JPH01177709A

JPH01177709A - 位相回転回路

Info

Publication number: JPH01177709A
Application number: JP171388A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Misaizu; 美齊津　攝夫; Koichi Saito; 齊藤　公一; Hirokazu Osada; 浩和長田; Masaki Kunii; 昌樹国井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-01-07
Publication date: 1989-07-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概　要〕位相回転回路に関し、高周波領域での位相回転が出来る位相回転回路の提供を
目的とし、トランジスタのベースとエミッタの間に可変容量を接続
し、該トランジスタのエミッタ抵抗との並列回路でＲＣ
遅延をさせるようしにし、且つコレクタの負荷抵抗によ
り、入力信号の振幅に関係せず入力信号の振幅と同じ振
幅の信号をうる為に、入力信号を入力する他のトランジ
スタと直列接続する電流増幅形の第１の回路と、入力信号の１／２の振幅を得るトランジスタよりなる電
流増幅形の第２の回路を作り、入力信号を該第１の回路でＲＣ遅延させた入力信号と振
幅の同じ出力と、入力信号の１／２の振幅を発生させる
第２の回路の出力とを、差動増幅器に入力し位相回転回
路の出力とした構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ディジタル信号伝送中−器等に使用される位
相回転回路の改良に関する。

ディジタル信号伝送中継器では、信号に含まれるジッタ
を十分除去し信号を再生する必要がある。

この為信号をクロックで打ち抜き再生を行うが、この時
最良なタイミングになるようクロックの位相を位相回転
回路により回転している。

尚位相回転回路を用いて位相を回転する場合入力信号と
出力信号との大きさが同じであると利用し易いので同じ
であることが望まれている。

次に、位相回転の原理を第３図を用いて説明する。

入力信号（正弦波）のベクトルをｖｌとし、この信号を
抵抗コンデンサにより遅延させた（Ｒｅ遅延）ベクトル
をＶ２−１．Ｖ２−２とし、又１／２の大きさにしたベ
クトルをｖ３とする。

そこで、２Ｘ　（Ｖ２−Ｖ３）を求めると、Ｖ２−１．
Ｖ２−２に応じて、ベクトルは、入力信号ｖ１と同じ大
きさのＶ４−１．Ｖ４−２となり、又ベクトルＶ２−１
．Ｖ２−２の回転角θ１．θ２は、ベクトルＶ４−１．
Ｖ４−２では２倍の０１、θ２となる。

即ち、入力信号をＲｅ遅延させたベクトルと、１／２に
したベクトルを、６ｄＢＯ差動増幅器に入力し増幅すれ
ば、入力信号と同じ大きさの位相回転したベクトルが得
られる。

この位相を回転する位相回転回路としては高周波数領域
にも適応出来ることが望ましい。

〔従来の技術〕

第４図は従来例の位相回転回路の回路図である。

図中Ｑ８．Ｑ９．ＱＩＯはＮＰＮ）ランジスタ、Ｒ１２
，Ｒ１３は抵抗値の等しい抵抗、１．、ｒ＋、ｔｚは電
流源、１は６ｄＢＯ差動増幅器、２は電圧源、Ｒ工は抵
抗、ＣＰＨ’　は可変容量を示す。

第４図でトランジスタＱ８はエミッタホロワとなってお
り、入力電圧ｖ１は電流源！。の両端となり、又トラン
ジスタＱ９．ＱＩＯはエミッタホロワとなっており、抵
抗Ｒ１２，Ｒ１３の接続点では入力電圧ｖ１の１／２の
電圧となり、差動増幅器１の＋側に入力する。

又電流源■。の両端の電圧ｖ１は、抵抗ＲＰＨ及び可変
容量ＣＰＨ’　にてＲｅ遅延され、差動増幅器１の一例
に入力する。

該差動増幅器１では、＋側の電圧と一側の電圧のベクト
ル差を２倍したものが求められ出力される。

従って、可変容量ＣＰＨ’　を可変することにより、差
動増幅器１の出力よりは、入力電圧ｖ１と同じ大きさの
、第３図を用いて説明したベクトルＶ４−１．Ｖ４−２
に相当する位相が回転したベクトルの信号が出力される
。

第４図の回路にて、位相を１０度〜１７０度回転させる
とすると、（１）式（２）式を満足することが必要とな
る。

ｊａｎｌＯ°／２＝２πｆＪ　ＰＩＩＸＣｖＫ’　／Ｍ
ＩＮ　・・・（１）ｊａｎ１７０°／２□２　ｇｆＪ　
ＰＭＸＣＰＨ’　／ＭＡＸ　・・・（２）（１）式を変
換すると、Ｒｐ＊＝ｊａｎ５６／（２πｆ、ＣＰＨ°／ＭＩＮ）・
・・（３）となる。

又トランジスタＱ９のベース入力点にて、正側負側に振
幅のある正弦波の入力電圧ｖ１を正常に動作させる為に
は、正側負側をカットしない電流源が必要であるので、 ■。・ｖ１、１／２×ＲＰ、Ｉ・・・（４）トナル。

但しＶｉａは入力信号の振幅従って、１ｏ＝（Ｖ　　ＩＲＸ２　　ｇｆｏｃ　　ＰＨ’　　／
ＭＩＮ）／（２Ｘｔａｎ５°）−（５）となる。

可変容量の最小値Ｃ工”／ＭＩＮには限界があり、５９
ｆとし、又周波数ｆ０を高周波の３００ＭＨｚとすると
、！。＝０．４Ｘ２　πかける３００　ｘｌＯ’　ｘ５　
ｘｌｏ−鳳ｚ／２×０．０８７＝２１．５＋ｓＡとなる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

つまり、従来の回路では高速動作をさせようとすると、
大電流が必要となり、゛高周波領域での位相回転が出来
ない問題点がある。

本発明は、高周波領域でもトランジスタを流れる電流を
小さく出来高周波領域での位相回転が出来る位相回転回
路の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理回路図である。

第１図に示す如く、エミッタとアース間に第１の帰還抵
抗Ｒ２を持ちベースとアース間に入力信号を入力する第
１のトランジスタＱ２及び、エミッタとアース間に第２
の帰還抵ｌＲ４を持ちベースとアース間に該入力信号を
入力する第２のトランジスタＱ４を設ける。

そして、該トランジスタＱ２．Ｑ４の夫々のコレクタに
、コレクタと電源間に該第１の帰還抵抗Ｒ２と同じ値の
第１の負荷抵抗Ｒ１を有し、且つベースとエミッタ間に
可変容ＩＣＦＩＩを有するベース接地電流増幅形の第３
のトランジスタＱ１のエミッタと、コレクタと電源間に
該第２の帰還抵抗Ｒ４の１／２の値の第２の負荷抵抗Ｒ
３を有するベース接地電流増幅形の第４のトランジスタ
Ｑ３のエミッタを接続する。

そして、該第３．第４のトランジスタＱ１．Ｑ３のコレ
クタを差動増幅器１の入力に接続し、出力を信号出力と
した構成とする。

〔作　用〕

第１図では、帰還抵抗Ｒ２，トランジスタＱ２゜可変容
量ＣＦＭを持つトランジスタＱ１、負荷抵抗Ｒ１よりな
る回路がＲＣ遅延回路となり、帰還抵抗Ｒ４，トランジ
スタＱ４．Ｑ３．負荷抵抗Ｒ３が、Ｒ３＝　（１／２）
Ｒ４であるので、入力電圧を１／２にする回路となる。

そして、トランジスタＱ１、Ｑ３のコレクタ側の電圧（
負荷抵抗Ｒ１，Ｒ３の両端の電圧）は夫々差動増幅器１
の＋側、−側に入力し増幅されて出力信号として出力さ
れる。

第１図の回路で、トランジスタＱ１での位相回転の等価
回路は（Ａ）に示す如く、可変容量ＣＰＨとエミッタ抵
抗ｒｅとの並列回路となり、膜エミッタ抵抗ｒｅは次式
ズ表される。

ｒｅ＝ｈ／Ｉｃ　・・・・（６）但し、■、はコレクタ電流、ｈはパラメータでｈ＝ｋＴ
／ｑ、にはボルツマン定数、ｑは電子の電荷、Ｔは絶対
温度である。

ここで、可変容量ＣＰＨを最小にして１０度回転させよ
うとすると、（３）式の場合と同様にｒｅ＝　ｔａｎ５
°／（２πｆｏＣｐＨ／ＭＩＮ）にせねばならず、Ｉ　
ｃ　＝　ｈ／ｒｅ＝ｈ／　　（ｊａｎ５°／（２πｆｏ
ＣＰＨ／Ｍ■Ｎ）・・・（６）となり、入力信号の振幅
とは無関係で、トランジスタに流れる電流を小さくする
ことが出来る。

ここで、Ｔｍ２Ｏ３にで、ｈ＝２６ｍＶとし、ＣｒＨ／
ＭＩＮ＝５ｐｆ、ｆｏ＝３００ＭＨｚとすると、Ｉｃ＝
２．８ｍＡとなり、電流は従来の回路の略１／１０にな
る。

よって、高周波領域でも位相回転させることが可能とな
る。

尚差動増幅器１の利得を６ｄＢとすれば出力信号の振幅
は入力信号の振幅と等しくなる。

又トランジスタＱ１、Ｑ３のベースには、トランジスタ
を飽和させなく正常な動作をさせる為に電圧源にて十電
位が与えである。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の回路図である。

ここで、トランジスタＱ１〜Ｑ４を含む回路は、第１図
の回路と同じであり、差動増幅器１も同じである。

抵抗Ｒ５，Ｒ６では、トランジスタＱ２．Ｑ４のバイア
ス電流を定めるものである。

又差動増幅器１は直流も増幅するので、トランジスタＱ
１とＱ３のコレクタの電位を等しくする為に、トランジ
スタＱ５と抵抗Ｒ７よりなる回路にて抵抗Ｒ３にバイア
ス電流を流すようにしている。

又トランジスタＱ１．Ｑ３を飽和させなく正常な動作を
させる為の電位を与えるのに、抵抗Ｒ９゜ＲＩＯ，Ｒ１
１にて電圧を分割し、分割点の電位をトランジスタＱ６
．Ｑ７及びＱ５のベースに与え、トランジスタＱ６のエ
ミッタの電位を電圧源として与えるようにしている。

この場合のトランジスタＱｌ−Ｑ４を含む位相回転回路
の動作は、第１図を用いて説明したと同様であり、トラ
ンジスタＱ１に流れる電流は従来の略１／１０になり、
高周波領域での位相回転が可能になる。

尚トランジスタＱ２のベース電位を変えることによりト
ランジスタＱｌのエミッタ抵抗ｒｅを変えることが出来
るので、ＰＬＬ回路の位相制御として用いることも可能
である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明せる如（本発明によれば、高周波領域で
使用出来る位相回転回路が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理回路図、第２図は本発明の実施例の回路図、第３図は位相回転の原理説明図、第４図は従来例の回路図である。図において、 ■は差動増幅器、２は電圧源、Ｑ１〜ＱＩＯはトランジスタ、Ｒ１−Ｒ１１は抵抗、ＣＦ１４１Ｃｐ１４’は可変容量、 ■。＋ＩＩ＋ｈは電流源を示す。疫呆Ｂ！のユ井図１４図

Claims

【特許請求の範囲】エミッタとアース間に第１の帰還抵抗（Ｒ２）を持ちベ
ースとアース間に入力信号を入力する第１のトランジス
タ（Ｑ２）及び、エミッタとアース間に第２の帰還抵抗
（Ｒ４）を持ちベースとアース間に該入力信号を入力す
る第２のトランジスタ（Ｑ４）の夫々のコレクタに、コレクタと電源間に該第１の帰還抵抗（Ｒ２）と同じ値
の第１の負荷抵抗（Ｒ１）を有し、且つベースとエミッ
タ間に可変容量（Ｃ＿Ｐ＿Ｍ）を有するベース接地電流
増幅形の第３のトランジスタ（Ｑ１）のエミッタと、コ
レクタと電源間に該第２の帰還抵抗（Ｒ４）の１／２の
値の第２の負荷抵抗（Ｒ３）を有するベース接地電流増
幅形の第４のトランジスタ（Ｑ３）のエミッタを接続し
、該第３、第４のトランジスタ（Ｑ１、Ｑ３）のコレク
タを差動増幅器（１）の入力に接続し、出力を信号出力
としたことを特徴とする位相回転回路。