JPH1041750A - 利得制御周波数変換回路 - Google Patents

利得制御周波数変換回路

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JPH1041750A
JPH1041750A JP8214078A JP21407896A JPH1041750A JP H1041750 A JPH1041750 A JP H1041750A JP 8214078 A JP8214078 A JP 8214078A JP 21407896 A JP21407896 A JP 21407896A JP H1041750 A JPH1041750 A JP H1041750A
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JP
Japan
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transistors
transistor
gain control
collector
frequency conversion
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JP8214078A
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Inventor
Takumi Ito
巧 伊藤
Susumu Ushida
進 牛田
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New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 利得制御の可能な周波数変換回路を提供す
る。 【解決手段】 ダブルバランスドミキサー回路におい
て、各LF変調トランジスタのエミッタに入力される相
補RF変調電流のそれぞれを2つの利得制御トランジス
タを介して電源に短絡し、この利得制御トランジスタの
ベースバイアスを制御して短絡インピーダンスを変化さ
せ、利得を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、TVやVTR等に
内蔵されるチューナに使用される周波数変換回路に関
し、特に周波数変換と同時に利得制御を行うことのでき
る利得制御周波数変換回路に関する。
【0002】
【従来の技術】TVやVTR等に内蔵されるチューナで
は、安定した信号処理を行うために受信RF周波数を周
波数変換回路を用いてIF周波数に変換し、IF増幅回
路、映像復調回路、映像増幅回路等に供給している。こ
のようなRF信号をIF信号に変換する周波数変換回路
としては古くから各種のものが開発されてきたが、図5
に示すダブルバランスドミキサーと呼ばれる回路も一般
的に良く使われる周波数変換回路の一つであり、周波数
変換に際して歪みが少ない特徴を持っている。
【0003】図5のダブルバランスドミキサー回路は、
2組のアナログ乗算回路から構成されており、各乗算回
路には、それぞれエミッタ抵抗21、22を介してエミ
ッターが接地され、ベースがバイアス電源18により一
定に保たれ、定電流源を構成する定電流NPNトランジ
スタ19、20のそれぞれのコレクタから定電流が供給
される。なお、定電流NPNトランジスタ19と20の
コレクタは直接あるいはバランス抵抗16を介して短絡
されており、2組のアナログ乗算回路は、それぞれに流
れる電流の和が一定となる様制御される。
【0004】この定電流NPNトランジスタ19、20
のコレクタには、それぞれベースがRF入力端子25、
26に接続され、バイアス電源15、17により定電流
NPNトランジスタ19、20より高位にバイアスされ
たRF変調NPNトランジスタ13、14が接続されて
いる。
【0005】このRF変調NPNトランジスタ13、1
4のそれぞれのコレクタには、それぞれベースがLF入
力端子23、24に接続され、バイアス電源4、11に
より、RF変調NPNトランジスタ13、14より更に
高位にバイアスされたLF変調NPNトランジスタ5、
7の組と8、10の組とが共にカスケード接続されてい
る。
【0006】さらに、RF変調NPNトランジスタ13
に接続し、LF入力端子23により制御されるLF変調
NPNトランジスタ5と、RF変調NPNトランジスタ
14に接続し、他のLF入力端子24により制御される
LF変調NPNトランジスタ8の、共に負荷抵抗2を介
して正の電源1に接続されたコレクタが、出力端子27
に接続され、またRF変調NPNトランジスタ13に接
続し、LF入力端子24により制御されるLF変調NP
Nトランジスタ7と、RF変調NPNトランジスタ14
に接続し、LF入力端子23により制御されるLF変調
NPNトランジスタ10の、共に負荷抵抗3を介して正
の電源1に接続されたコレクタが、出力端子28に接続
されている。
【0007】RF信号は、RF入力端子25、26の間
に相補的に入力され、LF変調NPNトランジスタ5、
7及び8、10の各組には、それぞれRF変調NPNト
ランジスタ13、14により電流増幅された相補RF信
号R、R_barのそれぞれが供給される。LF入力端子2
3、24の間にはLF(ローカル周波数)信号L、L_b
arが相補的に入力されるので、LF変調NPNトランジ
スタ5、7、8及び10の各コレクタには、RF信号と
LF信号が乗算された、それぞれ、L・R_bar、L_bar
・R_bar、L_bar・R、及びL・Rの電流が流れ、出力
端子27及び28には、(L・R_bar+L_bar・R)及
び(L_bar・R_bar+L・R)の信号が出力される。
【0008】図5のダブルバランスドミキサー回路で
は、このようにして、LF信号とRF信号が乗算され、
2つの出力端子27、28の間からRF信号とLF信号
の差分の周波数成分を取り出すことができる。またこの
乗算に当たって相補信号のそれぞれを乗算処理し、それ
らの和差信号を求めることにより、電流歪みを相殺する
ことができるので、歪みの少ない周波数変換を行うこと
ができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、安定し
た信号処理を行うためには、歪みが少ないばかりでな
く、振幅の一定したIF信号を得る必要があり、このた
め従来の周波数変換回路は、別途、出力IF信号強度に
より負帰還制御される可変利得増幅回路を設け、これと
組み合わせて使用する必要があった。
【0010】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、従来の周波数変換回路に簡単な素子
を付加することにより、従来の可変利得増幅回路の機能
をあわせ持った利得制御周波数変換回路を開発し、コス
トの低い、また電力消費が少なく信頼性の高いチューナ
を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の利得制御周波数変換回路は、それぞれの
エミッタが直接あるいは抵抗を介して互いに接続され
た、第1と第2のトランジスタ、この第1と第2のトラ
ンジスタのコレクタ電流の和を一定に制御する手段、前
記第1のトランジスタのコレクタにエミッタが接続され
た第3と第4のトランジスタ、前記第2のトランジスタ
のコレクタにエミッタが接続された第5と第6のトラン
ジスタ、前記第3のトランジスタのコレクタと前記第5
のトランジスタのコレクタに一端を接続し、他端を直流
電源に接続した第1の負荷、前記第4のトランジスタの
コレクタと前記第6のトランジスタのコレクタに一端を
接続し、他端を前記直流電源に接続した第2の負荷、及
びコレクタが前記直流電源に接続されそれぞれのエミッ
タが前記第1と第2のトランジスタのコレクタに接続さ
れた第7と第8のトランジスタとを備え、前記第1と第
2のトランジスタのベース間に相補RF(放送波周波
数)信号を入力し、互いに接続された前記第3と第6の
トランジスタのベースと、互いに接続された前記第4と
第5のトランジスタのベースとの間に相補LF(局部発
信周波数)信号を入力し、前記直流電源に接続された前
記第1と第2の負荷のそれぞれの他端から相補IF(中
間周波数)信号を出力し、前記第7と第8のトランジス
タのベースバイアス電位を、前記第3、第4、第5及び
第6のトランジスタのベースバイアス電位に対して変化
させて、このIF信号の出力利得を制御することを特徴
とする。
【0012】また、前記第1と第2のトランジスタのコ
レクタ電流の和を一定に制御する手段は、この第1と第
2のトランジスタのそれぞれのエミッタと接地間に接続
された第1と第2の定電流源であることを特徴とする。
【0013】また、前記第1と第2のトランジスタのコ
レクタ電流の和を一定に制御する手段は、この第1と第
2のトランジスタのそれぞれのエミッタの接続点あるい
はそれぞれのエミッタを接続する前記抵抗の中点と接地
間に接続された定電流源であることを特徴とする。
【0014】また、前記第3と第4のトランジスタのエ
ミッタと、前記第5と第6のトランジスタのエミッタ
は、それぞれ直接、前記第1と第2のトランジスタのコ
レクタに接続されたことを特徴とする。
【0015】また、前記第3と第4のトランジスタのエ
ミッタと、前記第5と第6のトランジスタのエミッタ
は、それぞれ抵抗を介して、前記第1と第2のトランジ
スタのコレクタに接続されたことを特徴とする。
【0016】また、前記第1と第2の負荷はそれぞれ抵
抗であること特徴とする。
【0017】またさらに、前記第1と第2の負荷はそれ
ぞれインダクタンスであること特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1〜図4は、本発明の各
実施形態に係る利得制御周波数変換回路の構成を示す回
路図であり、図5と同一符号は同一又は相当部分を示
す。
【0019】図1の実施形態では、図5のダブルバラン
スドミキサー回路の構成に加えて、RF変調NPNトラ
ンジスタ13のコレクタと電源間に、LF変調NPNト
ランジスタ5、7と並列に、利得制御NPNトランジス
タ6を、また、RF変調NPNトランジスタ14のコレ
クタと電源間に、LF変調NPNトランジスタ8、10
と並列に、利得制御NPNトランジスタ9を接続し、こ
の利得制御NPNトランジスタ6、9のベース電位を可
変バイアス電源12で制御する。
【0020】本実施形態の動作は、以下に説明するこの
利得制御NPNトランジスタに係る部分以外は図5の先
行例とまったく同様であるので、重複した説明は省略す
る。
【0021】本実施形態において、可変バイアス電源1
2の出力電圧が、LF変調NPNトランジスタ5、7、
8、10のバイアス電源4、11の出力電圧に比べて十
分に低い場合は、利得制御NPNトランジスタ6、9の
エミッタ・コレクタ間インピーダンスが十分に高いた
め、RF変調NPNトランジスタ13、14で変調され
た信号電流は、図5の先行例と同様に、LF変調NPN
トランジスタ5、7、8、10に流れ、LF信号により
変調され、出力端子27、28からは図5の先行例と同
一利得の出力信号が得られる。
【0022】可変バイアス電源12の出力電圧が上昇
し、利得制御NPNトランジスタ6、9のベースが順方
向にバイアスされると、利得制御NPNトランジスタ
6、9のインピーダンスが下がり、RF変調NPNトラ
ンジスタ13、14のコレクタ電流がそれぞれ利得制御
NPNトランジスタ6、9によりバイパスされ、LF変
調NPNトランジスタ5、7、8、10のエミッタに入
力されるRF変調信号電流が減衰され、従って出力利得
が低下する。例えば利得制御NPNトランジスタとLF
変調NPNトランジスタの特性が同一であり、負荷抵抗
2、3が小さい場合、可変バイアス電源12の出力電圧
を、バイアス電源4、11と等しく設定することによ
り、出力利得をほぼ半減することができる。
【0023】さらに可変バイアス電源12の電圧を上げ
ていくと、利得制御NPNトランジスタ6、9のインピ
ーダンスが十分低くなり、LF変調NPNトランジスタ
5、7、8、10のエミッタに入力されるRF変調信号
は0となり、従って出力端子27、28は共に電源電位
となり、出力利得が0となる。
【0024】このようにして、本実施形態によれば、従
来の周波数変換回路に利得制御NPNトランジスタ6、
9を付加し、このバイアス電位を制御するだけで、出力
利得をほぼ0にまで低下させることができ、簡素で利得
制御範囲の極めて大きい周波数変換回路を得ることがで
きる。
【0025】さらに、本実施例では、RF変調NPNト
ランジスタ13、14のコレクタ電流は可変バイアス電
源12の制御値の如何にかかわらず一定であり、従っ
て、RF入力端子25、26から見た入力インピーダン
スの変化がなく、総体の回路電流も一定であるため、安
定した利得制御を行うことができる。また、従来のダブ
ルバランスドミキサー回路と同様に、歪の少ない周波数
変換を行うことができる。
【0026】図2に示す実施形態は、図1の実施形態の
定電流NPNトランジスタ19、20、エミッタ抵抗2
1、22及び定電流NPNトランジスタ19、20のバ
イアス電源18により構成される2つの定電流源を、定
電流NPNトランジスタ31、バイアス電源32及びエ
ミッタ抵抗33により構成される1つの定電流源に置き
換えたもので、両乗算回路の電流は定電流NPNトラン
ジスタ31のコレクタからそれぞれバランス抵抗29、
30を介して供給される。本実施形態は、このバランス
抵抗29、30と定電流NPNトランジスタ31のエミ
ッタ抵抗33を調整して、RF入力端子25、26の入
力インピーダンスを調整することにより、電流歪みの最
小化、RF入力利得の調整を可能としたものであるが、
従来のダブルバランスドミキサー回路で説明したよう
に、RF変調NPNトランジスタ13、14のそれぞれ
のエミッタを直接この定電流NPNトランジスタ31の
コレクタに接続することとしてもよい。
【0027】図3に示す実施形態は、図1の実施形態に
おいて、RF変調NPNトランジスタ13、14のそれ
ぞれのコレクタ出力と、LF変調NPNトランジスタ、
利得制御NPNトランジスタのエミッタ入力との間に、
RF出力抵抗34、35を挿入したもので、この抵抗値
を調整して、各LF変調NPNトランジスタのエミッタ
入力インピーダンスを調整することにより、各LF変調
NPNトランジスタにおける電流歪みを最小化すること
ができる。
【0028】また、図4に示す実施形態は、図2の実施
形態のLF変調NPNトランジスタ5、8及び7、10
の負荷抵抗2、3をそれぞれ負荷インダクタンス36、
37に置き換えたもので、利得を大きくするために負荷
を大きくしても実質電源電圧が下がらないため、各トラ
ンジスタのコレクタ・エミッタ間電圧の低下による電圧
歪みの発生を防止することができ、従って歪みを増大す
ることなく電源電圧を下げることができる。
【0029】なお、以上説明した図1〜図4の各実施形
態では、電源は接地電位に対して高電位であり、各トラ
ンジスタはNPNトランジスタであるとして説明した
が、電源を接地電位に対して低電位とし、PNPトラン
ジスタを用いても、各バイアス電源の電圧値を適当に設
定することによりまったく同様に、本発明の利得制御周
波数変換回路を提供できることは明らかである。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る利得
制御周波数変換回路によれば、別途可変利得増幅回路を
設けることなく、広い利得制御範囲で周波数変換を行う
ことができ、また利得制御量の如何にかかわらず回路電
流が一定であるため温度変化が少なく、RF信号入力イ
ンピーダンスの変化も少なく、集積回路化にも適してい
るので、低コストで、消費電力が少なく、安定した、歪
みの少ない、信頼性の高いチューナを提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す回路図である。
【図2】本発明の他の実施形態を示す回路図である。
【図3】本発明のさらに他の実施形態を示す回路図であ
る。
【図4】本発明のさらに他の実施形態を示す回路図であ
る。
【図5】従来の周波数変換回路の例を示す回路図であ
る。
【符号の説明】 1 電源 2、3 負荷抵抗 4、11、15、17、18、32 バイアス電源 5、7、8、10 LF変調NPNトランジスタ 6、9 利得制御NPNトランジスタ 12 可変バイアス電源 13、14 RF変調NPNトランジスタ 16、29、30 バランス抵抗 19、20、31 定電流NPNトランジスタ 21、22、33 エミッタ抵抗 23、24 LF入力端子 25、26 RF入力端子 27、28 出力端子 34、35 RF出力抵抗 36、37 負荷インダクタンス

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれのエミッタが直接あるいは抵抗
    を介して互いに接続された、第1と第2のトランジス
    タ、 この第1と第2のトランジスタのコレクタ電流の和を一
    定に制御する手段、 前記第1のトランジスタのコレクタにエミッタが接続さ
    れた第3と第4のトランジスタ、 前記第2のトランジスタのコレクタにエミッタが接続さ
    れた第5と第6のトランジスタ、 前記第3のトランジスタのコレクタと前記第5のトラン
    ジスタのコレクタに一端を接続し、他端を直流電源に接
    続した第1の負荷、 前記第4のトランジスタのコレクタと前記第6のトラン
    ジスタのコレクタに一端を接続し、他端を前記直流電源
    に接続した第2の負荷、及びコレクタが前記直流電源に
    接続されそれぞれのエミッタが前記第1と第2のトラン
    ジスタのコレクタに接続された第7と第8のトランジス
    タとを備え、 前記第1と第2のトランジスタのベース間に相補RF
    (放送波周波数)信号を入力し、 互いに接続された前記第3と第6のトランジスタのベー
    スと、互いに接続された前記第4と第5のトランジスタ
    のベースとの間に相補LF(局部発信周波数)信号を入
    力し、 前記直流電源に接続された前記第1と第2の負荷のそれ
    ぞれの他端から相補IF(中間周波数)信号を出力し、 前記第7と第8のトランジスタのベースバイアス電位
    を、前記第3、第4、第5及び第6のトランジスタのベ
    ースバイアス電位に対して変化させて、このIF信号の
    出力利得を制御する利得制御周波数変換回路。
  2. 【請求項2】 前記第1と第2のトランジスタのコレク
    タ電流の和を一定に制御する手段は、この第1と第2の
    トランジスタのそれぞれのエミッタと接地間に接続され
    た第1と第2の定電流源であることを特徴とする請求項
    1に記載の利得制御周波数変換回路。
  3. 【請求項3】 前記第1と第2のトランジスタのコレク
    タ電流の和を一定に制御する手段は、この第1と第2の
    トランジスタのそれぞれのエミッタの接続点あるいはそ
    れぞれのエミッタを接続する前記抵抗の中間点と接地間
    に接続された定電流源であることを特徴とする請求項1
    に記載の利得制御周波数変換回路。
  4. 【請求項4】 前記第3と第4のトランジスタのエミッ
    タと、前記第5と第6のトランジスタのエミッタは、そ
    れぞれ直接、前記第1と第2のトランジスタのコレクタ
    に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の利得制
    御周波数変換回路。
  5. 【請求項5】 前記第3と第4のトランジスタのエミッ
    タと、前記第5と第6のトランジスタのエミッタは、そ
    れぞれ抵抗を介して、前記第1と第2のトランジスタの
    コレクタに接続されたことを特徴とする請求項1に記載
    の利得制御周波数変換回路。
  6. 【請求項6】 前記第1と第2の負荷はそれぞれ抵抗で
    あること特徴とする請求項1に記載の利得制御周波数変
    換回路。
  7. 【請求項7】 前記第1と第2の負荷はそれぞれインダ
    クタンスであること特徴とする請求項1に記載の利得制
    御周波数変換回路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6177839B1 (en) 1998-02-20 2001-01-23 Nec Corporation Variable gain amplifier circuit
WO2008066208A1 (fr) * 2006-12-01 2008-06-05 Nsc Co., Ltd. Circuit mélangeur
JP2013504963A (ja) * 2009-09-16 2013-02-07 メディア テック シンガポール ピーティーイー.リミテッド ミキサ回路、集積回路装置及び無線周波数通信ユニット
TWI481188B (zh) * 2009-11-16 2015-04-11 Hangzhou Silan Microelect Co Adjustable gain amplifier

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