JPS6182519A - 位相回路 - Google Patents

位相回路

Info

Publication number
JPS6182519A
JPS6182519A JP20480584A JP20480584A JPS6182519A JP S6182519 A JPS6182519 A JP S6182519A JP 20480584 A JP20480584 A JP 20480584A JP 20480584 A JP20480584 A JP 20480584A JP S6182519 A JPS6182519 A JP S6182519A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
impedance
phase
variable
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20480584A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Gomi
五味 浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP20480584A priority Critical patent/JPS6182519A/ja
Publication of JPS6182519A publication Critical patent/JPS6182519A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/16Networks for phase shifting

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は位相回路に関する。
〔発明の技術的背景〕
一般に、電子機能においては、製造経費の低減は回路の
簡略化、構成部品の削減をもって進められる。これらに
最も有効な方法の1つは回路の半導体集積回路(以下、
ICと称する)化である。したがって、近年、電子機器
においては、はとんどの回路がIC化されている。そし
て、現在では、単KIC化するだけでなく、高集積密度
化、周辺部品の減少化のための開発がなされている。
例えば、カラーテレビジョン受像機では、中間周波処理
回路、輝度信号及びクロマ信号の処理回路、同期信号再
生回路、偏向回路、音声信号処理回路等、はとんどの回
路がIC化されている。そして、従来はこれらが数個の
チップで構成されていたが、近年では、2〜3個のチッ
プで構成されるようになシ、そして、現在では1〜2個
のチップで構成されるようになっている。
〔背景技術の問題点〕
ところで、ICでは一般の個別部品に比較して素子の特
性の精度が悪い。したがって、回路特性が素子特性の変
動の影響を受は易い回路はIC化が困難である。IC化
が困難な回路として位相回路がある。この回路では、素
子特性の変動がそのまま位相変動につながる。したがっ
て、精度のよい位相回路を必要とする場合は、これをI
Cの周辺に組まざるを得ない。したがって、位相回路を
もつ回路のIC化では多くの外付はピン数を必要とする
しかし、高集積密度のIC化では、パッケージの許容電
力やピン数は大きく制限される。したがって、近年の高
集積密度化の現況下にあっては、たとえ位相回路であっ
てもこれをIC化することが望ましい。
特に、カラーテレビジ、ン受像機においては、色再生用
発掘回路、水半周波数発振回路、色相調整回路、色復調
回路など、多くの回路で位相回路が用いられている。し
たがって、テレビジ、ン受像機において、回路のよシ高
集積密度化を図るには、位相回路のIC化が重要になっ
てくる。
〔発明の目的〕 この発明は上記の事情に対処すべくなされたもので、素
子特性が変動しても位相特性が変動することがなく、I
C化に好適なことは勿論、位相安定機能以外の多機能化
や電流利用効率の向上に寄与することができる位相回路
を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
この発明は、抵抗性インピーダンス素子とリアクタンス
性インピーダンス素子から成るとともに、電流信号で駆
動され、かつ出力を電流信号で得るように構成されたイ
ンピーダンス回路を有し、このインピーダンス回路によ
って出力位相が決められるとともに、この出力位相が上
記インピーダンス回路の抵抗性インピーダンス素子とリ
アクタンス性インピーダンス素子とのインピーダンス比
を変数とする関数で表わされる回路を設定し、この回路
を、上記位相関数を上記変数で微分した値が零、どなる
条件をほぼ満たすように構成したものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説明
する。
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である
図において、Wlは入力端子、W4は出力端子である。
A Ih A 2は利得回路であり、それぞれの利得は
、信号の減衰、増幅、または減衰。
増幅もない(利得1)場合も含む。また、これらの利′
得回路AI、A、としては、電流/電圧変換機能、を圧
/電流変換機能を有する場合も含むものとする。
2はインピーダンス回路で、抵抗R1とコンデンサC1
を並列接続した第1のインピーダンス部z1と抵抗R2
とコンデンサC2を並列接続した第2のインピーダンス
部z2を有し、これら2つのインピーダンス部Zl*Z
!は直列接続されている。このインピーダンス回路zの
入力端子W2は、2つのインピーダンス部z1゜z3の
接続点に設けられている。tた、出力端子Wsはインピ
ーダンス部z1の他端に設けられている。インピーダン
ス部z意の他端は接地されている。
ここで利得回路A、は電流利得回路や電圧/電流変換利
得回路であシ、利得回路は電流利得回路か電流/電圧変
換利得回路である。つ−1シ、利得回路A1は出力信号
を電流信号とし、利得回路A!は入力信号を電流信号と
する。言い換えると、インピーダンス回路2の入力イン
ピーダンスに対して、利得回路人lは高出力インピーダ
ンス回路(電流源出力)である。また、インピーダンス
回路2の出力インピーダンスに対して、利得回路人3は
低入力インピーダンス回路(実質的交流的接地)となる
以下、利得回路人1が電圧/電流変換利得回路で、利得
回路A!が電流/電圧変換利得回路である組み合せを説
明し、その他の組み合せについてはこの組み合せと同様
なので省略する。
今、第1図の構成が半導体同一チップ上に構成された回
路を考える。周知のように、単一の半導体チップ上に同
時に構成される素子は、その特性の変動は個別部品に比
較して大きく、精度が悪い。しかし、同程間の素子の特
性の比は精度が非常によくとれる。
以上の特性を利用して、以下、動作の説明をする。なお
、以後の説明をする当シ、次の定義をしておく。すなわ
ち、Ru、Cuはそれぞれ、Ru:抵抗または抵抗値 Cu:コンデンサ及び容量値 を表わすものとする。ここで、Uは部品番号としての添
字である。
この発明は、素子の特性の変動に対して、位相変動を少
なくぜんとするものである。ここで、今、素子の特性の
比で決まる値は、前述のように、精度よく安定な値であ
るから、定数として扱うことができる。したがって、以
下、定数と表現する場合は、これは、素子特性の変動に
対して実質的に一定の値となるものを意味するO第1図
において、抵抗R1*R1の並列合成インーーダンスを
RO%”ンデンサC,,C2の並列合成インピーダンス
をC,とおき、定数、p 、 qを次のように定める・ 但し、R6s COはそれぞれ次のように定められる。
一方、異種素子間の特性は独立に変動する@第1図のイ
ンピーダンス回路2では、抵抗とコンデンサの2種のイ
ンピーダンス素子があシ、それぞれが独立に変動する。
この両者の変動量を1つの変数としてTで表示し、次の
ようにおくOぐ ωCO TはR,とCoのインピーダンス比であ)、抵抗あるい
はコンデンサがそれぞれ少なくとも1個があれば定義で
きる。数学的には、T=O。
■の場合も表示できるが回路実現として意味をなさない
第1図において、端子W1に電圧信号曾1を印加したと
きの端子W、での電流信号をイ、。
端子W3での電流信号をi3 、端子W4での電圧信号
を94とする。
ここで、電流信号i3は、 と表6せる・式(1) 、 (3)を用いて式(4)を
変形すると、 となる。
今、利得回路の符号Al#A2はその変換利得をも表示
するものとすると、電圧信号v4は電圧信号υ1を使っ
て、 と表わされる。今、電圧信号v1を基準(振幅1、位相
O0)とすると、電圧信号74の位相へは、 ψ4=“n−’(X)          ・・・・・
・・・・・・・(7)とおいたとき、式(6)よシ、 となる。
式(7)よυ、位相ψ4はXo変動に従って変動する。
また、Xは式(8)の右辺の変動によシ変動する。今、
kを一定とする。これは後述の実施例で示すように、安
定した一定値につくることは容易である。式(8)の右
辺の変動は、p、qが定数であるから、TO変動に起因
する。
位相ψ4をある所定の値に設定することによってXが決
まシ、ひいては、p、(1,Tが設定される。設定され
たでは素子の特性の変動で設定値を中心に大小に変動す
ることになる。
したがって、変数での変動に対して位相ψの変動を小さ
くするには、式(8)において、XをTで微分した値X
′が零となる条件を満足するように、P、(1,Tを設
定すればよい。式(8)からX′=00条件を求めると
、 上 T2=上=−・・・・・・・・・・・・・・・(9)上
  p となる。式(9)の右辺は一定に設定された値であシ、
Tは変動する。したがって、今、式0.0を満足すると
きのTt−Toとすると、 T O2==1         ・・・・・・・・・
・・・・・・α1となる。
定されたT (= To )からのTの変動を規準化し
た変数である。T/T0=1が中心となる。
ここで、インピーダンス回路2の素子の組み合せについ
て考える。今、抵抗R1かない場合、これはR1→oO
K相当し、式(1)よシp+■となる。し九がって、こ
れはT −+■となりて回路設計が不可能である。同様
に、コンデンサC1がない場合、これはC1=0に相当
し、式(1)にてq−+ωとなる。したがって、これも
T2 ==、 oとな)不可能である。抵抗R1あるい
はコンデンサC,が無い場合は、pあるいはqが1とな
)、回路設計が可能である。
つまシ、第1図に示されるインピーダンス回路2におい
ては、抵抗R2のみあるいはコンデンサC3のみがない
場合だけ設計変更が可能となる。
第2図はこの発明の第2の実施例を示す回路図である。
なお、第2図において、先の第1図と同一部には同一符
号を付す。
第2図において、トランジスタQ1、抵抗R3は利得回
路AIを成し、カレントミラー回路CMを成すトランジ
スタQ21Q3、抵抗R4は利得回路A2を成す。
この回路の位相安定条件は先の式(9)で与えられる。
ここで、第2図の位相回路と第3図に示す従来の位相回
路の位相安定能力を比較してみる。
第3図に示す従来の位相回路は実質的には抵抗Rとコン
デンサC1から成るインピーダンス回路zaにすぎない
が、この発明におけるインピーダンス回路2に対応させ
るために、インピーダンス回路za′Jtt流駆動、電
流出力形に構成したものである。
第3図において、出力位相ψ8を求めると、ψ=””−
1((’r’)”。)  −’−−−−−−−−−UO となる。但し、ωCILRa= TaでTaが設定値の
とき、Taoとする。
第2図の出力位相ψ4は、弐α■から となる。式(2)、(6)にて設定位相を一45°とす
れば、T、。=l 、  To =1/T−1であシ、
これをグラフにしたのが第4図である。第4図で、横軸
は設定値を基準にした変数(”/T6 ) 、(TJa
o )を示し、T々。=T@/ Ta。=1を中心に上
下に変動することになる。特性1は式(ロ)の特性を示
し、特性すは式(6)の特性を示す。図から特性aは設
定値の前後で位相の変動が最大となり、特性すは最小と
なる。特性すでは、コンデンサや抵抗10〜20チ変動
しても、出力位相は2〜3°以内の変動に抑えられる。
第5図はこの発明の位相回路を用いた、カラーテレビジ
ョン受像機の色信号処理回路の中の復調軸を与える回路
である。
電圧制御発振器VCO(図示せず)で再生されたサブΦ
、 IJアは端子Wsに与えられる。トランジスタQ4
  a Qs 、抵抗R51R11、定電流源より1で
与えられる差動アンプD入1と、トランジスタQ61Q
7、抵抗171R8、定電流源IBftで与えられる差
動アンプDA、においては、トランジスタQ4のペース
にバイアス電圧V!+3が印加され、トランジスタQs
  、QsのペースはコンデンサCsを介して接地され
るとともに、抵抗R9を介してトランジスタQ7のペー
スに接続されている。
コンデンサC1、C,は接合容量で、コンデンサC1、
C,、抵抗R1にてインピーダンス回路2が構成される
トランジスタQs  = Qs ハ、ペースにバイアス
電圧vB4が印加されたバッフ丁トランジスタである。
トランジスタQ8のエミッタはインピーダンス回路2を
介してトランジスタQaOコレクタに接続され、トラン
ジスタQ9のエミッ、1 りはトランジスタQ6のコレクタに接続される。
トランジスタQ、のコレクタはB−Y復調器13に接続
されるとともに、抵抗RIOを介して電源V に接続さ
れている。トランジスタQ9のコC レクタはR−Y復調器14に接続されるとともに、抵抗
R11を介して電源V。に接続されている。
第6図は第5図の動作の説明のため信号のベクトル表示
図である囃 端子WIIに信号−が印加されると、信号iは抵抗RI
、コンデンサC3の直列回路において、約456遅相さ
れてベクトル≦となる。信号9は差動アンプDAlにお
いて同相増幅される。との増幅出力はインピーダンス回
路2によりて遅相され、信号じ1となる。信号6と61
の位相差は安定している。信号91はトランジスタQt
sを介してB−Y復調器13に供給される。
一方、差動アンプDA2では、信号響、≦の差信号が増
幅され、トランジスタQ・のエミッタに信号−として与
えられる。この信号みはトランジスタQlGを介してR
−Y復調器14に与えら    9れる。
抵抗R9、コンデンサC3の特性の変動に関係なく、信
号じと=は常に直角90’の関係にある。したがりて、
信号C1とじ1の位相差もまた安定している。
一般に、カラーテレビジョン信号の色信号再生では、R
−Y復調器14とB−Y復調器の復調軸を906よシ広
い100°〜110°に設けている。90゜の位相差は
比較的簡単につくることができるが、100〜110°
を安定につくるのはむずかしい。
この点、この発明を応用すれば、容易に任意の安定位相
差をつくることができる。
ここで、インピーダンス回路2を電流駆動するとともに
、その出力を電流信号で得るように構成したことによる
効果を説明する。
今、第7図に示すように、PNPトランジスタから成る
増幅器11.12を複数(図では2つ)直結した構成の
増幅回路を考える。この増幅回路では、各増幅器11.
12ごとに動作点レベルがアース側に移動させられる。
このような増幅回路の出力端子に位相回路を接続する場
合、ダイナミックレンジを補償するためにアース側に移
動させられた動作点レベルをV7)する必要がある。
この場合、例えば、第2図に示すように、利得回路A1
がNPN )ランゾスタで構成されたこの発明の位相回
路を用うれば、トランジスタQ1でアース側に移動させ
られた動作点レベルを上げることができる。つまシ、電
流信号でインピーダンス回路2を駆動する構成の位相回
路で上述した増幅回路の出力を移相する場合、動作点レ
ベルをシフトするためのレベルシフト回路を特に必要と
せず、利得回路A、にレベルシフト機能を兼用させるこ
とができる。
また、トランジスタQlによりて増幅器12からの信号
を増幅することができるので、・位相回路におけるこの
信号の減衰を吸収することができる。
また、このように、電流駆動、電流出力形の構成にあっ
ては、例えば第5図に見られるように、カスコー、ド接
続のトランジスタQ4  、Qlの中間に位相回路を挿
入でき、電流の利用率の効果が大きい。
なお、以上の説明では、リアクタンス性インピーダンス
素子として容量性インピーダンス素子を用いる場合を説
明したが、誘導性インピーダンス素子を用いても同様の
効果を得ることができる。誘導性インピーダンス素子と
しては、高周波の半導体ICでは、アルミニ、−ム配線
をコイル状にすればインダクタンスができるし、コイル
状にしないで単なる配線にしてもインダクタンスができ
るので、これを利用することができる。この場合、2つ
のアルミニ、−ム配線を同一形状につくれば、インダク
タンス化は安定に得られる。そして、了ルミニ、−ム配
線t−同−形状につくることは容易である。
また、インピーダンス回路2のコンデンサとしては、第
8図に示すように、トランジスタのコレクタ・サラスト
レート間の寄生容量C8を積極的に利用することができ
る。図において、コンデンサC,とじては、ペース・コ
レクタ短絡のトランジスタQroのベース・エミッタ間
の接合容量でつくられる。また、コンデンサC2はトラ
ンソスタQLOIQl五の寄生容量Cs1.Cs。
の合成容量としてつくられるものである。この他、コン
デンサC,,C!はMO8容量で作ってもよいことも勿
論である。
また、以上の説明では、インピーダンス回路2の抵抗性
インピーダンス素子とリアクタンス性インピーダンス素
子によりて規定される変数Tを、インピーダンス回路内
の抵抗性インピーダンス素子の並列合成インピーダンス
とリアクタンス性インピーダンス素子の並列合成インピ
ーダンスの比によって規定する場合を説明したが、直列
合成インピーダンスの比によって規定してもよいことは
勿論である。また、この他にも、任意の抵抗性インピー
ダンスと任意のリアクタンス性インピーダンスのインピ
ーダンス比によって規定してもよいことも勿論である。
なぜなら、同種のインピーダンス素子の合成インピーダ
・ンスとその中の各インピーダンス素子のインピーダン
スとの間には、所定の比例関係があるので、合成インピ
ーダンスの比と任意のインピーダンス素子のインピーダ
ンスの比の間にも、所定の比例関係が成り−nつからで
ある。
また、この発明のインピーダンス回路は、上記構成以外
のインピーダンス回路でもよいことは勿論である。但し
、インピーダンス回路Z内に抵抗性インピーダンス素子
あるいはリアクタンス性インピーダンス素子が複数ある
場合は、これら複数の抵抗性インピーダンス素子あるい
は複数のリアクタンス性インピーダンス素子は同種で、
かつ同極性に素子特性が変動するものである必要がある
〔発明の効果〕
このようにとの発明によれば、素子特性が変動しても位
相特性が変動することがなく、IC化に好適なことは勿
論、位相安定機能以外の多機能化や電流利用効率の向上
に寄与することができる位相回路を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例を示す回路図、第2図
はこの発明の第2の実施例を示す回路図、第3図は従来
の位相回路を第2図に対応させて構成した例を示す回路
図、第4図は第2図と第3図の回路の位相安定特性を示
す特性図、第7図はこの発明の詳細な説明するための回
路図、第8図はこの発明の第4の実施例を示す回路図で
ある。 2・・・インピーダンス回路、A1 、人3・・・利得
回路、R1r R2・・・抵抗、C,、C2・・・;ン
デンサ。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦搏5図 第6図 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 抵抗性インピーダンス素子とリアクタンス性インピーダ
    ンス素子から成るとともに、電流信号で駆動され、かつ
    出力を電流信号で得るように構成されたインピーダンス
    回路を有し、このインピーダンス回路によって出力位相
    が決められるとともに、この出力位相が上記インピーダ
    ンス回路の抵抗性インピーダンス素子とリアクタンス性
    インピーダンス素子とのインピーダンス比を変数とする
    関数で表わされる回路であって、上記位相関数を上記変
    数で微分した値が零となる条件を実質的に満たすように
    構成されていることを特徴とする位相回路。
JP20480584A 1984-09-29 1984-09-29 位相回路 Pending JPS6182519A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20480584A JPS6182519A (ja) 1984-09-29 1984-09-29 位相回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20480584A JPS6182519A (ja) 1984-09-29 1984-09-29 位相回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6182519A true JPS6182519A (ja) 1986-04-26

Family

ID=16496653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20480584A Pending JPS6182519A (ja) 1984-09-29 1984-09-29 位相回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6182519A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005031972A1 (ja) * 2003-09-26 2005-04-07 Hiroshi Hasegawa アクティブ・フィルタ
US6912984B2 (en) 2003-03-28 2005-07-05 Eaton Corporation Composite lightweight engine poppet valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6912984B2 (en) 2003-03-28 2005-07-05 Eaton Corporation Composite lightweight engine poppet valve
WO2005031972A1 (ja) * 2003-09-26 2005-04-07 Hiroshi Hasegawa アクティブ・フィルタ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meyer et al. A 1-GHz BiCMOS RF Front-End IC
EP1425844A1 (en) Oscillator
US6150893A (en) Voltage controlled oscillator with wide frequency range and low noise for integrated circuit fabrication
US5192884A (en) Active filter having reduced capacitor area but maintaining filter characteristics
US5850163A (en) Active inductor oscillator with wide frequency range
US7019597B2 (en) Method and circuitry for implementing a differentially tuned varactor-inductor oscillator
US6577204B2 (en) Electronic circuit supplied with power via current generator means
US6137370A (en) Oscillator having loop including transconductor bandpass filter
KR970004620B1 (ko) 리액턴스 회로
JPS6182519A (ja) 位相回路
JP2000261250A (ja) 周波数変換回路
US5686868A (en) Semiconductor integrated circuit having VCO coupled through capacitance and buffer circuits
US6046639A (en) Amplifier/oscillator circuit with common-emitter amplifier and differential amplifier
JP2561025B2 (ja) アンバランス−バランス変換回路
US6812801B2 (en) Crystal oscillator circuit having capacitors for governing the resonant circuit
JPS61285813A (ja) 位相分割回路
US7088962B2 (en) On-chip loop filter for a PLL
US20010035797A1 (en) Method and circuitry for implementing a differentially tuned varactor-inductor oscillator
US7511590B1 (en) Differential crystal oscillator
US4937534A (en) Band-pass amplifier
JPH0787152A (ja) 直交信号発生回路
Chang et al. On-chip automatic direct tuning circuitry based on the synchronous rectification scheme for CMOS gigahertz band front-end filters
JPH04249409A (ja) 電圧制御発振器
JPH0225286B2 (ja)
JPH0516722Y2 (ja)