JP3695938B2 - 緩衝増幅回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等で使用される発振器の発振信号を増幅する、緩衝増幅回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機で使用される通信周波数帯は、通信方式によって異なっており、例えば、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）方式では９００ＭＨｚ帯を使用しており、ＣＤＭＡ（コード分割多元接続）方式は２．２９ＧＨｚ帯を使用している。
【０００３】
従来の携帯電話機で、例えば、ＦＤＭＡ方式とＣＤＭＡ方式との両方に共用される携帯電話機における緩衝増幅回路を図４に従って説明する。
図４において、緩衝増幅回路は、入力された発振信号のレベルを増幅するトランジスタ３１と、一端がトランジスタ３１のコレクタに接続され、トランジスタ３１のコレクタに電圧を供給するためのインダクタ３２と、インダクタ３２に高周波的に並列接続されたコンデンサ３３、３４とを有している。
インダクタ３２の他端には、電源電圧入力端３５が接続され、インダクタ３２を介してトランジスタ３１のコレクタに電圧が供給されるようになっている。また、トランジスタ３１のコレクタには、一端同士で直列に接続されたコンデンサ３３、３４が接続されている。そして、コンデンサ３３の他端がトランジスタ３１のコレクタに接続され、コンデンサ３４の他端がトランジスタ３１のエミッタに接続されている。
また、コンデンサ３３と３４との接続点は、切り替えスイッチ３６を介して接地されている。
【０００４】
トランジスタ３１のベースには、結合コンデンサ３７を介して発振器切り替えスイッチ３８が接続されている。発振器切り替えスイッチ３８には、発振周波数の異なる二つの発振器３９、４０が接続されており、発振器３９は、ＦＤＭＡ方式の周波数（９００ＭＨｚ）を発振させ、発振器４０はＣＤＭＡ方式の周波数（２．２９ＧＨｚ）を発振させるようになっている。
トランジスタ３１のエミッタには、並列に接続されたバイパス用コンデンサ４１と抵抗４２とが接続されており、バイパス用コンデンサ４１及び抵抗４２の一端が接地されている。
そして、インダクタ４３と電源電圧入力端３５との接続点には、一端同士で直列に接続された抵抗４４、４５が接続されており、抵抗４５の他端が接地されている。そして、抵抗４４と４５との接続点からトランジスタ３１のベースにバイアス電圧が加えられるようになっている。
また、トランジスタ３１のコレクタとコンデンサ３３との接続点には、コンデンサ４６を介して、混合器４７が接続されている。
【０００５】
ここで、例えば、ＦＤＭＡ方式で使用するときは、発振器切り替えスイッチ３８を切り替えて、発振器３９からトランジスタ３１のベースに発振信号が入力されるようにし、また、切り替えスイッチ３６を閉じた状態にする。
すると、インダクタ４３と高周波的に並列接続されたコンデンサ３３、３４とによる並列共振回路が構成される。ここで、この並列共振回路の共振周波数をＦＤＭＡ方式の発振信号の基本波（９００ＭＨｚ）に同調するようにすることで、ＦＤＭＡ方式の発振信号のうち、基本波のみが混合器４７に出力されるようになっている。
また、ＣＤＭＡ方式で使用するときは、発振器切り替えスイッチ３８を切り替えて、発振器４０からトランジスタ３１のベースに発振信号が入力されるようにし、また、切り替えスイッチ３６を開放した状態にする。
すると、インダクタ３２とコンデンサ３３とによる並列共振回路が構成される。ここで、この並列共振回路の共振周波数をＣＤＭＡ方式の発振信号の基本波（２．２９ＧＨｚ）に同調するようにすることで、ＣＤＭＡ方式の発振信号のうち、基本波のみが混合器４７に出力されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、従来の緩衝増幅回路は、ＦＤＭＡ方式とＣＤＭＡ方式との双方の方式で必要とする二つの発振信号の基本波のみを増幅するようにしているので、二つの発振器を必要とするため、コスト高となっていた。
【０００７】
本発明の緩衝増幅回路は、この問題を解決するためのもので、その目的は、一つの発振器で二つの発振信号を出力できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の緩衝増幅器は、発振信号を出力する発振器に接続される緩衝増幅器であって、前記発振信号のレベルを増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力端に接続された周波数選択手段とを備え、前記周波数選択手段は、互いに直列に接続されると共に、前記増幅回路の出力端と前記周波数選択手段の出力端との間に接続されたた第一及び第二のコンデンサと、互いに直列に接続されたコイルと第３のコンデンサとからなり、前記コイルが前記第一のコンデンサと前記第二のコンデンサとの接続点に接続され、前記第３のコンデンサが高周波的に接地されたトラップ回路と、前記第３のコンデンサに並列接続されたスイッチダイオードとを有し、前記発振器の基本波を出力するときは、前記スイッチダイオードを非導通状態にして前記発振器の二次高調波を前記トラップ回路によって減衰し、前記二次高調波を出力するときには、前記スイッチダイオードを導通状態にして、前記第一及び第二のコンデンサと前記コイルとでハイパスフィルタを構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の緩衝増幅回路を図１に従って説明する。図１において、緩衝増幅回路は、入力した発振信号のレベルを増幅する増幅回路１と、周波数選択手段２とで構成されている。
増幅回路１は、トランジスタ３を有しており、トランジスタ３のベースには、結合コンデンサ４を介して発振器５が接続されている。ここで、発振器５は、ＦＤＭＡ方式で使用するときは９００ＭＨｚで発振し、ＣＤＭＡ方式で使用するときは発振器５内の回路形態をスイッチ動作で若干変更することで、１．１４５ＧＨｚで発振するようになっている。
トランジスタ３のコレクタには、インダクタ６を介して接続された電源電圧入力端７から電圧が供給されている。また、トランジスタ３のコレクタ−エミッタ間には、コンデンサ８が設けられている。
そして、トランジスタ３のエミッタは、バイパス用コンデンサ９と抵抗１０とを介して接地されている。また、図示はしないが、トランジスタ３のベースには、バイアス抵抗によってバイアス電圧が供給されている。
【００１２】
周波数選択手段２は、一端同士で直列に接続された第一のコンデンサ１１及び第二のコンデンサ１２と、一端同士で直列に接続されるとともに、二次高調波をトラップするトラップ回路を構成する第三のコンデンサ１３とコイル１４と、スイッチダイオード１５とを有している。
第一のコンデンサ１１の他端がトランジスタ３のコレクタに接続されており、第二のコンデンサ１２の他端が混合器１６に接続されている。また、コイル１４の他端が第一のコンデンサ１１と第二のコンデンサ１２との接続点に接続され、第三のコンデンサ１３の他端がトランジスタ３のエミッタに接続されている。
そして、第三のコンデンサ１３とコイル１４との接続点とグランドとの間に、スイッチダイオード１５が接続されている。ここで、スイッチダイオード１５のカソードが接地されている。そして、スイッチダイオード１５のアノードには、スイッチダイオード１５を導通状態または非導通状態にするための制御電圧を入力する制御電圧入力端１７が設けられている。
【００１３】
ここで、例えば、ＦＤＭＡ方式で使用するときは、まず、発振器５を９００ＭＨｚで発振させ、制御電圧入力端１７には制御電圧を入力しない。すると、スイッチダイオード１５には電圧が入力されないので、スイッチダイオード１５は非導通状態になるので、周波数選択手段２は、図２に示す等価回路とになる。
このとき、周波数選択手段２は、第三のコンデンサ１３とコイル１４とによるトラップ回路となり、このトラップ回路のトラップ周波数を、二次高調波の周波数である１．８ＧＨｚにあらかじめ設定することによって、二次高調波が低減されて、基本波が混合器１６に入力されるようになる。
【００１４】
次に、ＣＤＭＡ方式で使用するときは、発振器５内の回路形態をスイッチ動作で若干変更することによって、１．１４５ＧＨｚで発振させてトランジスタ３のベースに入力する。ここで、発振器５は、基本波である１．１４５ＧＨｚ以外の二次高調波を含む高調波も出力している。
そして、制御電圧入力端１７に制御電圧を入力すると、スイッチダイオード１５は導通状態となるので、周波数選択手段２は、図３に示す等価回路となる。
このとき、周波数選択手段２は、第一のコンデンサ１１と第二のコンデンサ１２とコイル１４とによるＴ型のハイパスフィルタとなり、このハイパスフィルタのカットオフ周波数を二次以上の高調波が通過できるように設定することで、二次高調波、つまり２．２９ＧＨｚの周波数のレベルを増幅して出力する。
このように、スイッチダイオード１５を導通または非導通させることによって、周波数選択手段２をトラップ回路とハイパスフィルタとに切り替えることができる。従って、一つの発振器５の発振周波数を若干異なるようにして入力するだけで、緩衝増幅回路から周波数が大きく異なる基本波と高調波とを出力することができる。
【００１５】
【発明の効果】
上記のように、本発明の緩衝増幅回路は、互いに直列に接続されると共に、増幅回路の出力端と周波数選択手段の出力端との間に接続されたた第一及び第二のコンデンサと、互いに直列に接続されたコイルと第３のコンデンサとからなり、コイルが第一のコンデンサと第二のコンデンサとの接続点に接続され、第３のコンデンサが高周波的に接地されたトラップ回路と、第３のコンデンサに並列接続されたスイッチダイオードとを有し、発振器の基本波を出力するときは、スイッチダイオードを非導通状態にして発振器の二次高調波をトラップ回路によって減衰し、二次高調波を出力するときには、スイッチダイオードを導通状態にして、第一及び第二のコンデンサとコイルとでハイパスフィルタを構成したので、一つの発振器を用いるだけで、周波数が大きく異なる二つの発振信号を得ることが出来るので、発振器を安価に構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の緩衝増幅回路の回路図である。
【図２】本発明の緩衝増幅回路における、スイッチダイオードを非導通にしたときの周波数選択手段の等価回路図である。
【図３】本発明の緩衝増幅回路において、スイッチダイオードを導通状態にしたときの周波数選択手段の等価回路図である。
【図４】従来の緩衝増幅回路の回路図である。
【符号の説明】
１ 緩衝増幅回路
２ 周波数選択手段
３ トランジスタ
４ 結合コンデンサ
５ 発振器
６ インダクタ
７ 電源電圧入力端
８ コンデンサ
９ バイパス用コンデンサ
１０ 抵抗
１１ 第一のコンデンサ
１２ 第二のコンデンサ
１３ 第三のコンデンサ
１４ コイル
１５ スイッチダイオード
１６ 混合器
１７ 制御電圧入力端
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等で使用される発振器の発振信号を増幅する、緩衝増幅回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機で使用される通信周波数帯は、通信方式によって異なっており、例えば、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）方式では９００ＭＨｚ帯を使用しており、ＣＤＭＡ（コード分割多元接続）方式は２．２９ＧＨｚ帯を使用している。
【０００３】
従来の携帯電話機で、例えば、ＦＤＭＡ方式とＣＤＭＡ方式との両方に共用される携帯電話機における緩衝増幅回路を図４に従って説明する。
図４において、緩衝増幅回路は、入力された発振信号のレベルを増幅するトランジスタ３１と、一端がトランジスタ３１のコレクタに接続され、トランジスタ３１のコレクタに電圧を供給するためのインダクタ３２と、インダクタ３２に高周波的に並列接続されたコンデンサ３３、３４とを有している。
インダクタ３２の他端には、電源電圧入力端３５が接続され、インダクタ３２を介してトランジスタ３１のコレクタに電圧が供給されるようになっている。また、トランジスタ３１のコレクタには、一端同士で直列に接続されたコンデンサ３３、３４が接続されている。そして、コンデンサ３３の他端がトランジスタ３１のコレクタに接続され、コンデンサ３４の他端がトランジスタ３１のエミッタに接続されている。
また、コンデンサ３３と３４との接続点は、切り替えスイッチ３６を介して接地されている。
【０００４】
トランジスタ３１のベースには、結合コンデンサ３７を介して発振器切り替えスイッチ３８が接続されている。発振器切り替えスイッチ３８には、発振周波数の異なる二つの発振器３９、４０が接続されており、発振器３９は、ＦＤＭＡ方式の周波数（９００ＭＨｚ）を発振させ、発振器４０はＣＤＭＡ方式の周波数（２．２９ＧＨｚ）を発振させるようになっている。
トランジスタ３１のエミッタには、並列に接続されたバイパス用コンデンサ４１と抵抗４２とが接続されており、バイパス用コンデンサ４１及び抵抗４２の一端が接地されている。
そして、インダクタ４３と電源電圧入力端３５との接続点には、一端同士で直列に接続された抵抗４４、４５が接続されており、抵抗４５の他端が接地されている。そして、抵抗４４と４５との接続点からトランジスタ３１のベースにバイアス電圧が加えられるようになっている。
また、トランジスタ３１のコレクタとコンデンサ３３との接続点には、コンデンサ４６を介して、混合器４７が接続されている。
【０００５】
ここで、例えば、ＦＤＭＡ方式で使用するときは、発振器切り替えスイッチ３８を切り替えて、発振器３９からトランジスタ３１のベースに発振信号が入力されるようにし、また、切り替えスイッチ３６を閉じた状態にする。
すると、インダクタ４３と高周波的に並列接続されたコンデンサ３３、３４とによる並列共振回路が構成される。ここで、この並列共振回路の共振周波数をＦＤＭＡ方式の発振信号の基本波（９００ＭＨｚ）に同調するようにすることで、ＦＤＭＡ方式の発振信号のうち、基本波のみが混合器４７に出力されるようになっている。
また、ＣＤＭＡ方式で使用するときは、発振器切り替えスイッチ３８を切り替えて、発振器４０からトランジスタ３１のベースに発振信号が入力されるようにし、また、切り替えスイッチ３６を開放した状態にする。
すると、インダクタ３２とコンデンサ３３とによる並列共振回路が構成される。ここで、この並列共振回路の共振周波数をＣＤＭＡ方式の発振信号の基本波（２．２９ＧＨｚ）に同調するようにすることで、ＣＤＭＡ方式の発振信号のうち、基本波のみが混合器４７に出力されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、従来の緩衝増幅回路は、ＦＤＭＡ方式とＣＤＭＡ方式との双方の方式で必要とする二つの発振信号の基本波のみを増幅するようにしているので、二つの発振器を必要とするため、コスト高となっていた。
【０００７】
本発明の緩衝増幅回路は、この問題を解決するためのもので、その目的は、一つの発振器で二つの発振信号を出力できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の緩衝増幅器は、発振信号を出力する発振器に接続される緩衝増幅器であって、前記発振信号のレベルを増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力端に接続された周波数選択手段とを備え、前記周波数選択手段は、互いに直列に接続されると共に、前記増幅回路の出力端と前記周波数選択手段の出力端との間に接続されたた第一及び第二のコンデンサと、互いに直列に接続されたコイルと第３のコンデンサとからなり、前記コイルが前記第一のコンデンサと前記第二のコンデンサとの接続点に接続され、前記第３のコンデンサが高周波的に接地されたトラップ回路と、前記第３のコンデンサに並列接続されたスイッチダイオードとを有し、前記発振器の基本波を出力するときは、前記スイッチダイオードを非導通状態にして前記発振器の二次高調波を前記トラップ回路によって減衰し、前記二次高調波を出力するときには、前記スイッチダイオードを導通状態にして、前記第一及び第二のコンデンサと前記コイルとでハイパスフィルタを構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の緩衝増幅回路を図１に従って説明する。図１において、緩衝増幅回路は、入力した発振信号のレベルを増幅する増幅回路１と、周波数選択手段２とで構成されている。
増幅回路１は、トランジスタ３を有しており、トランジスタ３のベースには、結合コンデンサ４を介して発振器５が接続されている。ここで、発振器５は、ＦＤＭＡ方式で使用するときは９００ＭＨｚで発振し、ＣＤＭＡ方式で使用するときは発振器５内の回路形態をスイッチ動作で若干変更することで、１．１４５ＧＨｚで発振するようになっている。
トランジスタ３のコレクタには、インダクタ６を介して接続された電源電圧入力端７から電圧が供給されている。また、トランジスタ３のコレクタ−エミッタ間には、コンデンサ８が設けられている。
そして、トランジスタ３のエミッタは、バイパス用コンデンサ９と抵抗１０とを介して接地されている。また、図示はしないが、トランジスタ３のベースには、バイアス抵抗によってバイアス電圧が供給されている。
【００１２】
周波数選択手段２は、一端同士で直列に接続された第一のコンデンサ１１及び第二のコンデンサ１２と、一端同士で直列に接続されるとともに、二次高調波をトラップするトラップ回路を構成する第三のコンデンサ１３とコイル１４と、スイッチダイオード１５とを有している。
第一のコンデンサ１１の他端がトランジスタ３のコレクタに接続されており、第二のコンデンサ１２の他端が混合器１６に接続されている。また、コイル１４の他端が第一のコンデンサ１１と第二のコンデンサ１２との接続点に接続され、第三のコンデンサ１３の他端がトランジスタ３のエミッタに接続されている。
そして、第三のコンデンサ１３とコイル１４との接続点とグランドとの間に、スイッチダイオード１５が接続されている。ここで、スイッチダイオード１５のカソードが接地されている。そして、スイッチダイオード１５のアノードには、スイッチダイオード１５を導通状態または非導通状態にするための制御電圧を入力する制御電圧入力端１７が設けられている。
【００１３】
ここで、例えば、ＦＤＭＡ方式で使用するときは、まず、発振器５を９００ＭＨｚで発振させ、制御電圧入力端１７には制御電圧を入力しない。すると、スイッチダイオード１５には電圧が入力されないので、スイッチダイオード１５は非導通状態になるので、周波数選択手段２は、図２に示す等価回路とになる。
このとき、周波数選択手段２は、第三のコンデンサ１３とコイル１４とによるトラップ回路となり、このトラップ回路のトラップ周波数を、二次高調波の周波数である１．８ＧＨｚにあらかじめ設定することによって、二次高調波が低減されて、基本波が混合器１６に入力されるようになる。
【００１４】
次に、ＣＤＭＡ方式で使用するときは、発振器５内の回路形態をスイッチ動作で若干変更することによって、１．１４５ＧＨｚで発振させてトランジスタ３のベースに入力する。ここで、発振器５は、基本波である１．１４５ＧＨｚ以外の二次高調波を含む高調波も出力している。
そして、制御電圧入力端１７に制御電圧を入力すると、スイッチダイオード１５は導通状態となるので、周波数選択手段２は、図３に示す等価回路となる。
このとき、周波数選択手段２は、第一のコンデンサ１１と第二のコンデンサ１２とコイル１４とによるＴ型のハイパスフィルタとなり、このハイパスフィルタのカットオフ周波数を二次以上の高調波が通過できるように設定することで、二次高調波、つまり２．２９ＧＨｚの周波数のレベルを増幅して出力する。
このように、スイッチダイオード１５を導通または非導通させることによって、周波数選択手段２をトラップ回路とハイパスフィルタとに切り替えることができる。従って、一つの発振器５の発振周波数を若干異なるようにして入力するだけで、緩衝増幅回路から周波数が大きく異なる基本波と高調波とを出力することができる。
【００１５】
【発明の効果】
上記のように、本発明の緩衝増幅回路は、互いに直列に接続されると共に、増幅回路の出力端と周波数選択手段の出力端との間に接続されたた第一及び第二のコンデンサと、互いに直列に接続されたコイルと第３のコンデンサとからなり、コイルが第一のコンデンサと第二のコンデンサとの接続点に接続され、第３のコンデンサが高周波的に接地されたトラップ回路と、第３のコンデンサに並列接続されたスイッチダイオードとを有し、発振器の基本波を出力するときは、スイッチダイオードを非導通状態にして発振器の二次高調波をトラップ回路によって減衰し、二次高調波を出力するときには、スイッチダイオードを導通状態にして、第一及び第二のコンデンサとコイルとでハイパスフィルタを構成したので、一つの発振器を用いるだけで、周波数が大きく異なる二つの発振信号を得ることが出来るので、発振器を安価に構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の緩衝増幅回路の回路図である。
【図２】本発明の緩衝増幅回路における、スイッチダイオードを非導通にしたときの周波数選択手段の等価回路図である。
【図３】本発明の緩衝増幅回路において、スイッチダイオードを導通状態にしたときの周波数選択手段の等価回路図である。
【図４】従来の緩衝増幅回路の回路図である。
【符号の説明】
１ 緩衝増幅回路
２ 周波数選択手段
３ トランジスタ
４ 結合コンデンサ
５ 発振器
６ インダクタ
７ 電源電圧入力端
８ コンデンサ
９ バイパス用コンデンサ
１０ 抵抗
１１ 第一のコンデンサ
１２ 第二のコンデンサ
１３ 第三のコンデンサ
１４ コイル
１５ スイッチダイオード
１６ 混合器
１７ 制御電圧入力端
Claims (1)
- 発振信号を出力する発振器に接続される緩衝増幅器であって、前記発振信号のレベルを増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力端に接続された周波数選択手段とを備え、前記周波数選択手段は、互いに直列に接続されると共に、前記増幅回路の出力端と前記周波数選択手段の出力端との間に接続されたた第一及び第二のコンデンサと、互いに直列に接続されたコイルと第３のコンデンサとからなり、前記コイルが前記第一のコンデンサと前記第二のコンデンサとの接続点に接続され、前記第３のコンデンサが高周波的に接地されたトラップ回路と、前記第３のコンデンサに並列接続されたスイッチダイオードとを有し、前記発振器の基本波を出力するときは、前記スイッチダイオードを非導通状態にして前記発振器の二次高調波を前記トラップ回路によって減衰し、前記二次高調波を出力するときには、前記スイッチダイオードを導通状態にして、前記第一及び第二のコンデンサと前記コイルとでハイパスフィルタを構成したことを特徴とする緩衝増幅器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14688098A JP3695938B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 緩衝増幅回路 |
| EP99303890A EP0961400A3 (en) | 1998-05-28 | 1999-05-19 | Buffer amplifier |
| US09/314,694 US6163222A (en) | 1998-05-28 | 1999-05-19 | Buffer amplifier with frequency selective mechanism |
| CN99107360A CN1130820C (zh) | 1998-05-28 | 1999-05-19 | 缓冲放大回路 |
| KR1019990019187A KR19990088599A (ko) | 1998-05-28 | 1999-05-27 | 완충증폭회로 |
Applications Claiming Priority (1)
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