JP2001344559A - アナログ乗算回路および可変利得増幅回路 - Google Patents

アナログ乗算回路および可変利得増幅回路

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JP2001344559A JP2000160841A JP2000160841A JP2001344559A JP 2001344559 A JP2001344559 A JP 2001344559A JP 2000160841 A JP2000160841 A JP 2000160841A JP 2000160841 A JP2000160841 A JP 2000160841A JP 2001344559 A JP2001344559 A JP 2001344559A
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emitter
resistor
current
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Yasuhiro Amano
泰宏 天野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログ乗算回路を、2.6V以下の低電源電
圧で高線形動作可能にする。 【解決手段】 トランジスタQ1〜Q4からなる2組の差
動対の各共通ベースに、第1のアナログ差動信号V1p,
V1nを印加する。Q1,Q4の共通コレクタを出力端子Vo
pとし、Q2,Q3の共通コレクタを出力端子Vonとする。
差動対の各共通エミッタには、それぞれQ11,Q12のコ
レクタを接続する。Q11,Q12の各エミッタには、それ
ぞれ並列共振回路を接続し、エミッタ間をR15で接続す
る。Q11,Q12の各ベースには、それぞれ入力回路101,1
02を接続し、第2のアナログ差動信号V2p,V2nを入力
する。入力回路101,102のQ12,Q14は、それぞれQ11,
Q13とでカレントミラー回路を構成している。トランジ
スタの縦積み段数を2段にでき、低電源電圧で動作させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ乗算回路
および可変利得増幅回路に関し、特に、無線機の変復調
回路において2つのアナログ信号を乗算して周波数変換
を行なうアナログ乗算回路および可変利得増幅回路に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、無線機において高周波信号を処理
する回路、特に増幅器や周波数変換器等の回路が多く使
用されるようになってきた。一方で、それらの回路を動
作させるために供給される電源電圧は低下してきてい
る。例えば、数年前までは、電源電圧Vccは4.8Vが一
般的であったが、現在の無線機においては、電源電圧V
ccは2.6Vが一般的になっている。
【0003】図9は、バイポーラトランジスタで構成し
た従来の二重平衡形アナログ乗算回路(ギルバートセル
ミキサ)の回路図である。トランジスタQ1〜Q4を用い
た2組の差動対Q1−Q2とQ3−Q4の、Q2,Q3の共通
ベースとQ1,Q4の共通ベースには、第1のアナログ差
動信号V1p,V1nが印加される。トランジスタQ1とQ3
のコレクタと、トランジスタQ2とQ4のコレクタは、そ
れぞれ結線されて、出力端子VopとVonを形成すると共
に、負荷抵抗R1とR2を介して電源電圧Vccに接続され
る。差動対Q1−Q2とQ3−Q4のエミッタには、トラン
ジスタQ5とQ6のコレクタがそれぞれ接続される。トラ
ンジスタQ5とQ6のベースには、第2のアナログ差動信
号V2p,V2nが印加される。トランジスタQ5とQ6のエ
ミッタは、電流値Icsの電流源を形成するトランジスタ
Q7とQ8のコレクタにそれぞれ接続される。トランジス
タQ5とQ6のエミッタ間には、第2のアナログ信号入力
部を線形化するための帰還抵抗Reが接続される。トラ
ンジスタQ7とQ8のベースには、バイアス電圧Vbが印
加される。
【0004】トランジスタQ5,Q6のベース・エミッタ
間電圧を、それぞれVbe5,Vbe6とすると、第1の差動
増幅器を構成するトランジスタQ5,Q6の出力電流I3お
よびI4は、(1),(2)式で表現できる。 I3=Ics+(V2p−V2n−Vbe5+Vbe6)/Re …………(1) I4=Ics−(V2p−V2n−Vbe5+Vbe6)/Re …………(2)
【0005】したがって、第1の差動増幅器の出力電流
2*ΔI=I3−I4は、(3)式で表される。 2*ΔI=I3−I4 =2*(V2p−V2n−Vbe5+Vbe6)/Re =2*{V2p−V2n+Vt*ln(I4/I3)}/Re …………(3) 但し、トランジスタQ5とQ6のベース・エミッタ間電圧
は、 Vbe5=Vt*ln(I3/Is), Vbe6=Vt*ln(I4/Is) とする。
【0006】また、負荷抵抗R1とR2を流れる電流をそ
れぞれI1,I2とし、Vtを熱電圧とすると差動出力電流
I1−I2は、ベース電流を無視すると、(4)式で表現で
きる。 I1−I2=2*ΔI*tanh{(V1p−V1n)/2Vt} =2*{V2p−V2n+Vt*ln(I4/I3)}/Re *tanh{(V1p−V1n)/2Vt} …………(4) さらに、V1p−V1n≪Vtのときは近似的に tanh{(V1p−V1n)/2Vt}=(V1p−V1n)/2
Vt が成り立ち、(5)式のように2つの信号間の乗算が行わ
れる。 I1−I2=2*{(V2p−V2n)+Vt*ln(I4/I3)}/Re *{(V1p−V1n)/2Vt} …………(5)
【0007】図6に示した従来例では、トランジスタの
縦積み段数が3段となっている。したがって、シリコン
バイポーラトランジスタを使用する場合の最低電源電圧
Vcc(min)は、トランジスタのベース・エミッタ間電圧
と入出力信号の振幅電圧分を確保できるようにするた
め、電源電圧Vcc(min)としては2.6V以上が必要とな
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のア
ナログ乗算回路では、2.6V以下の電源電圧では動作し
ないので、現在の無線機における2.6Vの電源電圧では
使用できないという問題がある。
【0009】本発明は、上記従来の問題を解決して、2.
6V以下の低い電源電圧のもとでも高線形動作が可能な
アナログ乗算回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、エミッタが共通接続された第1トラ
ンジスタと第2トランジスタからなる第1差動対と、エ
ミッタが共通接続された第3トランジスタと第4トラン
ジスタからなる第2差動対と、第2トランジスタと第3
トランジスタの共通ベースに接続される第1入力端子
と、第1トランジスタと第4トランジスタの共通ベース
に接続される第2入力端子と、第1トランジスタと第3
トランジスタの共通コレクタに接続される第1出力端子
と、第2トランジスタと第4トランジスタの共通コレク
タに接続される第2出力端子と、第1出力端子と電源と
の間に接続される第1抵抗と、第2出力端子と電源との
間に接続される第2抵抗と、第1差動対の共通エミッタ
にコレクタが接続された第5トランジスタと、第2差動
対の共通エミッタにコレクタが接続された第6トランジ
スタと、第5トランジスタのエミッタと接地との間に接
続された第3抵抗と、第6トランジスタのエミッタと接
地との間に接続された第4抵抗と、第5トランジスタの
ベースに接続される第1入力手段と、第6トランジスタ
のベースに接続される第2入力手段とを具備するアナロ
グ乗算回路において、第1入力手段は、第1電流発生手
段と、第5トランジスタと第7トランジスタとからなる
第1カレントミラー手段と、第7トランジスタのエミッ
タと接地との間に接続された第5抵抗と、第7トランジ
スタのエミッタに接続された第3入力端子とから構成
し、第2入力手段は、第2電流発生手段と、第6トラン
ジスタと第8トランジスタとからなる第2カレントミラ
ー手段と、第8トランジスタのエミッタと接地との間に
接続された第6抵抗と、第8トランジスタのエミッタに
接続された第4入力端子とから構成した。このように構
成したことにより、低電圧電源で動作させることができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図1〜図8を参照しながら詳細に説明する。
【0012】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
の形態は、ギルバートセルの乗算回路に、カレントミラ
ー回路で構成する入力回路を設けて、トランジスタの縦
積み段数を2段構成にしたアナログ乗算回路である。
【0013】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
るアナログ乗算回路の構成を示す回路図である。従来例
と同じ動作、機能を有するものには同じ符号を付けてあ
る。図1において、トランジスタQ1〜Q4を用いた2組
の差動対Q1−Q2とQ3−Q4のベースには、第1のアナ
ログ差動信号V1p,V1nが印加される。トランジスタQ
1とQ3のコレクタと、トランジスタQ2とQ4のコレクタ
は、それぞれ結線されて、出力端子VopとVonを形成
し、負荷抵抗R1とR2を介して電源電圧Vccに接続され
る。差動対Q1−Q2とQ3−Q4のエミッタには、トラン
ジスタQ11とQ12のコレクタが、それぞれ接続される。
【0014】トランジスタQ11とQ12のエミッタは、抵
抗R11およびR13を介して、それぞれ接地される。トラ
ンジスタQ11とQ12のベースは、それぞれ入力回路101
および102が接続される。入力回路101および102は、電
流源Ics1,Ics2と、トランジスタQ12,Q14と、抵抗R
12,R14から構成されている。電流源Ics1,Ics2の電流
をIcsとする。トランジスタQ12およびQ14のエミッタ
は、入力端子V1pとV1nを形成すると共に、抵抗R12お
よびR14を介して接地されている。また、トランジスタ
Q12とトランジスタQ11および、トランジスタQ13とト
ランジスタQ14は、それぞれカレントミラー回路を構成
しており、トランジスタQ11およびQ13のバイアスの設
定し、入力信号を伝達する機能を有している。
【0015】上記のように構成された本発明の第1の実
施の形態におけるアナログ乗算回路の動作を、図1を参
照しながら説明する。まず、入力回路101および102の動
作について説明する。入力回路101および102は、トラン
ジスタQ11とQ12およびQ13とQ14とからなるカレント
ミラー回路で構成されており、トランジスタQ11および
Q13のバイアス電流を設定している。
【0016】入力端子V1pおよびV1nが無入力の場合、
トランジスタのhfeが充分大きいとすると、トランジス
タQ11およびQ13に流れる電流Icsと、Q11およびQ13
のバイアス電流I13およびI14の関係は、(6),(7)式
で表される。 Ics*R12+Vt*ln(Ics/Is)=I13*R11+Vt*ln(I13/Is)…(6) Ics*R14+Vt*ln(Ics/Is)=I14*R13+Vt*ln(I14/Is)…(7)
【0017】また、入力端子V1pおよびV1nに信号が入
力された場合、トランジスタQ12およびQ14に流れるコ
レクタ電流は電流源Icsで決定されるため、トランジス
タQ12およびQ14はバッファとして機能し、この時の入
力端子V2pの入力インピーダンスはトランジスタQ12の
動抵抗re12と抵抗R12の並列インピーダンスになり、
入力端子V2nの入力インピーダンスはトランジスタQ14
の動抵抗re14と抵抗R14の並列インピーダンスにな
る。したがって、この入力回路により、トランジスタQ
11およびQ13のバイアス電流を設定することができる。
さらに、入力端子V2pおよびV2nの入力インピーダンス
を決定することができる。
【0018】次に、入力回路101および102に接続された
差動増幅器を構成するトランジスタQ11,Q13の出力電
流I13およびI14を求める。トランジスタQ11,Q13の
ベース・エミッタ間電圧を、それぞれVbe11,Vbe13と
すると、差動増幅器を構成するトランジスタQ11,Q13
の出力電流I13およびI14は、(8),(9)式で表現でき
る。 I13={V2p+Vt*ln(Ics/I13)}/R11 …………(8) I14={V2n+Vt*ln(Ics/I14)}/R13 …………(9)
【0019】したがって、抵抗値をR11=R13とした場
合、第1の差動増幅器の出力電流2*ΔI=I13−I14
は、(10)式で表される。 2*ΔI=I13−I14 ={(V2p−V2n)+Vt*ln(I14/I13)}/R11 …………(10)
【0020】この差動電流は、従来例と同様に、トラン
ジスタQ1−Q2およびQ3−Q4の差動回路に入力され
る。したがって、負荷抵抗R1およびR2から出力される
差動電流I11−I12は、ベース電流を無視すると、(11)
式で表現できる。 I11−I12=2*ΔI*tanh{(V1p−V1n)/2Vt} ={(V2p−V2n)+Vt*ln(I14/I13)}/R11 *tanh{(V1p−V1n)/2Vt} …………(11)
【0021】さらに、V1p−V1n≪Vtのときは近似的
に、 tanh{(V1p−V1n)/2Vt}=(V1p−V1n)/2
Vt が成り立ち、(12)式のように、2つの信号間の乗算が行
われる。 I11−I12={(V2p−V2n)+Vt*ln(I14/I13)}/R11 *{(V1p−V1n)/2Vt} …………(12)
【0022】このようにして、2つのアナログ信号の乗
算出力を得ることができる。トランジスタの縦積み段数
が2段になっているので、シリコンバイポーラトランジ
スタを使用する場合、トランジスタのベース・エミッタ
間電圧と入出力信号の振幅電圧分を確保しても、電源電
圧Vcc=2.0Vで動作させることができる。
【0023】また、Q11およびQ13の非線形性による影
響を抑えるために、トランジスタQ11およびQ13のコレ
クタ電流を増加させる場合にも、入力回路101および102
の電流源Ics1,Ics2と抵抗R12およびR14により、コ
レクタ電流を任意に設定できる。
【0024】また、本実施の形態における乗算回路の消
費電流は、従来例と比べて電流源Ics1,Ics2の電流分
だけ増加しているだけである。この電流源の電流値は、
抵抗R12およびR14を変えることにより自由に設定する
ことができるので、消費電流の増加も抑えることができ
る。
【0025】また、図2に示すように、トランジスタQ
2とトランジスタQ3のコレクタを電源電圧に接続して、
入力信号V1pおよびV1nの電圧差で利得を制御すること
により、入力信号V2pおよびV2nの信号を所望の利得で
増幅できる可変利得増幅回路を構成することができる。
この場合も、アナログ乗算回路と同様の効果を得ること
ができる。
【0026】上記のように、本発明の第1の実施の形態
では、ギルバートセル型のアナログ乗算回路に、カレン
トミラー回路で構成する入力回路を設けて、トランジス
タの縦積み段数を2段構成にしたので、最低電源電圧を
2.0Vとすることができる。
【0027】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態は、トランジスタの縦積み段数を2段構成にした
ギルバートセル型のアナログ乗算回路のカレントミラー
回路構成の入力回路に、ベース電流補償回路を設けたア
ナログ乗算回路である。
【0028】図3は、本発明の第2の実施の形態におけ
るアナログ乗算回路の構成を示す回路図である。従来例
と同じ動作、機能を有するものには同じ符号を付けてあ
る。図3において、図1に示した第1の実施の形態との
相違点は、入力回路101および102のトランジスタQ12と
Q11およびQ13とQ14のカレントミラー回路におけるベ
ース電流補償のために、トランジスタQ15およびQ16を
追加した点である。
【0029】上記のように構成された本発明の第2の実
施の形態におけるアナログ乗算回路の動作について図3
を参照しながら説明する。第1の実施の形態において
は、乗算回路における歪特性は、Q11およびQ13の非線
形性による影響が大きい。その影響を抑えるために、ト
ランジスタQ11およびQ13のコレクタ電流を増加させる
必要がある。この場合、入力回路101および102のトラン
ジスタQ11とQ12およびQ13とQ14のカレントミラー回
路において、トランジスタのベース電流の影響が無視で
きなくなる。
【0030】本発明の第2の実施の形態は、第1の実施
の形態の入力回路101および102におけるカレントミラー
回路のベース電流の影響を低減するために、ベース電流
補償用のトランジスタQ15およびQ16を挿入したもので
ある。したがって、第2の実施の形態の動作は、第1の
実施の形態の動作と同様であり、同様の機能を有する。
【0031】このようにして、第2の実施の形態と同様
に、最低電源電圧Vcc(min)を2.0Vとして、2つのアナ
ログ信号の乗算出力を得ることができる。さらに、トラ
ンジスタQ11およびQ13の非線形性の影響を抑えるため
に、トランジスタQ11およびQ13のコレクタ電流を増加
させた場合にも、カレントミラー回路のベース電流の影
響を低減でき、乗算回路の歪特性を改善できる。
【0032】また、図4に示すように、トランジスタQ
2とトランジスタQ3のコレクタを電源電圧に接続するこ
とにより、入力信号V1pおよびV1nの電圧差で利得を制
御できる可変利得増幅回路を構成することができる。こ
の場合も、アナログ乗算回路と同様の効果を得ることが
できる。
【0033】上記のように、本発明の第2の実施の形態
では、アナログ乗算回路を、トランジスタの縦積み段数
を2段構成にしたギルバートセル型のアナログ乗算回路
のカレントミラー回路構成の入力回路に、ベース電流補
償回路を設けた構成としたので、非線形性の影響を抑え
て歪特性を改善でき、最低電源電圧Vcc(min)を2.0Vと
して、2つのアナログ信号の乗算出力を得ることができ
る。
【0034】(第3の実施の形態)本発明の第3の実施
の形態は、トランジスタの縦積み段数を2段構成にした
ギルバートセル型のアナログ乗算回路で、差動増幅回路
のエミッタ抵抗をイダンクタンスにしたアナログ乗算回
路である。
【0035】図5は、本発明の第3の実施の形態におけ
るアナログ乗算回路の構成を示す回路図である。従来例
と同じ動作、機能を有するものには同じ符号を付けてあ
る。図5において、図3に示した第2の実施の形態との
相違点は、トランジスタQ11およびQ13のエミッタに接
続される抵抗R11およびR13を、インダクタL11および
L13に変更している点である。
【0036】上記のように構成された本発明の第3の実
施の形態におけるアナログ乗算回路の動作を、図5を参
照しながら説明する。入力回路201および202は、第2の
実施の形態と同様であり、同様の機能・性能を有する。
入力回路201および202に接続された差動増幅器を構成す
るトランジスタQ11,Q13の高周波帯域での出力電流I1
3およびI14は、(13),(14)式で表現できる。インダクタ
L11およびL13のインピーダンスを、それぞれZ11,Z1
3とする。 I13={V2p+Vt*ln(Ics/I13)}/Z11 …………(13) I14={V2n+Vt*ln(Ics/I14)}/Z13 …………(14)
【0037】したがって、インピーダンスをZ11=Z13
とした場合、第1の差動増幅器の出力電流2*ΔI=I
13−I14は、(15)式で表される。 2*ΔI=I13−I14 ={(V2p−V2n)+Vt*ln(I14/I13)}/Z11 …………(15)
【0038】この差動電流は、従来例と同様にトランジ
スタQ1−Q2およびQ3−Q4の差動回路に入力される。
従って、負荷抵抗R1およびR2から出力される差動電流
I11−I12は、ベース電流を無視すると、(16)式で表現
できる。 I11−I12=2*ΔI*tanh{(V1p−V1n)/2Vt} ={(V2p−V2n)+Vt*ln(I14/I13)}/Z11 *tanh{(V1p−V1n)/2Vt} …………(16)
【0039】さらに、V1p−V1n≪Vtのときは近似的
に tanh{(V1p−V1n)/2Vt}=(V1p−V1n)/2
Vt が成り立ち、(17)式のように2つの信号間の乗算が行わ
れる。 I11−I12={(V2p−V2n)+Vt*ln(I14/I13)}/Z11 *{(V1p−V1n)/2Vt} …………(17)
【0040】このようにして、インダクタL11およびL
13による直流的な電圧降下を無くして、さらに低電圧化
して、2つのアナログ信号の乗算出力を得ることができ
る。
【0041】また、図6に示すように、トランジスタQ
2とトランジスタQ3のコレクタを電源電圧に接続するこ
とにより、入力信号V1pおよびV1nの電圧差で利得を制
御できる可変利得増幅回路を構成することができる。こ
の場合も、アナログ乗算回路と同様の効果を得ることが
できる。
【0042】上記のように、本発明の第3の実施の形態
では、トランジスタの縦積み段数を2段構成にしたギル
バートセル型のアナログ乗算回路で、差動増幅回路のエ
ミッタ抵抗をイダンクタンスにしたので、最低電源電圧
Vcc(min)を2.0Vよりさらに下げて、2つのアナログ信
号の乗算出力を得ることができる。
【0043】(第4の実施の形態)本発明の第4の実施
の形態は、トランジスタの縦積み段数を2段構成にした
ギルバートセル型のアナログ乗算回路で、差動増幅回路
を構成するトランジスタのエミッタに並列共振回路を接
続したアナログ乗算回路である。
【0044】図7は、本発明の第4の実施の形態におけ
るアナログ乗算回路の構成を示す回路図である。従来例
と同じ動作、機能を有するものには同じ符号を付けてあ
る。図7において、図5に示した第3の実施の形態との
相違点は、差動増幅回路を構成するトランジスタQ11お
よびQ13のエミッタに接続されるインダクタL11および
L13に、コンデンサC11およびC12を並列に追加した点
と、トランジスタQ11およびQ13のエミッタ間に、抵抗
R15を挿入した点である。
【0045】上記のように構成された本発明の第4の実
施の形態におけるアナログ乗算回路の動作を、図7を参
照しながら説明する。入力回路201および202は、第3の
実施の形態と同様であり、同様の機能・性能を有する。
入力回路201および202に接続された差動増幅器を構成す
るトランジスタQ11,Q13のエミッタに接続されたイン
ダクタL11およびL13と、キャパシタC11およびC12の
並列共振回路により、所望の周波数においてインピーダ
ンスを無限大にでき、所望の周波数以外では、インピー
ダンスがほぼゼロになる。したがって、バイアス電流の
設定においては、第3の実施の形態と同様に設定するこ
とができる。また、所望の周波数ではインピーダンスが
無限大になるので、従来例と同様に、トランジスタQ1
1,Q13のエミッタ間に接続された抵抗R15によって、差
動増幅回路の出力電流が決定される。この時の出力電流
は、(18)式で表される。 2*ΔI=I13−I14 =2*{V2p−V2n+Vt*ln(I14/I13)}/R15 …………(18)
【0046】この(18)式は、従来例の差動増幅回路の出
力電流において、抵抗Reが抵抗R15に置き換わっただ
けである。
【0047】また、負荷抵抗R1とR2を流れる電流を、
それぞれI11,I12とし、Vtを熱電圧とすると、従来例
と同様に、差動出力電流I11−I12は、ベース電流を無
視すると、(19)式で表現できる。 I11−I12=2*{(V2p−V2n)+Vt*ln(I14/I13)}/R15 *{(V1p−V1n)/2Vt} …………(19)
【0048】このようにして、2つのアナログ信号の乗
算出力を得ることができる。また、本実施の形態では、
第3の実施の形態に比べ、トランジスタQ11およびQ13
のエミッタに接続されるインピーダンスを無視すること
ができる。トランジスタQ11およびQ13の差動出力電流
は、R15によって決定されるので、トランジスタQ11お
よびQ13の線形性を改善することができる。
【0049】また、図8に示すように、トランジスタQ
2とトランジスタQ3のコレクタを電源電圧に接続するこ
とにより、入力信号V1pおよびV1nの電圧差で利得を制
御できる可変利得増幅回路を構成することができる。こ
の場合も、アナログ乗算回路と同様の効果を得ることが
できる。
【0050】上記のように、本発明の第4の実施の形態
では、アナログ乗算回路を、トランジスタの縦積み段数
を2段構成にしたギルバートセル型のアナログ乗算回路
で、差動増幅回路を構成するトランジスタのエミッタに
並列共振回路を接続したので、線形性を改善することが
できる。
【0051】なお、本発明の実施の形態ではバイポーラ
トランジスタを用いているが、FETやMOSトランジ
スタ等、同様の機能を有する素子であれば、どの様なデ
バイスを用いてもよい。また、入力回路101,102および
201,202の構成は一例であり、同様の機能を有するもの
であれば良く、特に限定するものではない。また、本発
明の実施の形態におけるアナログ乗算回路や可変利得増
幅回路を用いて、周波数変換装置や、通信端末装置や、
基地局装置や、通信端末装置と基地局装置を用いた通信
システムを構成することができる。低電圧で動作させる
ことができるので、消費電力を低減することができる。
【0052】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、エミッタが共通接続された第1トランジスタと第
2トランジスタからなる第1差動対と、エミッタが共通
接続された第3トランジスタと第4トランジスタからな
る第2差動対と、第2トランジスタと第3トランジスタ
の共通ベースに接続される第1入力端子と、第1トラン
ジスタと第4トランジスタの共通ベースに接続される第
2入力端子と、第1トランジスタと第3トランジスタの
共通コレクタに接続される第1出力端子と、第2トラン
ジスタと第4トランジスタの共通コレクタに接続される
第2出力端子と、第1出力端子と電源との間に接続され
る第1抵抗と、第2出力端子と電源との間に接続される
第2抵抗と、第1差動対の共通エミッタにコレクタが接
続された第5トランジスタと、第2差動対の共通エミッ
タにコレクタが接続された第6トランジスタと、第5ト
ランジスタのエミッタと接地との間に接続された第3抵
抗と、第6トランジスタのエミッタと接地との間に接続
された第4抵抗と、第5トランジスタのベースに接続さ
れる第1入力手段と、第6トランジスタのベースに接続
される第2入力手段とを具備するアナログ乗算回路にお
いて、第1入力手段は、第1電流発生手段と、第5トラ
ンジスタと第7トランジスタとからなる第1カレントミ
ラー手段と、第7トランジスタのエミッタと接地との間
に接続された第5抵抗と、第7トランジスタのエミッタ
に接続された第3入力端子とから構成し、第2入力手段
は、第2電流発生手段と、第6トランジスタと第8トラ
ンジスタとからなる第2カレントミラー手段と、第8ト
ランジスタのエミッタと接地との間に接続された第6抵
抗と、第8トランジスタのエミッタに接続された第4入
力端子とから構成したので、トランジスタの縦積み段数
を2段にでき、シリコンバイポーラトランジスタを使用
する場合の最低電源電圧Vcc(min)を、トランジスタの
ベース・エミッタ間電圧と入出力信号の振幅電圧分を確
保しても、2.0Vにでき、低電圧電源で動作させること
ができるという効果が得られる。
【0053】また、第1カレントミラー手段に、ベース
電流補償を行なう第9トランジスタを設け、第2のカレ
ントミラー手段に、ベース電流補償を行なう第10トラ
ンジスタを設けたので、乗算回路における歪特性を抑え
るためにトランジスタのコレクタ電流を増加させた場合
にも、カレントミラー回路のベース電流の影響を低減す
ることができるという効果が得られる。
【0054】また、第3抵抗に代えて、第1インダクタ
を設け、第4抵抗に代えて、第2インダクタを設けたの
で、抵抗による直流的な電圧降下分を無くすことがで
き、さらに低電圧化できるという効果が得られる。
【0055】また、第5トランジスタのエミッタと第6
トランジスタのエミッタとの間に接続される第7抵抗
と、第1インダクタに並列接続される第1キャパシタ
と、第2インダクタに並列接続される第2キャパシタと
を設けたので、線形性を改善することができるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるアナログ乗
算回路の回路図、
【図2】本発明の第1の実施の形態における可変利得増
幅回路の回路図、
【図3】本発明の第2の実施の形態におけるアナログ乗
算回路の回路図、
【図4】本発明の第2の実施の形態における可変利得増
幅回路の回路図、
【図5】本発明の第3の実施の形態におけるアナログ乗
算回路の回路図、
【図6】本発明の第3の実施の形態における可変利得増
幅回路の回路図、
【図7】本発明の第4の実施の形態におけるアナログ乗
算回路の回路図、
【図8】本発明の第4の実施の形態における可変利得増
幅回路の回路図、
【図9】従来のアナログ乗算回路の回路図である。
【符号の説明】
Q1〜Q8,Q11〜Q16 トランジスタ R1,R2,R11〜R15,Re 抵抗 L11,L13 インダクタ C11,C12 キャパシタ Vcc 電源電圧 V1p,V1n,V2p,V2n 入力端子 Vop,Von 出力端子

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エミッタが共通接続された第1トランジ
    スタと第2トランジスタからなる第1差動対と、エミッ
    タが共通接続された第3トランジスタと第4トランジス
    タからなる第2差動対と、前記第2トランジスタと前記
    第3トランジスタの共通ベースに接続される第1入力端
    子と、前記第1トランジスタと前記第4トランジスタの
    共通ベースに接続される第2入力端子と、前記第1トラ
    ンジスタと前記第3トランジスタの共通コレクタに接続
    される第1出力端子と、前記第2トランジスタと前記第
    4トランジスタの共通コレクタに接続される第2出力端
    子と、前記第1出力端子と電源との間に接続される第1
    抵抗と、前記第2出力端子と電源との間に接続される第
    2抵抗と、前記第1差動対の共通エミッタにコレクタが
    接続された第5トランジスタと、前記第2差動対の共通
    エミッタにコレクタが接続された第6トランジスタと、
    前記第5トランジスタのエミッタと接地との間に接続さ
    れた第3抵抗と、前記第6トランジスタのエミッタと接
    地との間に接続された第4抵抗と、前記第5トランジス
    タのベースに接続される第1入力手段と、前記第6トラ
    ンジスタのベースに接続される第2入力手段とを具備す
    るアナログ乗算回路において、前記第1入力手段は、第
    1電流発生手段と、前記第5トランジスタと第7トラン
    ジスタとからなる第1カレントミラー手段と、前記第7
    トランジスタのエミッタと接地との間に接続された第5
    抵抗と、前記第7トランジスタのエミッタに接続された
    第3入力端子とから構成され、前記第2入力手段は、第
    2電流発生手段と、前記第6トランジスタと第8トラン
    ジスタとからなる第2カレントミラー手段と、前記第8
    トランジスタのエミッタと接地との間に接続された第6
    抵抗と、前記第8トランジスタのエミッタに接続された
    第4入力端子とから構成されることを特徴とするアナロ
    グ乗算回路。
  2. 【請求項2】 前記第1カレントミラー手段に、ベース
    電流補償を行なう第9トランジスタを設け、前記第2の
    カレントミラー手段に、ベース電流補償を行なう第10
    トランジスタを設けたことを特徴とする請求項1記載の
    アナログ乗算回路。
  3. 【請求項3】 前記第3抵抗に代えて、第1インダクタ
    を設け、前記第4抵抗に代えて、第2インダクタを設け
    たことを特徴とする請求項2記載のアナログ乗算回路。
  4. 【請求項4】 前記第5トランジスタのエミッタと前記
    第6トランジスタのエミッタとの間に接続される第7抵
    抗と、前記第1インダクタに並列接続される第1キャパ
    シタと、前記第2インダクタに並列接続される第2キャ
    パシタとを設けたことを特徴とする請求項3記載のアナ
    ログ乗算回路。
  5. 【請求項5】 エミッタが共通接続された第1トランジ
    スタと第2トランジスタからなる第1差動対と、エミッ
    タが共通接続された第3トランジスタと第4トランジス
    タからなる第2差動対と、前記第2トランジスタと前記
    第3トランジスタの共通ベースに接続される第1入力端
    子と、前記第1トランジスタと前記第4トランジスタの
    共通ベースに接続される第2入力端子と、前記第1トラ
    ンジスタのコレクタに接続される第1出力端子と、前記
    第4トランジスタのコレクタに接続される第2出力端子
    と、前記第1出力端子と電源との間に接続される第1抵
    抗と、前記第2出力端子と電源との間に接続される第2
    抵抗と、前記第2トランジスタと前記第3トランジスタ
    のコレクタを電源に接続する手段とから構成される利得
    可変手段と、前記第1差動対の共通エミッタにコレクタ
    が接続された第5トランジスタと、前記第2差動対の共
    通エミッタにコレクタが接続された第6トランジスタ
    と、前記第5トランジスタのエミッタと接地との間に接
    続された第3抵抗と、前記第6トランジスタのエミッタ
    と接地との間に接続された第4抵抗と、前記第5トラン
    ジスタのベースに接続される第1入力手段と、前記第6
    トランジスタのベースに接続される第2入力手段とを具
    備する可変利得増幅回路において、前記第1入力手段
    は、第1電流発生手段と、前記第5トランジスタと第7
    トランジスタとからなる第1カレントミラー手段と、前
    記第7トランジスタのエミッタと接地との間に接続され
    た第5抵抗と、前記第7トランジスタのエミッタに接続
    された第3入力端子とから構成され、前記第2入力手段
    は、第2電流発生手段と、前記第6トランジスタと第8
    トランジスタとからなる第2カレントミラー手段と、前
    記第8トランジスタのエミッタと接地との間に接続され
    た第6抵抗と、前記第8トランジスタのエミッタに接続
    された第4入力端子とから構成されることを特徴とする
    可変利得増幅回路。
  6. 【請求項6】 前記第1カレントミラー手段に、ベース
    電流補償を行なう第9トランジスタを設け、前記第2の
    カレントミラー手段に、ベース電流補償を行なう第10
    トランジスタを設けたことを特徴とする請求項5記載の
    可変利得増幅回路。
  7. 【請求項7】 前記第3抵抗に代えて、第1インダクタ
    を設け、前記第4抵抗に代えて、第2インダクタを設け
    たことを特徴とする請求項6記載の可変利得増幅回路。
  8. 【請求項8】 前記第5トランジスタのエミッタと前記
    第6トランジスタのエミッタとの間に接続される第7抵
    抗と、前記第1インダクタに並列接続される第1キャパ
    シタと、前記第2インダクタに並列接続される第2キャ
    パシタとを設けたことを特徴とする請求項7記載の可変
    利得増幅回路。
  9. 【請求項9】 請求項1〜4のいずれかに記載のアナロ
    グ乗算回路を備えたことを特徴とする周波数変換装置。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の周波数変換装置を備え
    たことを特徴とする通信端末装置。
  11. 【請求項11】 請求項5〜8のいずれかに記載の可変
    利得増幅回路を備えたことを特徴とする通信端末装置。
  12. 【請求項12】 請求項9記載の周波数変換装置を備え
    たことを特徴とする基地局装置。
  13. 【請求項13】 請求項5〜8のいずれかに記載の可変
    利得増幅回路を備えたことを特徴とする基地局装置。
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