JPS6038905A - 二重平衡ミクサ回路 - Google Patents
二重平衡ミクサ回路Info
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- JPS6038905A JPS6038905A JP59139791A JP13979184A JPS6038905A JP S6038905 A JPS6038905 A JP S6038905A JP 59139791 A JP59139791 A JP 59139791A JP 13979184 A JP13979184 A JP 13979184A JP S6038905 A JPS6038905 A JP S6038905A
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- transistor
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/14—Balanced arrangements
- H03D7/1425—Balanced arrangements with transistors
- H03D7/1433—Balanced arrangements with transistors using bipolar transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/14—Balanced arrangements
- H03D7/1425—Balanced arrangements with transistors
-
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- H03D7/1425—Balanced arrangements with transistors
- H03D7/1441—Balanced arrangements with transistors using field-effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/14—Balanced arrangements
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- H03D7/1458—Double balanced arrangements, i.e. where both input signals are differential
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/14—Balanced arrangements
- H03D7/1425—Balanced arrangements with transistors
- H03D7/1491—Arrangements to linearise a transconductance stage of a mixer arrangement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエミッタが共通第1エミツタ端子に接続された
第1及び第2トランジスタから成る第1差動]−ランジ
スタ対と、エミッタが共通第2エミツタ端子に接続され
た第3及び第4トランジスタから成る第2差動1〜ラン
ジスタ対とを具え、第1及び第111・ランジスタのベ
ースと第2及び第3トランジスタのベースとを共通第1
ベース端子及び共通第2ベース端子に夫々接続して、こ
のベース端子間に混合信号を供給し、ほかに電圧−電流
変換器を具え、該電圧−電流変換器は入力信号の受信用
入力端子と、第1及び第2エミツタ端子に夫々接続され
た第1及び第2出力端子とを有する二重平衡ミクサ回路
に関するものである。
第1及び第2トランジスタから成る第1差動]−ランジ
スタ対と、エミッタが共通第2エミツタ端子に接続され
た第3及び第4トランジスタから成る第2差動1〜ラン
ジスタ対とを具え、第1及び第111・ランジスタのベ
ースと第2及び第3トランジスタのベースとを共通第1
ベース端子及び共通第2ベース端子に夫々接続して、こ
のベース端子間に混合信号を供給し、ほかに電圧−電流
変換器を具え、該電圧−電流変換器は入力信号の受信用
入力端子と、第1及び第2エミツタ端子に夫々接続され
た第1及び第2出力端子とを有する二重平衡ミクサ回路
に関するものである。
かかるミクサ回路は、例えばラジオ受信機、テレビジョ
ン受像機及び自動車用電話受信機に使用されている。
ン受像機及び自動車用電話受信機に使用されている。
かかるミクサ回路は、オランダ国特許願第82゜00.
959号明細書に記載されたワンチップに集積化された
FM受信機に使用するのが特に好適である。このFM受
信機は集積回路TD A 7000として市販されてい
る。このFM受信機において、アンテナからの無線周波
信号を電圧−電流変換器の入力側に供給し、ここでアン
テナからの信号を増幅し、逆位相にして第1及び第2差
動トランジスタ対の共通第1エミツタ端子及び共通第2
エミツタ端子に夫々供給する。さらに発振器からの信号
を第1及び第2共通ベース端子に供給して、アンテナか
らの無線周波信号と混合し中間周波信号を形成する。
959号明細書に記載されたワンチップに集積化された
FM受信機に使用するのが特に好適である。このFM受
信機は集積回路TD A 7000として市販されてい
る。このFM受信機において、アンテナからの無線周波
信号を電圧−電流変換器の入力側に供給し、ここでアン
テナからの信号を増幅し、逆位相にして第1及び第2差
動トランジスタ対の共通第1エミツタ端子及び共通第2
エミツタ端子に夫々供給する。さらに発振器からの信号
を第1及び第2共通ベース端子に供給して、アンテナか
らの無線周波信号と混合し中間周波信号を形成する。
受信機の品質を制限する重要なパラメータは、受信機の
ダイナミックレンジである。このダイナミックレンジは
、聴取し得る受信に必要な最小信号電力と相互変調積に
より妨害されることなく受信できる最大信号電力との差
であり普通dB (デシベル)で表す。既知の受信機に
J3いて、実際にはアンテナを直接ミグ9回路の入力に
接続するため、受信機のダイナミックレンジがほとんど
大部分ミクサ回路ダイナミックレンジに依存する。これ
はミクサ回路に発生した雑音及び相互変調積がアンテナ
からの信号と殆んど区別できないためである。
ダイナミックレンジである。このダイナミックレンジは
、聴取し得る受信に必要な最小信号電力と相互変調積に
より妨害されることなく受信できる最大信号電力との差
であり普通dB (デシベル)で表す。既知の受信機に
J3いて、実際にはアンテナを直接ミグ9回路の入力に
接続するため、受信機のダイナミックレンジがほとんど
大部分ミクサ回路ダイナミックレンジに依存する。これ
はミクサ回路に発生した雑音及び相互変調積がアンテナ
からの信号と殆んど区別できないためである。
斯る回路においてミクサ回路の極めて高い周波数までの
品質は電圧−電流変換器の品質により決まることを確か
めた。
品質は電圧−電流変換器の品質により決まることを確か
めた。
既知の受信機において、電圧−電流変換器は差動増幅器
を具え、この増幅器は、シングルエンド駆動形で無線周
波信号を受信し、この増幅器のトランジスタのコレクタ
を第1及び第2差動トランジスタ対の第1及び第2共通
エミッタ端子に結合する。斯る差動増幅器の雑音、特に
相互変調特性が例えばカーラジオに使用りる際の回路に
課せられた厳しい要求を満足するには不十分であること
を確かめた。この相互変調は差動増幅器の非直線性の原
因となっている。従って差動増幅器の1−ランジスタの
エミツタ路に抵抗を配置することにより差動増幅器の直
線性を改善することができるがその結果雑音特性が劣化
する。
を具え、この増幅器は、シングルエンド駆動形で無線周
波信号を受信し、この増幅器のトランジスタのコレクタ
を第1及び第2差動トランジスタ対の第1及び第2共通
エミッタ端子に結合する。斯る差動増幅器の雑音、特に
相互変調特性が例えばカーラジオに使用りる際の回路に
課せられた厳しい要求を満足するには不十分であること
を確かめた。この相互変調は差動増幅器の非直線性の原
因となっている。従って差動増幅器の1−ランジスタの
エミツタ路に抵抗を配置することにより差動増幅器の直
線性を改善することができるがその結果雑音特性が劣化
する。
ドイツ国公開公報第31.40.417号においては、
差動増幅器を省略することが提案されている。即ち、差
動増幅器の代わりにミクサ回路の差動トランジスタ対人
々の共通エミツタ路に1個の抵抗を配置し、無線周波信
号を結合コンデンサを経てこれら抵抗に供給するように
している。しかし、この装置には発振器の信号用入力部
とアンテナとの間に直接信号路が形成され発振器から信
号及びその^周波により生ずる干渉がアンテナを経て放
射される欠点がある。
差動増幅器を省略することが提案されている。即ち、差
動増幅器の代わりにミクサ回路の差動トランジスタ対人
々の共通エミツタ路に1個の抵抗を配置し、無線周波信
号を結合コンデンサを経てこれら抵抗に供給するように
している。しかし、この装置には発振器の信号用入力部
とアンテナとの間に直接信号路が形成され発振器から信
号及びその^周波により生ずる干渉がアンテナを経て放
射される欠点がある。
本発明の目的は相互変調特性及び雑音特性を改善したミ
クサ回路に提供せんどするにある。
クサ回路に提供せんどするにある。
このため本発明は二重平衡ミクサ回路において、前記電
圧−電流変換器は第5及び第6トランジスタを有する平
衡ベース設置回路を具え、これら第5及び第6トランジ
スタは、そのベースを信号電流用に設置し、コレクタを
第1及び第2エミツタ端子に夫々接続し、エミッタを各
電流源素子を経て共通電源端子に接続し、該エミッタに
よっ−C電圧−電流変換器の入ツノ端子を形成するよう
にしたことを特徴とする。
圧−電流変換器は第5及び第6トランジスタを有する平
衡ベース設置回路を具え、これら第5及び第6トランジ
スタは、そのベースを信号電流用に設置し、コレクタを
第1及び第2エミツタ端子に夫々接続し、エミッタを各
電流源素子を経て共通電源端子に接続し、該エミッタに
よっ−C電圧−電流変換器の入ツノ端子を形成するよう
にしたことを特徴とする。
本発明は平衡型ベース接地回路が差動増幅器よりも良好
な直線性、従って良好な相互変調特性を示し、更に差動
増幅器よりも良好な信号対雑音比を有すると云う事実を
基として成したものである。
な直線性、従って良好な相互変調特性を示し、更に差動
増幅器よりも良好な信号対雑音比を有すると云う事実を
基として成したものである。
入力信号は第5及び第6トランジスタのエミッタに逆位
相で供給する必要がある。信号電圧源を浮動状態とする
場合には、これをエミッタ間に直接接続することができ
る。信号電圧源の一方の端子を例えば接地して定電圧と
する場合には入力信号を変圧器の一次巻線の一端に供給
し、−次巻線の他端を定電圧の端子に接続する。この変
圧器は第1及び第2の2次巻線を具え、これら2次巻線
はその一端を共通端子に接続し、他端を第5及び第6ト
ランジスタのエミッタに夫々接続する。この2個の2次
巻線の共通端子を上記定電圧の端子に接続するか、或い
は共通端子に信号電流が流れないため浮動状態どするこ
ともできる。
相で供給する必要がある。信号電圧源を浮動状態とする
場合には、これをエミッタ間に直接接続することができ
る。信号電圧源の一方の端子を例えば接地して定電圧と
する場合には入力信号を変圧器の一次巻線の一端に供給
し、−次巻線の他端を定電圧の端子に接続する。この変
圧器は第1及び第2の2次巻線を具え、これら2次巻線
はその一端を共通端子に接続し、他端を第5及び第6ト
ランジスタのエミッタに夫々接続する。この2個の2次
巻線の共通端子を上記定電圧の端子に接続するか、或い
は共通端子に信号電流が流れないため浮動状態どするこ
ともできる。
図面につき、本発明の二重平衡ミクサ回路の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
二重平衡ミクサ回路は、共通第1エミツタ端子3を有す
る第1差動トランジスタ対T1及びT2と、共通第2エ
ミツタ端子4を有する第2差動トランジスタ対T3及び
T4とを具える。トランジスタT1及びT4のベースを
共通第1ベース端子1に接続すると共にトランジスタT
2及びT3のベースを共通第2ベース端子2に接続覆る
。トランジスタT3のコレクタをトランジスタT1のコ
レクタに接続し、このコレクタをインピーダンス5を経
て正の電力供給線路7に接続する。同様に、トランジス
タT2のコレクタをトランジスタT4の]レクタに接続
し、このコレクタをインピーダンス6を経て正の電力供
給線路7に接続する。第1及び第2差動トランジスタ対
のトランジスタの導通切換えを行う発振器の信号をベー
ス端子1及び2間に供給する。アンテナからの無線周波
信号を第1及び第2差動トランジスタ対のエミッタ電流
に重畳し、この重畳した電流をエミッタ端子3及び4に
供給する。ミクザ回路は発振器の信号と無線周波信号と
の乗算を行って発振器の信号の周波数と無線周波信号の
周波数との和及び差に相当する信号を差動トランジスタ
対のコレクタに発生する。更に帯域通過フィルタ或いは
低域通過フィルタにより上記画周波数の差の信号、即ち
中間周波信号を得ることができる。
る第1差動トランジスタ対T1及びT2と、共通第2エ
ミツタ端子4を有する第2差動トランジスタ対T3及び
T4とを具える。トランジスタT1及びT4のベースを
共通第1ベース端子1に接続すると共にトランジスタT
2及びT3のベースを共通第2ベース端子2に接続覆る
。トランジスタT3のコレクタをトランジスタT1のコ
レクタに接続し、このコレクタをインピーダンス5を経
て正の電力供給線路7に接続する。同様に、トランジス
タT2のコレクタをトランジスタT4の]レクタに接続
し、このコレクタをインピーダンス6を経て正の電力供
給線路7に接続する。第1及び第2差動トランジスタ対
のトランジスタの導通切換えを行う発振器の信号をベー
ス端子1及び2間に供給する。アンテナからの無線周波
信号を第1及び第2差動トランジスタ対のエミッタ電流
に重畳し、この重畳した電流をエミッタ端子3及び4に
供給する。ミクザ回路は発振器の信号と無線周波信号と
の乗算を行って発振器の信号の周波数と無線周波信号の
周波数との和及び差に相当する信号を差動トランジスタ
対のコレクタに発生する。更に帯域通過フィルタ或いは
低域通過フィルタにより上記画周波数の差の信号、即ち
中間周波信号を得ることができる。
無線周波信号はアンテナ電圧の形態で得られ且つ電流と
して、差動トランジスタ対のエミッタ電流に重畳り−る
必要があるため、電圧−電流変換器が必要となる。この
電圧−電流変換器はトランジスタT5及び−「6を具え
、これらトランジスタのコレクタをエミッタ端子3及び
4に夫々接続する。
して、差動トランジスタ対のエミッタ電流に重畳り−る
必要があるため、電圧−電流変換器が必要となる。この
電圧−電流変換器はトランジスタT5及び−「6を具え
、これらトランジスタのコレクタをエミッタ端子3及び
4に夫々接続する。
これら信号電流のためトランジスタ1−5及びT5はベ
ース接地上−ドで動作させる。即ち1〜ランジスタT5
及びT6のベースを定電圧とし、本例ではこれらベース
を接地点に接続する。電流【を夫々供給する電流源8及
び9をトランジスタT5及びT6のエミツタ路に配設す
る。さらに、電流源8及び9を負の電力供給端子13に
接続りる。或いはまた電流源8及び9を抵抗により形成
することもできる。無線周波入力信号をトランジスタT
5及びT6のエミッタに逆位相で供給する。一般に無線
周波人力信号は一端が接地されソースインピーダンス1
1を有する電圧11i10から発生させる。しかしトラ
ンジスタT5及びT6のエミッタを駆動するためには浮
動電圧源を必要とする。この目的のため対称型変圧器を
用いて、無線周波入力信号を2個の逆位相の信号に変換
する。変圧器12は一次巻線12aを有し、この−次巻
線の一端にパノj信号を供給し、他端は定電圧とし、本
例では接地点に接続する。さらに変圧器12は2個の2
次巻線12b及び12cを有し、これら2次巻線はその
一端を定電圧の共通端子に接続し、本例では接地点に接
続する。2次巻線に1211及び12cの他端をトラン
ジスタT5及び1−6のエミッタに夫々接続り−る。
ース接地上−ドで動作させる。即ち1〜ランジスタT5
及びT6のベースを定電圧とし、本例ではこれらベース
を接地点に接続する。電流【を夫々供給する電流源8及
び9をトランジスタT5及びT6のエミツタ路に配設す
る。さらに、電流源8及び9を負の電力供給端子13に
接続りる。或いはまた電流源8及び9を抵抗により形成
することもできる。無線周波入力信号をトランジスタT
5及びT6のエミッタに逆位相で供給する。一般に無線
周波人力信号は一端が接地されソースインピーダンス1
1を有する電圧11i10から発生させる。しかしトラ
ンジスタT5及びT6のエミッタを駆動するためには浮
動電圧源を必要とする。この目的のため対称型変圧器を
用いて、無線周波入力信号を2個の逆位相の信号に変換
する。変圧器12は一次巻線12aを有し、この−次巻
線の一端にパノj信号を供給し、他端は定電圧とし、本
例では接地点に接続する。さらに変圧器12は2個の2
次巻線12b及び12cを有し、これら2次巻線はその
一端を定電圧の共通端子に接続し、本例では接地点に接
続する。2次巻線に1211及び12cの他端をトラン
ジスタT5及び1−6のエミッタに夫々接続り−る。
或いはまた、2次巻線12b及び12Cの共通端子を、
この端子に信号電流が流れないため浮動状態どりること
もできる。
この端子に信号電流が流れないため浮動状態どりること
もできる。
ただし、無線周波信号を浮動状態の電圧源により供給す
る場合には、この電圧源をトランジスタT5及びT6の
エミッタ間に直接配設できることは明らかである。
る場合には、この電圧源をトランジスタT5及びT6の
エミッタ間に直接配設できることは明らかである。
このように駆動されるトランジスター[5及びT6は平
衡型ベース接地回路の変形を構成覆る。
衡型ベース接地回路の変形を構成覆る。
この装置によって良好な直線性、従って良好な相互変調
特性を得ることができ、更に一般に二重平衡ミクサ回路
の電肚−電流変換器として使用される差動増幅器による
場合よりも良好な信号対雑音比を得ることができる。さ
らに、ミクサ回路全体のダイナミックレンジが増大する
。その理由はこのレンジがそのほぼ全体にわたって平衡
ベース接地回路のダイナミックレンジに依存するからで
ある。最適雑音特性および/または最適相互変調特性を
得るために回路の直線性をベース接地回路の人力インピ
ーダンスと変圧器12により変圧された入力電圧源10
のソースインピーダンス11との比により調整すること
ができる。またベース接地回路の人力インピーダンスの
大きさは電流源8及び9からのバイアス電流Iの電流m
を変化させることにより制御11することができる。変
圧するソースインピーダンス11の大きさは、変圧器1
2の変圧比により制御することができる。また直線性を
良好とするためには、ベース接地回路の入力インピーダ
ンスに対して変圧されたソースインピーダンスを大きく
する必要がある。
特性を得ることができ、更に一般に二重平衡ミクサ回路
の電肚−電流変換器として使用される差動増幅器による
場合よりも良好な信号対雑音比を得ることができる。さ
らに、ミクサ回路全体のダイナミックレンジが増大する
。その理由はこのレンジがそのほぼ全体にわたって平衡
ベース接地回路のダイナミックレンジに依存するからで
ある。最適雑音特性および/または最適相互変調特性を
得るために回路の直線性をベース接地回路の人力インピ
ーダンスと変圧器12により変圧された入力電圧源10
のソースインピーダンス11との比により調整すること
ができる。またベース接地回路の人力インピーダンスの
大きさは電流源8及び9からのバイアス電流Iの電流m
を変化させることにより制御11することができる。変
圧するソースインピーダンス11の大きさは、変圧器1
2の変圧比により制御することができる。また直線性を
良好とするためには、ベース接地回路の入力インピーダ
ンスに対して変圧されたソースインピーダンスを大きく
する必要がある。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものでなく多
くの変形または変更をなし得ること明らかである。例え
ば一端が接地された信号源の浮動信号源への変換を、変
圧器によって行う代わりに差動出力端を有する差動増幅
器により行なうことができる。さらに、例えば放射干渉
の抑圧を行うために2個のトランジスタをトランジスタ
T5及びT6に継続接続リ−ることもできる。さらに、
このミクサ回路はラジオ受信機への使用にのみ限定され
るものではなく、例えばテレビジョン受像機及び自動車
用電話受信機にも使用することができる。また上述の実
施例において、トランジスタはNPN型トランジスタと
したが、これに変えてl〕NP型トランジスタを使用で
きること明らかである。或いは又電界効果トランジスタ
を使用することもできる。ただしこの場合には上述した
]ニミッタ、コレクタ、及びベースを夫々ソース、ドレ
イン及びゲートとする必要がある。
くの変形または変更をなし得ること明らかである。例え
ば一端が接地された信号源の浮動信号源への変換を、変
圧器によって行う代わりに差動出力端を有する差動増幅
器により行なうことができる。さらに、例えば放射干渉
の抑圧を行うために2個のトランジスタをトランジスタ
T5及びT6に継続接続リ−ることもできる。さらに、
このミクサ回路はラジオ受信機への使用にのみ限定され
るものではなく、例えばテレビジョン受像機及び自動車
用電話受信機にも使用することができる。また上述の実
施例において、トランジスタはNPN型トランジスタと
したが、これに変えてl〕NP型トランジスタを使用で
きること明らかである。或いは又電界効果トランジスタ
を使用することもできる。ただしこの場合には上述した
]ニミッタ、コレクタ、及びベースを夫々ソース、ドレ
イン及びゲートとする必要がある。
図面は本発明による二重平衡ミクサ回路の接続配置を示
す回路図である。 11〜丁6・・・トランジスタ ト・・共通第1ベース端子 2・・・共通第2ベース端子 3・・・共通第1エミツタ端子 4・・・共通第2エミツタ端子 5.6・・・インピーダンス ト・・正の電力供給線路 8.9・・・電流m 10・・・電圧源11・・・ソー
スインピーダンス 12・・・変圧器 12a・・・−次巻線?2b、12
c・・・2次巻線 13・・・負の電源端子。
す回路図である。 11〜丁6・・・トランジスタ ト・・共通第1ベース端子 2・・・共通第2ベース端子 3・・・共通第1エミツタ端子 4・・・共通第2エミツタ端子 5.6・・・インピーダンス ト・・正の電力供給線路 8.9・・・電流m 10・・・電圧源11・・・ソー
スインピーダンス 12・・・変圧器 12a・・・−次巻線?2b、12
c・・・2次巻線 13・・・負の電源端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、エミッタが共通第1エミツタ端子に接続された第1
及び第2トランジスタから成る第1差動]・ランジスタ
対と、エミッタが共通第2エミツタ端子に接続された第
3及び第41〜ランジスタから成る第2差動トランジス
タ対とを具え、第1及び第4トランジスタのベースと第
2及び第3トランジスタのベースとを共通M1ベース端
子及び共通第2ベース端子に夫々接続して、このベース
端子間に混合信号を供給し、ほかに電圧−電流変換器を
具え、該電圧−電流変換器は入力信号の受信用入力端子
と、第1及び第2エミツタ端子に夫々接続された第1及
び第2出力端子とを有する二重平衡ミクサ回路において
、前記電圧−電流変換器は第5及び第6トランジスタを
有する平衡ベース接地回路を具え、これら第5及び用に
接地し、コレクタを第1及び第2エミツタ端子に夫々接
続し、エミッタを各電流′8素子を経て共通電源端子に
接続し、該エミッタによって電圧−電流変換器の入力端
子を形成するようにしたことを特徴とリ−る二重平衡ミ
クサ回路。 2、入力信号を変圧器の一次巻線の一端に供給し、−次
巻線の他端の定電圧の端子に接続し、前記変圧器の第1
及び第2の2次巻線は一端を共通端子に接続すると共に
他端を第5及び第6トランジスタに夫々接続するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の二重
平衡ミクサ回路。 3、エミッタ、コレクタ及びベースを夫々ソース、ドレ
イン及びグー1〜とし、エミッタ端子をソース端子とし
、ベース端子をゲーj一端子とし、平衡ベース接地回路
をゲート接地回路とするようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項に記載の二重平衡
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