JPH06177654A - 平衡変調回路 - Google Patents

平衡変調回路

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JPH06177654A
JPH06177654A JP34351392A JP34351392A JPH06177654A JP H06177654 A JPH06177654 A JP H06177654A JP 34351392 A JP34351392 A JP 34351392A JP 34351392 A JP34351392 A JP 34351392A JP H06177654 A JPH06177654 A JP H06177654A
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JP
Japan
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transistors
input
differential
signal
differential amplifier
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JP34351392A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Yamada
力 山田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、平衡変調回路において、混変調歪み
の少ない平衡変調回路を実現する。 【構成】平衡変調回路において第1の入力信号が入力さ
れる下段の差動増幅段を2つの差動増幅段の並列接続と
し、この2つの差動増幅段の各差動出力のうち逆位相と
なる差動出力を第2の入力信号が入力される2つの差動
増幅段にそれぞれ供給するようにする。これにより相互
コンダクタンスは第1の入力信号の大きさによらずほぼ
一定に設定することができ、混変調歪みを従来に比して
一段と低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は平衡変調回路に関し、特
にテレビジヨン受像機におけるチユーナ回路の混合回路
として用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、テレビジヨン受像機のチユーナ回
路では高周波信号(以下、RF信号という)から増幅し
やすい中間周波数の信号に変換するため、局部発振信号
と希望チヤンネルの信号とを混合回路において混合する
ようになされており、この混合回路は一般に平衡変調回
路を基本回路としている(図4)。
【0003】すなわち混合回路は、端子1及び2間に受
信チヤンネルの搬送周波数に対して中間周波数だけ高い
周波数fL の局部発振信号を局部発振回路より入力する
と共に、端子3及び4間に同調回路において選局された
後、増幅された周波数fS の希望チヤネルの信号とを入
力し、この2つの信号を混合した信号を出力端子5及び
6から中間周波信号fIF(=fL ±fS 、因にテレビジ
ヨン受像機の場合は一般にfL −fS )として出力する
ようになされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの混合回路
では、トランジスタQ1〜Q6の動作が完全に一致すれ
ば2つの入力信号の差動出力を出力端子5及び6より得
ることができるが、実際にはトランジスタQ1〜Q6の
動作特性にはばらつきがあるため同相出力成分が中間周
波信号fIFに混入するおそれがあつた。
【0005】この同相出力成分は差動出力信号fL ±f
S 以外の周波数成分であり、一般に希望チヤネルの信号
fS が低い程多くなる傾向がある。この不要な周波数成
分は次段の差動増幅回路に供給することによつて打消す
ることができるが、その場合にはトランジスタQ3及び
Q6のコレクタに接続された負荷抵抗R1及びR2が等
しいことが必要となる。
【0006】しかし実際には負荷抵抗R1及びR2の抵
抗値が一致することはなく2つの抵抗値は一般に異なつ
た値をとるため不要な周波数成分を完全に打消すること
はできなかつた。
【0007】また希望チヤネルの信号を増幅する差動型
増幅回路(トランジスタQ5及びQ6)の相互コンダク
タンスgm が入力信号の大きさに対して非線形な特性に
なるため、トランジスタQ5及びQ6のコレクタから取
り出される高周波出力信号に歪が生じていた。このため
チユーナにおいて重要な特性項目である混変調特性が悪
化する問題があつた。
【0008】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、混変調歪の少ない平衡変調回路を提案しようとする
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、下段の差動増幅段(Q1及びQ
2)に入力される第1の入力信号fS と上段の2つの差
動増幅段(Q3、Q4及びQ5、Q6)に入力される第
2の入力信号fL とを混合して出力する平衡変調回路に
おいて、下段の差動増幅段(Q1及びQ2)に代えて2
つの差動増幅段(Q11、Q13及びQ12、Q14)
を並列接続し、当該2つの差動増幅段(Q11、Q13
及びQ12、Q14)の各差動出力のうち互いに逆相と
なる差動出力を上段の2つの差動増幅段(Q3、Q4及
びQ5、Q6)にそれぞれ供給するようにする。
【0010】また本発明においては、ベースに第1及び
第2の入力端子3及び4より第1の入力信号fS を入力
する第1及び第2のトランジスタQ11及びQ13のエ
ミツタに第1の電流源I1 を共通に接続し、ベースに第
1及び第2の入力端子3及び4より第1の入力信号fS
を入力する第3及び第4のトランジスタQ12及びQ1
4のエミツタに第2の電流源I2 を共通に接続し、ベー
スに第3及び第4の入力端子1及び2より第2の入力信
号fL を入力する第5及び第6のトランジスタQ5及び
Q6のエミツタに第2のトランジスタQ13のコレクタ
を共通に接続し、ベースに第3及び第4の入力端子1及
び2より第2の入力信号fL を入力する第7及び第8の
トランジスタQ3及びQ4のエミツタに第3のトランジ
スタQ12のコレクタを共通に接続し、第5及び第7の
トランジスタQ5及びQ3のコレクタと第6及び第8の
トランジスタQ6及びQ8のコレクタをそれぞれ第1及
び第2の抵抗R3及びR4を介して電源(+B)に接続
するようにする。
【0011】
【作用】平衡変調回路の下段の差動増幅段Q1及びQ2
を2つの差動増幅段Q11、Q13及びQ12、Q14
の並列接続とし、当該2つの差動増幅段Q11、Q13
及びQ12、Q14の各差動出力のうち互いに逆相とな
る差動出力を上段の2つの差動増幅段Q3、Q4及びQ
5、Q6に供給することにより、相互コンダクタンス
(gm )をほぼ一定にする。これにより混合回路の混変
調歪みを従来に比して一段と低減できる。
【0012】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0013】図3との対応部分に同一符号を付して示す
図1において、10は全体としてバイポーラトランジス
タを用いてなる二重平衡型のミキサ回路を示し、RF信
号(fs )の入力段をトランジスタ面積が互いに異なる
2組の差動増幅回路の並列接続によつて構成することを
除いて同様の構成を有している。
【0014】すなわちミキサ回路10は同調回路によつ
て同調されたRF信号(fs )を入力端子3及び4より
入力し、これを差動増幅回路をなすトランジスタQ1
1、Q13及びQ12及びQ14のベースにそれぞれ供
給する。因に互いに異なる差動増幅回路のトランジスタ
Q11及びQ12のベースとトランジスタQ13及びQ
14のベースはそれぞれ共通に接続されて入力端子4及
び3に接続されている。
【0015】また差動対を構成するトランジスタQ11
のエミツタとトランジスタQ13のエミツタは共通の定
電流源I1に接続され、他方の差動対を構成するトラン
ジスタQ12のエミツタとトランジスタQ14のエミツ
タは共通の定電流源I2に接続されている。
【0016】この実施例の場合、トランジスタQ11と
Q13及びトランジスタQ12とQ14のトランジスタ
面積はそれぞれm:1及び1:m(m≧1)の面積比に
形成されており、トランジスタQ11とQ13及びトラ
ンジスタQ12とQ14に定電流源I1及びI2に流れ
る電流を面積比に分流した値の電流が流れるようになさ
れている。因にこのトランジスタの面積比を調整するこ
とによつてミキサ回路10の相互コンダクタンスgm の
値は調整することができる。
【0017】ここでトランジスタの面積の違いによつて
分流された分流電流のうち小さい方のトランジスタ(す
なわちトランジスタQ12及びQ13)に流れる分流電
流がコレクタより発振出力(fL )を入力する差動型増
幅回路に供給されるようになされている。
【0018】すなわちトランジスタQ12のコレクタは
トランジスタQ3及びQ4の共通接続されたエミツタに
接続され、またトランジスタQ13のコレクタはトラン
ジスタQ5及びQ6の共通接続されたエミツタに接続さ
れている。
【0019】ここで差動対を構成するトランジスタQ3
及びQ4とトランジスタQ5及びQ6のコレクタは互い
に隣合う差動対の逆相出力側のコレクタと共通接続され
るようになされており、発振信号(fL )とRF信号
(fs )との混合により生じた合成コレクタ電流を負荷
抵抗R3及びR4を介して引き込むようになされてい
る。
【0020】これにより一対の負荷抵抗R3及びR4に
は合成コレクタ電流に応じた出力信号、すなわち中間周
波信号fIF(=fL −fS )が得られ、端子5及び6を
介して取り出すことができるようになされている。因に
RF信号(fS )の入力用に設けられた差動増幅回路の
うちエミツタ面積の広い側のトランジスタQ11とQ1
4のコレクタは電源バイアス+Bへ直接接続される。
【0021】以上の構成において、差動対をなすトラン
ジスタQ11及びQ13とトランジスタQ12及びQ1
4の面積比を1対1から順に10対1まで可変し、その
際に入力端子3及び4より入力されるRF信号(fS )
に対する相互コンダクタンス(gm )の変化を求める。
【0022】図2に示すように、トランジスタQ11及
びQ14の面積を相対的に大きくするに従つて相互コン
ダクタンス(gm )の値は徐々に小さくなることが分か
る。特に面積比が4対1(すなわちm=4)付近になる
と入力信号(fS )が多少変わつても、相互コンダクタ
ンス(gm )が一定である範囲が同面積(すなわちm=
1)の場合に比べて広くなる。
【0023】このように入力信号の振幅によらず相互コ
ンダクタンス(gm )が一定となる範囲が広がるためテ
レビジヨンチユーナ等において重要な電気的特性項目で
ある混変調特性を向上することができる。例えば希望信
号の周波数fS に12MHz (テレビジヨン信号の場
合、ほぼ2チヤンネル分離れた周波数)を加えた周波数
fu を有する信号を妨害信号として希望信号に混入し、
出力信号に含まれる妨害信号成分が1%で一定となるよ
うに入力妨害信号のレベルを変化させると図3に示す実
験結果が得られる。
【0024】このときミキサ回路10から出力される中
間周波信号fIFの中間周波数は 45.75〔MHZ〕とし、図
3において従来型のミキサ回路の特性曲線は破線によつ
て、また実施例におけるミキサ回路の特性曲線は実線に
よつてそれぞれ表されるものとする。
【0025】この結果からみても分かるようにミキサ回
路10の特性曲線には局部的な歪みが見られず、直線性
も向上する。このように二重平衡型のミキサとしてミキ
サ回路10を用いれば混変調歪みを従来に比して一段と
低減することができる。
【0026】以上の構成によれば、従来1段であつた二
重平衡型のミキサ回路におけるRF信号入力用の差動増
幅回路を2段とすると共にそれぞれを並列接続し、さら
に各差動増幅回路のトランジスタQ11とQ13及びト
ランジスタQ12とQ14の面積比を互いに逆比(m:
1及び1:m)に形成して面積比の小さい方のトランジ
スタQ12及びQ13より出力を取り出すことにより、
相互コンダクタンスgm をほぼ一定にでき、合わせて混
変調歪みを一段と低減することができる。
【0027】なお上述の実施例においては、ミキサ回路
10にRF信号としてテレビジヨン信号を入力し、ミキ
サ回路10をテレビジヨン受像機のチユーナ用集積回路
に用いる場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、広く一般のチユーナ用集積回路に内蔵されるミキサ
回路に適用し得る。
【0028】また上述の実施例においては、RF信号入
力用の差動型増幅回路の差動対をなすトランジスタの面
積比をほぼ1:4となるように設定する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、入力信号に含まれる妨
害信号成分の多さやミキサ回路より出力される出力信号
の周波数に応じて他の面積比に設定しても良い。
【0029】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、平衡変調
回路において第1の入力信号が入力される下段の差動増
幅段を2つの差動増幅段の並列接続とし、この2つの差
動増幅段の各差動出力のうち逆位相となる差動出力を第
2の入力信号が入力される2つの差動増幅段にそれぞれ
供給する。これにより相互コンダクタンスの値を第1の
入力信号の大きさによらずほぼ一定に設定することがで
きる。これにより混変調歪みを従来に比して一段と低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による混合回路の一実施例を示す接続図
である。
【図2】その相互コンダクタンス特性を示す特性曲線図
である。
【図3】その混変調歪みの説明に供する特性曲線図であ
る。
【図4】従来の混合回路を示す接続図である。
【符号の説明】
1、2……発振出力入力端子、3、4……RF信号入力
端子、5、6……出力端子。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下段の差動増幅段に入力される第1の入力
    信号と上段の2つの差動増幅段に入力される第2の入力
    信号とを混合して出力する平衡変調回路において、 上記下段の差動増幅段に代えて2つの差動増幅段を並列
    接続し、 当該2つの差動増幅段の各差動出力のうち互いに逆相と
    なる差動出力を上記上段の2つの差動増幅段にそれぞれ
    供給することを特徴とする平衡変調回路。
  2. 【請求項2】ベースに第1及び第2の入力端子より第1
    の入力信号を入力する第1及び第2のトランジスタのエ
    ミツタに第1の電流源を共通に接続し、 ベースに上記第1及び第2の入力端子より上記第1の入
    力信号を入力する第3及び第4のトランジスタのエミツ
    タに第2の電流源を共通に接続し、 ベースに第3及び第4の入力端子より第2の入力信号を
    入力する第5及び第6のトランジスタのエミツタに上記
    第2のトランジスタのコレクタを共通に接続し、 ベースに上記第3及び第4の入力端子より上記第2の入
    力信号を入力する第7及び第8のトランジスタのエミツ
    タに上記第3のトランジスタのコレクタを共通に接続
    し、 上記第5及び第7のトランジスタのコレクタと上記第6
    及び第8のトランジスタのコレクタをそれぞれ第1及び
    第2の抵抗を介して電源に接続することを特徴とする平
    衡変調回路。
  3. 【請求項3】上記第1及び第2のトランジスタの面積比
    をm:1とすると共に、 上記第3及び第4のトランジスタの面積比を1:mとす
    ることを特徴とする請求項2に記載の平衡変調回路。
  4. 【請求項4】上記第1及び第2のトランジスタの面積比
    を4:1とすると共に、 上記第3及び第4のトランジスタの面積比を1:4とす
    ることを特徴とする請求項3に記載の二重平衡変調回
    路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0969730A (ja) * 1995-08-30 1997-03-11 Nec Corp 周波数ミキサ回路
JP2010538560A (ja) * 2007-09-03 2010-12-09 トーマズ・テクノロジー・リミテッド 乗算器、ミキサ、モジュレータ、受信器及び送信器
JP2014206652A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 日本電信電話株式会社 光変調器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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