JP2011029959A

JP2011029959A - Frequency conversion device

Info

Publication number: JP2011029959A
Application number: JP2009173937A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sasayama; 純一笹山
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2029-07-27
Also published as: JP5034126B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency conversion device that selectively outputs a frequency-mixed signal and a frequency-unmixed signal that can cope with a high-frequency operation while at the same time suppressing an increase in circuit size. <P>SOLUTION: The frequency conversion device 1 includes: a first switch circuit 2 that inputs an I signal and a Q signal and outputs the I signal and selectively outputs either the Q signal or a fixed signal fixed to a predetermined level according to a switch signal SS; a second switch circuit 4 that inputs a local oscillation signal LO and selectively outputs either the local oscillation signal LO or a fixed signal fixed to a predetermined level according to the switch signal SS; and a frequency conversion circuit 6 that inputs the outputs of the first and second switch circuits 2 and 4 and switches a state between a frequency mixing state wherein the I signal, Q signal, and local oscillation signal LO are mixed in terms of frequency and then a frequency-mixed signal is output and a frequency unmixing state wherein the I signal, Q signal, and local oscillation signal LO are output without being mixed in terms of frequency, according to the input state. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、周波数変換装置に関し、特に、周波数混合した信号と混合しない信号との双方を出力可能な装置に関する。 The present invention relates to a frequency conversion device, and more particularly to a device capable of outputting both frequency-mixed signals and non-mixed signals.

近年、ＴＤＭＡ方式、ＣＤＭＡ方式等の異なる通信方式に対応可能な送受信機の開発が盛んに行われており、例えば、特許文献１には、図１３に示すように、同相成分（Ｉ：In Phase component）の信号と、直交成分（Ｑ：Quadrature componet）の信号と、局部発振部８２からの局部発振（ＬＯ：Local Oscillation）信号とを混合する直交ミキサ部８１と、直交ミキサ部８１を迂回して信号を伝送する信号経路８３と、直交ミキサ部８１の出力と信号経路８３とのいずれか一方を選択する切替スイッチ部８４とを備えた受信機が提案されている。 In recent years, transceivers capable of supporting different communication systems such as the TDMA system and the CDMA system have been actively developed. For example, Patent Document 1 discloses an in-phase component (I: In Phase) as shown in FIG. component) signal, quadrature component (Q) signal, and local oscillation (LO) signal from the local oscillation unit 82, and an orthogonal mixer unit 81 that bypasses the orthogonal mixer unit 81 Thus, there has been proposed a receiver including a signal path 83 for transmitting a signal and a changeover switch section 84 for selecting either the output of the orthogonal mixer section 81 or the signal path 83.

上記受信機では、切替スイッチ部８４の選択動作を制御することで、後段回路（不図示）に対し、直交ミキサ部８１で混合した信号と、直交ミキサ部８１を介さない信号とを選択的に出力し得るように構成されている。 In the receiver, by controlling the selection operation of the changeover switch unit 84, a signal mixed by the orthogonal mixer unit 81 and a signal not passing through the orthogonal mixer unit 81 are selectively transmitted to a subsequent circuit (not shown). It is comprised so that it can output.

特開２００３−４６４０１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-46401

しかし、特許文献１に記載の受信機においては、高周波動作に対応することが困難になるという問題がある。すなわち、トランスファゲートにより切替スイッチ部８４を構成したとすると、信号経路８３と後段回路を接続した際に、トランスファゲートのオン抵抗と後段回路の入力ゲートの容量成分とにより低域通過フィルタが構成される。その結果、伝送する信号の高域成分が減衰されるようになり、高周波信号の帯域劣化を招くことになる。 However, the receiver described in Patent Document 1 has a problem that it is difficult to cope with high-frequency operation. That is, if the changeover switch unit 84 is configured by a transfer gate, when the signal path 83 and the subsequent circuit are connected, a low-pass filter is configured by the on-resistance of the transfer gate and the capacitance component of the input gate of the subsequent circuit. The As a result, the high-frequency component of the signal to be transmitted is attenuated, resulting in band degradation of the high-frequency signal.

こうした問題を回避する手法の１つとして、直交ミキサ部８１を迂回する信号経路８３にバッファ回路を追加することが考えられるが、バッファ回路自体の回路規模が大きくなるため、受信機全体の回路規模の大規模化を招くという問題が生じる。 One technique for avoiding such a problem is to add a buffer circuit to the signal path 83 that bypasses the orthogonal mixer unit 81. However, since the circuit scale of the buffer circuit itself increases, the circuit scale of the entire receiver is increased. The problem of incurring a large scale of the problem arises.

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、周波数混合した信号と混合しない信号とを選択的に出力する周波数変換装置において、回路規模の増大を少なく抑えつつ、高周波動作に対応することが可能な周波数変換装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and suppresses an increase in circuit scale in a frequency converter that selectively outputs a frequency-mixed signal and a non-mixed signal. An object of the present invention is to provide a frequency converter that can handle high-frequency operation.

上記目的を達成するため、本発明は、周波数混合した信号と混合しない信号とを選択的に出力する周波数変換装置であって、第１信号と、該第１信号と周波数が異なる第２信号とを入力し、該第１信号を出力するとともに、切替信号に応じて前記第２信号と所定レベルに固定された第１固定信号とのいずれか一方を選択的に出力する第１スイッチ回路と、前記第１及び第２信号と周波数が異なる第３信号を入力し、前記切替信号に応じて前記第３信号と所定レベルに固定された第２固定信号とのいずれか一方を選択的に出力する第２スイッチ回路と、前記第１及び第２スイッチ回路の出力を入力し、入力状態に応じて、前記第１乃至第３信号を周波数混合して出力する状態と、前記第１乃至第３信号を混合せずに出力する状態とを切り替える周波数変換回路とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a frequency converter that selectively outputs a frequency-mixed signal and a non-mixed signal, the first signal, and a second signal having a frequency different from that of the first signal. And a first switch circuit that selectively outputs one of the second signal and the first fixed signal fixed to a predetermined level in response to the switching signal, A third signal having a frequency different from that of the first and second signals is input, and either the third signal or a second fixed signal fixed at a predetermined level is selectively output according to the switching signal. A state in which outputs of the second switch circuit, the first and second switch circuits are input, and the first to third signals are frequency-mixed and output according to the input state; and the first to third signals The output state without mixing Characterized in that it comprises a wave number conversion circuit.

そして、本発明によれば、周波数変換回路を迂回する信号経路が不要となり、高周波動作に対応するためのバッファ回路を設ける必要がなくなるため、回路規模の増大を少なく抑えつつ、高周波動作に対応することが可能になる。 According to the present invention, a signal path that bypasses the frequency conversion circuit is not necessary, and it is not necessary to provide a buffer circuit for accommodating high-frequency operation. Therefore, it is possible to cope with high-frequency operation while suppressing an increase in circuit scale. It becomes possible.

上記周波数変換装置において、前記周波数変換回路が、前記第１スイッチ回路から前記第１及び第２信号が出力され、前記第２スイッチ回路から前記第３信号が出力されたときに、前記第１乃至第３信号を混合して出力し、前記第１スイッチ回路から前記第１信号及び前記第１固定信号が出力され、前記第２スイッチ回路から前記第２固定信号が出力されたときに、前記第１乃至第３信号を混合せずに出力するように構成することができる。 In the frequency conversion device, when the frequency conversion circuit outputs the first and second signals from the first switch circuit and the third signal from the second switch circuit, the first through When the third signal is mixed and output, the first signal and the first fixed signal are output from the first switch circuit, and the second fixed signal is output from the second switch circuit. The first to third signals can be output without being mixed.

上記周波数変換装置において、前記第１スイッチ回路が、前記第１信号を入力する第１入力部と、該第１入力部に対応して設けられる一対の第１出力部と、前記第２信号を入力する第２入力部と、該第２入力部に対応して設けられる一対の第２出力部とを備え、前記第１出力部の一方に前記第１信号を出力するとともに、他方に該第１信号と前記第１固定信号のいずれか一方を選択的に出力し、前記第２出力部の一方に前記第２信号を出力するとともに、他方に該第２信号と前記第１固定信号のいずれか一方を選択的に出力するように構成することができる。 In the frequency converter, the first switch circuit includes a first input unit that inputs the first signal, a pair of first output units provided corresponding to the first input unit, and the second signal. A second input unit for input and a pair of second output units provided corresponding to the second input unit, and outputs the first signal to one of the first output units and the second to the other One of the first signal and the first fixed signal is selectively output, the second signal is output to one of the second output units, and the second signal and the first fixed signal are output to the other One of them can be selectively output.

上記周波数変換装置において、前記周波数変換回路が、前記第１出力部の一方からの出力と、前記第２出力部の他方からの出力と、前記第２スイッチ回路の出力とを入力し、前記第１乃至第３信号を周波数混合した混合信号と前記第１信号のいずれか一方を出力する第１変換部と、前記第２出力部の一方からの出力と、前記第１出力部の他方からの出力と、前記第２スイッチ回路の出力とを入力し、前記第１乃至第３信号を周波数混合した混合信号と前記第２信号のいずれか一方を出力する第２変換部とを備えることができる。 In the frequency conversion device, the frequency conversion circuit inputs an output from one of the first output units, an output from the other of the second output units, and an output of the second switch circuit, and 1st conversion part which outputs any one of the mixed signal which frequency-mixed 1 thru | or 3rd signal and said 1st signal, the output from one side of said 2nd output part, and the other from said 1st output part An output and an output of the second switch circuit may be input, and a second conversion unit may be provided that outputs one of the second signal and a mixed signal obtained by frequency mixing the first to third signals. .

上記周波数変換装置において、前記第１信号を同相成分（Ｉ：In Phase component）の信号とし、前記第２信号を直交成分（Ｑ：Quadrature componet）の信号とし、前記第３信号を局部発振（ＬＯ：Local Oscillation）信号とすることができる。 In the frequency converter, the first signal is an in-phase component (I) signal, the second signal is a quadrature component (Q) signal, and the third signal is a local oscillation (LO). : Local Oscillation) signal.

以上のように、本発明によれば、周波数混合した信号と混合しない信号とを選択的に出力する周波数変換装置において、回路規模の増大を少なく抑えつつ、高周波動作に対応することが可能になる。 As described above, according to the present invention, in a frequency converter that selectively outputs a frequency-mixed signal and a non-mixed signal, it is possible to cope with high-frequency operation while suppressing an increase in circuit scale. .

本発明にかかる周波数変換装置の一実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the frequency converter concerning this invention. 図１の第１スイッチ回路の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a first switch circuit in FIG. 1. 図１の第２スイッチ回路の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a second switch circuit in FIG. 1. 図１の周波数変換回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the frequency converter circuit of FIG. 第１スイッチ回路の入力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the input of a 1st switch circuit. 第２スイッチ回路の入力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the input of a 2nd switch circuit. 第１スイッチ回路の出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output of a 1st switch circuit. 第２スイッチ回路の出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output of a 2nd switch circuit. 周波数変換回路の出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output of a frequency conversion circuit. 第１スイッチ回路の出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output of a 1st switch circuit. 第２スイッチ回路の出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output of a 2nd switch circuit. 周波数変換回路の出力を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output of a frequency conversion circuit. 従来の受信機を示す構成図である。It is a block diagram which shows the conventional receiver.

次に、発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、周波数変換装置への入力信号として、同相成分（Ｉ：In Phase component）の信号、直交成分（Ｑ：Quadrature componet）の信号、及び、局部発振（ＬＯ：Local Oscillation）信号を用いる場合を例にとって説明する。 Next, modes for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, as an input signal to the frequency converter, an in-phase component (I) signal, a quadrature component (Q) signal, and a local oscillation (LO) signal are used. Let's take an example.

図１は、本発明にかかる周波数変換装置の一実施の形態を示し、この周波数変換装置１は、大別して、第１スイッチ回路２、第２スイッチ回路４及び周波数変換回路６から構成される。 FIG. 1 shows an embodiment of a frequency conversion device according to the present invention. The frequency conversion device 1 is roughly composed of a first switch circuit 2, a second switch circuit 4, and a frequency conversion circuit 6.

第１スイッチ回路２は、入力端子２１、２２を通じてＩ信号及びＱ信号を入力し、それらの信号を４つの出力端子２１ａ〜２２ｂに振り分けつつ、出力状態を切り替えて出力する。尚、Ｉ信号及びＱ信号は、何れも差動伝送用の信号であり、互いに逆相となる一対の信号から構成される（図５（ａ）、（ｂ）参照）。 The first switch circuit 2 inputs the I signal and the Q signal through the input terminals 21 and 22, and switches the output state while distributing the signals to the four output terminals 21a to 22b, and outputs them. Each of the I signal and the Q signal is a signal for differential transmission, and is composed of a pair of signals having opposite phases to each other (see FIGS. 5A and 5B).

第１のスイッチ回路２において、Ｉ信号を受信する入力端子２１には、常時、Ｉ信号を出力端子２１ａへ出力する第１信号経路２１ｃと、Ｉ信号を選択的に出力端子２１ｂへ出力する第２信号経路２１ｄとが接続される。また、Ｑ信号を受信する入力端子２２には、常時、Ｑ信号を出力端子２２ａへ出力する第１信号経路２２ｃと、Ｑ信号を選択的に出力端子２２ｂへ出力する第２信号経路２２ｄとが接続される。 In the first switch circuit 2, the input terminal 21 that receives the I signal always has a first signal path 21c that outputs the I signal to the output terminal 21a, and a first signal path that selectively outputs the I signal to the output terminal 21b. Two signal paths 21d are connected. The input terminal 22 that receives the Q signal always has a first signal path 22c that outputs the Q signal to the output terminal 22a and a second signal path 22d that selectively outputs the Q signal to the output terminal 22b. Connected.

図２は、第１スイッチ回路２の構成を示す回路図である。尚、差動伝送を行う場合、互いに逆相となる一対の信号を伝送するための２本の信号線が必要になるが、同図においては、１本の信号線のみを示し、簡略的に図示している。 FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the first switch circuit 2. In the case of performing differential transmission, two signal lines for transmitting a pair of signals having opposite phases to each other are required. However, in the figure, only one signal line is shown and simplified. It is shown.

図２に示すように、入力端子２１に接続される第２信号経路２１ｄ上には、外部から入力される切替信号ＳＳ、及びインバータ２１ｅを介した反転信号に応じて導通するトランスファゲート２１ｄ−１と、切替信号ＳＳの反転信号をゲートに受け、出力端子２１ｂからの出力信号を選択的にＬｏｗレベルに固定するスイッチ素子２１ｄ−２とが配置される。 As shown in FIG. 2, on the second signal path 21d connected to the input terminal 21, a transfer gate 21d-1 that conducts in accordance with a switching signal SS input from the outside and an inverted signal through the inverter 21e. And a switching element 21d-2 that receives the inverted signal of the switching signal SS at the gate and selectively fixes the output signal from the output terminal 21b to the low level.

また、負荷整合を図るため、第１信号経路２１ｃにもトランスファゲート２１ｃ−１及びスイッチ素子２１ｃ−２が配置される。但し、これらの素子２１ｃ−１、２は、切替信号ＳＳに関係なく、入力端子２１に入力された信号（Ｉ信号）を出力端子２１ａへ伝送するように構成される。 In order to perform load matching, the transfer gate 21c-1 and the switch element 21c-2 are also arranged in the first signal path 21c. However, these elements 21c-1 and 21c-1 and 2 are configured to transmit a signal (I signal) input to the input terminal 21 to the output terminal 21a regardless of the switching signal SS.

図２では図示を省略しているが、出力端子２１ｂ、２１ａの各々から差動伝送信号を出力するため、図示の第１及び第２信号経路２１ｃ、２１ｄとは別に、逆相のＩ信号を伝送するための第１及び第２信号経路が配置される。この際、逆相用の第１信号経路は、Ｉ信号（逆相の信号）を出力端子２１ａ（逆相側）へそのまま伝送するように構成され、一方、逆相用の第２信号経路は、図示の第２信号経路２１ｄと同様に、出力端子２１ｂ（逆相側）の出力を切替信号ＳＳに応じて選択的にＬｏｗレベルへ固定するように構成される。 Although not shown in FIG. 2, in order to output a differential transmission signal from each of the output terminals 21b and 21a, a reverse-phase I signal is generated separately from the illustrated first and second signal paths 21c and 21d. First and second signal paths for transmission are arranged. At this time, the first signal path for negative phase is configured to transmit the I signal (negative phase signal) as it is to the output terminal 21a (negative phase side), while the second signal path for negative phase is Similarly to the illustrated second signal path 21d, the output of the output terminal 21b (reverse phase side) is selectively fixed to the Low level according to the switching signal SS.

さらに、入力端子２２に繋がる第１及び第２信号経路２２ｃ、２２ｄにも、上記と同様、トランスファゲート２２ｃ−１、２２ｄ−１及びスイッチ素子２２ｃ−２、２２ｄ−２が配置される。 Further, the first and second signal paths 22c and 22d connected to the input terminal 22 are also provided with transfer gates 22c-1 and 22d-1 and switch elements 22c-2 and 22d-2 as described above.

図１に戻り、第２スイッチ回路４は、局部発振部８から出力される局部発振信号ＬＯを入力し、局部発振信号ＬＯをそのまま出力するか、所定のレベルに固定された信号を出力するかを切り替えて出力する。尚、局部発振部８からは、第１局部発振信号ＬＯ１（位相０°）と、同信号ＬＯ１と位相が９０°異なる第２局部発振信号ＬＯ２（位相９０°）とが出力され、各々、第２スイッチ回路４の入力端子４１、入力端子４２に出力される。また、第１及び第２局部発振信号ＬＯ１、ＬＯ２においても、Ｉ信号及びＱ信号と同様、差動伝送用の信号で構成される（図６（ａ）、（ｂ）参照）。 Returning to FIG. 1, whether the second switch circuit 4 receives the local oscillation signal LO output from the local oscillation unit 8 and outputs the local oscillation signal LO as it is or outputs a signal fixed at a predetermined level. To switch the output. The local oscillation unit 8 outputs a first local oscillation signal LO1 (phase 0 °) and a second local oscillation signal LO2 (phase 90 °) that is 90 ° out of phase with the signal LO1. 2 is output to the input terminal 41 and the input terminal 42 of the switch circuit 4. Further, the first and second local oscillation signals LO1 and LO2 are also composed of differential transmission signals as in the case of the I signal and the Q signal (see FIGS. 6A and 6B).

図３は、第２スイッチ回路４の構成を示す回路図である。同図においては、図２の場合と異なり、差動伝送用の一対の信号線を省略せずに図示している。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the second switch circuit 4. In the figure, unlike the case of FIG. 2, a pair of signal lines for differential transmission is shown without being omitted.

図３に示すように、第１局部発振信号ＬＯ１を伝送する信号経路４５（４５ａ、４５ｂ）には、切替信号ＳＳ及びインバータ５１を介した反転信号に応じて導通するトランスファゲート４６（４６ａ、４６ｂ）と、切替信号ＳＳ又は反転信号をゲートに受け、出力端子４３の出力をＨｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルに固定するためのスイッチ素子４７、４８（４７ａ〜４８ｂ）とが配置される。尚、第２局部発振信号ＬＯ２を伝送する信号経路４９（４９ａ、４９ｂ）にも、トランスファゲート５０（５０ａ、５０ｂ）及びスイッチ素子５１、５２（５１ａ〜５２ｂ）が配置される。 As shown in FIG. 3, the signal path 45 (45a, 45b) for transmitting the first local oscillation signal LO1 has a transfer gate 46 (46a, 46b) that is turned on according to the switching signal SS and the inverted signal via the inverter 51. ) And switching elements 47 and 48 (47a to 48b) for receiving the switching signal SS or the inverted signal at the gate and fixing the output of the output terminal 43 to the high level or the low level. The transfer gate 50 (50a, 50b) and the switch elements 51, 52 (51a-52b) are also arranged in the signal path 49 (49a, 49b) for transmitting the second local oscillation signal LO2.

図１に戻り、周波数変換回路６は、第１スイッチ回路２からの出力と、第２スイッチ回路４からの出力とを取り込み、Ｉ信号、Ｑ信号及び局部発振信号ＬＯを周波数混合して出力するか、それらを混合せずに出力するかを切り替えて出力する。 Returning to FIG. 1, the frequency conversion circuit 6 takes in the output from the first switch circuit 2 and the output from the second switch circuit 4, mixes the frequency of the I signal, the Q signal, and the local oscillation signal LO, and outputs them. Or switching whether to output without mixing them.

周波数変換回路６には、第１変換部６１及び第２変換部６２からなる２系の変換部が設けられる。第１変換部６１には、第１スイッチ回路２の出力端子２１ａからの出力信号と、第２スイッチ回路４からの第１局部発振信号ＬＯ１とを混合する第１ミキサ６１ａと、第１スイッチ回路２の出力端子２１ａからの出力信号と、第１局部発振信号ＬＯ１とを混合する第２ミキサ６１ｂとが配置される。 The frequency conversion circuit 6 is provided with a two-system conversion unit including a first conversion unit 61 and a second conversion unit 62. The first converter 61 includes a first mixer 61 a that mixes the output signal from the output terminal 21 a of the first switch circuit 2 and the first local oscillation signal LO 1 from the second switch circuit 4, and a first switch circuit. A second mixer 61b that mixes the output signal from the two output terminals 21a and the first local oscillation signal LO1 is arranged.

一方、第２変換部６２には、第１スイッチ回路２の出力端子２１ｂからの出力信号と、第２スイッチ回路４からの第２局部発振信号ＬＯ２とを混合する第１ミキサ６２ａと、第１スイッチ回路２の出力端子２２ａからの出力信号と、第２局部発振信号ＬＯ２とを混合する第２ミキサ６２ｂとが配置される。 On the other hand, the second converter 62 includes a first mixer 62a that mixes an output signal from the output terminal 21b of the first switch circuit 2 and a second local oscillation signal LO2 from the second switch circuit 4, and a first mixer 62a. A second mixer 62b for mixing the output signal from the output terminal 22a of the switch circuit 2 and the second local oscillation signal LO2 is arranged.

図４は、周波数変換回路６の構成を示す回路図である。同図においては、図３の場合と同様に、差動伝送用の一対の信号線を省略せずに図示している。また、第１及び第２変換部６１、６２は、同様の構成を有するため、ここでは、第２変換部６２に関する説明を省略する。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the frequency conversion circuit 6. In the figure, as in the case of FIG. 3, a pair of signal lines for differential transmission is shown without being omitted. Moreover, since the 1st and 2nd conversion parts 61 and 62 have the same structure, the description regarding the 2nd conversion part 62 is abbreviate | omitted here.

図４に示すように、第１変換部６１において、第１ミキサ６１ａは、第２スイッチ回路４の出力端子４３（図３参照）からの出力をゲートに受ける差動対トランジスタ６１ａ−１と、差動対トランジスタ６１ａ−１と出力信号線６６ａの間に配置され、第１スイッチ回路２の出力端子２１ａ（図２参照）からの出力信号をゲートに受ける差動対トランジスタ６１ａ−２、３等から構成される。一方、第２ミキサ６１ｂは、第２スイッチ回路４の出力端子４４（図３参照）からの出力をゲートに受ける差動対トランジスタ６１ｂ−１と、差動対トランジスタ６１ｂ−１と出力信号線６６ａの間に配置され、第１スイッチ回路２の出力端子２２ａ（図２参照）からの出力信号をゲートに受ける差動対トランジスタ６１ｂ−２、３等から構成される。 As shown in FIG. 4, in the first converter 61, the first mixer 61a includes a differential pair transistor 61a-1 that receives the output from the output terminal 43 (see FIG. 3) of the second switch circuit 4 at its gate, The differential pair transistors 61a-2, 3, etc., which are arranged between the differential pair transistor 61a-1 and the output signal line 66a and receive the output signal from the output terminal 21a (see FIG. 2) of the first switch circuit 2 at the gate. Consists of On the other hand, the second mixer 61b includes a differential pair transistor 61b-1 that receives an output from the output terminal 44 (see FIG. 3) of the second switch circuit 4 at its gate, a differential pair transistor 61b-1, and an output signal line 66a. And the differential pair transistors 61b-2, 3 and the like receiving the output signal from the output terminal 22a (see FIG. 2) of the first switch circuit 2 at the gate.

次に、上記構成を有する周波数変換装置１の動作について、図１〜図１２を参照しながら説明する。尚、図５〜図１２に示す波形は、いずれも差動波形を示したものである。また、ここでは、第１スイッチ回路２の入力端子２１、２２へ図５（ａ）、（ｂ）に示す信号を入力し、第２スイッチ回路４の入力端子４１、４２へ図６（ａ）、（ｂ）に示す信号を入力するものとする。 Next, the operation of the frequency conversion device 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS. The waveforms shown in FIGS. 5 to 12 are all differential waveforms. Further, here, the signals shown in FIGS. 5A and 5B are input to the input terminals 21 and 22 of the first switch circuit 2, and the signals shown in FIG. 6A are input to the input terminals 41 and 42 of the second switch circuit 4. , (B) signals are input.

Ｉ信号、Ｑ信号及び局部発振信号ＬＯを混合して出力する場合には、切替信号ＳＳをＨｉｇｈレベルに設定する。この場合、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１スイッチ回路２の出力端子２１ａ、２１ｂの双方からＩ信号が出力されるとともに、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、出力端子２２ａ、２２ｂの双方からＱ信号が出力される。 When the I signal, the Q signal, and the local oscillation signal LO are mixed and output, the switching signal SS is set to a high level. In this case, as shown in FIGS. 7A and 7B, I signals are output from both the output terminals 21a and 21b of the first switch circuit 2, and as shown in FIGS. 7C and 7D. As described above, the Q signal is output from both the output terminals 22a and 22b.

また、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第２スイッチ回路４の出力端子４３、４４からも、各々、第１及び第２局部発振信号ＬＯ１、ＬＯ２が出力される。 As shown in FIGS. 8A and 8B, the first and second local oscillation signals LO1 and LO2 are also output from the output terminals 43 and 44 of the second switch circuit 4, respectively.

そして、周波数変換回路６の第１変換部６１において、図４に示す差動対トランジスタ６１ａ−２、３と接続される入力端子６３にＩ信号が入力されるとともに、差動対トランジスタ６１ｂ−２、３と接続される入力端子６４にＱ信号が入力され、さらに、差動対トランジスタ６１ａ−１、６１ｂ−１と接続される入力端子６５に第１局部発振信号ＬＯ１が入力される。これらの結果、Ｉ信号、Ｑ信号及び第１局部発振信号ＬＯ１が周波数混合され、第１変換部６１の出力端子６６からは、図９（ａ）に示す混合信号（変調信号）がＲＦ信号として出力される。 In the first conversion unit 61 of the frequency conversion circuit 6, an I signal is input to the input terminal 63 connected to the differential pair transistors 61a-2 and 3 shown in FIG. The Q signal is input to the input terminal 64 connected to 3, and the first local oscillation signal LO1 is input to the input terminal 65 connected to the differential pair transistors 61a-1 and 61b-1. As a result, the I signal, the Q signal, and the first local oscillation signal LO1 are frequency-mixed. From the output terminal 66 of the first conversion unit 61, the mixed signal (modulation signal) shown in FIG. Is output.

このことは、第２変換部６２においても同様であり、各入力端子６７、６８、６９（図４参照）にＩ信号、Ｑ信号及び第２局部発振信号ＬＯ２が入力されるとともに、それらの信号が周波数混合され、第２変換部６２の出力端子７０からは、図９（ｂ）に示す混合信号が出力される。 The same applies to the second converter 62. The I signal, the Q signal, and the second local oscillation signal LO2 are input to the input terminals 67, 68, and 69 (see FIG. 4), and these signals are also input. Are mixed, and the mixed signal shown in FIG. 9B is output from the output terminal 70 of the second converter 62.

一方、Ｉ信号、Ｑ信号及び局部発振信号ＬＯを混合せずに出力する場合には、切替信号ＳＳをＬｏｗレベルに設定する。この場合、図１０（ａ）、（ｄ）に示すように、第１スイッチ回路２の出力端子２１ａ、２２ａのみからＩ信号及びＱ信号が出力され、出力端子２１ｂ、２２ｂの出力は、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、Ｌｏｗレベルに固定される。 On the other hand, when the I signal, the Q signal, and the local oscillation signal LO are output without being mixed, the switching signal SS is set to a low level. In this case, as shown in FIGS. 10A and 10D, the I signal and the Q signal are output only from the output terminals 21a and 22a of the first switch circuit 2, and the outputs of the output terminals 21b and 22b are as shown in FIG. As shown in (b) and (c), it is fixed at the Low level.

また、第２スイッチ回路４においても、第１及び第２局部発振信号ＬＯ１、ＬＯ２の出力が停止され、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、出力端子４３、４４の出力がＬｏｗレベル又はＨｉｇｈレベルに固定される。 Also in the second switch circuit 4, the output of the first and second local oscillation signals LO1 and LO2 is stopped, and as shown in FIGS. 11A and 11B, the outputs of the output terminals 43 and 44 are Low. Fixed to level or high level.

これらの結果、周波数変換回路６の第１変換部６１では、図４に示す入力端子６３にＩ信号が入力される一方で、入力端子６４への入力はＬｏｗレベルに固定される。また、入力端子６５への入力も、差動信号の一方がＨｉｇｈレベルに固定され、他方がＬｏｗレベルに固定される。 As a result, in the first conversion unit 61 of the frequency conversion circuit 6, the I signal is input to the input terminal 63 shown in FIG. 4, while the input to the input terminal 64 is fixed at the low level. As for the input to the input terminal 65, one of the differential signals is fixed to the high level and the other is fixed to the low level.

上記の際、差動対トランジスタ６１ｂ−２、６１ｂ−３への入力をＬｏｗレベルとすることで、第１変換部６１の第２ミキサ６１ｂが停止し、また、差動対トランジスタ６１ａ−１への入力をＨｉｇｈレベル及びＬｏｗレベルとすることで、差動対トランジスタ６１ａ−２、６１ａ−３のいずれか１つの入力が出力端子６６に出力されるようになる。その結果、出力端子６６からは、図１２（ａ）に示すように、混合されていない状態の信号（図５（ａ）に示すＩ信号と同一の信号）が出力される。 In the above case, by setting the input to the differential pair transistors 61b-2 and 61b-3 to the low level, the second mixer 61b of the first conversion unit 61 is stopped, and to the differential pair transistor 61a-1. As a result, the input of either one of the differential pair transistors 61a-2 and 61a-3 is output to the output terminal 66. As a result, as shown in FIG. 12A, an unmixed signal (the same signal as the I signal shown in FIG. 5A) is output from the output terminal 66.

また、第２変換部６２においても、上記と同様、信号が混合されることがなく、第２変換部６２の出力端子７０からは、図１２（ｂ）に示すように、混合されていない状態の信号（図５（ｂ）に示すＱ信号と同一の信号）が出力される。 Further, in the second conversion unit 62 as well, the signals are not mixed as described above, and are not mixed from the output terminal 70 of the second conversion unit 62 as shown in FIG. (The same signal as the Q signal shown in FIG. 5B) is output.

以上のように、本実施の形態においては、周波数変換回路６の入力状態を切替信号ＳＳで変化させることにより、周波数混合を行う状態と周波数混合を行わない状態を切り替えるようにしている。すなわち、信号経路の切り替えに頼るのではなく、動作状態を切り替えることで、混合信号と非混合信号を選択的に出力するため、周波数変換回路６を迂回する信号経路が不要となり、高周波動作に対応するためのバッファ回路を設ける必要がなくなる。 As described above, in the present embodiment, the state in which frequency mixing is performed and the state in which frequency mixing is not performed are switched by changing the input state of the frequency conversion circuit 6 using the switching signal SS. That is, instead of relying on switching of the signal path, the mixed signal and the unmixed signal are selectively output by switching the operation state, so that a signal path that bypasses the frequency conversion circuit 6 is not required, and high frequency operation is supported. There is no need to provide a buffer circuit for this purpose.

その一方で、第１及び第２スイッチ回路２、４等の追加回路が必要となるが、これらは、バッファ回路に比べて回路規模が小さくて済むため、回路規模の増大を少なく抑えつつ、高周波動作に対応することが可能になる。 On the other hand, additional circuits such as the first and second switch circuits 2 and 4 are required. However, these circuits can be smaller in size than the buffer circuit, so that the increase in the circuit scale is suppressed and the high frequency is reduced. It becomes possible to cope with the operation.

尚、上記実施の形態においては、差動伝送方式により信号を伝送する場合を例示したが、本発明は、シングルエンド伝送方式により信号を伝送する場合にも広く適用することが可能である。 In the above embodiment, the case of transmitting a signal by the differential transmission method has been illustrated, but the present invention can be widely applied to the case of transmitting a signal by the single end transmission method.

１周波数変換装置
２第１スイッチ回路
４第２スイッチ回路
６周波数変換回路
８局部発振部
２１、２２入力端子
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ出力端子
２１ｃ、２２ｃ第１信号経路
２１ｄ、２２ｄ第２信号経路
２１ｃ−１、２１ｄ−１トランスファゲート
２１ｃ−２、２１ｄ−２スイッチ素子
２２ｃ−１、２２ｄ−１トランスファゲート
２２ｃ−２、２２ｄ−２スイッチ素子
２１ｅ、２２ｅインバータ
４１（４１ａ、４１ｂ）入力端子
４２（４２ａ、４２ｂ）入力端子
４３（４３ａ、４３ｂ）出力端子
４４（４４ａ、４４ｂ）出力端子
４５（４５ａ、４５ｂ）信号経路
４６（４６ａ、４６ｂ）トランスファゲート
４７（４７ａ、４８ｂ）スイッチ素子
４８（４８ａ、４８ｂ）スイッチ素子
４９（４９ａ、４９ｂ）信号経路
５０（５０ａ、５０ｂ）トランスファゲート
５１インバータ
６１第１変換部
６２第２変換部
６１ａ、６２ａ第１ミキサ
６１ｂ、６２ｂ第２ミキサ
６１ａ−１、６１ａ−２、６１ａ−３差動対トランジスタ
６１ｂ−１、６１ｂ−２、６１ｂ−３差動対トランジスタ
６３、６４、６５入力端子
６６出力端子
６６ａ出力信号線
６７、６８、６９入力端子
７０出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frequency converter 2 1st switch circuit 4 2nd switch circuit 6 Frequency converter circuit 8 Local oscillators 21 and 22 Input terminal 21a, 21b, 22a, 22b Output terminal 21c, 22c 1st signal path | route 21d, 22d 2nd signal path | route 21c-1, 21d-1 Transfer gates 21c-2, 21d-2 Switch elements 22c-1, 22d-1 Transfer gates 22c-2, 22d-2 Switch elements 21e, 22e Inverter 41 (41a, 41b) Input terminal 42 ( 42a, 42b) Input terminal 43 (43a, 43b) Output terminal 44 (44a, 44b) Output terminal 45 (45a, 45b) Signal path 46 (46a, 46b) Transfer gate 47 (47a, 48b) Switch element 48 (48a, 48b) Switch element 49 (49a, 49b) Signal path 5 (50a, 50b) Transfer gate 51 Inverter 61 First converter 62 Second converter 61a, 62a First mixer 61b, 62b Second mixer 61a-1, 61a-2, 61a-3 Differential pair transistor 61b-1, 61b-2, 61b-3 Differential pair transistors 63, 64, 65 Input terminal 66 Output terminal 66a Output signal lines 67, 68, 69 Input terminal 70 Output terminal

Claims

周波数混合した信号と混合しない信号とを選択的に出力する周波数変換装置であって、
第１信号と、該第１信号と周波数が異なる第２信号とを入力し、該第１信号を出力するとともに、切替信号に応じて前記第２信号と所定レベルに固定された第１固定信号とのいずれか一方を選択的に出力する第１スイッチ回路と、
前記第１及び第２信号と周波数が異なる第３信号を入力し、前記切替信号に応じて前記第３信号と所定レベルに固定された第２固定信号とのいずれか一方を選択的に出力する第２スイッチ回路と、
前記第１及び第２スイッチ回路の出力を入力し、入力状態に応じて、前記第１乃至第３信号を周波数混合して出力する状態と、前記第１乃至第３信号を混合せずに出力する状態とを切り替える周波数変換回路とを備えることを特徴とする周波数変換装置。 A frequency conversion device that selectively outputs a frequency-mixed signal and a non-mixed signal,
A first signal and a second signal having a frequency different from that of the first signal are input, the first signal is output, and the second fixed signal is fixed to a predetermined level with the second signal according to a switching signal. A first switch circuit that selectively outputs any one of
A third signal having a frequency different from that of the first and second signals is input, and either the third signal or a second fixed signal fixed at a predetermined level is selectively output according to the switching signal. A second switch circuit;
The outputs of the first and second switch circuits are input, and the first to third signals are frequency-mixed according to the input state and output without mixing the first to third signals. A frequency conversion device comprising: a frequency conversion circuit that switches a state to be performed.

前記周波数変換回路は、
前記第１スイッチ回路から前記第１及び第２信号が出力され、前記第２スイッチ回路から前記第３信号が出力されたときに、前記第１乃至第３信号を混合して出力し、
前記第１スイッチ回路から前記第１信号及び前記第１固定信号が出力され、前記第２スイッチ回路から前記第２固定信号が出力されたときに、前記第１乃至第３信号を混合せずに出力することを特徴とする請求項１に記載の周波数変換装置。 The frequency conversion circuit includes:
When the first and second signals are output from the first switch circuit and the third signal is output from the second switch circuit, the first to third signals are mixed and output,
When the first signal and the first fixed signal are output from the first switch circuit and the second fixed signal is output from the second switch circuit, the first to third signals are not mixed. The frequency converter according to claim 1, wherein the frequency converter is output.

前記第１スイッチ回路は、
前記第１信号を入力する第１入力部と、該第１入力部に対応して設けられる一対の第１出力部と、前記第２信号を入力する第２入力部と、該第２入力部に対応して設けられる一対の第２出力部とを備え、
前記第１出力部の一方に前記第１信号を出力するとともに、他方に該第１信号と前記第１固定信号のいずれか一方を選択的に出力し、
前記第２出力部の一方に前記第２信号を出力するとともに、他方に該第２信号と前記第１固定信号のいずれか一方を選択的に出力することを特徴とする請求項１に記載の周波数変換装置。 The first switch circuit includes:
A first input unit for inputting the first signal; a pair of first output units provided corresponding to the first input unit; a second input unit for inputting the second signal; and the second input unit. And a pair of second output units provided corresponding to
Outputting the first signal to one of the first output units, and selectively outputting one of the first signal and the first fixed signal to the other;
2. The device according to claim 1, wherein the second signal is output to one of the second output units, and one of the second signal and the first fixed signal is selectively output to the other. Frequency converter.

前記周波数変換回路は、
前記第１出力部の一方からの出力と、前記第２出力部の他方からの出力と、前記第２スイッチ回路の出力とを入力し、前記第１乃至第３信号を周波数混合した混合信号と前記第１信号のいずれか一方を出力する第１変換部と、
前記第２出力部の一方からの出力と、前記第１出力部の他方からの出力と、前記第２スイッチ回路の出力とを入力し、前記第１乃至第３信号を周波数混合した混合信号と前記第２信号のいずれか一方を出力する第２変換部とを備えることを特徴とする請求項３に記載の周波数変換装置。 The frequency conversion circuit includes:
An output from one of the first output units, an output from the other of the second output unit, and an output of the second switch circuit, and a mixed signal obtained by frequency-mixing the first to third signals; A first converter that outputs one of the first signals;
An output from one of the second output units, an output from the other of the first output unit, and an output of the second switch circuit, and a mixed signal obtained by frequency-mixing the first to third signals; The frequency conversion apparatus according to claim 3, further comprising a second conversion unit that outputs any one of the second signals.

前記第１信号が同相成分（Ｉ：In Phase component）の信号であり、前記第２信号が直交成分（Ｑ：Quadrature componet）の信号であり、前記第３信号が局部発振（ＬＯ：Local Oscillation）信号であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の周波数変換装置。 The first signal is an in-phase component (I) signal, the second signal is a quadrature component (Q) signal, and the third signal is a local oscillation (LO). 5. The frequency conversion device according to claim 1, wherein the frequency conversion device is a signal.