発生手段による
電流を減ずると、定電流は相殺され、入力電圧に応じて
生じた90度位相の進んだ電流同士の減算となり、例え
ば、先の文字式を用いれば−2K・sin(ωt+π/
2)と表される電流が得られる。さらに、この電流は2
K・sin(ωt−π/2)と表現されるものであるの
で、この電流を電圧に変換することで、結局、入力信号
に対して位相が90度遅れた出力電圧を得ることができ
ることとなるものである。
Then, the difference between these currents is taken in the voltage converting means. That is, for example, when the current of the second current generating means is subtracted from the current of the first current generating means, the constant current is canceled out, and the currents having a 90-degree phase advance caused by the input voltage are subtracted from each other. For example, using the above character formula, −2K · sin (ωt + π /
A current expressed as 2) is obtained. Furthermore, this current is 2
Since it is expressed as K · sin (ωt−π / 2), by converting this current into a voltage, an output voltage whose phase is delayed by 90 degrees with respect to the input signal can be obtained. It will be.

【0015】また、電圧変換手段における減算が、第2
の電流発生手段による電流から第1の電流発生手段によ
る電流を減ずるものである場合には、2K・sin(ωt
−π/2)と表される電流が得られることから、結局、
入力信号に対して90度位相の進んだ出力電圧を得るこ
とができることとなるものである。
Further, the subtraction in the voltage conversion means is the second
In the case where the current generated by the first current generating means is subtracted from the current generated by the current generating means of 2K · sin (ωt
Since a current represented by −π / 2) is obtained, in the end,
This makes it possible to obtain an output voltage that is 90 degrees in phase with respect to the input signal.

【0016】請求項4記載の発明においては、入力信号
が印加されると第1の電流発生回路においては、例え
ば、IE−K・sin(ωt+π/2)と表される電流が生
ずる。ここで、IEは、定電流であり、K・sin(ωt+
π/2)は、入力電圧の印加によりコンデンサから流入
する電流である。また、同様に第2の電流発生回路にお
いては、例えば、IE+K・sin(ωt+π/2)と表さ
れる電流が生ずる。
In the invention according to claim 4, when an input signal is applied, a current represented by, for example, I E -K · sin (ωt + π / 2) is generated in the first current generating circuit. Here, I E is a constant current, and K · sin (ωt +
π / 2) is the current flowing from the capacitor when the input voltage is applied. Similarly, in the second current generating circuit, for example, a current represented by I E + K · sin (ωt + π / 2) is generated.

【0017】そして、電圧変換回路においては、第1の
電流発生回路に発生した電流から第2の電流発生回路に
発生した電流の減算が行われることによって、入力電圧
に応じて生じた電流のみが残ることとなり、−2K・si
n(ωt+π/2)と表される電流が得られるが、この
電流は、さらに2K・sin(ωt−π/2)と表される
電流であるので、電圧変換を受ける結果、入力電圧に対
して90度位相の遅れた出力電圧が得られることとなる
ものである。
In the voltage conversion circuit, the current generated in the second current generation circuit is subtracted from the current generated in the first current generation circuit, so that only the current generated according to the input voltage is generated. -2K ・ si
A current represented by n (ωt + π / 2) is obtained. This current is a current represented by 2K · sin (ωt−π / 2). Therefore, as a result of voltage conversion, the input voltage is As a result, an output voltage with a 90 ° phase delay will be obtained.

【0018】請求項5記載の発明においては、入力信号
が印加されると第1の電流発生回路においては、例え
ば、IE−K・sin(ωt+π/2)と表される電流が生
ずる。ここで、IEは、定電流であり、K・sin(ωt+
π/2)は、入力電圧の印加によりコンデンサから流入
する電流である。また、同様に第2の電流発生回路にお
いては、例えば、IE+K・sin(ωt+π/2)と表さ
れる電流が生ずる。
In the fifth aspect of the invention, when an input signal is applied, a current represented by, for example, IE -K.sin (ωt + π / 2) is generated in the first current generating circuit. Here, I E is a constant current, and K · sin (ωt +
π / 2) is the current flowing from the capacitor when the input voltage is applied. Similarly, in the second current generating circuit, for example, a current represented by I E + K · sin (ωt + π / 2) is generated.

【0019】そして、電圧変換回路においては、第2の
電流発生回路に発生した電流から第1の電流発生回路に
発生した電流の減算が行われることによって、入力電圧
に応じて生じた電流のみが残ることとなり、2K・sin
(ωt+π/2)と表される電流が得られ、この電流が
電圧変換を受ける結果、入力電圧に対して90度位相の
進んだ出力電圧が得られることとなるものである。
In the voltage conversion circuit, the current generated in the first current generating circuit is subtracted from the current generated in the second current generating circuit, so that only the current generated according to the input voltage is generated. 2K ・ sin
A current represented by (ωt + π / 2) is obtained, and as a result of this current being subjected to voltage conversion, an output voltage having a phase advanced by 90 degrees with respect to the input voltage is obtained.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明に係る90度移相回路の実施例
について、図1乃至図5を参照しつつ説明する。なお、
以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するもので
はなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することがで
きるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a 90-degree phase shift circuit according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition,
The members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.

【0021】まず、図1に示された第1の実施例におけ
る90度移相回路の回路構成について説明する。この第
1の実施例における90度移相回路は、入力電圧vinに
対して出力電圧Voの位相を90度遅延させるようにし
たもので、いわゆるカレントミラー回路を複数用いて構
成されたものとなっている。
First, the circuit configuration of the 90-degree phase shift circuit in the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. The 90-degree phase shift circuit in the first embodiment is configured to delay the phase of the output voltage Vo by 90 degrees with respect to the input voltage vin, and is configured by using a plurality of so-called current mirror circuits. ing.

【0022】すなわち、まず、電源電圧Vccが印加され
る電源ライン20と、接地されるグランドライン21と
の間において、pnp型の第2のトランジスタ(図1に
おいては「Q2」と表記)2、npn型の第1のトラン
ジスタ(図1において「Q1」と表記)1及びnpn型
の第5のトランジスタ(図1において「Q5」と表記)
5が、第2のトランジスタ2のエミッタが電源ライン2
0に、第5のトランジスタ5のエミッタがエミッタ抵抗
22を介してグランドライン21に、それぞれ接続され
るようにして直列接続されている。
That is, first, between the power supply line 20 to which the power supply voltage Vcc is applied and the ground line 21 which is grounded, a second pnp transistor (denoted as "Q2" in FIG. 1) 2, An npn-type first transistor (denoted as "Q1" in FIG. 1) 1 and an npn-type fifth transistor (denoted as "Q5" in FIG. 1)
5, the emitter of the second transistor 2 is the power supply line 2
0, the emitter of the fifth transistor 5 is connected in series to the ground line 21 via the emitter resistor 22.

【0023】そして、第1のトランジスタ1のエミッタ
と第5のトランジスタ5のコレクタとの接続点には、コ
ンデンサ(容量値C)23の一端が接続され、このコン
デンサ23の他端は、入力端子24となっており、入力
電圧vinが印加されるようになっている。また、第2の
トランジスタ2はダイオードとして機能するように、そ
のベース及びコレクタが接続されており、さらにベース
及びコレクタは、カレントミラー回路を構成するペアで
あるpnp型の第14のトランジスタ(図1においては
「Q14」と表記)14のベースに接続されている。
One end of a capacitor (capacitance value C) 23 is connected to the connection point between the emitter of the first transistor 1 and the collector of the fifth transistor 5, and the other end of this capacitor 23 is connected to the input terminal. 24, and the input voltage vin is applied. The base and collector of the second transistor 2 are connected so as to function as a diode, and the base and collector of the second transistor 2 are a pair of pnp type transistors forming a current mirror circuit (see FIG. 1). In the above, it is connected to the base of "Q14").

【0024】この第14のトランジスタ14のエミッタ
は、電源ライン20に接続される一方、コレクタは、n
pn型の第15のトランジスタ(図1においては「Q1
5」と表記)15のコレクタと接続されており、この第
15のトランジスタ15のエミッタは接地されている。
さらに、この第14及び15のトランジスタ14,15
のコレクタ同士の接続点には出力端子25が接続される
と共に、出力抵抗(抵抗値R)26の一端が接続されて
おり、この出力抵抗26の他端には、定電圧源27によ
るバイアス電圧Vr2が印加されるようになっている。
The emitter of the fourteenth transistor 14 is connected to the power supply line 20, while the collector thereof is n.
The pn-type fifteenth transistor (in FIG. 1, “Q1
5 ”) 15 and the emitter of this fifteenth transistor 15 is grounded.
Furthermore, the fourteenth and fifteenth transistors 14, 15
The output terminal 25 is connected to the connection point between the collectors of the two, and one end of the output resistance (resistance value R) 26 is connected to the other end of the output resistance 26. Vr2 is applied.

【0025】一方、pnp型の第6のトランジスタ(図
1において「Q6」と表記)6、pnp型の第3のトラ
ンジスタ(図1において「Q3」と表示)3及びnpn
型の第4のトランジスタ(図1において「Q4」と表
記)4が、丁度先のQ2,Q1,Q5の接続を、電源ラ
イン20とグランドライン21との間で逆にしたような
構成で直列接続されている。
On the other hand, a pnp-type sixth transistor (denoted as "Q6" in FIG. 1) 6, a pnp-type third transistor (denoted as "Q3" in FIG. 1) 3, and npn.
Type fourth transistor (denoted as "Q4" in FIG. 1) 4 is connected in series with the configuration in which the connection of Q2, Q1 and Q5 just before is reversed between the power supply line 20 and the ground line 21. It is connected.

【0026】すなわち、第6のトランジスタ6のエミッ
タがエミッタ抵抗28を介して電源ライン20に接続さ
れる一方、第4のトランジスタ4のエミッタがグランド
ライン21に接続されると共に、そのベースとコレクタ
とは接続されて、先の第15のトランジスタ15のベー
スに接続されている。また、第3のトランジスタ3のエ
ミッタと第6のトランジスタ6のコレクタとの接続点
は、先の第1及び第5のトランジスタ1,5の接続点と
共に、コンデンサ23の一端に接続されるようになって
いる。したがって、コンデンサ23は低入力インピーダ
ンスの回路に接続された構成となっている。そして、第
4のトランジスタ4と第15のトランジスタ15とは、
いわゆるカレントミラー回路を構成するペアトランジス
タとなっている。
That is, the emitter of the sixth transistor 6 is connected to the power supply line 20 via the emitter resistor 28, while the emitter of the fourth transistor 4 is connected to the ground line 21, and its base and collector are connected. Are connected to the base of the fifteenth transistor 15 described above. Also, the connection point between the emitter of the third transistor 3 and the collector of the sixth transistor 6 is connected to one end of the capacitor 23 together with the connection point of the first and fifth transistors 1 and 5 described above. Has become. Therefore, the capacitor 23 is connected to a circuit having a low input impedance. The fourth transistor 15 and the fifteenth transistor 15 are
It is a pair of transistors forming a so-called current mirror circuit.

【0027】また、先の第5のトランジスタ5は、np
n型の第10のトランジスタ(図1において「Q10」
と表記)10、第12のトランジスタ(図1において
「Q12」と表記)12及び第13のトランジスタ(図
1において「Q13」と表記)13と共に、いわゆるカ
レントミラー回路を構成するようになっている。
Further, the above-mentioned fifth transistor 5 is np
n-type tenth transistor (“Q10” in FIG. 1)
10), a twelfth transistor (denoted as “Q12” in FIG. 1) 12, and a thirteenth transistor (denoted as “Q13” in FIG. 1) 13 constitute a so-called current mirror circuit. .

【0028】さらに、先の第6のトランジスタ6は、p
np型の第7のトランジスタ(図1において「Q7」と
表記)7及び第11のトランジスタ(図1において「Q
11」と表記)11と共に、いわゆるカレントミラー回
路を構成するようになっている。
Further, the above sixth transistor 6 has p
An np type seventh transistor (denoted as “Q7” in FIG. 1) 7 and an eleventh transistor (“Q7” in FIG. 1)
11)) and a so-called current mirror circuit.

【0029】すなわち、第13のトランジスタ13は、
ダイオードとしての機能を果たすようにベースとコレク
タとが接続されており、そのベースは、第5のトランジ
スタ5、第10のトランジスタ10及び第12のトラン
ジスタ12の各々のベースと接続されている。また、第
13のトランジスタ13のコレクタには定電流源29が
接続される一方、エミッタはエミッタ抵抗30を介して
接地されている。
That is, the thirteenth transistor 13 is
A base and a collector are connected so as to function as a diode, and the base is connected to the bases of the fifth transistor 5, the tenth transistor 10, and the twelfth transistor 12, respectively. A constant current source 29 is connected to the collector of the thirteenth transistor 13, while the emitter is grounded via an emitter resistor 30.

【0030】第12のトランジスタ12のコレクタは、
第11のトランジスタ11のコレクタに接続される一
方、エミッタはエミッタ抵抗31を介して接地されてい
る。第11のトランジスタ11は、ダイオードとしての
機能を果たすようにベースとコレクタとが接続されてお
り、エミッタはエミッタ抵抗32を介して電源ライン2
0に接続されている。そして、第11のトランジスタ1
1のベースは、第6のトランジスタ6及び第7のトラン
ジスタ7の各々のベースと接続されている。
The collector of the twelfth transistor 12 is
While connected to the collector of the eleventh transistor 11, the emitter is grounded via the emitter resistor 31. The eleventh transistor 11 has a base and a collector connected to each other so as to function as a diode, and has an emitter connected to the power supply line 2 via an emitter resistor 32.
It is connected to 0. And the eleventh transistor 1
The base of No. 1 is connected to the bases of the sixth transistor 6 and the seventh transistor 7, respectively.

【0031】第10のトランジスタ10のエミッタは、
エミッタ抵抗33を介して接地される一方、コレクタは
npn型の第9のトランジスタ(図1においては「Q
9」と表記)9のエミッタに接続されると共に、先の第
3のトランジスタ3のベースにも接続されている。一
方、第9のトランジスタ9のコレクタは電源ライン20
に接続され、ベースには、pnp型の第8のトランジス
タ(図1においては「Q8」と表記)8のベースと共
に、定電圧源34が接続されて、バイアス電圧Vr1が印
加されるようになている。
The emitter of the tenth transistor 10 is
The collector is grounded through the emitter resistor 33, while the collector is an npn-type ninth transistor (in FIG. 1, "Q").
9 ”) and the base of the third transistor 3 described above. On the other hand, the collector of the ninth transistor 9 is the power supply line 20.
A constant voltage source 34 is connected to the base together with the base of an pnp type eighth transistor (denoted as “Q8” in FIG. 1) 8 so that the bias voltage Vr1 is applied. ing.

【0032】この第8のトランジスタ8は、コレクタが
接地される一方、エミッタは、第7のトランジスタ7の
コレクタに接続されると共に、先の第1のトランジスタ
1のベースに接続されている。そして、第7のトランジ
スタ7のエミッタは、エミッタ抵抗35を介して電源ラ
イン20に接続されている。
The collector of the eighth transistor 8 is grounded, while the emitter is connected to the collector of the seventh transistor 7 and the base of the first transistor 1. The emitter of the seventh transistor 7 is connected to the power supply line 20 via the emitter resistor 35.

【0033】次に、かかる構成における本回路の動作に
ついて説明する。まず、入力電圧がない場合において、
第1、第2及び第5の各トランジスタ1,2,5には、
コレクタ電流とエミッタ電流とが略等しいとすれば、定
電流IEが流れるようになっている。第2のトランジス
タ2と第14のトランジスタ14とは、いわゆるカレン
トミラー回路を構成するいわゆるカレントペアであるこ
とから、第14のトランジスタ14のコレクタにも第2
のトランジスタ2に流れる定電流IEと同じ定電流IE
流れることとなる。
Next, the operation of this circuit in such a configuration will be described. First, when there is no input voltage,
Each of the first, second and fifth transistors 1, 2, 5 includes:
If the collector current and the emitter current are substantially equal to each other, the constant current I E flows. Since the second transistor 2 and the fourteenth transistor 14 are a so-called current pair forming a so-called current mirror circuit, the second transistor 2 and the fourteenth transistor 14 also have a second collector.
The constant current I E, which is the same as the constant current I E flowing through the transistor 2 in FIG.

【0034】また、第3、第4及び第6のトランジスタ
3,4,6においても、同様に定電流IEが流れるよう
になっている。そして、同じ電流が、第4のトランジス
タ4といわゆるカレントペアである第15のトランジス
タ15のコレクタに流れることとなる。したがって、出
力抵抗26には、定電流IEは流れ込まず、出力端子2
5には、バイアス電圧Vr2が現れるだけとなる。
The constant current I E also flows through the third, fourth and sixth transistors 3, 4, 6 in the same manner. Then, the same current flows into the collector of the fifteenth transistor 15, which is a so-called current pair with the fourth transistor 4. Therefore, the constant current I E does not flow into the output resistor 26 and the output terminal 2
The bias voltage Vr2 only appears at 5.

【0035】さらに、第6、第7及び第11のトランジ
スタ6,7,11は、共にカレントミラー回路を構成す
るものであり、この第11のトランジスタ11のコレク
タは、第5、第10及び第13と共にカレントミラー回
路を構成する第12のトランジスタ12のコレクタに接
続されていることから、結局、第7、第11及び第12
の各トランジスタ7,11,12にも定電流IEが流れ
るようになっている。
Further, the sixth, seventh and eleventh transistors 6, 7, 11 together constitute a current mirror circuit, and the collector of the eleventh transistor 11 is the fifth, tenth and eleventh transistors. Since it is connected to the collector of the twelfth transistor 12 that forms the current mirror circuit together with 13, the seventh, eleventh and twelfth
A constant current I E also flows through each of the transistors 7, 11 and 12.

【0036】また、第1のトランジスタ1のエミッタ電
位と、第3のトランジスタ3のエミッタ電位は、次述す
るようにして同一の電圧Vr1にバイアスされるようにな
っている。まず、第9及び第8のトランジスタ9,8の
ベースは、電圧Vr1にバイアスされているので、各トラ
ンジスタのベース・エミッタ間の電圧VBEが略同一であ
るとすると、第3のトランジスタ3のベース電位は、電
圧Vr1からVBEを差し引いた値となる一方、第1のトラ
ンジスタ1のベース電位は、電圧Vr1にVBEを加えた値
となる。
The emitter potential of the first transistor 1 and the emitter potential of the third transistor 3 are biased to the same voltage Vr1 as described below. First, since the bases of the ninth and eighth transistors 9 and 8 are biased to the voltage Vr1, assuming that the voltage VBE between the base and emitter of each transistor is substantially the same, the base of the third transistor 3 will be described. The potential has a value obtained by subtracting VBE from the voltage Vr1, while the base potential of the first transistor 1 has a value obtained by adding VBE to the voltage Vr1.

【0037】そして、第3のトランジスタ3のエミッタ
電位は、そのベース電位にVBEを加えた値となるため、
結局、電圧Vr1となる一方、第1のエミッタ電位は、そ
のベース電位からVBEを差し引いた値となるため、結
局、電圧Vr1となり、第1及び第3のトランジスタ1,
3のエミッタ電位は、共に電圧Vr1にバイアスされるこ
ととなる。また、定電流源29の出力電流Irは、先の
第5、第10及び第12の各トランジスタ5,10,1
2のコレクタに流れる電流の和と等しくなるようになっ
ている。
The emitter potential of the third transistor 3 has a value obtained by adding VBE to its base potential.
Eventually, while the voltage becomes Vr1, the first emitter potential becomes a value obtained by subtracting VBE from its base potential, and eventually becomes the voltage Vr1, and the first and third transistors 1, 1.
The emitter potentials of 3 are both biased to the voltage Vr1. The output current Ir of the constant current source 29 is the same as the output current Ir of the fifth, tenth, and twelfth transistors 5, 10, 1.
It is equal to the sum of the currents flowing through the two collectors.

【0038】次に、入力端子24に、入力電圧vinを印
加する場合について考える。ここで、入力電圧は、vin
=E・sinωtと表される交流電圧であるとすると、
コンデンサ23に流れる電流iは、コンデンサ23に蓄
積される電荷の時間変化であるから次のように求められ
る。すなわち、i=dq/dt=d(C・E・sinω
t)/dt=ω・C・E・cosωt=ω・C・E・s
in(ωt+π/2)となる。
Next, consider the case where the input voltage vin is applied to the input terminal 24. Here, the input voltage is vin
= E · sinωt
The current i flowing through the capacitor 23 is a time change of the electric charge accumulated in the capacitor 23, and is obtained as follows. That is, i = dq / dt = d (CE · sinω
t) / dt = ω · C · E · cos ωt = ω · C · E · s
in (ωt + π / 2).

【0039】またこのとき、第1のトランジスタ1に流
れる電流をi1、第3のトランジスタ3に流れる電流を
i2とすると、各電流は、第1及び第3のトランジスタ
1,3が定電流IEでバイアスされていることを考慮す
ると次のようになる。すなわち、i1=IE−i=IE
ω・C・E・sin(ωt+π/2)となる。また、i
2=IE+i=IE+ω・C・E・sin(ωt+π/
2)となる。
At this time, assuming that the current flowing through the first transistor 1 is i1 and the current flowing through the third transistor 3 is i2, the respective currents are constant currents I E in the first and third transistors 1 and 3. Considering that it is biased in, it becomes as follows. That, i1 = I E -i = I E -
ω · C · E · sin (ωt + π / 2). Also, i
2 = IE + i = IE + ω · C · E · sin (ωt + π /
2).

【0040】第1のトランジスタ1を流れるi1は、第
2のトランジスタ2を介して第14のトランジスタ14
にも流れる一方、第3のトランジスタ3を流れる電流i
2は、第4のトランジスタ4を介して第15のトランジ
スタ15にも流れることとなる(図1参照)。
The i1 flowing through the first transistor 1 passes through the second transistor 2 and the fourteenth transistor 14
Current flowing through the third transistor 3 as well as the current i
2 also flows to the fifteenth transistor 15 via the fourth transistor 4 (see FIG. 1).

【0041】したがって、出力抵抗26を流れる出力電
流ioの極性を、定電圧源27へ流れ込む方向を正極と
すれば(図1参照)、この出力電流ioは、次のように
求められる。すなわち、io=i1−i2=−2ω・C・
E・sin(ωt+π/2)となる。この出力電流によ
り出力抵抗26の両端に生ずる電圧を出力電圧voとす
れば、このvoは次のように表される。vo=R・io=
−2R・ω・C・E・sin(ωt+π/2)=2R・
ω・C・E・sin(ωt−π/2)となる。
Therefore, if the polarity of the output current io flowing through the output resistor 26 is positive in the direction of flowing into the constant voltage source 27 (see FIG. 1), this output current io is obtained as follows. That is, io = i1−i2 = −2ω · C ·
It becomes E · sin (ωt + π / 2). Letting the voltage generated across the output resistor 26 by this output current be the output voltage vo, this vo is expressed as follows. vo = R ・ io =
-2R ・ ω ・ CE ・ sin (ωt + π / 2) = 2R ・
ω · C · E · sin (ωt−π / 2).

【0042】したがって、出力電圧voの位相は、入力
電圧vinに対して常にπ/2=90度遅れることとな
る。図3には、シュミレーション結果の一例が示されて
いる。すなわち、同図において、入力電圧vinが実線に
より、出力電圧voが二点鎖線により、出力電流ioが一
点鎖線により、それぞれ表されており、例えば、入力電
圧vinが零を過ぎる時点である時刻800nsの時点に
おいて、出力電圧voは負の最大値となり、また、出力
電圧voが零を過ぎる時点である時刻850nsの時点
において、入力電圧vinは、正の最大値となることが確
認され、出力電圧voが入力電圧vinに対してπ/2の
遅れ位相となることが確かめられた。
Therefore, the phase of the output voltage vo is always delayed by π / 2 = 90 degrees with respect to the input voltage vin. FIG. 3 shows an example of the simulation result. That is, in the figure, the input voltage vin is represented by a solid line, the output voltage vo is represented by a two-dot chain line, and the output current io is represented by a one-dot chain line. It is confirmed that the output voltage vo has a negative maximum value at the time point of, and the input voltage vin has a positive maximum value at the time of 850 ns when the output voltage vo passes zero. It was confirmed that vo has a delay phase of π / 2 with respect to the input voltage vin.

【0043】図4には、入力電圧vinの周波数を変化さ
せた場合の出力位相の変化についての試験結果を示す特
性線図が示されており、従来と異なり、入力周波数が1
MHzを若干越える付近までは、90度の位相差を確保す
ることができた。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the test result of the change of the output phase when the frequency of the input voltage vin is changed.
It was possible to secure a phase difference of 90 degrees up to around a little over MHZ.

【0044】本実施例の回路において、出力信号の入力
信号に対する位相は、上述した出力電圧を表す式から理
解できるように、理論的には入力信号の周波数に関わら
ず常に90度遅れるものである。しかし、現実にはコン
デンサ23を始め、各素子の周波数による特性の劣化等
に起因して、図4に示されたようにある周波数以上で
は、90度の位相差が維持できなくなるが、寄生容量の
小さいトランジスタを用いることで、90度位相差を確
保できる回路を実現できる。
In the circuit of this embodiment, the phase of the output signal with respect to the input signal is theoretically always 90 degrees delayed irrespective of the frequency of the input signal, as can be understood from the above expression representing the output voltage. . However, in reality, due to the deterioration of the characteristics due to the frequency of each element including the capacitor 23, the phase difference of 90 degrees cannot be maintained above a certain frequency as shown in FIG. By using a transistor having a small phase difference, a circuit capable of ensuring a 90-degree phase difference can be realized.

【0045】次に、図2を参照しつつ第2の実施例につ
いて説明する。なお、図1に示された回路と同一の構成
要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略し、以
下、異なる点を中心に説明することとする。この第2の
実施例は、出力位相を入力信号の位相に対して90度進
ませるようにしたもので、回路構成の大半の部分は、図
1に示されたものと同一であり、位相を進ませるために
図1の回路の後段部分が、次述するように構成されてな
るものである。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those of the circuit shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted, and different points will be mainly described below. In this second embodiment, the output phase is advanced 90 degrees with respect to the phase of the input signal, and most of the circuit configuration is the same as that shown in FIG. In order to proceed, the latter part of the circuit of FIG. 1 is constructed as described below.

【0046】すなわち、第15のトランジスタ15は、
ダイオードとしての機能を果たすように、コレクタとベ
ースとが接続されると共に、ベースはnpn型の第16
のトランジスタ(図2においては「Q16」と表記)1
6のベースに接続されており、この第15のトランジス
タ15と第16のトランジスタ16とは、いわゆるカレ
ントペアとなっている。なお、第15及び第16のトラ
ンジスタ15,16のエミッタは、共にグランドライン
21に接続されている
That is, the fifteenth transistor 15 is
The collector and the base are connected to each other so that the base functions as a diode, and the base is an npn-type 16th
Transistor (denoted as “Q16” in FIG. 2) 1
6 and the fifteenth transistor 15 and the sixteenth transistor 16 form a so-called current pair. The emitters of the fifteenth and sixteenth transistors 15 and 16 are both connected to the ground line 21.

【0047】また、第16のトランジスタ16のコレク
タは、pnp型の第17のトランジスタ(図2において
「Q17」と表記)17のコレクタに接続されている。
第17のトランジスタ17は、pnp型の第18のトラ
ンジスタ(図2において「Q18」と表記)18とカレ
ントペアをなすもので、エミッタは電源ライン20に接
続される一方、そのベースは第18のトランジスタのベ
ースに接続されている。
The collector of the 16th transistor 16 is connected to the collector of a 17th pnp type transistor (denoted as "Q17" in FIG. 2).
The seventeenth transistor 17 forms a current pair with a pnp-type eighteenth transistor (denoted as “Q18” in FIG. 2) 18, whose emitter is connected to the power supply line 20 and whose base is the eighteenth transistor. It is connected to the base of the transistor.

【0048】第18のトランジスタ18は、ダイオード
としての機能を果たすようにベースとコレクタとが接続
されており、エミッタは、電源ライン20に接続される
一方、コレクタはnpn型の第19のトランジスタ(図
2において「Q19」と表記)19のコレクタに接続さ
れている。そして、この第19のトランジスタ19は、
第4のトランジスタ4といわゆるカレントペアをなして
おり、ベースが相互に接続されると共に、第19のトラ
ンジスタ19のエミッタは、電源ライン20に接続され
ている。
The eighteenth transistor 18 has its base and collector connected to each other so as to function as a diode. The emitter is connected to the power supply line 20, while the collector is an npn-type nineteenth transistor ( In FIG. 2, it is connected to the collector of "Q19"). Then, the nineteenth transistor 19 is
It forms a so-called current pair with the fourth transistor 4, the bases thereof are connected to each other, and the emitter of the 19th transistor 19 is connected to the power supply line 20.

【0049】また、先の第17及び第16のトランジス
タ17,16のコレクタには、出力端子25が接続され
ると共に、出力抵抗(抵抗値R)26の一端が接続され
ており、この出力抵抗26の他端には、定電圧源27に
よるバイアス電圧Vr2が印加されるようになっている。
The collectors of the seventeenth and sixteenth transistors 17 and 16 are connected to the output terminal 25 and one end of the output resistance (resistance value R) 26. A bias voltage Vr2 from a constant voltage source 27 is applied to the other end of 26.

【0050】次に、かかる構成における動作を説明す
る。まず、入力電圧vinが零である場合における電流の
流れは、基本的に図1に示された第1の実施例の場合と
同様である。すなわち、概略的に説明すれば、第1、第
2及び第5のトランジスタ1,2,5に、定電流IE
流れ、第2及び第14のトランジスタ2,14によるカ
レントミラー回路により同一電流が第14のトランジス
タ14にも流れることとなる。
Next, the operation of this configuration will be described. First, the flow of current when the input voltage vin is zero is basically the same as in the case of the first embodiment shown in FIG. That is, to explain roughly, a constant current I E flows through the first, second and fifth transistors 1, 2, 5 and the same current is generated by the current mirror circuit formed by the second and 14th transistors 2, 14. Will also flow into the fourteenth transistor 14.

【0051】また、同様に第3、第4及び第6のトラン
ジスタ3,4,6にも定電流IEが流れ、第4及び第1
9のトランジスタ4,19によるカレントミラー回路に
より同一電流が第19のトランジスタ19にも流れるこ
ととなる。そして、第14のトランジスタ14に流る定
電流IEは、第15及び第16のトランジスタ15,1
6によるカレントミラー回路により第16のトランジス
タ16にも流れる一方、第19のトランジスタ19に流
れる定電流IEは、第17及び第18のトランジスタ1
7,18によるカレントミラー回路により第17のトラ
ンジスタ17にも流れることとなる。この結果、出力抵
抗26には定電流IEは流れることなく、出力端子25
には、バイアス電圧Vr2のみが現れることとなる。
Similarly, the constant current I E also flows through the third, fourth and sixth transistors 3, 4, 6 to cause the fourth and first transistors to flow.
The same current also flows through the nineteenth transistor 19 by the current mirror circuit formed by the nine transistors 4 and 19. The constant current I E flowing through the 14th transistor 14 is the 15th and 16th transistors 15 and 1
The constant current I E flowing through the nineteenth transistor 19 while flowing through the sixteenth transistor 16 by the current mirror circuit formed by
The current mirror circuit composed of 7 and 18 also flows into the 17th transistor 17. As a result, the constant current I E does not flow through the output resistor 26 and the output terminal 25
Therefore, only the bias voltage Vr2 appears.

【0052】次に、入力端子24に、vin=E・sin
ωtと表される交流電圧を印加したとすると、図1に示
された第1の実施例の場合と同様にして、第1のトラン
ジスタ1には、i1=IE−ω・C・E・sin(ωt+
π/2)と表される電流が、第3のトランジスタ3には
i2=IE+ω・C・E・sin(ωt+π/2)と表さ
れる電流が、それぞれ流れることとなる。
Next, at the input terminal 24, vin = E.sin
Assuming that an AC voltage represented by ωt is applied, i1 = I E −ω · C · E · in the first transistor 1 as in the case of the first embodiment shown in FIG. sin (ωt +
A current represented by π / 2) and a current represented by i2 = I E + ω · C · E · sin (ωt + π / 2) flow in the third transistor 3, respectively.

【0053】そして、第1のトランジスタ1に流れる電
流i1は、カレントミラー回路により第14のトランジ
スタ14、第15のトランジスタ15及び第16のトラ
ンジスタ16へと伝達されて、第16のトランジスタ1
6のコレクタ電流となる。一方、第3のトランジスタ3
に流れる電流i2は、同様にカレントミラー回路により
第19のトランジスタ19、第18のトランジスタ18
及び第17のトランジスタ17へと伝達されて、第17
のトランジスタ17のコレクタ電流となる。
The current i1 flowing through the first transistor 1 is transmitted to the fourteenth transistor 14, the fifteenth transistor 15 and the sixteenth transistor 16 by the current mirror circuit, and the sixteenth transistor 1
A collector current of 6 is obtained. On the other hand, the third transistor 3
Similarly, the current i2 flowing through the current mirror circuit is generated by the current mirror circuit.
And to the seventeenth transistor 17,
Is the collector current of the transistor 17.

【0054】ここで、出力端子25を中心として見た場
合の電流i1,i2の流れの方向を図1に示された第1の
実施例の回路の場合と比較すると、この第2の実施例の
場合、第17のトランジスタ17から出力端子25の接
続点へ向かって電流i1が流れ込む一方、出力端子25
の接続点から第16のトランジスタ16へ向かって電流
i2が流れ出すような状態となっており、図1に示され
た回路における電流i1,i2の向きと丁度逆の関係とな
っている。
Now, comparing the flow directions of the currents i1 and i2 with the output terminal 25 as the center, as compared with the case of the circuit of the first embodiment shown in FIG. In the case of, the current i1 flows from the seventeenth transistor 17 toward the connection point of the output terminal 25, while the output terminal 25
The current i2 flows out from the connection point to the sixteenth transistor 16 and has a relationship just opposite to the directions of the currents i1 and i2 in the circuit shown in FIG.

【0055】したがって、出力電流ioの極性を、定電
圧電源27へ流れ込む方向を正極とすれば(図2参
照)、出力電流ioは、io=i2−i1=2ω・C・E・
sin(ωt+π/2)となる。この出力電流ioによ
り出力抵抗26の両端に生ずる電圧を出力電圧voとす
れば、出力電圧voは、vo=R・io=2R・ω・C・
E・sin(ωt+π/2)となり、入力電圧に対して
常に90度位相が進んだものとなる。
Therefore, if the polarity of the output current io is positive in the direction of flowing into the constant voltage power source 27 (see FIG. 2), the output current io is io = i2-i1 = 2ω · C · E ·
sin (ωt + π / 2). If the voltage generated across the output resistor 26 by the output current io is the output voltage vo, the output voltage vo is vo = R · io = 2R · ω · C ·
It becomes E · sin (ωt + π / 2), which is always 90 ° in phase with the input voltage.

【0056】図5には、上述した回路におけるシュミレ
ーション結果が示されており、同図において、入力電圧
vinは実線により、出力電圧voは二点鎖線により、そ
れぞれ表されている。このシュミレーション結果によれ
ば、例えば、入力電圧vinが負の最大値となる時刻75
0nsにおいて、出力電圧voは零であり、時刻800
nsにおいては、入力電圧vinが零であるのに対して出
力電圧voは、正の最大値となっており、これより出力
電圧voの位相が入力電圧vinに対して90度進んでい
ることを確認することができる。
FIG. 5 shows a simulation result in the above-described circuit. In FIG. 5, the input voltage vin is represented by a solid line and the output voltage vo is represented by a chain double-dashed line. According to this simulation result, for example, the time 75 at which the input voltage vin becomes the negative maximum value
At 0 ns, the output voltage vo is zero, and at time 800
In ns, the input voltage vin is zero, whereas the output voltage vo has a maximum positive value, and the phase of the output voltage vo leads the input voltage vin by 90 degrees. You can check.

【0057】なお、上述したいずれの実施例において
も、使用したトランジスタの型や種類は、あくまで一例
であり、実施例における型、種類に限定されるものでは
なく、上述した実施例におけると同様の動作が得られる
ものであれば、他の型、種類のトランジスタを用いて回
路構成してもよいことは勿論である。
In any of the above-described embodiments, the type and type of transistor used are merely examples and are not limited to the types and types in the examples, and are similar to those in the above-described examples. It is needless to say that the circuit may be configured using transistors of other types and kinds as long as the operation can be obtained.

【0058】上述した実施例において、請求項1におけ
る第1の電流発生手段、請求項4及び5における第1の
電流発生回路は、コンデンサ23を含み第1、第2及び
第5のトランジスタ1,2,5が直列に接続されてなる
部分により実現されている。また、請求項1における第
2の電流発生手段、請求項4及び5における第2の電流
発生回路は、コンデンサ23を含み第3、第4及び第6
のトランジスタ3,4,6が直列に接続されてなる部分
により実現されている。また、請求項2における電圧変
換手段及び請求項4における電圧変換回路は、図1に示
された実施例において、第2及び第14のトランジスタ
2,14によるカレントミラー回路と、第4及び第15
のカレントミラー回路と、第14のトランジスタ14と
第15のトランジスタ15の接続部分並びに、出力抵抗
26の接続部分から実現されている。
In the above-mentioned embodiment, the first current generating means in claim 1 and the first current generating circuit in claims 4 and 5 include the capacitor 23, and the first, second and fifth transistors 1, This is realized by a portion in which 2, 5 are connected in series. Further, the second current generating means in claim 1 and the second current generating circuit in claims 4 and 5 include the capacitor 23, and the third, fourth, and sixth capacitors are included.
Of the transistors 3, 4, and 6 are connected in series. Further, the voltage converting means in claim 2 and the voltage converting circuit in claim 4 are the same as the current mirror circuit formed by the second and fourteenth transistors 2 and 14 in the embodiment shown in FIG.
Of the current mirror circuit, the connection part of the fourteenth transistor 14 and the fifteenth transistor 15, and the connection part of the output resistor 26.

【0059】さらに、請求項3における電圧変換手段及
び請求項5における電圧変換回路は、図2に示された実
施例において、第2及び第14のトランジスタ2,14
によるカレントミラー回路と、第4及び第19のトラン
ジスタ4,19によるカレントミラー回路と、第15及
び第16のトランジスタ15,16によるカレントミラ
ー回路と、第17及び第18のカレントミラー回路と、
出力抵抗26とにより実現されている。
Further, the voltage converting means in claim 3 and the voltage converting circuit in claim 5 are the same as those in the embodiment shown in FIG.
A current mirror circuit, a fourth and nineteenth transistor 4, 19 current mirror circuit, a fifteenth and sixteenth transistor 15, 16 current mirror circuit, a seventeenth and eighteenth current mirror circuit,
It is realized by the output resistor 26.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、入
力電圧に対して90度位相の進んだ電流を得、この電流
を基に入力電圧に対して90度位相の進んだ又は遅れた
出力電圧を得ることができるように構成することによ
り、従来と異なり、抵抗とコンデンサによるいわゆる時
定数回路を用いることなく構成できるので、各構成素子
の電気的特性のばらつきの影響を受けることのない安
定、かつ、精度の高い移相回路を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, a current whose phase is advanced by 90 degrees with respect to the input voltage is obtained, and based on this current, the phase is advanced or delayed by 90 degrees with respect to the input voltage. By configuring so that it is possible to obtain an output voltage different from the conventional one, it is possible to configure without using a so-called time constant circuit consisting of a resistor and a capacitor, so that it is possible to be affected by variations in the electrical characteristics of each component. It is possible to provide a stable and highly accurate phase shift circuit.

【0061】特に、請求項4及び5記載の発明のよう
に、入力電圧をコンデンサを介して電流に変換するよう
な構成とすることで、入力電圧に対して90度位相の進
んだ電流が得られ、この位相は原理的には、コンデンサ
の値や、このコンデンサに接続される抵抗等の影響を受
けるものではないので、比較的広い周波数範囲に渡って
安定、かつ、精度の高い90度移相回路を提供すること
ができる。また、安定した位相を得ることができ、しか
も、特殊な部品を用いることなく構成できるので、IC
化回路での実現にも適するものである。
In particular, as in the inventions according to claims 4 and 5, by adopting a structure in which the input voltage is converted into a current through a capacitor, a current having a phase advanced by 90 degrees with respect to the input voltage is obtained. In principle, this phase is not affected by the value of the capacitor, the resistance connected to this capacitor, etc., so it is stable over a relatively wide frequency range and has a high accuracy of 90 degrees. A phase circuit can be provided. Moreover, since a stable phase can be obtained and the structure can be formed without using special parts, the IC
It is also suitable for implementation in a digitalized circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る90度移相回路の第1の実施例に
おける回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a 90-degree phase shift circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る90度移相回路の第2の実施例に
おける回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a 90-degree phase shift circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】第1の実施例の回路における入力電圧と出力電
圧の位相差をシュミレーションした結果を示す特性線図
である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a result of simulating a phase difference between an input voltage and an output voltage in the circuit of the first embodiment.

【図4】第1の実施例の回路において、入力信号の周波
数変化させた場合の入力電圧と出力電圧との位相差の変
化をシュミレーションした結果を示す特性線図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a result of simulating changes in the phase difference between the input voltage and the output voltage when the frequency of the input signal is changed in the circuit of the first embodiment.

【図5】第2の実施例の回路における入力電圧と出力電
圧の位相差をシュミレーションした結果を示す特性線図
である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a result of simulating a phase difference between an input voltage and an output voltage in the circuit of the second embodiment.

【図6】90度位相を遅延させる従来の移相回路の一例
を示す回路図であって、同図(a)は積分回路によるも
のを、同図(b)はトランジスタを用いて構成された回
路を、それぞれ示したものである。
6A and 6B are circuit diagrams showing an example of a conventional phase shift circuit for delaying a 90-degree phase, wherein FIG. 6A is configured by an integrating circuit and FIG. 6B is configured by using a transistor. The circuits are respectively shown.

【図7】90度位相を進ませる従来の移相回路の一例を
示す回路図であって、同図(a)は微分回路によるもの
を、同図(b)はトランジスタを用いて構成された回路
を、それぞれ示したものである。
7A and 7B are circuit diagrams showing an example of a conventional phase shift circuit for advancing a phase by 90 degrees, wherein FIG. 7A is configured by a differentiating circuit, and FIG. 7B is configured by using a transistor. The circuits are respectively shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1のトランジスタ 2…第2のトランジスタ 3…第3のトランジスタ 4…第4のトランジスタ 14…第14のトランジスタ 15…第15のトランジスタ 23…コンデンサ 24…入力端子 25…出力端子 26…出力抵抗 1 ... first transistor 2 ... second transistor 3 ... Third transistor 4 ... Fourth transistor 14 ... Fourteenth transistor 15 ... Fifteenth transistor 23 ... Capacitor 24 ... Input terminal 25 ... Output terminal 26 ... Output resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−145350(JP,A) 特開 平7−46059(JP,A) 実開 平4−23328(JP,U) SITTHICHAI POOKAI YAUDOM and KANOK S AMOOTRUT,A differe ntial−current elec tronically−variabl e current−mirror p hase−shifter,INI. J.ELECTRONICS,1988年, VOL.65,NO.1,p.59−65 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 11/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-145350 (JP, A) JP-A-7-46059 (JP, A) Fukukaihei 4-23328 (JP, U) SITTHICHAI POOKAI YAUDOM and KANOK SAMOOTRUT, A differen tial-current electronically-variable current-mirror phase-shifter, INI. ELECTRONICS, 1988, VOL. 65, NO. 1, p. 59-65 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 11/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 無入力状態において定電流が流れる一
方、入力電圧が印加された場合には、前記定電流と、前
記入力電圧に対して90度位相の進んだ電流との差の電
流を発生する第1の電流発生手段と、 無入力状態において定電流が流れる一方、入力電圧が印
加された場合には、前記定電流と、前記入力電圧に対し
て90度位相の進んだ電流との和の電流を発生する第2
の電流発生手段と、 前記第1の電流発生手段により生じた電流と、前記第2
の電流発生手段により生じた電流との差の電流に応じた
電圧を発生させる電圧変換手段と、 を具備してなることを特徴とする90度移相回路。
1. A constant current flows in a non-input state, and when an input voltage is applied, a current having a difference between the constant current and a current advanced in phase by 90 degrees with respect to the input voltage is generated. And a constant current flows in a non-input state, and when an input voltage is applied, a sum of the constant current and a current that is 90 degrees in phase with respect to the input voltage. Second to generate current
Current generating means, the current generated by the first current generating means, and the second current generating means
And a voltage conversion means for generating a voltage according to a current difference from the current generated by the current generation means.
【請求項2】 電圧変換手段は、第1の電流発生手段に
より生じた電流から第2の電流発生手段により生じた電
流を減算した電流を電圧に変換することを特徴とする請
求項1記載の90度移相回路。
2. The voltage converting means converts a current obtained by subtracting a current generated by the second current generating means from a current generated by the first current generating means into a voltage. 90 degree phase shift circuit.
【請求項3】 電圧変換手段は、第2の電流発生手段に
より生じた電流から第1の電流発生手段により生じた電
流を減算した電流を電圧に変換することを特徴とする請
求項1記載の90度移相回路。
3. The voltage converting means converts a current obtained by subtracting a current generated by the first current generating means from a current generated by the second current generating means into a voltage. 90 degree phase shift circuit.
【請求項4】 コンデンサを介して入力信号としての交
流電圧が印加されるよう構成された入力段を有し、前記
入力信号のない状態において定電流が流される一方、前
記入力信号が印加されると、前記定電流と、前記入力信
号に応じて前記コンデンサを通じて流れる電流との差の
電流を生ずる第1の電流発生回路と、 コンデンサを介して入力信号としての交流電圧が印加さ
れるよう構成された入力段を有し、前記入力信号のない
状態において定電流が流される一方、前記入力信号が印
加されると、前記定電流と、前記入力信号に応じて前記
コンデンサを通じて流れる電流との和の電流を生ずる第
2の電流発生回路と、 前記第1の電流発生回路により生じた電流から前記第2
の電流発生回路により生じた電流を減ずると共に、この
減算結果に応じた電圧に変換する電圧変換回路と、 を具備してなることを特徴とする90度移相回路。
4. An input stage configured to apply an AC voltage as an input signal via a capacitor, wherein a constant current is applied in the absence of the input signal, while the input signal is applied. A first current generating circuit that generates a current having a difference between the constant current and a current flowing through the capacitor according to the input signal; and an AC voltage as an input signal is applied through the capacitor. When the input signal is applied, a constant current is applied in the absence of the input signal, and a constant current and a current flowing through the capacitor in response to the input signal A second current generating circuit for generating a current, and a second current generating circuit for generating the second current from the current generated by the first current generating circuit
A 90-degree phase shift circuit comprising: a voltage conversion circuit that reduces the current generated by the current generation circuit and converts into a voltage according to the subtraction result.
【請求項5】 コンデンサを介して入力信号としての交
流電圧が印加されるよう構成された入力段を有し、前記
入力信号のない状態において定電流が流される一方、前
記入力信号が印加されると、前記定電流と、前記入力信
号に応じて前記コンデンサを通じて流れる電流との差の
電流を生ずる第1の電流発生回路と、 コンデンサを介して入力信号としての交流電圧が印加さ
れるよう構成された入力段を有し、前記入力信号のない
状態において定電流が流される一方、前記入力信号が印
加されると、前記定電流と、前記入力信号に応じて前記
コンデンサを通じて流れる電流との和の電流を生ずる第
2の電流発生回路と、 前記第2の電流発生回路により生じた電流から前記第1
の電流発生回路により生じた電流を減ずると共に、この
減算結果に応じた電圧に変換する電圧変換回路と、 を具備してなることを特徴とする90度移相回路。
5. An input stage configured to apply an AC voltage as an input signal via a capacitor, wherein a constant current is applied in the absence of the input signal, while the input signal is applied. A first current generating circuit that generates a current having a difference between the constant current and a current flowing through the capacitor according to the input signal; and an AC voltage as an input signal is applied through the capacitor. When the input signal is applied, a constant current is applied in the absence of the input signal, and a constant current and a current flowing through the capacitor in response to the input signal A second current generating circuit for generating a current, and a first current from the current generated by the second current generating circuit
A 90-degree phase shift circuit comprising: a voltage conversion circuit that reduces the current generated by the current generation circuit and converts into a voltage according to the subtraction result.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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SITTHICHAI POOKAIYAUDOM and KANOK SAMOOTRUT,A differential−current electronically−variable current−mirror phase−shifter,INI.J.ELECTRONICS,1988年,VOL.65,NO.1,p.59−65

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