JPH0454576A - Analog multiplier - Google Patents
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- JPH0454576A JPH0454576A JP16382390A JP16382390A JPH0454576A JP H0454576 A JPH0454576 A JP H0454576A JP 16382390 A JP16382390 A JP 16382390A JP 16382390 A JP16382390 A JP 16382390A JP H0454576 A JPH0454576 A JP H0454576A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はアナログ掛算器に関し、特に無線通信装置など
に用いる高周波帯域での使用に適したアナログ掛算器に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an analog multiplier, and more particularly to an analog multiplier suitable for use in a high frequency band used in wireless communication devices and the like.
二重平衡型差動増幅回路を基本とするアナログ掛算器は
モノリシックIC化に適しており、変調器や復調器、自
動利得制御増幅器(AGCAMP)等に応用分野が広い
、その応用分野の1つとして、位相が互いに90”ずれ
た信号がそれぞれの一方の入力端子に久方された2つの
アナログ掛算器の出力を合成することにより無限位相器
が構成できる。Analog multipliers based on double-balanced differential amplifier circuits are suitable for monolithic ICs, and have a wide range of applications such as modulators, demodulators, and automatic gain control amplifiers (AGCAMPs). An infinite phase shifter can be constructed by combining the outputs of two analog multipliers whose phases are 90'' out of phase with each other at one input terminal of each.
このようなアナログ掛算器回路の従来例を第2図に示す
。A conventional example of such an analog multiplier circuit is shown in FIG.
第2図の従来例では、トランジスタQl、Q3゜Q4と
トランジスタQ2.Q5.Q6との2組の差動増幅回路
の出力を逆極性で共通接続し、負荷抵抗R3,R4を介
して電源端子VCCに接続し、トランジスタQ1.Q2
のエミッタをそれぞれ抵抗R1,R2を介して定電流源
11に接続した構成となっている。In the conventional example shown in FIG. 2, transistors Ql, Q3, Q4 and transistors Q2, . Q5. The outputs of the two sets of differential amplifier circuits with Q6 are commonly connected with opposite polarities, and connected to the power supply terminal VCC via load resistors R3 and R4, and the transistors Q1. Q2
The emitters are connected to a constant current source 11 via resistors R1 and R2, respectively.
第2図の従来例において、入力信号は高周波であるため
通常取扱いの容易な不平衡信号で入力され、INI端子
に加えられる。そのためもう一方の信号入力端子IN2
はコンデンサ(図示せず)により高周波的に接地される
。In the conventional example shown in FIG. 2, since the input signal is a high frequency, it is normally input as an easily handled unbalanced signal and is applied to the INI terminal. Therefore, the other signal input terminal IN2
is grounded at high frequency by a capacitor (not shown).
入力信号端子INIに加えられた信号は、トランジスタ
Q1のコレクタに電流信号として伝えられると同時に、
トランジスタQ1のエミッタから抵抗R1,R2及−び
トランジスタQ2のエミッタを通してトランジスタQ2
のコレクタにトランジスタQ1の電流信号と等しい大き
さで逆極性の信号として表われる。トランジスタQlの
コレクタ電流信号はトランジスタQ3.Q4のエミッタ
からそれぞれのコレクタに伝えられ、トランジスタQ2
のコレクタ電流信号はトランジスタQ5゜Q6のエミッ
タからそれぞれのコレクタに伝えられる。トランジスタ
Q3.Q4及びQ5.Q6で構成される2つの差動回路
は出力が逆極性で接続されているので、入力端子IN3
.IN4間に電位差がなければトランジスタQ3とトラ
ンジスタQ5の信号が打ち消し合い、出力端子○UTI
には出力信号が表われない。同様にトランジスタQ4と
トランジスタQ6の信号が打ち消し合い出力端子0UT
2にも出力信号が表われない。The signal applied to the input signal terminal INI is transmitted to the collector of the transistor Q1 as a current signal, and at the same time,
Transistor Q2 from the emitter of transistor Q1 through resistors R1, R2 and the emitter of transistor Q2.
appears at the collector of the transistor Q1 as a signal with the same magnitude and opposite polarity as the current signal of the transistor Q1. The collector current signal of transistor Ql is connected to transistor Q3. transmitted from the emitter of Q4 to the respective collectors of transistor Q2.
The collector current signals of are transmitted from the emitters of transistors Q5 and Q6 to their respective collectors. Transistor Q3. Q4 and Q5. The outputs of the two differential circuits made up of Q6 are connected with opposite polarity, so the input terminal IN3
.. If there is no potential difference between IN4, the signals of transistor Q3 and transistor Q5 cancel each other out, and the output terminal ○UTI
No output signal appears. Similarly, the signals of transistor Q4 and transistor Q6 cancel each other out to output terminal 0UT.
No output signal appears in 2 either.
入力端子IN3の電位が入力端子IN4の電位より高い
場合は、トランジスタQ3の信号の方がトランジスタQ
5の信号より大きくなるので、出力端子0UT1にはト
ランジスタQ3の信号と同じ極性、すなわちトランジス
タQ1の信号と同じ極性を持つ信号が出力され、入力端
子IN3゜IN4間の電位差が大きい程出力信号も大き
くなる。同様に出力端子0UT2にはトランジスタQ6
の信号と同じ極性、すなわちトランジスタQ2の信号と
同じ極性を持つ信号が出力される。When the potential of input terminal IN3 is higher than the potential of input terminal IN4, the signal of transistor Q3 is higher than that of transistor Q.
5, a signal with the same polarity as the signal of transistor Q3, that is, the same polarity as the signal of transistor Q1, is output to output terminal 0UT1, and the larger the potential difference between input terminals IN3 and IN4, the greater the output signal. growing. Similarly, the transistor Q6 is connected to the output terminal 0UT2.
A signal having the same polarity as the signal of the transistor Q2, that is, the same polarity as the signal of the transistor Q2 is output.
入力端子IN4の電位が入力端子IN3の電位より高い
場合は、トランジスタQ5の信号の方がトランジスタQ
3の信号より大きくなるので、出力端子0LJT1には
トランジスタQ5の信号と同じ極性、すなわちトランジ
スタQ2の信号と同じ極性を持つ信号が出力され、入力
端子IN4゜IN3間の電位差が大きい程出力信号も大
きくなる。同様に出力端子0UT2にはトランジスタQ
4の信号の極性、すなわちトランジスタQ1の信号と同
じ極性を持つ信号が出力される。When the potential of input terminal IN4 is higher than the potential of input terminal IN3, the signal of transistor Q5 is higher than that of transistor Q.
3, a signal with the same polarity as the signal of transistor Q5, that is, the same polarity as the signal of transistor Q2, is output to output terminal 0LJT1, and the larger the potential difference between input terminals IN4 and IN3, the greater the output signal. growing. Similarly, the transistor Q is connected to the output terminal 0UT2.
A signal having the same polarity as the signal of transistor Q1 is output.
以上のように入力端子IN3.IN4間の電位差と極性
により出力端子に出力される信号の大きさと極性が変化
する。このような動作原理をもとに、位相が互いに90
゛ずれた信号がそれぞれの入力端子INIに入力された
2つのアナログ掛算器の出力を合成し、それぞれのアナ
ログ掛算器の入力端子IN3.IN4間の電位差をコン
トロールすることにより、入力信号の位相とは無関係に
出力信号が任意の位相と一定の振幅を持つ無限位相器が
構成できる。As described above, input terminal IN3. The magnitude and polarity of the signal output to the output terminal change depending on the potential difference and polarity between IN4. Based on this operating principle, the phases are 90 degrees each other.
``The outputs of the two analog multipliers whose shifted signals are input to the respective input terminals INI are combined, and the outputs of the two analog multipliers are inputted to the input terminals IN3... of the respective analog multipliers. By controlling the potential difference between IN4, an infinite phase shifter can be constructed in which the output signal has an arbitrary phase and a constant amplitude regardless of the phase of the input signal.
このような無限位相器に使用されるアナログ掛算器には
出力信号のS/N比を良くするために比較的高いレベル
の信号が入力されるために、それ自身の利得により出力
が飽和しないように低利得であることが望まれる。低利
得とするためには、第2図に示す従来例において信号が
入力されているトランジスタQ1及びQ2で構成される
差動増幅回路のエミッタ側に入れた抵抗R1及びR2の
値を大きくすることが有効である。しかし、抵抗R1,
R2の値を大きくすることにより、トランジスタQlの
コレクタ電流信号とトランジスタQ2のコレクタ電流信
号との間に振幅差が生じる。すなわち、定電流源11に
は一般にトランジスタを用いるために、そのコレクタに
付いている浮遊容量が抵抗R1,R2間に存在している
。In order to improve the S/N ratio of the output signal, a relatively high level signal is input to the analog multiplier used in such an infinite phase shifter, so it is necessary to prevent the output from saturating due to its own gain. It is desired that the gain be low. In order to obtain a low gain, in the conventional example shown in Figure 2, the values of resistors R1 and R2 placed on the emitter side of the differential amplifier circuit composed of transistors Q1 and Q2 to which signals are input must be increased. is valid. However, the resistance R1,
By increasing the value of R2, an amplitude difference is created between the collector current signal of transistor Ql and the collector current signal of transistor Q2. That is, since a transistor is generally used in the constant current source 11, a stray capacitance attached to the collector exists between the resistors R1 and R2.
このため、入力端子INIに加えられた信号がトランジ
スタQ1のエミッタから抵抗R1,R2を通してトラン
ジスタQ2のエミッタに伝えられる間に、信号の一部が
この浮遊容量により失われる。したがって、トランジス
タQ2のエミッタからコレクタに伝わる電流信号はトラ
ンジスタQ1のコレクタに伝わる電流信号に対して振幅
は小さくなり、位相差も180°からずれる。Therefore, while the signal applied to the input terminal INI is transmitted from the emitter of the transistor Q1 to the emitter of the transistor Q2 through the resistors R1 and R2, part of the signal is lost due to this stray capacitance. Therefore, the amplitude of the current signal transmitted from the emitter to the collector of transistor Q2 is smaller than that of the current signal transmitted to the collector of transistor Q1, and the phase difference also deviates from 180°.
この作用は、浮遊容量の値が非常に小さいので、入力信
号周波数が高い時でないと影響がないが、低利得とする
ために抵抗R1,R2の値を大きくすると実際に使用す
る周波数まで影響を及ぼしてくる。トランジスタQ1の
コレクタ電流信号とトランジスタQ2のコレクタ電流信
号との間に振幅差があると、入力端子IN3.IN4間
に電位差がないときでもトランジスタQ3の信号とトラ
ンジスタQ5の信号が完全に打ち消し合わないため、出
力端子0UT1に出力信号が表わされてしまう。出力端
子0UT2についても同様である。また、入力端子IN
3.IN4間にある電位差を与えてトランジスタQ3の
電流信号とトランジスタQ5の電流信号の振幅が等しく
なるようにしても、位相差が180°からずれているの
で完全には打ち消し合わずに出力端子0UT1に出力信
号が表われてしまう、出力端子0UT2についても同様
である。Since the value of stray capacitance is very small, this effect has no effect unless the input signal frequency is high, but if you increase the values of resistors R1 and R2 to obtain a low gain, it will affect the frequency actually used. It will affect you. If there is an amplitude difference between the collector current signal of transistor Q1 and the collector current signal of transistor Q2, input terminal IN3. Even when there is no potential difference between IN4, the signal of the transistor Q3 and the signal of the transistor Q5 do not completely cancel each other out, so that an output signal is displayed at the output terminal 0UT1. The same applies to the output terminal 0UT2. In addition, input terminal IN
3. Even if a certain potential difference is applied across IN4 to make the amplitudes of the current signal of transistor Q3 and the current signal of transistor Q5 equal, the phase difference is deviated from 180°, so they will not completely cancel each other out and the current signal will be output to output terminal 0UT1. The same applies to the output terminal 0UT2 where the output signal appears.
以上説明したように、低利得とするために抵抗R1,R
2の値を大きくすると実際に使用する周波数においても
入力端子IN3.IN4間の電位差に関わらず出力信号
がOにならない、そのため、位相が互いに90°ずれた
信号が入力された2つのアナログ掛算器の出力を合成し
た無限位相器において、出力振幅を任意の位相において
一定にすることができない。また任意の位相において一
定の出力振幅とするためには、それぞれアナログ掛算器
の入力端子IN3.IN4への制御電圧の与え方が複雑
となってしまう問題点があった。As explained above, in order to obtain a low gain, the resistors R1 and R
If the value of IN3.2 is increased, the input terminal IN3. The output signal does not become O regardless of the potential difference between IN4.Therefore, in an infinite phase shifter that combines the outputs of two analog multipliers into which signals whose phases are shifted by 90 degrees from each other is input, the output amplitude can be set to any phase. It cannot be made constant. Further, in order to obtain a constant output amplitude at any phase, input terminals IN3, . There is a problem in that the way to apply the control voltage to IN4 is complicated.
本発明のアナログ掛算器は、第1.第2.第3および第
4の入力端子と、前記第1および第2の信号入力端子が
それぞれのベースに接続され、かつ、抵抗を介してそれ
ぞれのエミッタが第1の定電流源に接続された第1およ
び第2のトランジスタと、前記第3および第4の入力端
子がそれぞれのベースに接続されそれぞれのエミッタは
共通に接続され、かつ、前記第1のトランジスタのコレ
クタに接続された第3および第4のトランジスタと、前
記第4および第3の入力端子がそれぞれのベースに接続
され、それぞれのエミッタは共通に接続され、かつ、前
記第2のトランジスタのコレクタに接続された第5およ
び第6のトランジスタと、前記第3および第5のトラン
ジスタのコレクタの接続点または前記第4および第6の
トランジスタのコレクタの接続点の少なくとも一方から
出力信号を取り出す手段とを備えたアナログ掛算器にお
いて、前記第1のトランジスタのコレクタと接地電位と
の間、または、前記第2のトランジスタのコレクタと接
地電位との間のどちらか一方にコンデンサを設けて構成
される。The analog multiplier of the present invention includes the first . Second. A first input terminal having third and fourth input terminals, the first and second signal input terminals connected to their respective bases, and each emitter connected to the first constant current source via a resistor. and a second transistor, the third and fourth input terminals connected to their respective bases, their respective emitters connected in common, and third and fourth transistors connected to the collector of the first transistor. and fifth and sixth transistors, the fourth and third input terminals are connected to their respective bases, their respective emitters are commonly connected, and are connected to the collector of the second transistor. and means for extracting an output signal from at least one of a connection point between the collectors of the third and fifth transistors or a connection point between the collectors of the fourth and sixth transistors. A capacitor is provided between the collector of the second transistor and the ground potential, or between the collector of the second transistor and the ground potential.
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
第1図において、トランジスタロ1〜Q6.抵抗R1〜
R4,定電流源工1からなるアナログ掛算器は第2図に
示す従来例におけるアナログ掛算器と同じ構成であり、
トランジスタQ1のコレクタと接地電位との間にコンデ
ンサC1を設けである。In FIG. 1, transistors 1 to Q6. Resistance R1~
The analog multiplier consisting of R4 and constant current source 1 has the same configuration as the analog multiplier in the conventional example shown in FIG.
A capacitor C1 is provided between the collector of the transistor Q1 and the ground potential.
第1図に示すアナログ掛算器では、抵抗R1゜R2及び
定電流源11の浮遊容量の影響でトランジスタQ2のコ
レクタ電流信号がトランジスタQ1のコレクタ電流信号
よりも振幅が小さくなるのは従来例と同じである。ここ
で、トランジスタQ1のコレクタと接地電位間に設けた
コンデンサC1により、トランジスタQ1のコレクタ電
流信号がトランジスタQB、Q4に伝わる間に信号の一
部が吸収される。したがって、コンデンサc1の値を適
当に選ぶことにより、トランジスタQ3の信号とトラン
ジスタQ5の信号、及び、トランジスタQ4の信号とト
ランジスタQ6の信号の振幅差がなくなるように改善で
きる。また、コンデンサC1の影響でトランジスタQ1
からトランジスタQ3.Q4に伝わる信号の位相はコン
デンサC1がないときに比べて少し遅れるので、トラン
ジスタQ3の信号とトランジスタQ5の信号、及び、ト
ランジスタQ4の信号とトランジスタQ6の信号の位相
差は180°となるように改善される。In the analog multiplier shown in FIG. 1, the collector current signal of transistor Q2 has a smaller amplitude than the collector current signal of transistor Q1 due to the influence of the stray capacitance of resistor R1°R2 and constant current source 11, as in the conventional example. It is. Here, a portion of the collector current signal of the transistor Q1 is absorbed by the capacitor C1 provided between the collector of the transistor Q1 and the ground potential while the signal is transmitted to the transistors QB and Q4. Therefore, by appropriately selecting the value of the capacitor c1, it is possible to eliminate the difference in amplitude between the signal of the transistor Q3 and the signal of the transistor Q5, and the signal of the transistor Q4 and the signal of the transistor Q6. Also, due to the influence of capacitor C1, transistor Q1
to transistor Q3. Since the phase of the signal transmitted to Q4 is slightly delayed compared to when there is no capacitor C1, the phase difference between the signal of transistor Q3 and the signal of transistor Q5, and the signal of transistor Q4 and the signal of transistor Q6 is 180°. Improved.
第3図は、第2図に示す従来例及び第1図に示す実施例
での入力端子lN5−IN4間の電位差対出力端子0L
JT1の出力振幅の特性を表わす図である。第3図に見
られるように、入力端子IN3.IN4が同電位である
とき出力端子0UT1に残る出力電圧は、本実施例にお
いては従来例におけるより十分小さくなっている。FIG. 3 shows the potential difference between input terminals IN5 and IN4 versus output terminal 0L in the conventional example shown in FIG. 2 and the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of the output amplitude of JT1. As seen in FIG. 3, input terminals IN3. The output voltage remaining at the output terminal 0UT1 when IN4 is at the same potential is sufficiently smaller in this embodiment than in the conventional example.
以上説明したように本発明は、入力信号が零になっても
出力振幅が零にならないという低利得での従来のアナロ
グ掛算器の問題を解決でき、本発明のアナログ掛算器を
用いれば任意の位相において一定の出力振幅を持つ無限
位相器が構成できる。As explained above, the present invention can solve the problem of conventional analog multipliers with low gain in which the output amplitude does not become zero even when the input signal becomes zero. An infinite phase shifter with constant output amplitude in phase can be constructed.
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は従来
のアナログ掛算器の一例の回路図、第3図は第2図の従
来例及び第1図の実施例の特性を表わす図である。
Q1〜Q6・・・トランジスタ、R1−R4・・・抵抗
、11・・・定電流源、C1・・・コンデンサ。Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram of an example of a conventional analog multiplier, and Fig. 3 shows the characteristics of the conventional example shown in Fig. 2 and the embodiment shown in Fig. 1. FIG. Q1-Q6...transistor, R1-R4...resistor, 11...constant current source, C1...capacitor.
Claims (1)
および第2の信号入力端子がそれぞれのベースに接続さ
れ、かつ、抵抗を介してそれぞれのエミッタが第1の定
電流源に接続された第1および第2のトランジスタと、
前記第3および第4の入力端子がそれぞれのベースに接
続されそれぞれのエミッタは共通に接続され、かつ、前
記第1のトランジスタのコレクタに接続された第3およ
び第4のトランジスタと、前記第4および第3の入力端
子がそれぞれのベースに接続され、それぞれのエミッタ
は共通に接続され、かつ、前記第2のトランジスタのコ
レクタに接続された第5および第6のトランジスタと、
前記第3および第5のトランジスタのコレクタの接続点
または前記第4および第6のトランジスタのコレクタの
接続点の少なくとも一方から出力信号を取り出す手段と
を備えたアナログ掛算器において、前記第1のトランジ
スタのコレクタと接地電位との間、または、前記第2の
トランジスタのコレクタと接地電位との間のどちらか一
方にコンデンサを設けたことを特徴とするアナログ掛算
器。first, second, third and fourth input terminals;
and first and second transistors having second signal input terminals connected to their respective bases and respective emitters connected to the first constant current source via a resistor;
third and fourth transistors, the third and fourth input terminals are connected to their respective bases, their respective emitters are commonly connected, and the collector of the first transistor; and fifth and sixth transistors having third input terminals connected to their respective bases, respective emitters connected in common, and connected to the collector of the second transistor;
and means for extracting an output signal from at least one of a connection point between the collectors of the third and fifth transistors or a connection point between the collectors of the fourth and sixth transistors, wherein the first transistor An analog multiplier characterized in that a capacitor is provided either between the collector of the second transistor and the ground potential, or between the collector of the second transistor and the ground potential.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16382390A JPH0454576A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Analog multiplier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16382390A JPH0454576A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Analog multiplier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454576A true JPH0454576A (en) | 1992-02-21 |
Family
ID=15781413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16382390A Pending JPH0454576A (en) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Analog multiplier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0454576A (en) |
-
1990
- 1990-06-21 JP JP16382390A patent/JPH0454576A/en active Pending
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