JPH11298254A - ミキサ回路 - Google Patents

ミキサ回路

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JPH11298254A
JPH11298254A JP9636698A JP9636698A JPH11298254A JP H11298254 A JPH11298254 A JP H11298254A JP 9636698 A JP9636698 A JP 9636698A JP 9636698 A JP9636698 A JP 9636698A JP H11298254 A JPH11298254 A JP H11298254A
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JP
Japan
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current
circuit
differential
mixer
mixer circuit
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JP9636698A
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English (en)
Inventor
Masatoshi Kunishi
昌利 國司
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低電圧で出力ダイナミックレンジが広いミキ
サ回路を提供すること。 【解決手段】 差動入力信号BB+、BB−用の差動対
に電流の比が2:1の第1および第2の電流源11,1
2を適用し、BB+、BB−に応答する電流を直接的に
取り出してQ7,Q8によってローカル信号LO1,L
O2用のダブルバランスドミキサにミラーする。入力信
号BB+、BB−用の差動回路とローカル信号LO1,
LO2用の差動回路とを分けることによって、出力段の
飽和が緩和され、そのため低電圧でかつ出力ダイナミッ
クレンジが広いミキサ回路が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術的分野】本発明はミキサ回路に関
し、特に無線通信機における周波数変換処理を行うFold
ing 構成のダブルバランスミキサに適したミキサ回路に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のミキサ回路の例として、差動回路
を縦方向に2段に積み重ねたダブルバランス型のものが
あり、例えば実開昭61−136646号公報に開示さ
れている。
【0003】図4はこの様なダブルバランス型のミキサ
回路を示している。
【0004】この回路が出力できる最大振幅を求める
と、電源電圧をVcc、バイポーラトランジスタQ1〜
Q6(以下、“Q*”で記述したものはバイポーラトラ
ンジスタを示す)のコレクタ−エミッタ間の飽和電圧を
Vsat とし、定電流源13の両端の電位がともに等しく
Vcとした時、出力できる最大振幅Vomaxは、
【0005】
【数1】 Vomax=( Vcc−Vc−2*Vsat )/2 (1) となる。
【0006】さらにFolding 構成のミキサ回路の例とし
て、例えば“A 2v 2GHz Si-BipolarDirect Conversion
Quadrature Modulator : ISSCC Vol.31 Feb. 1996”が
ある。この文献では、例えば図5のようなFolding 構成
のミキサ回路が紹介されている。同図に示すミキサ回路
は、ローカル信号用の2つのシングルバランドミキサ
と、この2つのシングルバランドミキサに差動入力信号
BB+、BB−を電流ミラーする差動電流ミラー回路と
を有し、2つのシングルバランドミキサにおいて差動ロ
ーカル信号LO+,LO−と電流ミラーされた差動入力
信号BB+、BB−とをミックスして周波数変換された
差動出力信号OUT+,OUT−を得るものである。こ
のミキサ回路の動作原理は以下のようなものである。
【0007】差動入力信号BB+、BB−によりQ5、
Q6には当該差動入力信号に応答する電流が流れる。そ
の電流がQ5,Q6のコレクタ側の抵抗RL3、RL4
によって電圧に変換され、その電圧をQ14,Q17の
エミッタフォロアを介して出力することによってVbeだ
け低下した電圧がQ15、Q18に供給されることで再
び電流に変換され、その電流をQ16,Q19に電流ミ
ラーして差動対Q1,2及びQ3、Q4を駆動すること
でミキサ動作を実現している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図4に示す回路は、式
(1)に示すように差動対を2段重ねしているために2
倍のVsat が必要となる。そのため低電圧化に限界があ
った。
【0009】一方、図5に示す回路は、前述したように
2段階の電圧−電流変換を必要としているので図4の従
来のダブルバランスミキサに比べて電流マッチングが悪
い。つまり従来のミキサ回路に比べて若干低電圧まで動
作できるというメリットはあるが、消費電流やアナログ
的な性能の面で大きなメリットはない。その理由は、Fo
lding 構成によることで電流ミラーの回路が増えるので
その分回路規模が増加し、さらに前述の回路動作説明よ
り、2段階の電圧−電流変換を要するので、この変換部
のマッチング(または変動)によって生ずるオフセット
等でアナログ的な性能の劣化が避けられないからであ
る。
【0010】本発明は、出力ダイナミックレンジを広く
することで無線通信機の特性を向上させ、かつ低電圧で
も性能が劣化しないミキサ回路を提供することを課題と
している。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、Folding 構成のミキサ回路であ
って、差動入力信号が供給される差動回路と、前記入力
信号が供給される差動回路に定電流供給する電流源と、
ローカル信号が供給される差動回路と、前記差動入力信
号が供給される差動回路から前記入力信号に応答する電
流を差し引いた電流を直接的に取り出して前記ローカル
信号が供給される差動回路へ電流ミラーする手段とを具
えたことを特徴とする。
【0012】また請求項2の発明は、請求項1におい
て、前記電流源が、前記入力信号が供給される差動回路
および前記電流ミラー手段に電流を供給する第1の電流
源と、前記入力信号が供給される差動回路を駆動する第
2の電流源とを有することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明では、出力ダイナミックレ
ンジを広げることと、低電圧でもミキサ動作を保証する
ためにFolding 構成のミキサ回路を採用する。その際、
従来の欠点を改良するために図1に示すように、差動入
力信号BB+、BB−を入力する差動対Q5,Q6に適
用する2組の電流源を用意する。一方は電流値が2I の
DC電流を各々供給する第1の電流源11であって、図2
の、Q5、Q7及びQ6、Q8のコレクタに電流を供給
する。もう一方は電流値がI のDC電流でQ5,Q6から
なる差動対を駆動する第2の電流源12である。
【0014】Q5、Q6には差動入力信号BB+、BB
−に応答する電流が流れ、その電流和はI である。Q
5、Q6の各エミッタ電流をIe5,Ie6とすると
【0015】
【数2】 Ie5+Ie6=1 (2) が成り立つ。
【0016】Q7、Q8には2I から差動入力信号BB
+、BB−に応答する電流を差し引いた差電流が流れ
る。Q5、Q6、Q7、Q8の各コレクタ電流をIc
5,Ic6,Ic7,Ic8とすると、
【0017】
【数3】 Ic7=2I−Ic5 (3) Ic8=2I−Ic6 (4) が成り立つ。
【0018】Q7、Q8に流れる電流は、ダブルバラン
スドミキサのQ9,Q10,Q11,Q12にミラーさ
れ、同ダブルバランスドミキサにおいて、ローカル信号
LO+,LO−とミックスされ、周波数変換後の信号が
差動出力信号OUT+,OUT−として出力される。
【0019】上記構成によると、図5に示してあるRL
3、RL4の電圧をQ14、Q17で受けてQ15、Q
18に電流を供給する電圧−電流変換が不要になる。よ
ってマッチングに起因する性能劣化は低減できる。
【0020】図2に示すFolding 構成のミキサ回路の最
大振幅は次式の様になる。
【0021】
【数4】 Vomax=(Vcc−Vc−Vsat )/2 (5) この式から、従来のダブルバランスミキサ回路のダイナ
ミックレンジより本実施形態のほうが広い、という結果
を得る。つまり従来のダブルバランスミキサ回路よりも
低電圧での動作が可能である。
【0022】以上の様に本実施形態はFolding 構成のダ
ブルバランスミキサ回路の欠点を改良することでよりよ
い電流マッチングを実現し、さらに従来のダブルバラン
スミキサ回路のダイナミックレンジを広げ、そしてより
低電圧動作を可能とした。
【0023】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0024】ミキサ回路は送信または受信の周波数変換
器として一般的に使用されるが、これは本発明の適用範
囲内である。さらにSSBミキサ回路についても本発明
の適用範囲内である。
【0025】〈実施例1〉第1の電流源11をpnp トラ
ンジスタ、第2の電流源12をnpn トランジスタで実現
した回路を図3に示す。Q5に流れるコレクタ電流とQ
7に流れるコレクタ電流の和が常に2I になり、Q7に
は2I からQ5のコレクタ電流を差し引いた電流(2I
−Ic5)が現れる。Q6、Q8の動作についても同様
である。
【0026】Q7(Q8)に流れる電流がゼロもしくは
非常に小さくなるとトランジスタがオフ状態になってし
まい、再び電流が流れても復帰に時間がかかり、その結
果周波数応答が悪くなる。
【0027】第1および第2の電流源の電流の比を2:
1にすることにより、Q7またはQ8のコレクタ電流は
最大で2I 、最小でI となり、Q7(Q8)の電流はゼ
ロになることはない。そのためQ7(Q8)は常に最適
の動作状態にあり、高周波に対する応答も良好である。
【0028】〈実施例2〉第1の電流源11をPMOSトラ
ンジスタ、第2の電流源12をnpn トランジスタで実現
した回路を図6に示す。第1の電流源11を構成する素
子のfT が特性に影響する場合、本実施例を用いると良
い。MOS トランジスタはサイズ(W/L) の小さいものに多
くの電流を流すとfT が高くなる特性があるので、第1
の電流源11にサイズの小さいPMOSトランジスタを使用
することにより動作帯域の広いミキサ動作が実現でき
る。
【0029】〈実施例3〉第1の電流源11をPMOSトラ
ンジスタ、第2の電流源12をNMOSトランジスタで実現
した回路を図7に示す。寄生容量が気にならない帯域に
適した回路構成である。差動入力信号BB+、BB−を
入力する差動対をNMOSトランジスタM5,M6(以下、
“M*”で記述したものは、MOS トランジスタを示
す。)で構成し、ダブルバランスドミキサを構成するト
ランジスタおよびこれに差動対M5,M6からの電流を
ミラーするトランジスタをNMOSトランジスタM1〜M
4、M7〜M12で構成した。
【0030】〈実施例4〉帯域が必要な差動対のみnpn
トランジスタで構成し(Q1〜Q6および第1の電流
源)、その他の素子はMOS で構成し(M7〜M12)た
回路を図8に示す。M7(M8)のサイズを小さくして
かつそれに流す電流を多くすることにより高周波での応
答が良好になり、動作帯域の広いミキサ動作が実現でき
る。
【0031】
【発明の効果】以上説明してきたように、Folding 構成
のミキサ回路を改良し、従来のダブルバランスミキサ回
路よりダイナミックレンジを広げ、かつ低電圧動作を可
能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した2組の電流源の構成を示す図
である。
【図2】本発明のミキサ回路の構成を示す図である。
【図3】第1の電流源をpnp トランジスタで実現した場
合の実施例を示す図である。
【図4】従来のダブルバランスミキサ回路を示す図であ
る。
【図5】従来のFolding 構成のミキサ回路例を示す図で
ある。
【図6】第1の電流源をPMOSトランジスタで実現した場
合の実施例を示す図である。
【図7】第1および第2の電流源をCMOSで実現した場合
の実施例を示す図である。
【図8】差動対をnpn トランジスタで構成しその他の素
子はMOS で実現した場合の実施例を示す図である。
【符号の説明】
11 第1の電流源 12 第2の電流源 Q1〜Q12 トランジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Folding 構成のミキサ回路であって、差
    動入力信号が供給される差動回路と、前記入力信号が供
    給される差動回路に定電流供給する電流源と、ローカル
    信号が供給される差動回路と、前記差動入力信号が供給
    される差動回路から前記入力信号に応答する電流を差し
    引いた電流を直接的に取り出して前記ローカル信号が供
    給される差動回路へ電流ミラーする手段とを具えたこと
    を特徴とするミキサ回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記電流源が、前記入力信号が供給される差動回路およ
    び前記電流ミラー手段に電流を供給する第1の電流源
    と、前記入力信号が供給される差動回路を駆動する第2
    の電流源とを有することを特徴とするミキサ回路。
JP9636698A 1998-04-08 1998-04-08 ミキサ回路 Withdrawn JPH11298254A (ja)

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JP9636698A JPH11298254A (ja) 1998-04-08 1998-04-08 ミキサ回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2818831A1 (fr) * 2000-12-22 2002-06-28 St Microelectronics Sa Dispositif de transposition de frequence a admissibilite elevee
JP2004528770A (ja) * 2001-04-09 2004-09-16 フィリップス エレクトロニクス ノース アメリカ コーポレイション 送信装置のためのパワーミキサアーキテクチャ
KR100669246B1 (ko) 2004-12-21 2007-01-15 한국전자통신연구원 광대역 하향 능동 혼합기

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2818831A1 (fr) * 2000-12-22 2002-06-28 St Microelectronics Sa Dispositif de transposition de frequence a admissibilite elevee
WO2002052716A1 (fr) * 2000-12-22 2002-07-04 Stmicroelectronics Sa Dispositif de transposition de frequence
JP2004528770A (ja) * 2001-04-09 2004-09-16 フィリップス エレクトロニクス ノース アメリカ コーポレイション 送信装置のためのパワーミキサアーキテクチャ
KR100669246B1 (ko) 2004-12-21 2007-01-15 한국전자통신연구원 광대역 하향 능동 혼합기

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Effective date: 20050705