JPH05205082A - アナログ乗算器 - Google Patents

アナログ乗算器

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JPH05205082A
JPH05205082A JP4004336A JP433692A JPH05205082A JP H05205082 A JPH05205082 A JP H05205082A JP 4004336 A JP4004336 A JP 4004336A JP 433692 A JP433692 A JP 433692A JP H05205082 A JPH05205082 A JP H05205082A
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JP
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transistor
transistors
collector
current signal
signal
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Masahiro Funahashi
政弘 舟橋
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】差動増幅回路の2つのトランジスタのエミッタ
抵抗を介して接続される定電流源の浮遊容量による位相
ずれを打消す。 【構成】差動増幅回路を構成する2つのトランジスタQ
1,Q2のエミッタにエミッタ抵抗R1,R2を介して
定電流源I1から定電流を供給する。定電流源I1は浮
遊容量Csを有している。入力端子IN1を介してトラ
ンジスタQ1のベースに高周波信号を印加する。トラン
ジスタQ1の面積をトランジスタQ2よりも大きく設定
してベース−コレクタ間の接合容量Cgcを大きくす
る。浮遊容量Csを介して流出する電流信号isに応じ
た電流信号igcが接合容量Cgcを介してトランジス
タQ1のコレクタへ流れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアナログ乗算器に関し、
特にモノリシックIC化して無線通信装置の無限位相器
等に適用するアナログ乗算器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種のアナログ乗算器は、図3に
示すように、二重平衡型差動増幅回路を基本としてお
り、トランジスタQ1,Q3,Q4およびQ2,Q5,
Q6の2組の差動増幅回路の出力を、逆極性で共通接続
して出力端子OUT1,2に接続すると共に、抵抗R
3,R4を介して電源Vccを供給している。
【0003】一方、トランジスタQ1,Q2のエミッタ
を、エミッタ抵抗R1,R2を介して定電流源I1と接
続し、最適動作条件となる電流を供給している。
【0004】ところで、入力端子IN1,IN2には高
周波信号を印加するが、一般に高周波信号は不平衡であ
るので、入力端子IN2はコンデンサC1により高周波
的に接地している。
【0005】次に動作を説明する。
【0006】トランジスタQ1は、入力端子IN1に印
加される高周波信号に応じてエミッタ電流信号をエミッ
タ抵抗R1,R2を介してトランジスタQ2のエミッタ
へ送出する。従って、トランジスタQ2のコレクタに
は、トランジスタQ1の電流信号と同じ大きさで逆極性
の信号が表われる。
【0007】一方、トランジスタQ1のコレクタ電流信
号は、トランジスタQ3,Q4に流れ、同様に、トラン
ジスタQ2のコレクタ電流信号もトランジスタQ5,Q
6に流れる。ここで、トランジスタQ3,Q4およびQ
5,Q6の2組の差動増幅回路の出力が逆極性で共通接
続されているので、入力端子IN3とIN4との間に電
位差が無いならば、トランジスタQ3とQ5、およびト
ランジスタQ4とQ6との信号が互いに打消し合い、出
力端子OUT1およびOUT2には信号が表われない。
【0008】入力端子IN3の電位がIN4よりも高い
場合は、トランジスタQ3の信号の方がトランジスタQ
5の信号よりも大きくなるので、出力端子OUT1には
トランジスタQ3の信号、すなわちトランジスタQ1と
同じ極性の信号が表われる。同様に、出力端子OUT2
にはトランジスタQ6の信号、すなわちトランジスタQ
2と同じ極性の信号が表われる。この場合、入力端子I
N3とIN4との電位差が高い程、出力信号も大きくな
る。
【0009】また、入力端子IN4の電位がIN3より
も高い場合は、トランジスタQ5の信号の方がトランジ
スタQ3の信号よりも大きくなるので、出力端子OUT
1にはトランジスタQ5の信号、すなわちトランジスタ
Q2と同じ極性の信号が表われ、入力端子IN3とIN
4との電位差が高い程、出力信号も大きくなる。同様
に、出力端子OUT2にはトランジスタQ4の信号、す
なわちトランジスタQ1と同じ極性の信号が表われる。
【0010】このように、入力端子IN3,IN4の電
位差および極性によって、出力信号の大きさ及び極性が
変化するので、例えば、2つのアナログ掛算器を使用し
て、互いに位相差が90°ずれた信号を入力端子IN1
にそれぞれ入力し、入力端子IN3,IN4の電位差を
制御して出力信号を合成することにより、入力信号の位
相とは無関係に任意の位相で一定振幅の信号を出力する
無限位相器を構成することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアナロ
グ乗算器により無限位相器を構成する場合、出力信号の
S/N比を良くするために、比較的高レベルの信号を入
力する。このため、トランジスタQ1,Q2のエミッタ
側のエミッタ抵抗R1,R2の値を大きくすることによ
り、飽和することなく低利得としている。
【0012】しかし、エミッタ抵抗R1,R2の値を大
きくすると、定電流源I1の浮遊容量Csの影響が出て
くる。すなわち、トランジスタQ1のエミッタからの電
流信号の一部が浮遊容量Csを介して流出するため、ト
ランジスタQ2のエミッタへ流入する電流信号の位相が
ずれる。
【0013】このため、トランジスタQ1とQ2のコレ
クタ電流信号に振幅差および位相差が生じるので、入力
端子IN3とIN4との間に電位差が無いときでも、ト
ランジスタQ3とQ5、およびトランジスタQ4とQ6
の信号が互いに打消し合わず、出力端子OUT1および
OUT2に信号が表われる。また、入力端子IN3,I
N4の電位差を調節して振幅を等しくしても、位相差が
180°からずれているので完全に打消すことはでき
ず、出力端子OUT1およびOUT2に信号が表われ
る。従って、従来のアナログ乗算器を無限位相器に適用
した場合、出力振幅が任意の位相において一定にならな
いという問題点を有している。
【0014】本発明の目的は、エミッタ抵抗値を大きく
したときの浮遊容量による位相ずれを相殺することによ
り、無限位相器に適用した場合に、出力振幅が任意の位
相において一定にできるアナログ乗算器を提供すること
にある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のアナログ乗算器
は、差動増幅回路を構成する2つのトランジスタのエミ
ッタにエミッタ抵抗を介して定電流を供給する定電流源
が接続され、前記2つのトランジスタの内一方のトラン
ジスタのベースに高周波信号が印加される二重平衡型差
動増幅回路からなるアナログ乗算器において、前記一方
のトランジスタの面積を他方よりも大きく設定してベー
ス−コレクタ間の接合容量を大きくし、前記定電流源の
浮遊容量を介して流出する電流信号に応じた電流信号が
前記接合容量を介して前記一方のトランジスタのコレク
タへ流れるように構成する。
【0016】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0017】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
り、モノリシックIC化した場合の等価回路を示してい
る。図3に示した従来のアナログ乗算器と相違するとこ
ろは、トランジスタQ1のベース−コレクタ間の接合容
量Cgcを大きくしたことである。
【0018】さて、従来例と同様に、エミッタ抵抗R
1,R2の値を大きくすると、定電流源I1の浮遊容量
Csの影響が出てくる。すなわち、トランジスタQ1の
エミッタからの電流信号ie1の一部が浮遊容量Csを
介して流出するため、トランジスタQ2のエミッタへ流
入する電流信号の位相がずれる。
【0019】ところで、入力端子IN1に高周波信号を
印加すると、トランジスタQ1のベース−コレクタ間の
接合容量Cgcを介して、トランジスタQ3,Q4のエ
ミッタへ電流信号igcが流れる。この電流信号igc
の位相は、電流信号ie1に対して90°遅れるので、
トランジスタQ1のコレクタ側で合成された電流信号、
つまりトランジスタQ3,Q4へ伝えられる電流信号に
位相のずれが生じる。ここで、トランジスタQ1の面積
を大きくしてベース−コレクタ間の接合容量Cgcを適
当に大きな値に設定することにより、トランジスタQ1
からトランジスタQ3,Q4へ伝えられる電流信号の位
相のずれと、トランジスタQ1からトランジスタQ2を
介して、トランジスタQ5,Q6へ伝えられる電流信号
の位相のずれとを相殺させることができる。
【0020】いま、図2に示すように、トランジスタQ
1からエミッタ抵抗R1へ流れる電流信号をie1、浮
遊容量Csを介して流出する電流信号をisとすると、
エミッタ抵抗R2からトランジスタQ2へ流れる電流信
号はie2となる。また、トランジスタQ1のベース−
コレクタ間の接合容量Cgcを流れる電流信号igc、
トランジスタQ1のコレクタからトランジスタQ3,Q
4へ伝わる電流信号をic1とすると、トランジスタQ
1のコレクタ側で合成された電流信号はic2となる。
従って、接合容量Cgcを適当な値に設定すれば、電流
信号ic2と電流信号ie2との位相差を180°にす
ることができる。すなわち、浮遊容量Csによる位相ず
れの影響をなくすことができる。
【0021】なお、トランジスタQ1のベース−コレク
タ間の接合容量Cgcを大きくしても、トランジスタQ
1のコレクタに接続されるトランジスタQ3,Q4のイ
ンピーダンスは低いので、ミラー効果の影響は無視でき
る。また、トランジスタQ1のベース−エミッタ間は順
バイアスとなっているので、ベース−エミッタ間の容量
増加は少なく、高周波特性への影響は少ない。更に、ト
ランジスタQ2とのバイアス電流にアンバランスが生じ
た場合は、トランジスタQ2の面積を大きくすることに
より解消できる。この場合、同じ理由により、トランジ
スタQ2のベース−エミッタ間の容量の影響は少ない。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、差
動増幅回路を構成する2つのトランジスタのエミッタに
エミッタ抵抗を介して接続される定電流源の浮遊容量の
影響を打消すために、一方のトランジスタの面積を大き
く設定してベース−コレクタ間の接合容量を適当に大き
な値とし、浮遊容量に流れる電流信号に応じた電流信号
をベース−コレクタ間の接合容量を介して流すことによ
り、出力端での位相ずれを補正できるので、無限位相器
に適用した場合、任意の位相において一定振幅の出力を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】本実施例の動作を説明するためのベクトル図で
ある。
【図3】従来のアナログ乗算器の一例を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
Q1〜Q6 トランジスタ R1,R2 エミッタ抵抗 IN1〜IN4 入力端子 OUT1,OUT2 出力端子 I1 定電流源 Cs 浮遊容量 Cgc ベース−コレクタ間の接合容量 is 浮遊容量Csを流れる電流信号 igc 接合容量Cgcを流れる電流信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動増幅回路を構成する2つのトランジ
    スタのエミッタにエミッタ抵抗を介して定電流を供給す
    る定電流源が接続され、前記2つのトランジスタの内一
    方のトランジスタのベースに高周波信号が印加される二
    重平衡型差動増幅回路からなるアナログ乗算器であっ
    て、 前記一方のトランジスタの面積を他方よりも大きく設定
    してベース−コレクタ間の接合容量を大きくし、前記定
    電流源の浮遊容量を介して流出する電流信号に応じた電
    流信号が前記接合容量を介して前記一方のトランジスタ
    のコレクタへ流れるようにすることを特徴とするアナロ
    グ乗算器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990024431A (ko) * 1997-09-02 1999-04-06 윤종용 아날로그 신호 곱셈장치
US7702716B2 (en) 2005-04-19 2010-04-20 Alcatel Analogue multiplier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990024431A (ko) * 1997-09-02 1999-04-06 윤종용 아날로그 신호 곱셈장치
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