JPS6148205A - ミキサ - Google Patents

ミキサ

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JPS6148205A
JPS6148205A JP17078884A JP17078884A JPS6148205A JP S6148205 A JPS6148205 A JP S6148205A JP 17078884 A JP17078884 A JP 17078884A JP 17078884 A JP17078884 A JP 17078884A JP S6148205 A JPS6148205 A JP S6148205A
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JP
Japan
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field effect
effect transistor
gate
drain
source
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Pending
Application number
JP17078884A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Kanazawa
金沢 雅義
Tamotsu Kogo
向後 保
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPS6148205A publication Critical patent/JPS6148205A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/12Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of semiconductor devices having more than two electrodes
    • H03D7/125Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of semiconductor devices having more than two electrodes with field effect transistors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

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、マイクロ波帯に使用することができる、モノ
リシック集積回路化に適した、電界効果トランジスタを
用いたミキサに関する。
従来の技術 マイクロ波帯、例えば、12GHz帯に使用する、電界
効果トランジスタを用いたミキサとして、従来、第7図
及び第8図に示すものが提案されている。
第7図は3極(シングルゲート型)の1個の電界効果ト
ランジスタを用いたもので、GaAsで構成された3極
の電界効果トランジスタFのゲートG側に近接して配さ
れた2本のマイクロストリップライン30M及び30S
からなる方向性結合器(ディレクショナルカプラ)30
が設けられ、マイクロストリップライン30Mの一端が
コンデンサC30を介して電界効果トランジスタFのゲ
ートGに接続され、マイクロストリップライン30Sの
一端が50Ωの抵抗Rを介して接地され、マイクロスト
リップライン30Mの他端に受信信号RFが供給され、
マイクロストリップライン30Sの他端に局発信号L 
Oが供給される。電界効果トランジスタFのゲートGに
は抵抗Rgを介してバイアス電圧−VGが供給され、ソ
ースSは接地され、ドレインDにはマイクロ波回路とし
て構成されたバイパスフィルタ35を介して動作電源電
圧VDDが供給され、ドレインDからマイクロ波回路と
して構成されたローパスフィルタ33及びマツチング回
路34を介して中間周波信号IFが取り出される。
第8図は4極(デュアルゲ−1・型)の1個の電界効果
トランジスタを用いたもので、受信信号RF及び局発信
号L Oがマツチング回路31及び32を介しコンデン
4JC31及びC32を介してGaAsで構成された4
極の電界効果トランジスタDFの第1ゲートG、及び第
2ゲー)G2に供給される。電界効果l・ランジスタD
Fの第1ゲートGI及び第2ゲートG2には電圧−Vの
抵抗分割により得られるバイアス電圧VG、及びVO2
が供給され、ソースSは接地され、ドレインDにはマイ
クロ波回路として構成されたバイパスフィルタ35を介
して動作電源電圧VDDが供給され、ドレインDからマ
イクロ波回路として構成されたローパスフィルタ33及
びマツチング回路34を介して中間周波信号IFが取り
出される。
発明が解決しようとする問題点 しかし、これら従来のミキサは、モノリシック集積回路
化には適するものの、3極の電界効果トランジスタFま
たは4極の電界効果トランジスタDFのドレインDにソ
ースSに対して所定の動作電源電圧VDDを供給してド
レインDに所定の動作電流を流すことによりミキシング
動作をさせる必要があり、その分の消費電力を必要とす
る不都合がある。
本発明は、かかる点に鑑み、電界効果トランジスタのド
レインに直流動作電流を流さなくても受信信号が正の変
換利得をもって中間周波信号に周波数変換される所期の
ミキシング動作がなされるようにして、低消費電力化を
はかった、マイクロ波帯に使用することができる、モノ
リシック集積回路化に適した、新規なミキサを提供する
ものである。
問題点を解決するための手段 本発明では、3極の2個の電界効果トランジスタを設け
、第1の電界効果トランジスタのドレインと第2の電界
効果トランジスタのソースを共通に接続してアイランド
部を形成し、第1の電界効果トランジスタのソースと第
2の電界効果トランジスタのドレインを同じ電圧にし、
即ら第2の電界効果トランジスタのトレインに第1の電
界効果1−ランジスタのソースに対して零の電圧を与え
、第1の電界効果トランジスタのケートに受信信号を供
給し、第2の電界効果トランジスタのゲートに局発信号
を供給して、第1の電界効果トランジスタのトレインと
第2の電界効果トランジスタのソースの接続点のアイラ
ンド部から中間周波信号を取り出すようにする。
作用 」二記の構成によれば、第1の電界効果トランジスタの
ゲートと第2の電界効果l−ランジスタのゲ−l−に各
々所定範囲のバイアス電圧を供給することによって、受
信信号が正の変換利得をもって中間周波信号に周波数変
換される所期のミキシング動作を行わせることができる
。このことは、後述のように実験により確認された。
実施例 第1図は本発明のミキサの一例で、それぞれGaAsで
構成されたNチャンネルのディプリーション型の3極(
シングルゲート型)の2個の電界効果トランジスタF1
及びF2が設けられ、第1の電界効果トランジスタF1
のドレインDIと第2の電界効果トランジスタF2のソ
ースS2が共通に接続されてアイランド部Iが形成され
る。第1の電界効果トランジスタF1のソースS1は接
地され、かつ第2の電界効果トランジスタF2のドレイ
ンD2も接地される。即ち、第2の電界効果トランジス
タF2のドレインD2の電圧VDDが第1の電界効果ト
ランジスタF1のソースS1の電圧と同じく接地電位に
される。第1及び第2の電界効果トランジスタF1及び
F2のゲートG1及びG2には電圧−■の抵抗分割によ
り得られるバイアス電圧VGI及びVO2が供給される
そして、受信信号RF及び局発信号LOがマツチング回
路1及び2を介しコンデンサC1及びC2を介して第1
及び第2の電界効果トランジスタF1及びF2のゲー)
Gl及びG2に供給され、第1の電界効果トランジスタ
F1のドレインDIと第2の電界効果トランジスタF2
のソースS2の接続点のアイランド部■からマイクロ波
回路として構成されたローパスフィルタ3及びマツチン
グ回路4を介して中間周波信号IFが取り出される。
かかる構成によると、第1及び第2の電界効果l・ラン
ジスタF1及びF2のゲー1− G 1及びG2に供給
されるバイアス電圧VGI及びVO2を所定範囲に選定
することによって、受信信号RFが正の変換利得をもっ
て中間周波信号IFに周波数変換される所期のミキシン
グ動作を行わせることができる。このことは、以下に詳
述するように実験により確認、された。
第2図はその実験回路で、高周波特性か良好な比誘電率
が2.6のガラス入りのテフロンからなる基板to−h
にミキサ集積回路20が配される。ミキサ集積回路20
は、前述のGaAsで構成されたNチャンネルのディプ
リーション型の3極の2個の電界効果トランジスタF1
及びF2が半導体集積回路としてパッケージ内に組み込
まれたもので、第3図に示すように第1の電界効果1ラ
ンジスタF1のゲートGl、第2の電界効果トランジス
タF2のゲートG2.第1の電界効果トランジスタF1
のソース31.アイランド部I及び第2の電界効果トラ
ンジスタF2のドレインD2に外部端子が設?、fられ
ており、第1の電界効果トランジスタF1のソースS1
の外部端子が接地される。
基板10には、ミキサ集積回路2oのゲートG1及びG
2の外部端子側において3oΩのマイクロストリップラ
インSLI及びS L 2と50Ωのマイクロストリッ
プラインSL5及びSL6が形成され、ミキサ集積回路
20のアイランド部■の外部端子側において30Ωのマ
イクロストリップラインS L 3と50Ωのマイクロ
ストリップラインS L 4が形成され、ラインL5に
よりマイクロストリップラインSL5に接続されるアイ
ランドI5がマイクロストリップラインSL5に対して
受信信号の174波長の距離を隔てて形成され、ライン
L6によりマイクロストリップラインS L 6に接続
されるアイランドI6がマイクロストリップラインS 
L 6に対して局発信号の1/4波長の距離を隔てて形
成され、またアイランドI7が形成される。アイランド
■7は20pFのコンデンサC19を介して接地される
。そして、マイクロストリップラインSLI及びSL5
の対向する一端が0.5pFのコンデンサC1lを介し
て接続され、マイクロストリップラインSL2及びS 
1.、60対向する一端が0.59FのコンデンサCI
2を介しで接続され、マイクロストリップラインS L
 3及びSL4の対向する一端が209Fのコンデンサ
C13を介して接続され、マイクロストリップラインS
LI、SL2及びS L 4の他端が基板10の端部に
設けられる端子11.12及び13に接続され、マイク
ロストリ・ノブラインSL5.SL6及びS L 3の
他端がミキサ集積回路20のゲー1−Gl、G2及びア
イランド部Iの外部端子に接続され、アイランドr5及
び■6が基板10の端部に設けられる端子15及び16
に接続され、アイランド■7がミキサ集積回路20のド
レインD2の外部端子と基板10の端部に設けられる端
子17に接続される。F15.F16及びC17はそれ
ぞれ1000pFの貫通バイパスコンデンザである。
端子I5には、従って、ミキサ集積回路2oの前述の第
1の電界効果トランジスタF1のゲートG1にはバイア
ス電圧VGIが供給される。端子16には、従ってミキ
サ集積回路2oの前述の第2の電界効果トランジスタF
2のゲートG2にはバイアス電圧VC2が供給される。
また、端子17は接地される。即ち、ミキサ集積回路2
oの前述の第2の電界効果トランジスタF2のドレイン
D2の電圧VDDは第2の電界効果トランジスタF1の
ソースS1の電圧と同しく接地電位にされる。そして、
受信信号RFの信号′a25がマツチング回路21を介
して端子11に接続され、従って受信信号RFがマツチ
ング回路21.マイクロストリップラインSLI、  
コンデンサC1l及びマイクロストリップラインS L
 5を介して前述の第1の電界効果トランジスタF1の
ゲートG1に供給される。また、局発信号L Oの信号
源26がマツチング回路22を介して端子12に接続さ
れ、従って局発信号LOがマツチング回路22.マイク
ロストリップラインS L 2 、  コンデンサCI
2及びマイクロストリップラインS L 6を介して前
述の第2の電界効果トランジスタF2のゲー1−02に
供給される。そして、端子13がマイクロ波回路として
構成されたローパスフィルタ23を介して出力端子24
に接続され、従って前述の第1の電界効果トランジスタ
F1のドレインD1と第2の電界効果トランジスタF2
のソースS2の接続点のアイランド部■からマイクロス
I・リソプラインSl、3.コンデンサC13,マイク
ロストリップラインS 1.、4及びローパスフィルタ
23を介して出力端子24に中間周波信号IFが取り出
される。
以」二の実験回路において、第1の電界効果l・ランジ
スクF1のケー1−Glに供給されるバイアス電圧VG
1に対する変換利得Gcの関係を測定したところ、第4
図に示すような結果を得た。ただし、第2の電界効果ト
ランジスタF2のゲートG2に供給されるバイアス電圧
VC2が−4,0V、受信信号RFの周波数が12.0
G Hz、注入パワーが−20d Bm、局発信号の周
波数が11.0G Hz、注入パワーが+13dBm、
中間周波信号IFの周波数が1.0GHzの場合である
。これより明らかなように、上の条件のもとにおいては
、バイアス電圧VGIが−0,77Vのときに変換利得
Gcが最大の+4.7dBになり、バイアス電圧VGI
が一〇、77Vの前後の一定範囲のときに変換利得Gc
が正になる。
同し実験回路において、第2の電界効果トランジスタF
2のゲートG2に供給されるバイアス電圧VC2に対す
る変換利得Gcの関係を測定したところ、第5図に示す
ような結果を得た。ただし、第1の電界効果トランジス
タF1のゲートG1に供給されるバイアス電圧VGIが
−0,77Vで、他の条件が上述と同じ場合である。こ
れより明らかなように、バイアス電圧VG2の絶対値が
大きくバイアスが深くなるにつれて変換利得Gcがほぼ
単調に増大し、バイアス電圧VG2が一4v以下のとき
に変換利得Gcが最大の+4.7dBになる。
さらに、局発信号L Oの注入パワーPoに対する変換
利得Gcの関係を測定したところ、第6図に示すような
結果を得た。ただし、バイアス電圧VGIが−0,77
V、バイアス電圧VG2が−4,OVで、他の条件が上
述と同じ場合である。
以上のように、第2の電界効果トランジスタF2のドレ
インD2の電圧VDDが第1の電界効果トランジスタF
1のソースS1の電圧と同じく接地電位で、第1及び第
2の電界効果トランジスタF1及びF2のドレインDI
及びD2に直流動作電流が流れなくても、受信信号RF
が中間周波信号IFに周波数変換されるミキシング動が
なされるのは、第1及び第2の電界効果トランジスタF
1及びF2のケー)Gl及びG2から交流パワーが供給
されることによるパラメトリンク効果によるものと思わ
れる。
発明の効果 本発明によれば、3極の2個の電界効果1〜ランジスタ
を設け、第1の電界効果トランジスタのドレインと第2
の電界効果トランジスタのソースを共通に接続してアイ
ランド部を形成し、第1の電界効果トランジスタのソー
スと第2の電界効果トランジスタのドレインを同じ電圧
にし、即ち第2の電界効果トランジスタのドレインに第
1の電界効果トランジスタのソースに対して零の電圧を
与え、第1の電界効果トランジスタのゲートに受信信号
を供給し、第2の電界効果トランジスタのゲートに局発
信号を供給して、第1の電界効果トランジスタのドレイ
ンと第2の電界効果トランジスタのソースの接続点のア
イランド部から中間周波信号を取り出すようにして、電
界効果トランジスタのドレインに直流電流を流さなくて
も受信信号が正の変換利得をもって中間周波信号に周波
数変換される所期のミキシング動作がなされるようにし
たので、システムの低消費電力化をはかることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のミキサの一例を示す接続図、第2図は
実験回路の構成を示す図、第3図はそのミキサ集積回路
を示す接続図、第4図〜第6図は実験結果を示す図、第
7図及び第8図はそれぞれ従来のミキサの一例を示す接
続図である。 図中、Flは第1の電界効果トランジスタ、F2は第2
の電界効果トランジスタ、rはアイランド部である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の電界効果トランジスタのドレインと第2の電界効
    果トランジスタのソースが共通に接続されてアイランド
    部が形成され、上記第1の電界効果トランジスタのソー
    スと上記第2の電界効果トランジスタのドレインが同じ
    電圧にされ、上記第1の電界効果トランジスタのゲート
    に受信信号が供給され、上記第2の電界効果トランジス
    タのゲートに局発信号が供給されて、上記アイランド部
    から中間周波信号が取り出されるミキサ。
JP17078884A 1984-08-16 1984-08-16 ミキサ Pending JPS6148205A (ja)

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JP17078884A JPS6148205A (ja) 1984-08-16 1984-08-16 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
EP0488257A1 (en) * 1990-11-30 1992-06-03 Fujitsu Limited Frequency conversion circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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