JPH07226677A - Phase detector, (pi/2) phase converter and digital signal demodulator - Google Patents

Phase detector, (pi/2) phase converter and digital signal demodulator

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JPH07226677A
JPH07226677A JP6018000A JP1800094A JPH07226677A JP H07226677 A JPH07226677 A JP H07226677A JP 6018000 A JP6018000 A JP 6018000A JP 1800094 A JP1800094 A JP 1800094A JP H07226677 A JPH07226677 A JP H07226677A
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    • H03D13/007Circuits for comparing the phase or frequency of two mutually-independent oscillations by analog multiplication of the oscillations or by performing a similar analog operation on the oscillations
    • H03D13/008Circuits for comparing the phase or frequency of two mutually-independent oscillations by analog multiplication of the oscillations or by performing a similar analog operation on the oscillations using transistors

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To output the voltage according to the phase difference of an I signal and a Q signal to be input signals with high accuracy, without generating an error of a phase rotation component theta in the output voltage of a phase detector. CONSTITUTION:Two phase detection circuits are used. Of the I signal and Q signal outputted by a variable phase two-distribution circuit, the I signal is inputted in the transistor for mixer of a first detection circuit 3 and the buffer transistor of a second detection circuit 4. The Q signal is inputted in the buffer transistor of the first detection circuit 3 and the transistor for mixer of the second detection circuit 4. The output voltage of the first and second detection circuits 3 and 4 is synthesized in a synthetic circuit 5 and the voltage is defined as phase detection output voltage.

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、PLL(Phase Locked
Loop:位相同期ル−プ)回路に用いられる位相検波器、
該位相検波器を用いて構成した(π/2)位相器、及び
該(π/2)位相器を用いて構成したディジタル信号復
調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a PLL (Phase Locked)
Loop: a phase detector used in a phase synchronization loop circuit,
The present invention relates to a (π / 2) phaser configured by using the phase detector, and a digital signal demodulating device configured by using the (π / 2) phaser.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、PLL制御(π/2)移相回路
に用いられる一般的な位相検波器を示す回路図である。
同図に見られるように、位相検波器は、トランジスタ5
2〜57、定電流源65、負荷抵抗58、59からなる
ギルバ−ト形検波器である。本回路の動作について簡単
に説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a circuit diagram showing a general phase detector used in a PLL control (π / 2) phase shift circuit.
As can be seen in the figure, the phase detector includes a transistor 5
2 to 57, a constant current source 65, and load resistors 58 and 59, which are Gilbert type detectors. The operation of this circuit will be briefly described.

【0003】信号発生回路1からの信号49は、90度
位相分配回路2で互いにほぼ90度位相差のI(Inphas
e)信号(60、61)とQ(Quadrature)信号(62、
63)に分配される。ここで信号60、61および信号
62、63は差動信号である。次にI信号は位相検波器
のミクサ用トランジスタ52〜55に入力され、Q信号
はレベルシフト回路64による直流レベル調整後に、バ
ッファトランジスタ56、57に入力される。いま、I
信号、Q信号としてI(t)、Q(t)を次のように仮定する。
A signal 49 from the signal generating circuit 1 is I (Inphas) having a phase difference of approximately 90 degrees from each other in a 90 degree phase dividing circuit 2.
e) signal (60, 61) and Q (Quadrature) signal (62,
63). Here, the signals 60 and 61 and the signals 62 and 63 are differential signals. Next, the I signal is input to the mixer transistors 52 to 55 of the phase detector, and the Q signal is input to the buffer transistors 56 and 57 after the direct current level is adjusted by the level shift circuit 64. Now i
I (t) and Q (t) are assumed as the signals and Q signals as follows.

【0004】 I(t)=A1*cos(wt+φ1) :A1,A2振幅、w角周波数、φ1,φ2位相、t 時間 Q(t)=A2*cos(wt+φ2) …式(1) I (t) = A1 * cos (wt + φ1): A1, A2 amplitude, w angular frequency, φ1, φ2 phase, t time Q (t) = A2 * cos (wt + φ2) Equation (1 )

【0005】出力端子66あるいは67より得られる位
相検波電圧Voutは、端子66、67の初期の直流レベル
を無視して次で与えられる。 Vout=I(t)*Q(t) =A1*cos(wt+φ1)*A2*cos(wt+φ2) =A*{cos(2wt+φ1+φ2)+cos(φ1-φ2)} …式(2) ただし、A=A1*A2/2
The phase detection voltage Vout obtained from the output terminal 66 or 67 is given as follows, ignoring the initial DC level at the terminals 66 and 67. Vout = I (t) * Q (t) = A1 * cos (wt + φ1) * A2 * cos (wt + φ2) = A * {cos (2wt + φ1 + φ2) + cos (φ1-φ2)}… Formula (2) where A = A1 * A2 / 2

【0006】端子66、67にロ−パスフィルタを接続
すると第1項は削除され、 Vout=A*cos(φ1-φ2) …式(3) が得られる。
When a low-pass filter is connected to the terminals 66 and 67, the first term is deleted and Vout = A * cos (φ1-φ2) (3) is obtained.

【0007】図10は、図9に示す位相検波器の出力
(Vout)特性を示す特性図である。横軸に位相差φ1-φ
2をとり、縦軸に出力電圧Voutをプロットしてある。点
線で示した曲線が上記(3)式で与えられる出力電圧であ
り、図9で示した位相検波器が理想的に動作した場合の
特性を与える。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing the output (Vout) characteristic of the phase detector shown in FIG. Phase difference φ1-φ on the horizontal axis
2, the output voltage Vout is plotted on the vertical axis. The curve indicated by the dotted line is the output voltage given by the above equation (3), which gives the characteristic when the phase detector shown in FIG. 9 operates ideally.

【0008】この場合、出力電圧は、位相差が0あるい
は±πのときに最大、最小値をとり、位相差が±π/2
のときに0となる。従って、位相検波器の出力電圧(図
9では端子66、67)を、可変位相回路としての90
°位相分配回路2の位相制御端子(図9では端子29、
30)に負帰還で帰還するル−プを構成することで、I
信号とQ信号の位相差を正確にπ/2にロックさせるP
LLル−プを構成することができる(このようにPLL
ル−プを構成した全体回路をPLL制御(π/2)位相
器という)。
In this case, the output voltage takes the maximum and minimum values when the phase difference is 0 or ± π, and the phase difference is ± π / 2.
Becomes 0 when. Therefore, the output voltage of the phase detector (terminals 66 and 67 in FIG. 9) is set to 90 degrees as a variable phase circuit.
° Phase control terminal of the phase distribution circuit 2 (terminal 29 in FIG. 9,
By constructing a loop for negative feedback to 30), I
P that locks the phase difference between the Q and Q signals to π / 2 accurately
The LL loop can be configured (in this way the PLL
The entire circuit that constitutes the loop is called a PLL control (π / 2) phaser.

【0009】しかしながら、実際には位相検波器との直
流電圧をあわせるためのレベルシフト回路64や、位相
検波器内のトランジスタ56、57等による位相遅延
や、負荷抵抗58、59の値により、位相検波器の出力
位相にθの位相回転が生じる。例えば、入力のI信号
(初期位相φ1)に対するミクサ用トランジスタ52〜
55と負荷抵抗58、59による位相回転をθ1、Q信
号(初期位相φ2)に対するレベルシフト回路64によ
る位相回転をθ2、バッファトランジスタ56、57に
よる位相回転をθ3、ミクサ用トランジスタ52〜55
と負荷抵抗58、59による位相回転をθ4とすると、
位相検波器出力のI(t)、Q(t)は位相回転し、位相検波器
内ではI(t)'、Q(t)'となる。
However, in practice, the level shift circuit 64 for matching the DC voltage with the phase detector, the phase delay due to the transistors 56, 57, etc. in the phase detector, and the values of the load resistors 58, 59 cause a phase difference. A phase rotation of θ occurs in the output phase of the detector. For example, the mixer transistor 52 to the input I signal (initial phase φ1)
55 and the load resistors 58 and 59, the phase rotation is θ1, the phase rotation by the level shift circuit 64 for the Q signal (initial phase φ2) is θ2, the phase rotation by the buffer transistors 56 and 57 is θ3, and the mixer transistors 52 to 55.
And the phase rotation by the load resistors 58 and 59 is θ4,
The phase detector outputs I (t) and Q (t) rotate in phase and become I (t) 'and Q (t)' in the phase detector.

【0010】 I(t)'=A1*cos(wt+φ1+θ1) Q(t)'=A2*cos(wt+φ2+θ2+θ3+θ4) …式(4) I (t) '= A1 * cos (wt + φ1 + θ1) Q (t)' = A2 * cos (wt + φ2 + θ2 + θ3 + θ4) Equation (4)

【0011】従って、実際の位相検波出力電圧は次式で
与えられる。 Vout=I(t)'*Q(t)' =A1*cos(wt+φ1+θ1)*A2*cos(wt+φ2+θ2+θ3+θ4) =A* [cos {2wt+(φ1+θ1)+(φ2+θ2+θ3+θ4)} +cos{ (φ1+θ1)-(φ2+θ2+θ3+θ4)}]
Therefore, the actual phase detection output voltage is given by the following equation. Vout = I (t) '* Q (t)' = A1 * cos (wt + φ1 + θ1) * A2 * cos (wt + φ2 + θ2 + θ3 + θ4) = A * (cos {2wt + (φ1 + θ1 ) + (φ2 + θ2 + θ3 + θ4)} + cos {(φ1 + θ1)-(φ2 + θ2 + θ3 + θ4)}]

【0012】このVoutをローパスフィルタを通すことで
第1項は削除され、 Vout=A*cos(φ1-φ2+θ) …式(5) ただし、θ=θ1-(θ2+θ3+θ4) が得られる。
By passing this Vout through a low-pass filter, the first term is deleted, and Vout = A * cos (φ1-φ2 + θ) Equation (5) where θ = θ1- (θ2 + θ3 + θ4) can get.

【0013】上記(5)式で与えられる出力電圧は、図1
0に実線で表示した特性となるため、PLLル−プをか
けるとπ/2からθだけずれた位相差で、I信号とQ信
号が同期してしまう。この現象は、信号の周波数(f=2π
w)が高くなる程顕著となり、取り扱う周波数帯がどんど
ん高くなりつつある現在、高い周波数での高精度の(π
/2)移相器実現の障害となっていた。
The output voltage given by the above equation (5) is shown in FIG.
Since the characteristics are represented by a solid line at 0, when the PLL loop is applied, the I signal and the Q signal are synchronized with each other with a phase difference deviating from π / 2 by θ. This phenomenon is due to the frequency of the signal (f = 2π
As w) becomes higher, the frequency band to be handled becomes higher and higher.
/ 2) It was an obstacle to the realization of a phase shifter.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、位相検波器
の出力電圧に上記(4)式で示したような位相回転成分θ
が発生せず、入力信号であるI信号とQ信号の位相差φ
1-φ2に応じた電圧を出力する位相検波器と、該位相検
波器を用いて構成した(π/2)移相器、及び該(π/
2)移相器を用いて構成したディジタル信号復調装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the phase rotation component θ shown in the equation (4) is added to the output voltage of the phase detector.
Does not occur, and the phase difference φ between the I and Q signals that are the input signals
A phase detector that outputs a voltage according to 1-φ2, a (π / 2) phase shifter configured by using the phase detector, and the (π /
2) It is an object to provide a digital signal demodulation device configured by using a phase shifter.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明による位相検波器
は、位相検波回路を2つ用いる。90°位相分配回路
(可変位相2分配器)からのI信号は第1の検波回路の
ミクサ用トランジスタおよび第2の検波回路のバッファ
トランジスタに入力する。一方、90°位相分配回路
(可変位相2分配器)からのQ信号は第1の検波回路の
バッファトランジスタおよび第2の検波回路のミクサ用
トランジスタに入力する。第1、第2の検波回路の出力
電圧を合成して、位相検波出力電圧とする。かくして本
発明による位相検波器が実現する。
The phase detector according to the present invention uses two phase detection circuits. The I signal from the 90 ° phase distribution circuit (variable phase 2 distributor) is input to the mixer transistor of the first detection circuit and the buffer transistor of the second detection circuit. On the other hand, the Q signal from the 90 ° phase distribution circuit (variable phase 2 distributor) is input to the buffer transistor of the first detection circuit and the mixer transistor of the second detection circuit. The output voltages of the first and second detection circuits are combined to obtain a phase detection output voltage. Thus, the phase detector according to the present invention is realized.

【0016】かかる位相検波器が得られれば、その位相
検波出力電圧を用いて90°位相分配回路に負帰還制御
をかけることで、PLL制御(π/2)移相器を構成で
きる。またかかるPLL制御(π/2)移相器の出力で
あるI信号とQ信号を同期検波回路に取り込んで用いる
ことでディジタル信号復調装置を構成できる。
If such a phase detector is obtained, a PLL control (π / 2) phase shifter can be constructed by applying a negative feedback control to the 90 ° phase distribution circuit using the phase detection output voltage. Further, a digital signal demodulating device can be constructed by incorporating the I signal and the Q signal, which are the outputs of the PLL controlled (π / 2) phase shifter, into the synchronous detection circuit and using them.

【0017】[0017]

【作用】本発明による位相検波器について述べる。い
ま、第1の検波回路の位相回転量と、第2の検波回路の
位相回転量がいずれも等しいとする。第1の検波回路内
で位相回転を受けたI信号、Q信号をI(t)'、Q(t)'、第
2の検波回路内で位相回転を受けたI信号、Q信号をI
(t)”、Q(t)”とすると、
The phase detector according to the present invention will be described. Now, it is assumed that both the phase rotation amount of the first detection circuit and the phase rotation amount of the second detection circuit are equal. The I signal and the Q signal that have undergone phase rotation in the first detection circuit are I (t) ′ and Q (t) ′, and the I signal and the Q signal that have undergone phase rotation in the second detection circuit are I (t) ′ and Q (t) ′.
(t) ”, Q (t)”,

【0018】 I(t)'=A1*cos(wt+φ1+θ1) Q(t)'=A2*cos(wt+φ2+θ2+θ3+θ4) …式(6) I(t)”=A1*cos(wt+φ1+θ2+θ3+θ4) Q(t)”=A2*cos(wt+φ2+θ1) …式(7) で与えられる。I (t) '= A1 * cos (wt + φ1 + θ1) Q (t)' = A2 * cos (wt + φ2 + θ2 + θ3 + θ4) Equation (6) I (t) ”= A1 * cos (wt + φ1 + θ2 + θ3 + θ4) Q (t) ”= A2 * cos (wt + φ2 + θ1) Equation (7).

【0019】従って、第1の検波回路の出力電圧Vout1
と第2の検波回路の出力電圧Vout2は高周波成分を無視
すれば次の式であたえられる。
Therefore, the output voltage Vout1 of the first detection circuit
And the output voltage Vout2 of the second detection circuit is given by the following equation, ignoring the high frequency component.

【0020】 Vout1=I(t)'*Q(t)' =A1*cos(wt+φ1+θ1)*A2*cos(wt+φ2+θ2+θ3+θ4) =A*cos {(φ1-φ2)+(θ1-θ2-θ3-θ4)} =A*cos(φ1-φ2+θ) …式(8) Vout1 = I (t) '* Q (t)' = A1 * cos (wt + φ1 + θ1) * A2 * cos (wt + φ2 + θ2 + θ3 + θ4) = A * cos {(φ1- φ2) + (θ1-θ2-θ3-θ4)} = A * cos (φ1-φ2 + θ) Equation (8)

【0021】 Vout2=I(t)”*Q(t)” =A1*cos(wt+φ1+θ2+θ3+θ4)*A2:cos(wt+φ2+θ1) =A*cos {(φ1-φ2)-(θ1-θ2-θ3-θ4)} =A*cos(φ1-φ2-θ) …式(9) Vout2 = I (t) ”* Q (t)” = A1 * cos (wt + φ1 + θ2 + θ3 + θ4) * A2: cos (wt + φ2 + θ1) = A * cos {(φ1- φ2)-(θ1-θ2-θ3-θ4)} = A * cos (φ1-φ2-θ) Equation (9)

【0022】2つの検波回路の出力電圧の合成を検波電
圧出力Voutとすると、 Vout=Vout1+vout2 =A*cos(φ1-φ2+θ)+A*cos(φ1-φ2-θ) =2A*cosθ*cos(φ1-φ2) …式(10) で与えられる。
When the detection voltage output Vout is the synthesis of the output voltages of the two detection circuits, Vout = Vout1 + vout2 = A * cos (φ1-φ2 + θ) + A * cos (φ1-φ2-θ) = 2A * cos θ * cos (φ1-φ2)… Given by equation (10).

【0023】上記(10)式で、θは、位相検波回路固有の
定数であるため、Acosθは一定であり、従って、Vout
は、入力のI信号とQ信号の位相差φ1-φ2に応じた出
力電圧となる。
In the above equation (10), since θ is a constant peculiar to the phase detection circuit, Acos θ is constant, and therefore Vout
Becomes an output voltage according to the phase difference φ1-φ2 between the input I and Q signals.

【0024】以上述べたように、位相検波回路を2つ組
み合わせて検波出力を得ることにより、レベルシフト回
路や位相検波回路による位相回転の影響を除去した位相
検波器を実現することができる。かかる位相検波器によ
り構成した(π/2)移相器や、またそのような(π/
2)移相器を用いて構成したディジタル信号復調装置
は、それだけ高精度のものとなる。
As described above, by combining two phase detection circuits to obtain a detection output, it is possible to realize a phase detector in which the influence of phase rotation due to the level shift circuit or the phase detection circuit is removed. A (π / 2) phase shifter configured by such a phase detector, and such (π /)
2) The digital signal demodulating device constructed by using the phase shifter becomes highly accurate.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は、本発明による位相検波器の一実施例を示す
ブロック図である。図1において、135、136はそ
れぞれ信号入力端子、3、4はそれぞれ位相検波回路、
5は合成回路を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a phase detector according to the present invention. In FIG. 1, 135 and 136 are signal input terminals, 3 and 4 are phase detection circuits,
Reference numeral 5 indicates a synthesis circuit.

【0026】位相検波回路3、4は同一の機能をもつ特
性のそろった回路であり、位相検波回路3の入力端子1
01、と位相検波回路4の入力端子103は同一の機能
をもつ端子であり、同様に、位相検波回路3の入力端子
102と、位相検波回路4の入力端子104も同一の機
能をもつ端子である。以下本実施例の動作について説明
する。
The phase detection circuits 3 and 4 are circuits having the same function and uniform characteristics, and the input terminal 1 of the phase detection circuit 3 is used.
01 and the input terminal 103 of the phase detection circuit 4 are terminals having the same function. Similarly, the input terminal 102 of the phase detection circuit 3 and the input terminal 104 of the phase detection circuit 4 are terminals having the same function. is there. The operation of this embodiment will be described below.

【0027】信号入力端子135、136より、それぞ
れ位相がφ1のI信号105とφ2のQ信号106が入
力される。I信号105およびQ信号106は、それぞ
れI(t)、Q(t)として次式で与えられる。
The I signal 105 having a phase of φ1 and the Q signal 106 having a phase of φ2 are input from the signal input terminals 135 and 136, respectively. The I signal 105 and the Q signal 106 are given as I (t) and Q (t) by the following equations, respectively.

【0028】 I(t)=A1*cos(wt+φ1) :A1,A2振幅、w角周波数、φ1,φ2位相、t時間 Q(t)=A2*cos(wt+φ2) …式(11)I (t) = A1 * cos (wt + φ1): A1, A2 amplitude, w angular frequency, φ1, φ2 phase, t time Q (t) = A2 * cos (wt + φ2) Equation (11) )

【0029】ここで、位相検波回路3の入力端子101
および位相検波回路4の入力端子103に入力される信
号は、位相検波器内部の抵抗、容量成分等により、θ1
だけ位相回転し、一方、位相検波回路3の入力端子10
2および位相検波回路4の入力端子104に入力される
信号は、同様に抵抗、容量成分により、θ2だけ位相回
転するものとする。
Here, the input terminal 101 of the phase detection circuit 3
The signal input to the input terminal 103 of the phase detection circuit 4 is θ1 due to the resistance and capacitance components inside the phase detector.
Phase rotation only, while the input terminal 10 of the phase detection circuit 3
2 and the signal input to the input terminal 104 of the phase detection circuit 4 are assumed to rotate in phase by θ2 due to the resistance and capacitance components.

【0030】いま、入力端子101より入力され、位相
検波回路3で位相回転したI信号をI(t)'、入力端子1
02より入力され、位相検波回路3で位相回転したQ信
号をQ(t)'、入力端子103より入力され、位相検波回
路4で位相回転したQ信号をQ(t)"、入力端子104よ
り入力され、位相検波回路4で位相回転したI信号をI
(t)"とすると、I(t)'、Q(t)'、I(t)"、Q(t)"はそれぞれ
次式で与えられる。
Now, the I signal input from the input terminal 101 and rotated in phase by the phase detection circuit 3 is I (t) ', input terminal 1
02 is input from the phase detection circuit 3, and the phase signal is rotated by the phase detection circuit 3 is Q (t) '. Input terminal 103 is input, and the phase signal is rotated by the phase detection circuit 4 is Q (t) ". The I signal that has been input and has undergone phase rotation in the phase detection circuit 4 is I
(t) ", I (t) ', Q (t)', I (t)", and Q (t) "are given by the following equations.

【0031】 I(t)'=A1*cos(wt+φ1+θ1) Q(t)'=A2*cos(wt+φ2+θ2) I(t)"=A1*cos(wt+φ1+θ2) Q(t)"=A2*cos(wt+φ2+θ1) …式(12)I (t) '= A1 * cos (wt + φ1 + θ1) Q (t)' = A2 * cos (wt + φ2 + θ2) I (t) "= A1 * cos (wt + φ1 + θ2 ) Q (t) "= A2 * cos (wt + φ2 + θ1)… Equation (12)

【0032】従って、位相検波回路3の出力電圧Vout1
と位相検波回路4の出力電圧Vout2は、 Vout1=I(t)'*Q(t)' =A1*cos(wt+φ1+θ1)*A2*cos(wt+φ2+θ2) =A*[cos(2wt+φ1+φ2+θ1+θ2)+cos{(φ1-φ2)+(θ1-θ2)}}] …式(13)
Therefore, the output voltage Vout1 of the phase detection circuit 3
And the output voltage Vout2 of the phase detection circuit 4, Vout1 = I (t) '* Q (t)' = A1 * cos (wt + φ1 + θ1) * A2 * cos (wt + φ2 + θ2) = A * [ cos (2wt + φ1 + φ2 + θ1 + θ2) + cos {(φ1-φ2) + (θ1-θ2)}}] Equation (13)

【0033】 Vout2=I(t)"*Q(t)" =A1*cos(wt+φ1+θ2)*A2*cos(wt+φ2+θ1) =A*[cos(2wt+φ1+φ2+θ1+θ2)+cos{(φ1-φ2)-(θ1-θ2)}}] …式(14) ここでA=A1*A2/2 で与えられる。Vout2 = I (t) "* Q (t)" = A1 * cos (wt + φ1 + θ2) * A2 * cos (wt + φ2 + θ1) = A * [cos (2wt + φ1 + φ2 + θ1 + θ2) + cos {(φ1-φ2)-(θ1-θ2)}}] Equation (14) where A = A1 * A2 / 2.

【0034】Vout1およびVout2をそれぞれロ−パスフィ
ルタ113、114で高域成分を除去して合成回路5で
合成すると、位相検波出力電圧109は、次式で与えら
れる。
When Vout1 and Vout2 are high-pass components removed by the low-pass filters 113 and 114, respectively, and synthesized by the synthesizing circuit 5, the phase detection output voltage 109 is given by the following equation.

【0035】 Vout=Vout1+Vout2 =A*cos{(φ1-φ2)+(θ1-θ2)}}+A*cos {(φ1-φ2)-(θ1-θ2)} =2A*cos(θ1-θ2)*cos(φ1-φ2) …式(15)Vout = Vout1 + Vout2 = A * cos {(φ1-φ2) + (θ1-θ2)}} + A * cos {(φ1-φ2)-(θ1-θ2)} = 2A * cos (θ1- θ2) * cos (φ1-φ2) Equation (15)

【0036】上記(15)におけるcos(θ1-θ2)は、位相検
波回路3、4に固有の値で一定であるため、位相検波出
力電圧109はcos(φ1-φ2)(位相差(φ1-φ2)は90
度移相分配回路2のI信号とQ信号の位相差)の変化だ
けで決定される。
Since cos (θ1−θ2) in (15) above is a constant value that is unique to the phase detection circuits 3 and 4, the phase detection output voltage 109 is cos (φ1−φ2) (phase difference (φ1−φ1)). φ2) is 90
It is determined only by the change in the phase difference between the I signal and the Q signal of the phase shift distribution circuit 2.

【0037】図2は、図1に示す実施例について、位相
差(φ1-φ2)と出力電圧の関係を示した特性図である。
図2において、実線6は、位相検波回路3の出力電圧1
07の特性を、実線7は、位相検波回路4の出力電圧1
08を、点線8は、合成回路5の出力電圧109の特性
を示す。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the phase difference (φ1-φ2) and the output voltage for the embodiment shown in FIG.
In FIG. 2, the solid line 6 indicates the output voltage 1 of the phase detection circuit 3.
07, the solid line 7 indicates the output voltage 1 of the phase detection circuit 4.
08 and the dotted line 8 show the characteristics of the output voltage 109 of the synthesizing circuit 5.

【0038】位相検波回路4の出力電圧108は±(π
/2)+θで、また、位相検波回路3の出力電圧107は
±(π/2)−θで出力電圧が0Vとなる特性であるが、
合成回路5の出力電圧109は、位相差(φ1-φ2)=±
π/2で0Vとなる良好な特性が得られている。
The output voltage 108 of the phase detection circuit 4 is ± (π
/ 2) + θ, and the output voltage 107 of the phase detection circuit 3 is ± (π / 2) −θ and the output voltage is 0 V.
The output voltage 109 of the combining circuit 5 has a phase difference (φ1-φ2) = ±
Good characteristics of 0 V at π / 2 are obtained.

【0039】図3は、本発明の第2の実施例を示す回路
図である。図3において、135、135’の入力端子
からなる差動入力端子137と、136、136’の入
力端子からなる差動入力端子138と、が示され、また
3、4はそれぞれ位相検波回路、5は合成回路を示す。
位相検波回路3、4はダブルバランス形の位相検波回路
を用いており、同一の機能をもつ特性のそろった回路で
ある。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, a differential input terminal 137 composed of input terminals 135 and 135 ′ and a differential input terminal 138 composed of input terminals 136 and 136 ′ are shown, and 3 and 4 are phase detection circuits, respectively. Reference numeral 5 indicates a synthesis circuit.
The phase detection circuits 3 and 4 use double balance type phase detection circuits, and are circuits having the same function and uniform characteristics.

【0040】位相検波回路3は、バランスミクサ部のト
ランジスタ11〜14、負荷抵抗25、26、バッファ
トランジスタ15、16、定電流源23、バイアス端子
50より構成され、同様に位相検波回路4は、バランス
ミクサ部のトランジスタ17〜20、負荷抵抗27、2
8、バッファトランジスタ21、22、定電流源24、
バイアス端子51より構成される。
The phase detection circuit 3 comprises transistors 11 to 14 of the balance mixer section, load resistors 25 and 26, buffer transistors 15 and 16, a constant current source 23, and a bias terminal 50. Similarly, the phase detection circuit 4 includes: Transistors 17-20, load resistors 27, 2 in the balance mixer section
8, buffer transistors 21 and 22, constant current source 24,
It comprises a bias terminal 51.

【0041】位相検波回路3、4は、IC化する際に近
接して回路作成することでほとんど同一の検波特性の回
路が容易に得られる。以下、本実施例について回路動作
を詳細に説明する。
The phase detection circuits 3 and 4 can easily obtain circuits having almost the same detection characteristics by forming the circuits close to each other when they are integrated into an IC. The circuit operation of this embodiment will be described in detail below.

【0042】差動入力端子137から入力される信号
は、出力位相φ1のI信号33、34であり、差動入力
端子138から入力される信号は、出力位相φ2のQ信
号35、36である。ここで、33、34および35、
36はそれぞれ互いに逆相の差動信号である。I信号3
3、34は、位相検波回路3のバランスミクサトランジ
スタ部11〜14に入力され、また、直流レベル調整回
路10を介してI信号39、40として位相検波回路4
のバッファトランジスタ部21、22に入力される。
The signals input from the differential input terminal 137 are I signals 33 and 34 having an output phase φ1, and the signals input from the differential input terminal 138 are Q signals 35 and 36 having an output phase φ2. . Where 33, 34 and 35,
Reference numerals 36 are differential signals having mutually opposite phases. I signal 3
3 and 34 are input to the balance mixer transistor units 11 to 14 of the phase detection circuit 3, and the phase detection circuit 4 as the I signals 39 and 40 via the DC level adjustment circuit 10.
Is input to the buffer transistor portions 21 and 22 of the.

【0043】同様に、Q信号35、36は、位相検波回
路4のバランスミクサトランジスタ部17〜20に入力
され、また、直流レベル調整回路9を介してQ信号3
7、38として位相検波回路3のバッファトランジスタ
部15、16に入力される。位相検波回路3内ではI信
号33、34とQ信号37、38の乗算がおこなわれて
互いに逆相の位相検波電圧41、42として出力され
る。
Similarly, the Q signals 35 and 36 are input to the balance mixer transistor sections 17 to 20 of the phase detection circuit 4, and also the Q signal 3 via the DC level adjusting circuit 9.
7 and 38 are input to the buffer transistor units 15 and 16 of the phase detection circuit 3. In the phase detection circuit 3, the I signals 33 and 34 and the Q signals 37 and 38 are multiplied and output as phase detection voltages 41 and 42 having mutually opposite phases.

【0044】同様に、位相検波回路4内ではQ信号3
5、36とI信号39、40の乗算がおこなわれて互い
に逆相の位相検波電圧43、44として出力される。位
相検波電圧41、42、43、44は合成回路5に入力
され、電圧合成されて出力電圧45、46として端子3
1、32より出力される。
Similarly, in the phase detection circuit 4, the Q signal 3
5, 36 and I signals 39, 40 are multiplied and output as phase detection voltages 43, 44 having opposite phases. The phase detection voltages 41, 42, 43, 44 are input to the synthesizing circuit 5, voltage-synthesized, and output voltages 45, 46 are output to the terminal 3
It is output from 1 and 32.

【0045】先にも述べたように、直流レベル調整回路
9、10、バッファトランジスタ15、16、21、2
2、ミクサトランジスタ11〜14、17〜20、負荷
抵抗25、26、27、28等の影響で、位相検波出力
電圧41、42、43、44には位相誤差成分θが含ま
れるが、合成回路5で合成することで、位相誤差成分θ
をキャンセルすることができ、出力端子31、32から
は入力のI信号とQ信号の位相差(φ1−φ2)に応じ
たcos(φ1-φ2)の出力電圧が得られる。
As described above, the DC level adjusting circuits 9, 10 and the buffer transistors 15, 16, 21, 2 are also provided.
2. Due to the influence of the mixer transistors 11 to 14, 17 to 20, the load resistors 25, 26, 27, 28, etc., the phase detection output voltages 41, 42, 43, 44 include the phase error component θ, but the combination circuit By combining in 5, the phase error component θ
Can be canceled and an output voltage of cos (φ1-φ2) corresponding to the phase difference (φ1-φ2) of the input I and Q signals can be obtained from the output terminals 31, 32.

【0046】従って出力端子31、32からの位相検波
電圧で90度位相分配回路の移相量を制御するPLLル
−プをかけることで、90度位相分配回路2の出力のI
信号とQ信号の移相差(φ1−φ2)を正確にπ/2と
する移相回路が得られる。
Therefore, by applying the PLL loop for controlling the phase shift amount of the 90-degree phase distribution circuit by the phase detection voltage from the output terminals 31 and 32, I of the output of the 90-degree phase distribution circuit 2 can be obtained.
A phase shift circuit can be obtained in which the phase shift difference (φ1−φ2) between the signal and the Q signal is exactly π / 2.

【0047】図4は、本発明の第3の実施例を示す回路
図である。図3におけるのと同一の機能をもつものには
同一の番号をつけ、説明を省略する。図4に示す本実施
例において、ダブルバランス形の位相検波回路3は定電
流源23、バッファトランジスタ15、16、ミクサト
ランジスタ11〜14で構成され、位相検波回路4は定
電流源24、バッファトランジスタ21、22、ミクサ
トランジスタ17〜20で構成され、位相検波回路3と
位相検波回路4は同一の特性をもつものとする。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. Those having the same functions as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the present embodiment shown in FIG. 4, the double-balanced phase detection circuit 3 is composed of a constant current source 23, buffer transistors 15, 16 and mixer transistors 11-14, and the phase detection circuit 4 is a constant current source 24, a buffer transistor. 21, 22 and mixer transistors 17 to 20, and the phase detection circuit 3 and the phase detection circuit 4 have the same characteristics.

【0048】また、合成回路5は、負荷抵抗25、26
より構成される。位相検波回路3のミクサトランジスタ
11、13のコレクタと、位相検波回路4のミクサトラ
ンジスタ17、19のコレクタを共通として負荷抵抗2
5に接続し、一方、位相検波回路3のミクサトランジス
タ12、14のコレクタと、位相検波回路4のミクサト
ランジスタ18、20のコレクタを共通として負荷抵抗
26に接続する。負荷抵抗25、26では、位相検波回
路3と位相検波回路4の検波電圧を合成して、端子3
1、32より位相検波出力電圧を出力する。
Further, the synthesis circuit 5 includes load resistors 25 and 26.
It is composed of The load resistors 2 have the common collectors of the mixer transistors 11 and 13 of the phase detection circuit 3 and the collectors of the mixer transistors 17 and 19 of the phase detection circuit 4.
On the other hand, the collectors of the mixer transistors 12 and 14 of the phase detection circuit 3 and the collectors of the mixer transistors 18 and 20 of the phase detection circuit 4 are connected in common to the load resistor 26. In the load resistors 25 and 26, the detection voltages of the phase detection circuit 3 and the phase detection circuit 4 are combined, and the terminal 3
The phase detection output voltage is output from 1 and 32.

【0049】本実施例によれば、直流レベル調整回路
(レベルシフト回路)9、10、バッファトランジスタ
15、16、21、22、ミクサトランジスタ11〜1
4、17〜20、負荷抵抗25、26等の影響で、位相
検波回路3および4の出力電圧には位相誤差成分θが含
まれるが、合成回路5で合成することで、位相誤差成分
θをキャンセルすることができ、出力端子31、32か
らは入力のI信号とQ信号の位相差(φ1−φ2)に応
じたcos(φ1-φ2)の出力電圧が得られる。また、本実施
例によれば、位相検波回路3、4のコレクタを接続して
出力電圧を合成しているため、回路構成の簡略化にも効
果がある。
According to this embodiment, the DC level adjusting circuits (level shift circuits) 9, 10, the buffer transistors 15, 16, 21, 22, the mixer transistors 11-1 are used.
The output voltages of the phase detection circuits 3 and 4 include the phase error component θ due to the influences of 4, 17 to 20, the load resistances 25 and 26, and the like. It can be canceled, and an output voltage of cos (φ1-φ2) corresponding to the phase difference (φ1-φ2) of the input I and Q signals is obtained from the output terminals 31, 32. Further, according to this embodiment, since the collectors of the phase detection circuits 3 and 4 are connected to synthesize the output voltage, it is also effective in simplifying the circuit configuration.

【0050】図5は、本発明の第4の実施例を示す回路
図である。本実施例は、図1の実施例の位相検波回路3
あるいは4を別の回路構成とした実施例であり、端子1
26、127から入力される信号と、端子128、12
9から入力される信号の位相差を検波して出力する回路
である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is the phase detection circuit 3 of the embodiment of FIG.
Alternatively, it is an embodiment in which 4 has another circuit configuration, and the terminal 1
26 and 127, and the terminals 128 and 12
9 is a circuit that detects the phase difference of the signal input from 9 and outputs it.

【0051】本実施例の回路は、入力のバッファトラン
ジスタ120〜123、ミクサトランジスタ11〜1
4、トランジスタ11、12の結合抵抗132、トラン
ジスタ13、14の結合抵抗133、トランジスタ12
0〜123の結合抵抗134、負荷抵抗25、26、電
源供給端子50、定電流源124、125から構成され
る。結合抵抗132、133、134をそれぞれ設ける
ことにより、入力信号の振幅を小さくおさえることがで
きるため、過大入力時の位相検波回路の誤動作を防止す
ることができる。
The circuit of this embodiment has buffer transistors 120 to 123 for input and mixer transistors 11 to 1 for input.
4, coupling resistance 132 of transistors 11 and 12, coupling resistance 133 of transistors 13 and 14, transistor 12
It is composed of a coupling resistor 134 of 0 to 123, load resistors 25 and 26, a power supply terminal 50, and constant current sources 124 and 125. By providing the coupling resistors 132, 133, and 134, respectively, the amplitude of the input signal can be suppressed to a small level, and thus the malfunction of the phase detection circuit at the time of excessive input can be prevented.

【0052】図6は、本発明による位相検波器を用いて
構成したPLL制御(π/2)移相器の実施例を示すブ
ロック図である。図6において、1は信号発生装置、2
は可変位相2分配器(90度位相分配回路)、3、4は
それぞれ位相検波回路、5は合成回路を示す。位相検波
回路3、4は同一の機能をもつ特性のそろった回路であ
り、位相検波回路3の入力端子101、と位相検波回路
4の入力端子103は同一の機能をもつ端子であり、同
様に、位相検波回路3の入力端子102と、位相検波回
路4の入力端子103、104も同一の機能をもつ端子
である。以下本実施例の回路動作について説明する。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a PLL control (π / 2) phase shifter constructed by using the phase detector according to the present invention. In FIG. 6, 1 is a signal generator, 2
Is a variable phase 2 divider (90 degree phase divider), 3 and 4 are phase detectors, and 5 is a combiner. The phase detection circuits 3 and 4 are circuits having the same function and having the same characteristics. The input terminal 101 of the phase detection circuit 3 and the input terminal 103 of the phase detection circuit 4 are terminals having the same function. The input terminal 102 of the phase detection circuit 3 and the input terminals 103 and 104 of the phase detection circuit 4 also have the same function. The circuit operation of this embodiment will be described below.

【0053】信号発生器1からの信号110は、可変位
相2分配器2に入力され、それぞれ位相がφ1のI信号
105とφ2のQ信号106の2信号に分配される。図
1の実施例で説明したように、位相検波出力電圧109
はcos(φ1-φ2)(位相差(φ1-φ2)は可変位相2分配器
2のI信号とQ信号の位相差)の変化だけで決定され
る。従って、位相検波出力電圧109を可変移相2分配
器2に帰還することにより、可変位相2分配器2のI信
号とQ信号の位相差がπ/2で同期する高精度の90度
移相器が得られる。
The signal 110 from the signal generator 1 is input to the variable phase 2 divider 2 and divided into two signals, an I signal 105 having a phase of φ1 and a Q signal 106 having a phase of φ2. As described in the embodiment of FIG. 1, the phase detection output voltage 109
Is determined only by the change of cos (φ1-φ2) (the phase difference (φ1-φ2) is the phase difference between the I signal and the Q signal of the variable phase 2 distributor 2). Therefore, by feeding back the phase detection output voltage 109 to the variable phase shift 2 divider 2, a highly accurate 90 degree phase shift in which the phase difference between the I signal and the Q signal of the variable phase 2 divider 2 is synchronized with π / 2. You get a bowl.

【0054】図7は、図6で示したPLL制御(π/
2)移相器を採り入れて構成した、QPSK、MSK、
QAM等のディジタル信号を復調するディジタル信号復
調装置の実施例を示すブロック図である。
FIG. 7 shows the PLL control (π /
2) QPSK, MSK, configured by incorporating a phase shifter
It is a block diagram which shows the Example of the digital signal demodulation apparatus which demodulates a digital signal, such as QAM.

【0055】図6のPLL制御(π/2)移相器の実施
例のそれと同一の機能を持つブロックには同一の番号を
付け、説明を省略する。図7で、140は例えばQPS
K変調された中間周波信号を入力する入力端子、14
1、142はそれぞれ同期検波回路、143、144は
それぞれロ−パスフィルタ、145は搬送波再生回路、
146、147はそれぞれ増幅回路、148、149は
それぞれベ−スバンド出力端子である。
The blocks having the same functions as those of the embodiment of the PLL control (π / 2) phase shifter shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In FIG. 7, 140 is a QPS, for example.
Input terminal for inputting K-modulated intermediate frequency signal, 14
1, 142 are synchronous detection circuits, 143, 144 are low-pass filters, 145 is a carrier recovery circuit,
Reference numerals 146 and 147 are amplifying circuits, and 148 and 149 are baseband output terminals.

【0056】以下、図7に示す本実施例の回路動作を詳
細に説明する。入力端子140から入力されるQPSK
信号150は、2分配されて、同期検波回路141、1
42に入力される。同期検波回路では、PLL制御型9
0度移相器PSからの出力信号105、106と同期検
波し、I信号151とQ信号152に変換される。
The circuit operation of this embodiment shown in FIG. 7 will be described in detail below. QPSK input from the input terminal 140
The signal 150 is divided into two, and the synchronous detection circuits 141 and 1 are provided.
42 is input. In the synchronous detection circuit, the PLL control type 9
The signals are synchronously detected with the output signals 105 and 106 from the 0-degree phase shifter PS, and converted into an I signal 151 and a Q signal 152.

【0057】I信号、Q信号はそれぞれロ−パスフィル
タ143、144に入力され、不要波信号を除去した
後、ベ−スバンドのI信号153、Q信号154とな
り、増幅器146、147を介して出力端子148、1
49より復調信号として出力される。また、I信号、Q
信号は搬送波再生回路145にも入力され、搬送波再生
信号155が可変発振回路1に帰還されてPLLル−プ
を構成する。
The I signal and the Q signal are input to low-pass filters 143 and 144, respectively, and after removing unnecessary wave signals, they become baseband I signal 153 and Q signal 154, which are output through amplifiers 146 and 147. Terminals 148, 1
It is output from 49 as a demodulation signal. Also, I signal, Q
The signal is also input to the carrier wave reproduction circuit 145, and the carrier wave reproduction signal 155 is fed back to the variable oscillator circuit 1 to form a PLL loop.

【0058】本実施例においては、同期検波回路14
1、142に直交信号を供給する信号源として、図6で
示したPLL制御型90度移相器を用いているため、高
精度の90度位相差信号を供給することができ、良好な
ディジタル信号復調をおこなうことができる。
In the present embodiment, the synchronous detection circuit 14
Since the PLL-controlled 90-degree phase shifter shown in FIG. 6 is used as a signal source for supplying the quadrature signal to the signals 1 and 142, it is possible to supply a highly accurate 90-degree phase difference signal and to obtain a good digital signal. Signal demodulation can be performed.

【0059】図8は、本発明の更に別の実施例を示す回
路図である。本実施例は、図3に示す実施例とほぼ同様
の構成であり、図3の実施例のバイポ−ラトランジスタ
11〜22の代わりに、FETを用いたものである。F
ETとして、GaAsFETを用いた場合は、位相検波
回路の高周波動作が可能となる効果がある。また、MO
SFETを用いた場合は、低消費電力化に効果がある位
相検波回路が得られる。FETを用いた実施例は、図3
だけではなく、図4および図5に適応しても同様の効果
が得られる。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. This embodiment has substantially the same configuration as that of the embodiment shown in FIG. 3, and uses FETs instead of the bipolar transistors 11 to 22 of the embodiment of FIG. F
When GaAs FET is used as ET, there is an effect that the high frequency operation of the phase detection circuit becomes possible. Also, MO
When the SFET is used, a phase detection circuit effective in reducing power consumption can be obtained. The embodiment using the FET is shown in FIG.
Not only that, the same effect can be obtained by applying to FIG. 4 and FIG.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の位相検波器
によれば、可変位相2分配回路(90度位相分配回路)
の出力のI信号とQ信号の位相差を検出する位相検波回
路を2つ用いて出力を合成することにより、位相検波回
路に含まれる位相誤差成分θを打ち消すことができ、合
成出力からは入力のI信号とQ信号の位相差(φ1−φ
2)に応じたcos(φ1-φ2)の高精度の出力電圧が得られ
る。
As described above, according to the phase detector of the present invention, the variable phase 2 distribution circuit (90 degree phase distribution circuit).
By combining the outputs using two phase detection circuits that detect the phase difference between the I signal and the Q signal of the output of, the phase error component θ included in the phase detection circuit can be canceled, and the input from the combined output Phase difference between the I and Q signals (φ1-φ
A highly accurate output voltage of cos (φ1-φ2) according to 2) can be obtained.

【0061】従って合成回路からの位相検波電圧で可変
位相2分配回路の移相量を負帰還制御するPLLル−プ
をかけることで、可変位相2分配回路の出力のI信号と
Q信号の移相差(φ1−φ2)を正確にπ/2とする
(π/2)移相回路が得られる。更にかかる(π/2)
移相回路を用いて構成されたディジタル信号復調装置も
高精度のものが得られる。
Therefore, by applying a PLL loop for negative feedback control of the phase shift amount of the variable phase 2 distribution circuit with the phase detection voltage from the synthesis circuit, the I signal and the Q signal output from the variable phase 2 distribution circuit are shifted. A (π / 2) phase shift circuit in which the phase difference (φ1−φ2) is exactly π / 2 is obtained. It takes more (π / 2)
A highly accurate digital signal demodulator constructed by using a phase shift circuit can also be obtained.

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

【図1】本発明による位相検波器の一実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a phase detector according to the present invention.

【図2】図1に示す実施例について、位相差(φ1-φ2)
と出力電圧の関係を示した特性図である。
FIG. 2 is a phase difference (φ1-φ2) of the embodiment shown in FIG.
It is a characteristic view showing the relationship between the output voltage and.

【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明による位相検波器を用いて構成したPL
L制御(π/2)移相器の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a PL configured by using the phase detector according to the present invention.
It is a block diagram which shows the Example of L control ((pi) / 2) phase shifter.

【図7】図6で示したPLL制御(π/2)移相器を採
り入れて構成した、QPSK、MSK、QAM等のディ
ジタル信号を復調するディジタル信号復調装置の実施例
を示すブロック図である。
7 is a block diagram showing an embodiment of a digital signal demodulating device for demodulating a digital signal such as QPSK, MSK, QAM, which is configured by incorporating the PLL control (π / 2) phase shifter shown in FIG. .

【図8】本発明の更に別の実施例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図9】PLL制御(π/2)移相回路に用いられる一
般的な位相検波器を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a general phase detector used in a PLL control (π / 2) phase shift circuit.

【図10】図9に示す位相検波器の出力(Vout)特性を
示す特性図である。
10 is a characteristic diagram showing an output (Vout) characteristic of the phase detector shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…信号発生装置、2…90度位相分配回路(可変位相
2分配器)、3,4…位相検波回路、5…合成回路、
9,10…直流レベル調整回路、11〜22…トランジ
スタ、23,24…定電流源、25〜28…負荷抵抗、
113,114…ロ−パスフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Signal generator, 2 ... 90 degree phase distribution circuit (variable phase 2 divider), 3, 4 ... Phase detection circuit, 5 ... Synthesis circuit,
9, 10 ... DC level adjusting circuit, 11-22 ... Transistor, 23, 24 ... Constant current source, 25-28 ... Load resistance,
113, 114 ... Low-pass filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04L 27/14 27/227 9297−5K H04L 27/14 B 9297−5K 27/22 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location H04L 27/14 27/227 9297-5K H04L 27/14 B 9297-5K 27/22 B

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の信号と第2の信号の位相差を検出
する位相検波器において、 第1および第2の位相検波回路と合成回路を具備し、前
記第1の位相検波回路は第1および第2の入力端子と第
1の出力端子を持ち、前記第2の位相検波回路は第3お
よび第4の入力端子と第2の出力端子を持ち、 前記第2の位相検波回路の第3の入力端子は前記第1の
位相検波回路の第1の入力端子に対応し、前記第2の位
相検波回路の第4の入力端子は前記第1の位相検波回路
の第2の入力端子に対応し、前記第2の位相検波回路の
第2の出力端子は前記第1の位相検波回路の第1の出力
端子に対応し、 前記第1の信号を前記第1および第4の入力端子に入力
し、前記第2の信号を前記第2および第3の入力端子に
入力し、前記第1および第2の位相検波回路の出力を前
記合成回路で合成して位相検波出力とすることを特徴と
する位相検波器。
1. A phase detector for detecting a phase difference between a first signal and a second signal, comprising first and second phase detection circuits and a combining circuit, wherein the first phase detection circuit is a first phase detection circuit. The first phase detection circuit has first and second input terminals and a first output terminal, and the second phase detection circuit has third and fourth input terminals and a second output terminal. The third input terminal corresponds to the first input terminal of the first phase detection circuit, and the fourth input terminal of the second phase detection circuit is the second input terminal of the first phase detection circuit. Correspondingly, the second output terminal of the second phase detection circuit corresponds to the first output terminal of the first phase detection circuit, and the first signal is applied to the first and fourth input terminals. Input, the second signal is input to the second and third input terminals, and the first and second phase detection signals are input. A phase detector characterized in that the output of the circuit is combined by the combining circuit to obtain a phase detection output.
【請求項2】 請求項1に記載の位相検波器において、 前記第1の位相検波回路は、少なくとも第1〜第6のト
ランジスタ、第1、第2の負荷抵抗、および定電流源か
らなり、 前記第1および第2のトランジスタはエミッタ(又はソ
−ス)を共通とし、前記第3および第4のトランジスタ
はエミッタ(又はソ−ス)を共通とし、前記第1および
第3のトランジスタはコレクタ(又はドレイン)を共通
とし、前記第2および第4のトランジスタはコレクタ
(又はドレイン)を共通とし、前記第1および第4のト
ランジスタはベ−ス(又はゲ−ト)を共通とし、前記第
2および第3のトランジスタはベ−スを共通とし、 前記第5のトランジスタのコレクタ(又はドレイン)は
前記第1および第2のトランジスタのエミッタ(又はソ
−ス)に接続し、前記第6のトランジスタのコレクタ
(又はドレイン)は前記第3および第4のトランジスタ
のエミッタ(又はソ−ス)に接続し、前記第5、第6の
トランジスタのエミッタ(又はソ−ス)に前記定電流源
を接続し、前記第1および第3のトランジスタのコレク
タ(又はドレイン)に前記第1の負荷抵抗を接続し、前
記第2および第4のトランジスタのコレクタ(又はドレ
イン)に前記第2の負荷抵抗を接続し、 前記第2の位相検波回路は前記第1の位相検波回路と同
一の構成とし、前記第1の入力端子は第1および第2の
差動入力端子で構成し、前記第1の差動入力端子は前記
第1、第4のトランジスタのベ−ス(又はゲ−ト)に接
続され、前記第2の差動入力端子は前記第2、第3のト
ランジスタのベ−ス(又はゲ−ト)に接続され、前記第
2の入力端子は第3および第4の差動入力端子で構成
し、前記第3の差動入力端子は前記第5のトランジスタ
のベ−ス(又はゲ−ト)に接続され、前記第4の差動入
力端子は前記第6のトランジスタのベ−ス(又はゲ−
ト)に接続され、 前記第1の出力端子は、第1および第2の作動出力端子
で構成し、前記第1の作動出力端子は前記第1、第3の
トランジスタのコレクタ(又はドレイン)に接続され、
前記第2の作動出力端子は前記第2、第4のトランジス
タのコレクタ(又はドレイン)に接続されて成ることを
特徴とする位相検波器。
2. The phase detector according to claim 1, wherein the first phase detection circuit includes at least first to sixth transistors, first and second load resistors, and a constant current source, The first and second transistors have a common emitter (or source), the third and fourth transistors have a common emitter (or source), and the first and third transistors have collectors. (Or drain) in common, the second and fourth transistors in common in collector (or drain), the first and fourth transistors in common in base (or gate), The second and third transistors have a common base, and the collector (or drain) of the fifth transistor is connected to the emitters (or sources) of the first and second transistors. , The collector (or drain) of the sixth transistor is connected to the emitters (or sources) of the third and fourth transistors, and to the emitters (or sources) of the fifth and sixth transistors. The constant current source is connected, the first load resistor is connected to the collectors (or drains) of the first and third transistors, and the collector (or drain) of the second and fourth transistors is connected to the first load resistor. Two load resistors are connected, the second phase detection circuit has the same configuration as the first phase detection circuit, and the first input terminal includes first and second differential input terminals, The first differential input terminal is connected to the bases (or gates) of the first and fourth transistors, and the second differential input terminal is the bases of the second and third transistors. -Connected to the ground (or gate), in front The second input terminal is composed of third and fourth differential input terminals, the third differential input terminal being connected to the base (or gate) of the fifth transistor, The fourth differential input terminal is the base (or gate) of the sixth transistor.
The first output terminal is composed of first and second actuation output terminals, and the first actuation output terminal is connected to collectors (or drains) of the first and third transistors. Connected,
The phase detector, wherein the second operation output terminal is connected to the collectors (or drains) of the second and fourth transistors.
【請求項3】 請求項2に記載の位相検波器において、 前記第2の位相検波回路は少なくとも第1〜第6のトラ
ンジスタ、および定電流源からなり、 前記第1および第2のトランジスタはエミッタ(又はソ
−ス)を共通とし、前記第3および第4のトランジスタ
はエミッタ(又はソ−ス)を共通とし、前記第1および
第3のトランジスタはコレクタ(又はドレイン)を共通
とし、前記第2および第4のトランジスタはコレクタ
(又はドレイン)を共通とし、前記第1および第4のト
ランジスタはベ−ス(又はゲ−ト)を共通とし、前記第
2および第3のトランジスタはベ−ス(又はゲ−ト)を
共通とし、 前記第5のトランジスタのコレクタ(又はドレイン)は
前記第1および第2のトランジスタのエミッタ(又はソ
−ス)に接続し、前記第6のトランジスタのコレクタ
(又はドレイン)は前記第3および第4のトランジスタ
のエミッタ(又はソ−ス)に接続し、 前記第5、第6のトランジスタのエミッタ(又はソ−
ス)に前記定電流源を接続し、前記第1および第3のト
ランジスタのコレクタ(又はドレイン)に前記第1の位
相検波回路の第1の負荷抵抗を接続し、前記第2および
第4のトランジスタのコレクタ(又はドレイン)に前記
第1の位相検波回路の第2の負荷抵抗を接続し、前記第
1、第3のトランジスタのコレクタ(又はドレイン)お
よび前記第2、第4のトランジスタのコレクタ(又はド
レイン)を位相検波出力とすることを特徴とする位相検
波器。
3. The phase detector according to claim 2, wherein the second phase detection circuit includes at least first to sixth transistors and a constant current source, and the first and second transistors are emitters. (Or source) in common, the third and fourth transistors have a common emitter (or source), the first and third transistors have a common collector (or drain), and The second and fourth transistors have a common collector (or drain), the first and fourth transistors have a common base (or gate), and the second and third transistors have a base. (Or gate) in common, the collector (or drain) of the fifth transistor is connected to the emitters (or sources) of the first and second transistors, and The collector (or drain) of the first transistor is connected to the emitters (or sources) of the third and fourth transistors, and the emitters (or sources) of the fifth and sixth transistors are connected.
Connected to the constant current source, the first load resistor of the first phase detection circuit is connected to the collectors (or drains) of the first and third transistors, and the second and fourth The second load resistance of the first phase detection circuit is connected to the collector (or drain) of the transistor, and the collectors (or drains) of the first and third transistors and the collectors of the second and fourth transistors are connected. (Or drain) is a phase detection output, a phase detector.
【請求項4】 請求項2又は3に記載の位相検波器にお
いて、 前記第1の位相検波回路は、少なくとも第1〜第8のト
ランジスタ、第1、第2の負荷抵抗、および第1及び第
2の定電流源からなり、 前記第1のトランジスタのエミッタ(又はソ−ス)は前
記第5のトランジスタのコレクタ(ドレイン)に接続さ
れ、前記第2のトランジスタのエミッタ(又はソ−ス)
は前記第6のトランジスタのコレクタ(又はドレイン)
に接続され、前記第3のトランジスタのエミッタ(又は
ソ−ス)は前記第7のトランジスタのコレクタ(又はド
レイン)に接続され、前記第4のトランジスタのエミッ
タ(又はソ−ス)は前記第8のトランジスタのコレクタ
(又はドレイン)に接続され、 前記第5および第6のトランジスタのベース(又はゲー
ト)を共通とし、前記第6および第8のトランジスタの
ベース(又はゲート)を共通とし、前記第5および第6
のトランジスタのエミッタ(又はソ−ス)を共通とし、
前記第7および第8のトランジスタのエミッタ(又はソ
−ス)を共通とし、 前記第1および第2のトランジスタは第1の結合抵抗で
エミッタ(又はソ−ス)を結合し、前記第3および第4
のトランジスタは第2の結合抵抗でエミッタ(又はソ−
ス)を結合し、前記第5および第7のトランジスタは第
3の結合抵抗でエミッタ(又はソ−ス)を結合し、 前記第5、第6のトランジスタのエミッタ(又はソ−
ス)に前記第1の定電流源を接続し、前記第7、第8の
トランジスタのエミッタ(又はソ−ス)に前記第2の定
電流源を接続して成ることを特徴とする位相検波器。
4. The phase detector according to claim 2, wherein the first phase detection circuit includes at least first to eighth transistors, first and second load resistors, and first and second load resistors. 2 constant current source, the emitter (or source) of the first transistor is connected to the collector (drain) of the fifth transistor, and the emitter (or source) of the second transistor.
Is the collector (or drain) of the sixth transistor
The emitter (or source) of the third transistor is connected to the collector (or drain) of the seventh transistor, and the emitter (or source) of the fourth transistor is connected to the eighth transistor. Connected to the collectors (or drains) of the transistors, the fifth and sixth transistors have a common base (or gate), the sixth and eighth transistors have a common base (or gate), and 5 and 6
Common emitter (or source) of
The emitters (or sources) of the seventh and eighth transistors are commonly used, and the first and second transistors couple the emitters (or sources) with a first coupling resistor, and the third and Fourth
The second transistor is a second coupling resistor, and
The fifth and seventh transistors are coupled to the emitter (or source) by a third coupling resistor, and the emitters (or source) of the fifth and sixth transistors are coupled to each other.
Phase detection circuit, wherein the first constant current source is connected to the second constant current source and the emitters (or sources) of the seventh and eighth transistors are connected to the second constant current source. vessel.
【請求項5】 少なくとも信号発生装置、可変移相器、
第1の信号と第2の信号の位相差を検出する位相検波器
からなるPLL制御(π/2)移相器において、 前記信号発生装置は第3の信号を出力し、前記可変移相
器は前記第3の信号を入力し、前記第1および第2の信
号に分配して出力し、前記位相検波器は第1および第2
の位相検波回路を具備し、前記第1の位相検波回路は第
1および第2の入力端子と第1の出力端子を持ち、前記
第2の位相検波回路は第3および第4の入力端子と第2
の出力端子を持ち、 前記第2の位相検波回路の第3の端子は前記第1の位相
検波回路の第1の入力端子に対応し、前記第2の位相検
波回路の第4の端子は前記第1の位相検波回路の第2の
入力端子に対応し、前記第2の位相検波回路の第2の出
力端子は前記第1の位相検波回路の第1の出力端子に対
応し、 前記第1の信号を前記第1および第4の入力端子に入力
し、前記第2の信号を前記第2および第3の入力端子に
入力し、前記第1および第2の位相検波回路の出力を合
成回路で合成して位相検波出力とし、この位相検波出力
を前記可変移相器に帰還してPLL制御をかけるように
したことを特徴とする(π/2)移相器。
5. At least a signal generator, a variable phase shifter,
In a PLL control (π / 2) phase shifter including a phase detector that detects a phase difference between a first signal and a second signal, the signal generator outputs a third signal, and the variable phase shifter Inputs the third signal, distributes and outputs the first and second signals, and the phase detector outputs the first and second signals.
And a first output terminal, the first phase detection circuit has first and second input terminals, and the second phase detection circuit has third and fourth input terminals. Second
An output terminal of the second phase detection circuit, a third terminal of the second phase detection circuit corresponds to a first input terminal of the first phase detection circuit, and a fourth terminal of the second phase detection circuit is The second input terminal of the first phase detection circuit corresponds to the second output terminal of the second phase detection circuit corresponds to the first output terminal of the first phase detection circuit; Signal is input to the first and fourth input terminals, the second signal is input to the second and third input terminals, and the outputs of the first and second phase detection circuits are combined circuit. (Π / 2) phase shifter, wherein the phase detection output is fed back to the variable phase shifter for PLL control.
【請求項6】 少なくとも同期検波回路、信号発生装
置、可変移相器、第1の信号と第2の信号の位相差を検
出する位相検波器からなるディジタル信号復調装置にお
いて、 前記位相検波器は第1および第2の位相検波回路を具備
し、前記第1の位相検波回路は第1および第2の入力端
子と第1の出力端子を持ち、前記第2の位相検波回路は
第3および第4の入力端子と第2の出力端子を持ち、前
記第2の位相検波回路の第3の端子は前記第1の位相検
波回路の第1の入力端子に対応し、前記第2の位相検波
回路の第4の端子は前記第1の位相検波回路の第2の入
力端子に対応し、前記第2の位相検波回路の第2の出力
端子は前記第1の位相検波回路の第1の出力端子に対応
し、 前記第1の信号を前記第1および第4の入力端子に入力
し、前記第2の信号を前記第2および第3の入力端子に
入力し、前記第1および第2の位相検波回路の出力を合
成回路で合成して位相検波出力とし、この位相検波出力
を前記可変移相器に帰還してPLL制御をかけ、前記第
1、第2の信号を前記同期検波回路に入力して成ること
を特徴とするディジタル信号復調装置。
6. A digital signal demodulation device comprising at least a synchronous detection circuit, a signal generator, a variable phase shifter, and a phase detector for detecting a phase difference between a first signal and a second signal, wherein the phase detector is A first phase detection circuit having first and second input terminals and a first output terminal; and a second phase detection circuit having third and third phase detection circuits. 4 input terminals and a second output terminal, the third terminal of the second phase detection circuit corresponds to the first input terminal of the first phase detection circuit, and the second phase detection circuit. The fourth terminal of the first phase detection circuit corresponds to the second input terminal of the first phase detection circuit, and the second output terminal of the second phase detection circuit is the first output terminal of the first phase detection circuit. Corresponding to, inputting the first signal to the first and fourth input terminals, The second signal is input to the second and third input terminals, the outputs of the first and second phase detection circuits are combined by a combining circuit to form a phase detection output, and the phase detection output is used for the variable phase shift. A digital signal demodulating device, characterized in that the first and second signals are fed to the synchronous detection circuit by being fed back to a signal processing device for PLL control.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100709125B1 (en) * 2003-06-18 2007-04-18 한국전자통신연구원 Apparatus and Method of Adaptive Frequency Phase Locked Loop with Low Phase Jitter
WO2021024359A1 (en) * 2019-08-05 2021-02-11 三菱電機株式会社 Phase detector
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