JPS6142885B2 - - Google Patents
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- JPS6142885B2 JPS6142885B2 JP4532077A JP4532077A JPS6142885B2 JP S6142885 B2 JPS6142885 B2 JP S6142885B2 JP 4532077 A JP4532077 A JP 4532077A JP 4532077 A JP4532077 A JP 4532077A JP S6142885 B2 JPS6142885 B2 JP S6142885B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は変調回路、位相検波回路に用いること
ができる信号処理装置に関するものであり、二つ
の入力信号のリークが少なく、抵抗素子の不整合
に影響されず、調整不要の半導体集積化に適した
信号処理装置を提供することを目的とするもので
ある。Detailed Description of the Invention The present invention relates to a signal processing device that can be used in modulation circuits and phase detection circuits, which has little leakage between two input signals, is not affected by mismatching of resistive elements, and does not require adjustment. The object of the present invention is to provide a signal processing device suitable for semiconductor integration.
従来例として、交又接続形差動増幅器で構成し
た平衡変調器を、第1図をもとに説明する。 As a conventional example, a balanced modulator composed of cross-connected differential amplifiers will be explained with reference to FIG.
第1図において各回路を流れる電流は、 I1+I2=I5 I3+I4=I6 I5+I6=I7 と表わすことができる。 In FIG. 1, the current flowing through each circuit can be expressed as I 1 +I 2 =I 5 I 3 +I 4 =I 6 I 5 +I 6 =I 7 .
変調器回路において、入力信号に対する回路の
線形応答は、1つの入力に対してだけ要求され
る。この線形入力は、変調入力とされ図におい
て、V2で表わされる。さらに回路におけるもう
1つの入力V1は、搬送波入力であり、一定振幅
の信号で駆動される。変調入力V2の入力レベル
は、
(VT……エミツタ電流1mAにて、約26mV)
で表わされるように、その入力範囲がいちじるし
く制限されると共に、温度による回路の安定性も
悪いので、これを解決する手段として、第2図に
示すようにトランジスタ、T5,T6のエミツタに
直列抵抗Reを挿入する方法がとられている。こ
の場合I5Re≫VT,I6Re≫VTになり、I5及びI6の
電流差は、入力信号V2に直接比例する事になる
ので、変調入力が線形動作をする範囲を拡大させ
ることができる。 In a modulator circuit, a linear response of the circuit to an input signal is required for only one input. This linear input is the modulation input and is represented by V 2 in the figure. Yet another input V 1 in the circuit is a carrier wave input and is driven with a constant amplitude signal. The input level of modulation input V 2 is (V T ...approximately 26 mV at emitter current 1 mA)
As shown in Figure 2, the input range is severely limited, and the stability of the circuit due to temperature is also poor . The method used is to insert a series resistor Re. In this case, I 5 Re≫V T , I 6 Re≫V T , and the current difference between I 5 and I 6 is directly proportional to the input signal V 2 , so the range in which the modulation input operates linearly is It can be expanded.
ところが、トランジスタT5,T6のエミツタ
に、直列抵抗Reを接続する事によつて、抵抗素
子の不整合に起因する電流I5及び、I6の不整合
が、トランジスタT5,T6のベース電位が等しい
時、すなち変調信号V2が零の場合でも、直流オ
フセツトを、対応する端子に、生ずることにな
り、回路の性能を、著しく抵下させる欠点とな
る。前記の様な抵抗素子等の不整合は、半導体集
積化しても、さけられない問題であり、平衡変調
器における、搬送波抑圧等の特性を悪くする原因
となつている。例えば、第2図のような回路にお
ける、エミツタ直列抵抗Reの整合精度は、半導
体集積回路において2%程度であるが、この不整
合の影響によつて、搬送波抑圧比は、−34dBとな
り、満足すでき特性が得られない。従つて通常使
用する場合にはICの外部にこの不整合を調整す
る調整回路を附加して用いている。このために
ICの端子数が増加し、また調整のための工数を
増えることになる。 However, by connecting the series resistor Re to the emitters of the transistors T 5 and T 6 , the mismatch between the currents I 5 and I 6 caused by the mismatch of the resistor elements becomes Even when the base potentials are equal, that is, when the modulation signal V2 is zero, a DC offset will occur at the corresponding terminals, which is a drawback that significantly reduces the performance of the circuit. The above-mentioned mismatching of resistive elements, etc. is an unavoidable problem even with semiconductor integration, and is a cause of deteriorating characteristics such as carrier wave suppression in a balanced modulator. For example, in the circuit shown in Figure 2, the matching accuracy of the emitter series resistor Re is about 2% in semiconductor integrated circuits, but due to the influence of this mismatch, the carrier wave suppression ratio is -34 dB, which is satisfactory. Suki characteristics cannot be obtained. Therefore, in normal use, an adjustment circuit is added outside the IC to adjust this mismatch. For this
This increases the number of IC terminals and increases the number of man-hours required for adjustment.
本発明はこのような外付の調整回路を必要とし
ない装置を提供しようとするものであり、以下本
発明の実施例について図面を用いて説明する。 The present invention aims to provide a device that does not require such an external adjustment circuit, and embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第3図に、本発明の一実施例における平衡変調
器の回路図を示す。エミツタホロワ回路のトラン
ジスタ1,2のベースには、共通の直流電源19
から、それぞれ抵抗17,18を通して、直流バ
イアスが与えられると共に、トランジスタ1のベ
ースには、さらに変調信号源S1が接続されてい
る。 FIG. 3 shows a circuit diagram of a balanced modulator in one embodiment of the present invention. A common DC power supply 19 is connected to the bases of transistors 1 and 2 of the emitter follower circuit.
A DC bias is applied to the transistor 1 through resistors 17 and 18, respectively, and a modulation signal source S1 is further connected to the base of the transistor 1.
トランジスタ1のエミツタおよびエミツタホロ
ワ回路を構成するトランジスタ2のエミツタに
は、電流値の等しい電流源20,21が接続され
ると共に、等しい値の抵抗13,14を介して、
トランジスタ3,4のコレクタが接続されてい
る。トランジスタ3,4は、エミツタが差動結合
されると共に電流源25が接続され、そのベース
間には、搬送波入力源S2が接続されている。 Current sources 20 and 21 having the same current value are connected to the emitter of the transistor 1 and the emitter of the transistor 2 constituting the emitter follower circuit, and through resistors 13 and 14 having the same value,
The collectors of transistors 3 and 4 are connected. The emitters of the transistors 3 and 4 are differentially coupled and connected to a current source 25, and a carrier wave input source S2 is connected between their bases.
トランジスタ7,8は、レベルの高低によりい
ずれかを選択するトランジスタであり、エミツタ
は結合されて、共通の電流源22と接続してあ
り、端子36より出力信号を取り出している。2
5はトランジスタ3,4のエミツタとアース間に
接続された電流源である。 The transistors 7 and 8 are transistors that are selected depending on their levels, and their emitters are coupled and connected to a common current source 22, and an output signal is taken out from a terminal 36. 2
5 is a current source connected between the emitters of transistors 3 and 4 and ground.
第4図を用いて、第3図の装置の回路動作を説
明する。搬送波入力源S2の信号は第4図のa,変
調入力源S1の信号は第4図のbに示す通りであ
る。共通電源19により、トランジスタ1及び2
に与えられた直流レベルを第4図c,d図におけ
る、J及びlとすると、トランジスタ1のエミツ
タには、ベースに入力された変調入力源S1の信号
が重畳した波形(第4図c)が現われることにな
る。トランジスタ1および2のエミツタにはそれ
ぞれ電流源20,21が接続されているので、エ
ミツタ電位はベース電位からベース、エミツタ間
電位分だけ低下した電圧になるとともに、その出
力インピーダンスはエミツタ電位に関係なく定電
流源によりエミツタ電流を流しているために、ほ
ぼre=VT/IEとなり、抵抗13,14に比べて充分
低い値になつている。 The circuit operation of the device shown in FIG. 3 will be explained using FIG. 4. The signal of the carrier wave input source S 2 is as shown in FIG. 4a, and the signal of the modulation input source S 1 is as shown in FIG. 4b. By means of a common power supply 19, transistors 1 and 2
Assuming that the DC levels given to are J and l in Figure 4 c and d, the emitter of transistor 1 has a waveform (Figure 4 c ) will appear. Since current sources 20 and 21 are connected to the emitters of transistors 1 and 2, respectively, the emitter potential becomes a voltage lower than the base potential by the base-to-emitter potential, and its output impedance is independent of the emitter potential. Since the emitter current is caused to flow by a constant current source, approximately re=V T /I E , which is a sufficiently low value compared to the resistors 13 and 14 .
(但し、IE……電流源20,21によりトラ
ンジスタ1,2に流れるエミツタ電流)
又トランジスタ1,2のコレクタは電源に接続
されているので、コレクタ接地増幅器(一般にエ
ミツタフオロワと呼ぶ)として定電圧源として動
作する。又、差動結合されたトランジスタ3、及
び4のコレククタ負荷抵抗となる抵抗13,14
から取り出される出力は、前記トランジスタ1,
2のエミツタ電位が搬送波S2によつて差動トラン
ジスタ3,4が交互にスイツチングして電流源2
5の電流をコレクタ電流として流す結果、、第4
図の波形c及びdに示すようになる。 (However, I E ...emitter current flowing to transistors 1 and 2 from current sources 20 and 21) Also, since the collectors of transistors 1 and 2 are connected to the power supply, they function as common collector amplifiers (generally called emitter followers) with a constant voltage. Acts as a source. Also, resistors 13 and 14 serve as collector load resistances of the differentially coupled transistors 3 and 4.
The output taken out from the transistors 1,
Differential transistors 3 and 4 are alternately switched by the carrier wave S2 , and the emitter potential of the current source 2 is changed to the current source 2.
As a result of flowing the current of No. 5 as the collector current, the fourth
The result is as shown in waveforms c and d in the figure.
第3図,第4図から明らかなように、それぞれ
の直流電位から、S2の搬送波によりスイツチ動作
されて、トランジスタ3、又は4が、オンした期
間に、電流源25の電流値I0と、負荷抵抗13,
14の抵抗値R0との電圧降下(I0×R0)に相当す
る電位、k又はm相当分だ電圧降下した波形とな
つている。 As is clear from FIGS . 3 and 4, the current value I 0 of the current source 25 and , load resistance 13,
The waveform has a potential corresponding to the voltage drop (I 0 ×R 0 ) with respect to the resistance value R 0 of No. 14, and a voltage drop corresponding to k or m.
この搬送波によつてスイツチングされた波形c
及びdは、トランジスタ7及び8のベースにそれ
ぞれ加えられ、搬送波の位相により、高い電位を
持つた位相の波形が、エミツタに出るので、端子
36からは、第4図eに示すように、共通の直流
電位を基準にして、変調波の電位の高い方と、低
い方とで搬送波の位相が、180゜反転した信号を
得る事ができる。この事は、すなわち、平衡変調
された事になる。 Waveform c switched by this carrier wave
and d are applied to the bases of transistors 7 and 8, respectively, and a waveform with a higher potential is output to the emitter depending on the phase of the carrier wave, so that from the terminal 36, as shown in FIG. It is possible to obtain a signal in which the phase of the carrier wave is reversed by 180° between the higher and lower potential of the modulated wave based on the DC potential of . This means that balance modulation has been carried out.
以上の説明では、S1の変調信号の入力があつた
場合を述べて来たが、変調信号入力が零の場合で
も又、良好な搬送波抑圧特性を示す事は、明らか
である。なぜなら、S1の変調信号の入力がない場
合には、トランジスタ1,2とも共通の直流電位
が加わるだけであり、第3図j及びlに示す等し
い直流電位を基準にして、S2の搬送波によるスイ
ツチングを受けるから、電圧レベルを比較するト
ランジスタ7,8のエミツタから出力される信号
出力は、零となる。 In the above explanation, the case where the modulated signal of S1 is input has been described, but it is clear that good carrier wave suppression characteristics are also exhibited even when the modulated signal is inputted to zero. This is because when there is no input of the modulation signal of S 1 , a common DC potential is applied to both transistors 1 and 2, and the carrier wave of S 2 is As a result, the signal output from the emitters of transistors 7 and 8, which compare the voltage levels, becomes zero.
本発明の回路において、搬送波抑圧特性を悪化
させる要素はレベル選択を行なうトランジスタま
での回路における、直流電位の差だけであり、こ
の直流電位を決定するのは、各トランジスタのベ
ース・エミツタ間電圧Vbeの差だけである。半導
体集積化した場合に、各トランジスタにおける
Vbeの整合精度は、1mv程度であるので、変調信
号入力レベルを、たとえば、0.5vppとすれば、
その搬送波抑圧比は、約48dB程度となり、平衡
変調回路としては、何ら問題のない特性を得る事
が可能である。この事は、実験によつても確認す
る事ができた。さらに入力レベルを上げれば、こ
の特性は、それに比例して良くなつて行く。 In the circuit of the present invention, the only factor that worsens the carrier wave suppression characteristic is the difference in DC potential in the circuit up to the transistor that performs level selection, and this DC potential is determined by the base-emitter voltage Vbe of each transistor. The only difference is When integrated with semiconductors, each transistor
The matching accuracy of Vbe is about 1mv, so if the modulation signal input level is, for example, 0.5vpp,
The carrier wave suppression ratio is approximately 48 dB, and it is possible to obtain characteristics without any problems as a balanced modulation circuit. This fact could also be confirmed through experiments. If the input level is further increased, this characteristic will improve proportionally.
また第3図の回路中に、抵抗素子を使用してい
るが、前述の説明でも、明らかなように、各抵抗
による電圧降下I0R0の不整合があつても、この回
路によればスイツチングに使用した搬送波のう
ち、高い電位を持つた位相成分(電圧降下しない
部分)のみを取り出すように構成されているの
で、搬送波抑圧には、何ら問題を生じない。 Furthermore, although resistive elements are used in the circuit shown in Fig. 3, as is clear from the above explanation, even if there is a mismatch in the voltage drop I 0 R 0 due to each resistor, this circuit Of the carrier waves used for switching, only the phase component having a high potential (portion with no voltage drop) is taken out, so there is no problem with carrier wave suppression.
このように、第3図の回路によれば充分に搬送
波の抑圧された信号を得ることができる。 In this way, according to the circuit shown in FIG. 3, a signal whose carrier wave is sufficiently suppressed can be obtained.
以上の実施例では、本発明による回路を平衡変
調器に使用する事を説明したが、本発明の回路構
成は位相検波回路にも使用できる。この場合信号
源S1に振幅変調された信号を、信号源S2に検波用
の交流信号を変えればよい。 In the above embodiments, it has been explained that the circuit according to the present invention is used in a balanced modulator, but the circuit configuration of the present invention can also be used in a phase detection circuit. In this case, it is sufficient to change the amplitude modulated signal to the signal source S1 and the AC signal for detection to the signal source S2 .
以上のように本発明によれば抵抗の不整合によ
る影響を受けることがなく、良好な搬送波抑圧特
性を持つた変調回路を構成できると共に、外付の
調整回路が不要で、インダクタンスや容量を用い
ていないので半導体集積回路化に適するものであ
る。 As described above, according to the present invention, it is possible to construct a modulation circuit that is not affected by resistance mismatch and has good carrier wave suppression characteristics, and also eliminates the need for an external adjustment circuit and uses inductance and capacitance. This makes it suitable for semiconductor integrated circuits.
第1図、第2図はそれぞれ従来の信号処理装置
の回路図、第3図は本発明の一実施例における信
号処理装置の回路図、第4図a,b,c,d,e
は同装置の動作説明のための波形図である。
1,2……トランジスタ、19……直流電源、
S1,S2……信号号源、3,4,5,6,7,8,
9,10,11,12……トランジスタ、36,
27,28……出力端子、13,14,15,1
6……抵抗。
1 and 2 are circuit diagrams of a conventional signal processing device, FIG. 3 is a circuit diagram of a signal processing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 a, b, c, d, and e.
is a waveform diagram for explaining the operation of the device. 1, 2...transistor, 19...DC power supply,
S 1 , S 2 ... Signal source, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
9, 10, 11, 12...transistor, 36,
27, 28...output terminal, 13, 14, 15, 1
6...Resistance.
Claims (1)
ベースに第1の交流入力信号と直流電圧とを重畳
したものを加え前記第1のエミツタホロワ回路の
トランジスタのエミツタには第1の定電流源を接
続し、第2のエミツタホロワ回路のトランジスタ
のベースには上記直流電圧と同じ値の直流電圧を
加え、第2のエミツタホロワ回路のトランジスタ
のエミツタには第1の定電流源と同一電流値の第
2の定電流源を接続し、第2の交流入力信号が印
刷され、その信号の極性によつて導通遮断状態が
相互に異なる第1のスイツチング回路と第2のス
イツチング回路を設け、上記第1のエミツタホロ
ワ回路のトランジスタのエミツタを第1の抵抗お
よび上記第1のスイツチング回路を介して基準電
位点に接続し、第2のエミツタホロワ回路のトラ
ンジスタのエミツタを第2の抵抗および上記第2
のスイツチング回路を介して基準電位点に接続
し、上記第1のスイツチング回路と第1の抵抗と
の接続点に得られる出力と上記第2のスイツチン
グ回路と第2の抵抗との接続点に得られる出力と
を比較して電位の高い部分の信号を取り出す信号
取出し回路を設けたことを特徴とする信号処理装
置。1. A first AC input signal and a DC voltage are superimposed on the base of the transistor of the first emitter follower circuit, a first constant current source is connected to the emitter of the transistor of the first emitter follower circuit, and a first constant current source is connected to the emitter of the transistor of the first emitter follower circuit. A DC voltage having the same value as the above DC voltage is applied to the base of the transistor in the second emitter follower circuit, and a second constant current source having the same current value as the first constant current source is applied to the emitter of the transistor in the second emitter follower circuit. A first switching circuit and a second switching circuit are connected, and a second AC input signal is printed, and a first switching circuit and a second switching circuit are provided in which conduction and interruption states differ from each other depending on the polarity of the signal, and a transistor of the first emitter follower circuit is provided. The emitter of the transistor of the second emitter follower circuit is connected to the reference potential point via the first resistor and the first switching circuit, and the emitter of the transistor of the second emitter follower circuit is connected to the second resistor and the second switching circuit.
is connected to a reference potential point via a switching circuit, and an output obtained at the connection point between the first switching circuit and the first resistor and an output obtained at the connection point between the second switching circuit and the second resistor. 1. A signal processing device comprising a signal extraction circuit that extracts a signal having a high potential by comparing the output with the output of the signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4532077A JPS53129950A (en) | 1977-04-19 | 1977-04-19 | Signal processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4532077A JPS53129950A (en) | 1977-04-19 | 1977-04-19 | Signal processor |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4224086A Division JPS61251301A (en) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | Signal processor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53129950A JPS53129950A (en) | 1978-11-13 |
JPS6142885B2 true JPS6142885B2 (en) | 1986-09-24 |
Family
ID=12716002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4532077A Granted JPS53129950A (en) | 1977-04-19 | 1977-04-19 | Signal processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS53129950A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS572149A (en) * | 1980-06-04 | 1982-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digitizing orthogonal modulator |
JPS5919413A (en) * | 1982-07-22 | 1984-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Balanced modulator |
-
1977
- 1977-04-19 JP JP4532077A patent/JPS53129950A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53129950A (en) | 1978-11-13 |
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