JPS62131613A - ダブルバランスミキサ - Google Patents

ダブルバランスミキサ

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JPS62131613A
JPS62131613A JP27069085A JP27069085A JPS62131613A JP S62131613 A JPS62131613 A JP S62131613A JP 27069085 A JP27069085 A JP 27069085A JP 27069085 A JP27069085 A JP 27069085A JP S62131613 A JPS62131613 A JP S62131613A
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JP
Japan
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signal
gate
source
field effect
fet
Prior art date
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Pending
Application number
JP27069085A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Kikuchi
菊池 博行
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はモノリシックIC化に適し、歪の小さいFET
ダブルパランスミΦすに関するものである。
(従来技術及び発明が解決しようとする問題点)第4図
にモノリシックIC化に適した従来のダブルバランスミ
キサを示す。(山鳩、釣木。
GaAs FETダブルバランスミキサを用いた直交形
変調器”、信字技報C882−3,1982参照)図に
おいて、1は第1のイぎ号、2は第1の信号と逆相(相
補的)の第2の信号、3は第1の搬送波信号、4は第1
の搬送波信号と逆相(相補的)の第2の搬送波信号、5
は出方端子、6は出力負荷抵抗、7.8は電界効果トラ
ンジスタ(以下FETと略称する)を示す。搬送波信号
に9vcの半周期毎に、信号鳳、 %w F E Tス
イッチ7.8により交互に選択することにょシ、第5図
0に示jような振幅変調された出力波形が得られ、第4
図の回路はダブルバランスミキサの機能を有している○
ここで第5図(5)は入力信号、03)は搬送波信号波
形を示す。しかしながら、第4図に示すダブルバランス
ミキサにjJ)歪の小さい変調信号を得ることは次の理
由により難しい。
FETスイッチのオン抵抗RONは一般に、ソース、ド
レイン電圧とゲート電圧に依存する。
したがって、信号鴇のレベルによってオン抵抗ROMの
値が変化する。ここで、負荷抵抗i RLとすると出力
VOUT は、 と与えられるから、信号鴇の変化に対して、スイッチの
ゲート電圧は一定であるためそのオン抵抗ROMは変化
し、VOUTは線形に変換されなくなり、歪を生ずる。
この歪を低減する方法として、負荷抵抗RLを大きくす
ることが考えられるが、高速動作に限界がある。またF
ETスイッチのサイズを大きくしてオン抵抗ROMを下
げる方法も考えられるが、ゲートの寄生容量が増え、ク
ロックのフィードスルーが大きくなる。
(問題点を解決するための手段) 本発明の目的は、信号レベルによるスイッチのオン抵抗
の影響を無視できる程小さくシ、入力信号に対する線形
性の範囲が広く、低歪な変調特性が得られるダブルバラ
ンスミキサヲ提供することにある。
第1図に本発明のダブルバランスミキサの基本回路を示
す。図において1は第1の信号、2は第1の信号と相補
的な第2の信号% 3は第1の搬送波信号、4は第1の
搬送波信号と相補的な第2の搬送波信号、5は出力端子
、6は出力負荷抵抗、7,8.11.12はFET、9
.10はそれぞれ第1及び第2の電圧源を示す。
すなわち第1のFET7のソースには第1の信号”へが
与えられ、ゲートに第1の搬送波信号vcが与えられ、
第20FET 80ンースには、第1の信号ぬと相補的
な第2の信号ぬが与えられ、ゲートには、第1の搬送波
信号vcと相補的な第2の搬送波信号■cが与えられる
。また第1及び第2のFET7.8の夫々のドレインは
第3のF E T 11のゲートに接続され、第3のF
E T 11のドレインは第1の電圧源9に接続され、
ソースは出力端子5に接続される。第4のFET 12
のソース及びゲートは第2の電圧源10に接続され、そ
のドレインは出力端子5に接続され、出力端子5は負荷
抵抗6を介して接地されているO なお上記の記載において、第1の信号を第1のFETの
ソースに接続した場合について説明したが、ソースの代
りにドレインを接続しても同様の作用を有するものであ
り、以下のスイッチとして用いるFETにおいては同様
である。
また第2.第3の実施例においても同じである。
本発明の主要な特徴はFETスイッチ7あるいは8の出
力を直接出力負荷抵抗に接続せず、FETのケート端子
で受け、ソースホロワ回路を介して出力負荷抵抗に信号
を伝達することにある。ここでFETのゲートの入力イ
ンピーダンスは通常数百MΩの高い値である。したがっ
て、本発明の構成では、FETスイッチのオン抵抗(R
OMが数十Ω以下)の値がFETのゲート入力インピー
ダンスに比して無視できる程小さい値であるので、FE
Tスイッチ7あるいは8の出力は信号レベル変化による
スイッチオン抵抗ROMの変化の影響をほとんど受けな
い。
ここでトランジスタ11,12.l)構成されるソース
ホロワ回路の入出力特性は、電源電圧VDD 。
Vss、ソースホロワの入力レベル全適当に選ぶことに
より、線形性の良い特性が得られる。このように入力信
号に対して歪の小石い出力が得られる。
第2図は本発明の他の実施例金示す。図において1は第
1の信号、2は第1の信号と相補的な第2の信号、3は
第1の搬送波信号、4は第1の搬送波信号と相補的な第
2の搬送波信号、5は出力端子、6は出力負荷抵抗、7
,8.14はFET、9.10は第1及び第2の電圧源
、13は負荷抵抗を示す。第1図の回路はスイッチFE
T7.8の出力をソースホロワで受けているが、第2図
の回路はスイッチFET7.8の出力全ソース接地回路
で受けている。前記ソースホロワ回路と同様にソース接
地回路においても電源電圧、入力レベルを適当に選ぶこ
とによシ、線形性の良い入出力特性の領域が得られる。
従って前記第1図の回路と同様に歪の小さい出力が得ら
れるとともに、第1図の回路ニジも利得の大きい出力信
号が得られる。
第3図は本発明の他の実施例を示すもので、図において
、1は第1の信号、2は第1の信号と相補的な第2の信
号、3は第1の搬送波信号、4は第1の搬送波信号と相
補的な第2の搬送波信号、5.5′は出力端子、6′、
6“は出力負荷抵抗57−8,13〜21はFET、9
は第1の電圧源、22.23は抵抗を示す。
第1のFET7のソースに第1の信号鴇が与えられ、ゲ
ートに第1の搬送波信号Voが与えられ、第2のFET
8のソースには、第1の信号と相補的な第2の信号鬼が
与えられ、そのゲートには、第1の搬送波信号と相補的
な第2の搬送波信号にが与えられ、第3のF E T 
13のソースには、第1の信号ぬが与えられ、ゲートに
は第2の搬送波信号V、がゲートに与えられ、第40F
 E T 14のソースには第2の信号鬼が与えられ、
そのゲートには第1の搬送波信号V。
が与えられる。第5のF E T 15のゲートには、
第1及び第2のFET7.8の夫々のドレインが接続さ
れ、ドレインには第1の抵抗22を介して第1の電圧源
9が接続される。第6のFET16のゲートには、第3
及び第4のFET13.14の夫々のドレインが接続さ
れ、そのドレインは第2の抵抗23ヲ介して第1の電圧
源9に接続される。第7のF E T 17のドレイン
には、第5及び第6のFET15.16の夫々のソース
が接続され、かつゲート及びソースが共に第2の電圧源
IOに接続される。前記の第5.第6及び第7のFET
15,16.17をもって、差動増幅回路が構成されて
いる。第8のF E T 18のゲートは第5のF E
 T 15のドレインに接続され、そのドレインは第1
の電圧源9に接続され、ソースは第1の出力端子5′に
接続される。第9のF E T 20のドレインは第1
の出力端子5′に接続され、ゲート及びソースは第2の
電圧源IOに接続される。
第10のF E T 19のゲートは第6のF E T
 16のドレインに接続され、ドレインは第1の電圧源
9に接続され、ソースは第2の出力端子5“に接続され
る。第11のF E T 21のドレインは第2の出力
端子5“に接続され、ゲート及びソースは第2の電圧源
10に接続される。また出力端子5′、5“は夫々抵抗
6′及び6“を介して接地されている。
差動回路のF E T 15のゲートには搬送波信号■
c、にの半周期毎に、信号ぬ、ぬがFETスイッチ7.
8により選択されて与えられ、第1図の発明回路とをく
同じ原理で動作する。一方F E T 16のゲートに
はF E T 15の場合とは逆に搬送波信号V。、に
の半周期毎に、鬼、 V?、lがFETスイッチ14.
13により選択されて与えられる。したがってF E 
T 15及び16のゲートには互いに逆相の信号が与え
られ、回路のバランス性が良く、利得も単相駆動よりも
大きく取れる。
また差動回路の負荷抵抗あるいは定電流源の電流値を太
きくシ、変換利得を上げることも可能である。差動回路
の後段はバッファ用のソースホロア回路である。
このように第3図の回路は、第1図の発明回路の特徴音
そのまま維持し、更に変換オリ得の大きい特性を得るこ
とができる。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明のダブルバランスミキサに
よれば、入力信号レベルの変化に対するスイッチのオン
抵抗の影響を大幅に低減できるので、歪の非常に小さい
ミキサ出力が得られる利点がある。更に第2図及び第3
図の回路では、第1図の回路に比して、損失のない利得
の高いミキサ出力が得られる利点がある。このような特
徴を有しているので、本発明のダブルバランスミキサは
振幅変復調9周波数逓倍等の適用に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のダブルバランスミキサの一実施例、第
2図及び第3図は他の実施例、第4図は従来のダブルバ
ランスミキサを示し、第5図はその動作説明図を示す。 1・・・・・・第1の信号 2・・・・・・第1の信号と相補的な第2の信号3・・
・・・・第1の搬送波信号 4・・・・・・第1の搬送波信号と相補的な第2の搬送
波信号 5 、5’、 5“・・・・・・出力端子6.6’、6
“・・・・・・出力負荷抵抗7.8.11乃至21・・
・・・・FET9.10・・・・・・電圧源 22.23・・・・・・抵抗 特許出願人  日本電信電話株式会社 第1図 第2図 第3図 第40

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ソースに第1の信号が与えられ、ゲートに第1の
    搬送波信号が与えられる第1の電界効果トランジスタと
    、前記の第1の信号と相補的な第2の信号がソースに与
    えられ、前記の第1の搬送波信号と相補的な第2の搬送
    波信号がゲートに与えられる第2の電界効果トランジス
    タと、前記の第1及び第2の電界効果トランジスタの夫
    々のドレインにゲートが接続される第3の電界効果トラ
    ンジスタとを具備することを特徴とするダブルバランス
    ミキサ。
  2. (2)ソースに第1の信号が与えられ、ゲートに第1の
    搬送波信号が与えられる第1の電界効果トランジスタと
    、前記の第1の信号と相補的な第2の信号がソースに与
    えられ、前記の第1の搬送波信号と相補的な第2の搬送
    波信号がゲートに与えられる第2の電界効果トランジス
    タと、前記の第1及び第2の電界効果トランジスタの夫
    々のドレインがゲートに接続され、ドレインが第1の電
    圧源に接続され、ソースが出力端子に接続される第3の
    電界効果トランジスタと、ソース及びゲートが第2の電
    圧源に接続され、ドレインが前記の出力端子に接続され
    ている第4の電界効果トランジスタとを具備することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のダブルバランス
    ミキサ。
  3. (3)ソースに第1の信号が与えられ、ゲートに第1の
    搬送波信号が与えられる第1の電界効果トランジスタと
    、前記の第1の信号と相補的な第2の信号がソースに与
    えられ、前記の第1の搬送波信号と相補的な第2の搬送
    波信号がゲートに与えられる第2の電界効果トランジス
    タと、前記の第1及び第2の電界効果トランジスタの夫
    々のドレインがゲートに接続され、ドレインは第1の抵
    抗を介して第1の電圧源に接続され、かつ出力端子に接
    続され、ソースは第2の電圧源に接続されている第3の
    電界効果トランジスタとを具備することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のダブルバランスミキサ。
  4. (4)ソースに第1の信号が与えられ、ゲートに第1の
    搬送波信号が与えられる第1の電界効果トランジスタと
    、前記の第1の信号と相補的な第2の信号がソースに与
    えられ、前記の第1の搬送波信号と相補的な第2の搬送
    波信号がゲートに与えられる第2の電界効果トランジス
    タと、前記の第1の信号がソースに与えられ、前記の第
    2の搬送波信号がゲートに与えられる第3の電界効果ト
    ランジスタと、前記の第2の信号がソースに与えられ、
    前記の第1の搬送波信号がゲートに与えられる第4の電
    界効果トランジスタと、前記の第1及び第2の電界効果
    トランジスタの夫々のドレインがゲートに接続され、ド
    レインは第1の抵抗を介して第1の電圧源に接続されて
    いる第5の電界効果トランジスタと、前記の第3及び第
    4の電界効果トランジスタの夫々のドレインがゲートに
    接続され、ドレインは第2の抵抗を介して前記の第1の
    電圧源に接続される第6の電界効果トランジスタと、前
    記の第5及び第6の電界効果トランジスタの夫々のソー
    スが、ドレインに接続され、かつゲート及びソースが共
    に第2の電圧源に接続されている第7の電界効果トラン
    ジスタとを備え、前記の第5、第6及び第7の電界効果
    トランジスタをもつて、差動増幅回路を構成し、前記の
    差動増幅回路より出力をうるようにしたダブルバランス
    ミキサ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01164108A (ja) * 1987-12-21 1989-06-28 Hitachi Ltd 高周波信号切換回路を用いた平衡変換回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01164108A (ja) * 1987-12-21 1989-06-28 Hitachi Ltd 高周波信号切換回路を用いた平衡変換回路
JP2564341B2 (ja) * 1987-12-21 1996-12-18 株式会社日立製作所 高周波信号切換回路を用いた平衡変換回路

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