JPH02216940A

JPH02216940A - 変調器

Info

Publication number: JPH02216940A
Application number: JP3607189A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Masuda; 増田　陽一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-02-17
Filing date: 1989-02-17
Publication date: 1990-08-29

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は微弱無線機器や小電力無線機器の送信器として
使用できるディジタル振幅変調器に関する。

（従来の技術）従来、微弱無線機器や小電力無線機器では回路を簡略化
するため、変調機能を有する発振回路の出力に直接アン
テナを接続し、変調器をそのまま送信器として使用して
いた。ところが、このような構成では出力電力を得るた
めに発振回路で大振幅の発振をおこなう必要がある。そ
のため発振源として用いられる圧電素子にも大きな電力
が印加されてしまい、ｊ＆悪の場合、圧電素子が破壊す
るという問題があった。さらに、これらの変調器ではデ
イ、ジタル変調入力信号が“１”の時に発振をおこない
　ｇｌ　Ｑ”の時に発振を停止することにより、ディジ
タル振幅変調を実現していた。しかし、圧電素子のＱ値
が高いため、発振の開始及び停止に時間がかかり、高速
の変調がおこなえないという問題があった。

また、上記の無線機器は携帯形のものが多いため、変調
器についても小形化が望まれていた。そこで近年１発振
源として用いる弾性表面波素子等の圧電素子チップと、
その他の回路を集積化したＩＣチップとを同じパッケー
ジ内に実装した変調器または送信器が検討されている。

この場合、多少目路が複雑になっても集積化することに
より極めて小形にできるため１発振回路変調回路、パワ
ー・アンプ回路を独立に設けることができる。しかし１
回路の素子数が増加するため消費電力が大きいという問
題があった。

（発明が解決しようとする課題）上述のように、従来の変調器は弾性表面波素子に大きな
電力が印加されるという問題と、高速な変調ができない
という問題があった。また１弾性表面波素子等の圧電素
子チップとＩＣチップを用いた変調器においても、消費
電力が大きいという問題があった。

本発明はこれらの問題を解決しようとするもので、その
目的は１弾性表面波素子等の圧電素子に大電力が印加さ
れず、高速な変調がおこなえ、かつ消費電力の小さい送
信器として使用できるディジタル振幅変調器を提供しよ
うとするものである。

【発明の構成〕（課題を解決するための手段）この発明は１発振回路及びパワー・アンプ回路を有する
集積回路の上記発振回路に弾性表面波素子等の圧電素子
を接続し、上記パワー・アンプ内の終段トランジスタを
ディジタル変調入力信号に応じて、導通／非導通とする
ことにより振幅変調をおこなうものである。

（作　　用）この発明は、上記のような構成により、パワー・アンプ
部で必要な出力電力を得、かつ振幅変調をおこなう、こ
のため１発振回路で大振幅の発振をおこなう必要がない
、また１発振を停止させずに振幅変調がおこなえる。そ
して、回路の中で最も大きな消費電流を必要とする終段
トランジスタが必要な時のみにしか導通しないため、消
費電力が小さい。

（実　施　例）以下、この発明の一実施例について図を参照しながら詳
細に説明する。

第１７３！！Ｉはこの発明の一実施例に係る回路構成図
である。

第１図において、集積回路１は発振回路６とその出力に
カップリング・コンデンサ８を介して接続されたパワー
・アンプ７とによって構成される。

さらに、パワー・アンプ７は、コレクタが出力端子５に
、ベースが上記コンデンサ８に接続され、エミッタが抵
抗１１を介して接地されたトランジスタ１０と、そのト
ランジスタ１０のベースにバイアス電圧及び電流を供給
するバイアス回路９とによって構成される。このバイア
ス回路９は変調入力端子４から入力されるディジタル変
調信号が“Ｏ”の時には出力すなわちバイアス電圧・電
流を供給せず、“ｌ”の時には供給するという機能を有
している。なお１発振回路６とパワー・アンプ７とには
、電源端子（図示せず）から電源が供給される。

また、集積回路ｌの発振回路６には、ボンディングワイ
ヤー３を介して弾性表面波共振子２が接続される。この
集積回路１と弾性表面波共振子２とは、チップ状−（同
一基板平面上に載置された状態の意）で同一の外囲器内
に実装される。

以上の構成により、送信器として用いることのできるデ
ィジタル振幅変調器が形成される０図１に示した回路を
送信器として用いる場合には、ループ・アンテナ等をマ
ツチング回路を介して電源と出力端子５との間に負荷と
して接続する。また。

図１に示した回路をディジタル振幅変調器として使用す
る場合には、電源と出力端子５との間に抵抗等の適当な
負荷を接続する。

以下、動作を説明する。

図１において、発振回路６は弾性表面波共振子２の共振
周波数で発振し、その出力信号はパワー・アンプ７に入
力される。そして変調入力端子４から入力されるディジ
タル変調信号が“１″の時には、バイアス回路９からト
ランジスタｌＯのベースにバイアス電圧・電流が供給さ
れるため、トランジスタ１０は増幅素子として動作し、
ベースに入力された発振回路６の出力信号を増幅して、
コレクタに接続された出力端子５から出力する。この時
。

トランジスタ１０のコレクタには電源から負荷を介して
電流が流れるが、負荷に十分な電力を供給するため、通
常この電流が回路中で最も大きな電流となる。

次に、ディジタル変調信号が“Ｏ”の時には、バイアス
回路７からバイアス電圧・電流が供給されないため、ト
ランジスタ１０は増幅素子として動作せず、コレクタに
も電流が流れない、よって。

発振回路６の出力信号は増幅されず、出力端子５から信
号は出力されない。

以上動作を説明したように、この実施例によれば、ディ
ジタル変調信号に応じてトランジスタ１０を導通／非導
通とすることにより、ディジタル振幅変調を実現してい
る。このため、極めて高速な変調がおこなえる。そして
、最も電流の流れるトランジスタＩＯが必要な時にしか
導通しないため。

消費電流を小さくすることができる。また、変調と増幅
はパワー・アンプ７でおこなわれるため。

発振回路６は弾性表面波共振子２に適した振幅で発振さ
せることができ１発振を停止させる必要もない、さらに
、集積回路１のチップと弾性表面波共振子２のチップと
を同じ外囲器内に実装するため、極めて小形に形成でき
る。

この発明は上記の実施例に限定されるものではなく種々
に変形して実施できる。

次に第２図を参照してこの発明の他の実施例を説明する
。

第２図はこの発明の他の実施例に係る回路構成図である
。

この実施例では、コレクタがトランジスタ１５のコレク
タ〜エミッタ間を介して出力端子５に、ベースが発振回
路の出力に直接接続され、エミッタが抵抗１１を介して
接地されたトランジスタ１０と。

トランジスタ１５のベースにバイアス電圧及び電流を供
給するバイアス回路１４とによってパワー・アンプが構
成される。バイアス回路１４は上記の実施例と同様に、
変調入力端子４から入力されるディジタル変調信号に応
じて出力をオン／オフする機能を有する。電源の供給、
負荷についても上記実施例と同様である０次に、この実
施例の動作を説明する。

まず、ディジタル変調信号が“１″の時には。

トランジスタ１５のベースにバイアス電圧及び電流が供
給され、トランジスタ１５のコレクタ〜エミッタ間は導
通状態となる。トランジスタ１０のベースには発振回路
６からバイアス電圧・電流が供給されるとともに１発振
回路６の出力信号が入力される。よって、トランジスタ
１０は増幅素子として動作し１発振回路６の出力信号を
増幅して、導通状態となっているトランジスタ１５のコ
レクタ〜エミッタ間を介して出力端子５から出力する。

ディジタル変調信号が“０”の時には、バイアス回路１
４からバイアス電圧・電流が供給されないため、トラン
ジスタ１５は非導通となり、トランジスタ１０のコレク
タにも電流は流れない、このため、発振回路６の出力信
号は増幅されず、出力端子５から信号は出力されない。

第１図の実施例においては、トランジスタ１０のコレフ
タルベース間の寄生容量が大きいと、トランジスタｌＯ
が非導通時にも、発振回路６の出力信号が、上記寄生容
量を介して出力端子５にもれる可能性があるが、第２図
の実施例においては、トランジスタＩＯと出力端子５と
の間にトランジスタ１５が接続されるため、このような
もれ信号を極めて小さくすることができる。また、カッ
プリング・コンデンサが不要となるため集積回路に適し
ている。

次に第３図を参照してこの発明の他の実施例について説
明する。

第３図は、この発明の他の実施例を示す回路構成図であ
る。

この実施例は、第１図の実施例のパワー・アンプの入力
部に前置増幅器を接続したものである。

トランジスタ１０による増幅だけでは十分な増幅度が得
られない場合には、このような構成とすればよい。

同様に第４ｖ４は、第２図のパワー・アンプの入力部に
前置増幅器を接続した実施例を示す回路構成図である。

以上の実施例、変形例においては１発振源として用いる
圧電素子として、１ボ一ト形弾性表面波共振子を図示し
たが、これに限定されるものではなく、２ポート形弾性
表面波共振子１弾性表面波遅延線１弾性表面波フィルタ
、または水晶振動子等でもかまわない。

そして、全ての実施例・変形例において、抵抗１１は省
略が可能である。また、抵抗１１と並列に高周波電流を
バイパスするためのコンデンサを接続してもよい。

さらに、集積回路１のチップと弾性表面波素子２等の圧
電素子チップとは同じ外Ｈｉｌｔに実装する方が好まし
いが、別な外囲器に実装してももちろんかまわない。

以上、この発明の実施例、変形例について説明したが、
要するにこの発明は、その要旨を逸脱しない範囲におい
て１種々に変形して実施することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、ディジタル変調
信号に応じてパワー・アンプの終段トランジスタを導通
／非導通とすることにより、ディジタル振幅変調を実現
しており、極めて高速な変調がおこなえる。そして１回
路中で最も電流の流れる終段トランジスタが必要な時の
みにしか導通しないため、消費電力を小さくすることが
できる。

また、必要な出力電力を得るための増幅と変調はパワー
・アンプでおこなうため１発振回路は弾性表面波素子等
の圧電素子に適した振幅で発振をおこなわせることがで
き１弾性表面波素子等の圧電素子を破壊するような危険
性がない、さらに、集積回路チップと弾性表面波チップ
とを同じ外囲器内に実装するため極めて小形に形成でき
る効果もある。

第２図乃至第４図はそれぞれこの発明の他の実施例を示
す回路構成図である。

１・・・集積回路　　　　　２・・・弾性表面波素子３
・・・ボンディング・ワイヤー４・・・変調入力端子　　　５・・・出力端子６・・・
発振回路？　、　１３．１６．１８・・・パワー・アンプ８・・
・カップリング・コンデンサ９、Ｉ４・・・バイアス回路　１０．１５・・・トラン
ジスタ１１・・・抵抗　　　　　　　１７・・・増置増
幅器代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　竹　花　喜久男第１図ム第２図

Claims

【特許請求の範囲】発振回路とパワー・アンプ回路とを少なくとも備えた集
積回路と、この集積回路の発振回路に電気的に接続する圧電素子と
を備え、前記パワー・アンプ回路内の終段トランジスタは、デジ
タル変調の信号に応じて導通状態と非導通状態とのいず
れか一方の状態となることにより振幅変調をおこなうこ
とを特徴とする変調器。