200303119 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明） 發明所屬之技術領域 本發明涉及使差動輸入信號轉換成單一信號所用之輸出 電路及混合電路。 先前技術 差動放大器等使用一種使2個輸入信號合成後輸出一個 信號所用之電路，此種電路例如可爲收音機收信機之混合 電路。例如，爲了使高頻信號之載波信號轉換成中頻信號 ，則混合電路是一種使具有載波信號所定頻率之本地（local) 信號被合成所用之電路。因此，混合電路使該載波信號與 本地信號合成後得到中頻信號，其中使用差動放大器等等。 第1圖中混合電路由點線所圍繞之起磁（g i 1 b e r t)單元電 路5 1及連接至起磁單元電路5 1之差動輸出之變壓器5 2 所構成。 第1圖中起磁單元電路5 1是一般所熟知之4象限乘法器 電路，由F E T (場效電晶體）5 3及5 4所構成之源極接合電路 ，FET53及FET56所構成之接合電路以及FET57及FET58 所構成之源極接合電路等等交差連接之電路以直列方式連 接而成。 即，起磁單元電路5 1中F E T 5 3及F E T 5 4之各別之源極 共同地連接且經由定電流電路5 9而連接至電源V D D， F E T 5 3之汲極是與F E T 5 5及F E T 5 6之共同源極相連接， FET54之汲極是與FET57及FET58之共同源極相連接。又， 200303119 第 1圖中之RFIN+、RFIN-及LOIN+、LOIN-分別具有 180° 之相位反轉，以下之其它圖面亦相同。第1圖中之起磁單 元電路5 1是通常之起磁單元電路而由F E T構成。 此種混合電路使由載波信號與本地信號之差所算出之中 頻信號經由變壓器5 2而輸出。起磁單元電路5 1所輸出之 信號是互相反相之信號，各別之信號送往變壓器5 2。變壓 器5 2對該起磁單元電路5 1所輸出之信號進行合成，由2 次側之線圈之一方之端子以單一信號輸出。 上述之混合電路是RF信號及本地信號之二方平衡輸入 時之雙平衡形之混合電路，其輸出信號經由變壓器5 2成爲 單一之中頻信號IF而輸出。然後，變壓器52使RF信號 及本地信號之和（s u m )之頻率及差之頻率輸出。該和或差之 頻率由混合電路之後段之濾波器來選取而送往中頻（I F )放 大器等。 然而，上述構成之混合電路具有下述之問題。 以單端（s i n g 1 e e n d )方式輸出該起磁單元電路5 1時，爲 了使用變壓器52，電路整體會變大。即，變壓器52之小 型化是一種限制，由於很難在半導體晶片上形成該變壓器 ，則會有電路整體變大之問題。又，電路面積亦變大，亦 會有成本上之問題。 爲了解決上述之問題，則以一使用F E T所構成之電流鏡 電路之變換電路來取代變壓器52對起磁單元電路之輸出 進行相位合成，其考慮成單端輸出之構成。由於以此種使 用電流鏡電路2之變換電路可達成單端輸出，則單端輸出 200303119 部之電路可形成在半導體晶片上。 第2圖之收音機接收機中顯示一種用電流鏡電路之混合 電路。 第2圖中，混合電路由點線所圍繞之起磁單元電路6 1 及連接至起磁單元電路6 1之差動輸出之變換電路6 2所構 成。 起磁單元電路61與第1圖中所示之起磁單元電路51之 構成大體上相同，電流鏡電路6 3連接至起磁單元電路5 1 之差動輸出，這點與第1圖不同。 變換電路62由P通道型之FET64及FET65以及N通道 型之FET66及FET67所構成，由起磁單元電路61所輸出 之差動輸出信號變換成單一輸出信號。 變換電路6 2就像第1圖中之變壓器5 2 —樣，對由起磁 單元電路6 1所輸出之差動輸出信號進行合成使成爲中頻 信號I F後輸出。 因此，由起磁單元電路6 1所輸出之差動輸出信號以單端 方式輸出時，若使用一利用F E T所構成之電流鏡電路之變 換電路6 2，則該單端輸出電路即可形成在半導體晶片上， 電路整體即可小型化。 然而，第2圖中所示之混合電路有以下之問題 構成該變換電路62所用之FET藉由其輸出之信號電壓 變化，此時由於FET自身所具有之輸出阻抗亦發生變化， 則會有輸出信號失真之問題。 於是，使差動輸出信號成爲單一輸出信號而輸出時所用 200303119 之輸出電路若利用變壓器以取出該輸出信號時，會有成本 或電路面積變大之問題。 又，利用電流鏡電路以取出該輸出信號時，藉由該輸出 電壓之變動，此時由於輸出阻抗發生變化，輸出信號之波 形恐會失真。 因此，本發明使差動信號變換成單一信號後輸出時所用 之輸出電路中，成本及電路面積變小，而且，本發明亦提 供一種輸出波形之失真很少之輸出電路及混合電路。 發明內容 本發明之輸出電路使由差動電路所輸出之差動信號變成 單一信號後輸出，其包含：變換電路，其使由差動電路所 輸出之差動信號變成單一信號；輸出阻抗變換器，其並連 至該變換電路之輸出段。 該變換電路例如利用一由F E T所構成之電流鏡電路，其 輸出段之F E T之後段並列一輸出阻抗變換器。該輸出阻抗 變換器例如是一種分壓電阻，藉由該分壓電阻並列至該含 有電流鏡電路之變換電路之輸出段之F E T之後段，則可使 F E T之輸出阻抗降低，輸出信號之振幅可成爲所期望之大 小，輸出信號之失真可較少。 又，由於上述電流鏡電路可形成在F E T或電晶體等半導 體晶片上，則可使成本及電路面積變小。 又，上述輸出電路之差動電路亦能以使1組輸入信號之 電壓値之差放大所用之差動放大器來構成。 於是，即使在差動放大器所輸出之差動信號變換成單一 200303119 信號後使其輸出所用之輸出電路中，F E T之輸出阻抗亦會 變小，輸出信號之振幅可成爲所期望之大小，輸出信號之 失真可較少。 又，本發明之混合電路中使第1輸入信號與第2輸入信 號相乘之後得到該輸出信號，其包含：乘法電路，使第1 輸入信號與第2輸入信號相乘；變換電路，使乘法電路所 輸出之1組信號變換爲單一信號；輸出阻抗變換器，其並 列地連接至該變換電路之輸出段。 於是，在第1輸入信號及第2輸入信號乘算後得到一輸 出信號所用之混合電路中，由於F Ε Τ之輸出阻抗降低，輸 出信號之振幅可成爲所期望之大小，則輸出信號之失真可 減少。 又，上述之第1輸入信號、第2輸入信號及輸出信號亦 可由載波信號、本地信號及中頻信號所構成。 因此，由於F Ε Τ之輸出阻抗降低，中頻信號之振幅可成 爲所期望之大小，則中頻信號之失真可較少。 又，在上述之輸出電路或混合電路中亦可設有源極接地 F Ε Τ，其並列地連接至上述輸出阻抗變換器之後段。 因此，藉由源極接地之F Ε Τ連接至變換電路中輸出阻抗 變換器之後段，則一方面可保持一定之振幅且另一方面可 使輸出阻抗變小。 又，在上述之輸出電路或混合電路中，該輸出阻抗變換 器是一種分壓電阻，該差動信號輸出阻抗亦可藉由阻抗値 之設定來構成，以便與輸出電路或混合電路之後段所連接 -10- 200303119 之電路之阻抗相匹配。 於是，可使輸出電路或混合電路之後段所連接之濾波器 之特性獲得改良。 實施方式 以下將依據本發明之圖式來說明各實施形式。 第3圖是本發明之混合電路1 1之構成。 第3圖中，混合電路1 1由點線所圍繞之起磁單元電路 1 2 (差動電路）及利用連接至該起磁單元電路1 2之差動輸出 之電流鏡電路之變換電路1 3所構成。 起磁單元電路1 2與第2圖中之起磁單元電路6 1大致相 同，第1輸入信號S 1及第2輸入信號S 2相乘之結果之信 號作爲輸出信號S 3而輸出。然後，由起磁單元電路1 2所 輸出之1組輸出信號S 3藉由變換電路1 3而變換成單一信 號S4 〇 變換電路13由P通道型之FET14及FET15以及N通道 型之F E T 1 6及F E T 1 7所構成。起磁單元電路1 2之差動輸 出信號變換成單一之輸出信號。又，構成該起磁單元電路 1 2所用之F E T可爲P通道型F E T以便抑制所輸入之信號 中之雜訊，以下所說明之其它實施形式之起磁單元電路或 放大電路亦相同。 與第2圖中利用先則之電流鏡電路之混合電路之不同點 是：變換電路13之輸出段中設有分壓電阻。即，電阻18 及電阻19(輸出阻抗變換器）是與變換電路13之FET15及 FET17並列地連接著（輸出電路=變換電路13 +輸出阻抗變 200303119 換器）。 藉由電阻1 8及電阻1 9並列地連接至變換電路1 3之輸出 段側之F E T 1 5及F E T 1 7，可使變換電路1 3之F E T 1 5及 F E T 1 7之各別之輸出阻抗之變動緩和，這樣可得到失真較 少之輸出波形。 即，藉由並列地連接至變換電路1 3之輸出段側之F E T 1 5 及FET17之電阻18及電阻19，則流過FET15及FET17中 之電流變少，由F E T 1 5及F E T 1 7本身之輸出電壓之變動所 造成之輸出阻抗之變動亦變小。於是，輸出信號之電壓波 形之振幅之變化變小，可得到一種失真較少之輸出信號。 又，電阻1 8及電阻1 9之各別之電阻値須設定成適當之 値。電阻1 8及電阻1 9之各gij之電阻値可較F E T 1 5及F E T 1 7 之各別之輸出阻抗還小。於是，電阻1 8及電阻1 9之各別 之電阻値較小時，如上所述該F E T 1 5及F E T 1 7中所流過之 電流即可較小，這樣即可得到失真較少之輸出信號。又， 若電阻1 8及電阻1 9之電阻値太小，此時由於輸出信號之 振幅小，流過F E T 1 5及F E T 1 7中之電流即受到抑制，而且 ，電阻1 8及電阻1 9之各別電阻値須設定成較F E T 1 5及 F E T 1 7之各別之輸出阻抗之値還小，使輸出信號之振幅不 會變小。即，在考慮該變換電路1 3增益時可適切地決定電 阻1 8及電阻1 9，使輸出信號之振幅成爲所期望之値 又，藉由電阻1 8及電阻19之各別之電阻値之比（ratio) ，則成爲輸出信號之中心之該電壓可任意地設定。例如， 可考慮電阻1 8之値成爲R 1，電阻1 9之値成爲R 2且R 1 = R 2 -12- 200303119 時之情況。此時，該輸出信號之中心電壓Vo成爲電源電壓 V D D之一半（V D D / 2 )。因此，輸出信號之中心電壓可設定 成任意値。此時，R 1及R2之電阻値可望相等。 其次，考慮上述之混合電路Π，其使載波信號及本地信 號相乘而可使用在一須獲得中頻之收信機中。 第4圖是使用該混合電路1 1之收信機之構成圖。 第4圖中，21是天線，22是RF(radio frequency)濾波器 ，23是RF放大器，24是局部振盪器，25是IF(I n ter mediate F r e q u e n c y )濾波器，2 6是I F放大器，2 7是信號處理部。 第4圖之收信機中，載波信號（第1輸入信號）由天線2 1 接收後，由RF濾波器22除去其餘之信號，然後由RF放 大器2 3放大。其次，已放大之載波信號輸入至混合電路 1 1中，在混合電路1 1中與由局部振盪器2 4所輸出之本地 信號（第2輸入信號）相混合成爲中頻信號而輸出。然後， 中頻信號以中頻（I F )濾波器2 5去除其餘之信號後由I F放 大器2 6所放大，由信號處理部2 7進行數位處理或檢波處 理。 又，第3圖中，藉由並列地連接至變換電路1 3之輸出段 側之F E T之電阻1 8及電阻1 9之各別之電阻値可任意地設 定，使輸出信號不會變小，又，除了輸出信號不會失真以 外，亦可得到一與第4圖所示之混合電路1 1之後段中之 I F濾波器2 5之特性相配合之輸出阻抗。即，藉由電阻1 8 及電阻1 9之各別之電阻値成爲所定之値，可使由變換電路 1 3所輸出之輸出阻抗與其後段中之I F濾波器2 5之輸入阻 200303119 抗相匹配。 因此，連接至變換電路1 3之濾波器之特性可較優良。 又，上述混合電路1 1不只可使收信機側之載波信號與本地 信號相乘而得到中頻信號，該混合電路1 1亦可具有其它形 式，其使發信機側中之信號波（基頻信號）及載波信號相乘 而得到一種傳送波（A Μ 波，A M : A m p 1 i t u d e Μ 〇 d u 1 a t i ο η )。 又，上述之混合電路1 1亦可不限於收信機及送信機中所 用之混合電路所輸出之信號之混合波輸出用之混合電路。 又，第5圖是另一實施形式之混合電路3 1之構成，其在 第3圖之變換電路1 3之電阻之後段中設有源極隨耦器 (follower)電路。 第5圖之混合電路3 1大約與第3圖之混合電路1 1相同 ，其由起磁單元電路1 2及變換電路3 2 (其利用電流鏡電路） 所構成。與第3圖之混合電路1 1之不同點是：防止第1 輸入信號S 1及第2輸入信號S 2相乘後之輸出信號S 3之 失真所用之電阻3 3及3 4之後段中設有一由F E T 3 5及 F E T 3 6所構成之源極隨耦器電路（源極接地F E T )。 藉由F E T 3 5及F E T 3 6之源極接地（所謂源極隨耦器電路 設在一與電流鏡電路3 2之後段並列之電阻之更後段），則 變換電路3 2之輸出阻抗可更小。 即，只調整電阻3 3及3 4之電阻値而不能得到所期望之 輸出信號時，甚至輸出阻抗想變小時，藉由電阻3 3及電阻 3 4之後段中並列地設有源極已接地之F E T 3 5及F E T 3 6，則 輸出阻抗即可變小。 -14- 200303119 因此，第3圖之混合電路1 1之變換電路1 3或第5圖之 混合電路3 1之變換電路3 2 (使差動信號合成以得到單一信 號S 4所用之輸出電路）中，藉由變換電路3 2之輸出段之 F E T之後段中並列地設有分壓電阻，則由於可使輸出阻抗 變小而得到失真之輸出信號。 又，藉由變換電路3 2之後段中所並列連接之電阻之更後 段中並列地連接源極隨耦器（源極接地FET)，則可使輸出 阻抗更小。 又，本發明之輸出電路不限於上述之實施形式。 例如，第6圖是以第3圖之起磁單元電路1 2作爲差動放 大電路時之輸出電路之構成。 第6圖中，4 1是差動放大電路，4 2是變換電路（其利用 電流鏡電路）。差動放大電路41是由FET43及FET44，定 電流電路4 5，電流鏡電路4 6及4 7所構成。F E T 4 3及F E T 4 4 之各別之源極係共同地連接且同時經由定電流電路4 5而 連接至電源V D D。又，F E T 4 3及F E T 4 4之汲極分別連接至 電流鏡電路4 6及電流鏡電路4 7且同時連接至變換電路4 2 。變換電路42是與第3圖之變換電路13有同樣之構成且 動作亦相同。 第6圖之輸出電路中，若以信號S 5及S 6爲準之差動信 號輸入至變換電路42中，則由變換電路42輸出其差動信 號之以相位所合成之合成信號S 7。 變換電路42是與第3圖之變換電路13相同，藉由與輸 出段側之F E T並列連接之電阻4 8及電阻4 9，則可使合成 -1 5- 200303119 信號S 7之失真較小。 又，第6圖之輸出電路不只限於"分壓電阻（電阻4 8及 · 4 9 )可並列地連接至變換電路4 2之輸出段側之F E T "此種形 式，亦可使源極接地之F E T並列地連接至該分壓電阻之後 段。 又，上述混合電路或差動放大電路中所輸入之信號亦可 爲單一信號。 藉由本發明上述之輸出電路及混合電路，由於分壓電阻 φ 並列地連接至F E T所構成之變換電路之後段，則可使輸出 阻抗變小且得到一失真較小之輸出信號。 又，藉由分壓電阻之電阻値設定成所定之値，則可容易 地達成一種與後段之電路之阻抗之匹配作用 又，由於藉由F E T來構成該輸出電路，則可使成本及電 路面積變小。 本發明以下將參考各圖面來作詳細之說明。 圖式簡單說明 · 第1圖 先前之混合電路。 第2圖 先前之利用電流鏡電路之混合電路。 第3圖 本發明之實施形式之混合電路。 第4圖使用本發明實施形式之混合電路之收信機之構 成圖。 第5圖 本發明另一實施形式之電路構成圖。 第6圖本發明另一實施形式之電路構成圖。 -16- 200303119 主要部分之代表符號說明 1 1 : ，3 1 混 合 電 路 12 ,51,61 起 磁 單 元 電 路 1 3 ，32,42 變 換 電 路 1 4 〜1 7,43 ,44 場 效 電 晶 體 18 ，1 9 電 阻 2 1 天 線 22 RF 「濾波器 2 3 RF π放大器 24 局 部 振 、盪 器 2 5 中 頻 濾 波 器 26 中 頻 放 大 器 2 7 信 號 處 理 部 3 3 ，34,48,49 .電 阻 3 5 ，36 場 效 電 晶 體 4 1 差 動 放 大 電 路 4 5 定 1¾ 流 電 路 5 2 變 壓 器 5 3 〜5 8 場 效 電 晶 體 62 變 換 電 路 63 ,46,47 電 流 鏡 電 路 64 〜6 7 場 效 電 晶 體 S 1 ，S 2 輸 入 信 號 S3 輸 出 信 號 S 4 單 一 信 號 S 5，S 6，S 7 信 號 -1 7-