JPH05267939A - Rf混合器 - Google Patents

Rf混合器

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JPH05267939A
JPH05267939A JP4340840A JP34084092A JPH05267939A JP H05267939 A JPH05267939 A JP H05267939A JP 4340840 A JP4340840 A JP 4340840A JP 34084092 A JP34084092 A JP 34084092A JP H05267939 A JPH05267939 A JP H05267939A
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JP
Japan
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mixer
fet
fets
switching
transistors
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JP4340840A
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English (en)
Inventor
Ian F Cox
フランシス コックス イアン
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BAE Systems Electronics Ltd
Original Assignee
GEC Marconi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号の周波数を変えて別の周波数の出力
信号を発生する混合器であって、方形波を使用すること
によりFETを迅速に切り換えてその直線性能を高める
と共に、消費電力を低減した混合器を提供する。 【構成】 RF入力用の変成器1の一次側と、IF出力
用の変成器2の二次側との間を切り換えるためにFET
を使用した整流型の混合器は、駆動トランジスタ6ない
し9からのパルス波形を使用してFETのゲート電極を
切り換えることにより、高い直線性を発揮すると共に、
局部発振器による駆動回路の消費電力を低減化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、RF混合器即ち入力信
号の周波数を変える混合器に係り、より詳細には、入力
と出力を接続するためのFETスイッチングデバイス、
例えば、二重バランス形態即ちブリッジ形態に配列され
た既存のFETを使用した混合器に関する。
【0002】
【従来の技術】各々の対向枝路対にあるFETのゲート
電極を局部発振周波数において逆位相で駆動することに
より、入力と出力との間の接続が交互に反転される。
【0003】混合器の性能に高い直線性を得るために
は、FETをできるだけ急速に切り換えねばならず、こ
れは方形波を用いてゲート電極を駆動することを意味す
る。
【0004】このような駆動は変成器を用いて行われて
いるが、立ち上り時間及び立ち下り時間を迅速にすべき
場合には方形波に広い帯域巾が要求される。これは、変
成器が低いインピーダンスで終端される場合にのみ達成
できるが、ゲートの出力インピーダンスは容量性である
から、これには、変成器駆動部の出力間をある定められ
た低い抵抗で分路することが必要となり、この抵抗が電
力を消費する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】FETへの低電力駆動
入力を達成する1つの方法は、FETのキャパシタンス
で一部が形成された共振回路を用いることによるもので
あるが(1986年5月発行のエレクトロニックス・エ
ンジニアリングの第53ないし56ページに掲載された
エド・オクナー著の「Si 8901によるダイナミッ
クレンジの広い混合(High Dynamic Range Mixing with
the Si 8901)」参照)、これには方形波駆動を使用する
ことができない。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、RF入力の周
波数を変更して別の周波数の出力を発生するための混合
器において、上記入力と出力を接続する一対の絶縁ゲー
トFETスイッチングデバイスと、FETゲートのキャ
パシタンスを繰り返し充電及び放電してFETスイッチ
ングデバイスを局部発振周波数でオン及びオフに切り換
えるためのパルス波形を発生する駆動回路とを備えたこ
とを特徴とする混合器を提供する。
【0007】パルス波形は、FETを迅速に切り換える
ことができ(ひいては、高い直線性を得ることができ)
且つ消費電力を少なくすることができる。
【0008】上記駆動回路は、FETゲートに対して異
なる電位、例えば交互に正及び負の電位を切り換えるた
めの一対のトランジスタを備え、パルス特性の波形であ
ることにより迅速な切り換えを行えるようにする。とい
うのは、各トランジスタは、各パルスの後に飽和状態か
ら抜け出す時間をもち、蓄積された電荷を打ち消すのに
他のトランジスタからの次のパルスの一部分を消費しな
いからである。
【0009】上記トランジスタは、相補対になってお
り、局部発振器の方形波駆動によりキャパシタを経てそ
れらのベースから駆動される。
【0010】以下、添付図面を参照し、本発明により構
成されたRF混合器を一例として詳細に説明する。
【0011】
【実施例】本発明の混合器は、RF入力が一次側に加え
られる変成器1と、IF出力が二次側から取り出される
変成器2とを備えている。両変成器の二次側及び一次側
はアースへとセンタータップが取り出されており、巻線
の両端は4つのMOSFET3a、3b、3c、3dよ
り成るブリッジの向かい合った点へ接続される。対向す
る枝路にあるFET3a、3c及び3b、3dのゲート
は互いに接続されて逆位相で駆動され、MOSFET3
a及び3cは、MOSFET3b及び3dと交互に導通
する。局部発振器4は、互いに逆位相の方形波発振信号
をMOSFET駆動回路5の点A及びBに供給し、ここ
で信号が増幅される。
【0012】駆動回路5は、正及び負のレール+V及び
−Vを有し、これらの間に相補的なn−p−n、p−n
−pトランジスタの2つの対6、7;8、9が接続され
る。これらトランジスタのベースは、局部発振器の逆位
相の駆動波形により各キャパシタ6a、7a、8a及び
9aを経て駆動される。各バイアス部品6b−6d等も
設けられている。負のレール−Vは、全てのMOSFE
Tの基体sにも接続される。
【0013】図2を参照すれば、両方の点A及びBの電
圧波形は図2の(A)に示す形態である。キャパシタ6
a−9aで微分された後、トランジスタ6ないし9のベ
ースに現れる電圧波形は図2の(B)に示す波形とな
る。このベース電圧の作用は、n−p−nトランジスタ
7、9を図2の(C)に示す時間にそしてp−n−pト
ランジスタ6、8を図2の(D)に示す時間にオンに繰
り返し切り換えることである。図2の(C)及び(D)
は、完全導通、即ち飽和状態に対する割合としてトラン
ジスタの導通を示している。
【0014】トランジスタ7及び9がオンに切り換えら
れたときには、FET3a及び3cのゲート電極がチャ
ンネルに対して正となり、FET3a及び3cが迅速に
オンに切り換えられる。トランジスタに流れる比較的大
きな電流は、FETのゲートキャパシタンスを充電する
だけであり、従って、立ち上り時間は迅速なものとな
る。トランジスタのベースに加えられる波形はスパイク
状であるから、n−p−nトランジスタ7、9は比較的
迅速にオフに切り換わる。図2の(B)において負のス
パイクが発生される時までに、トランジスタ7及び9は
もはや飽和状態でなくなり、トランジスタ6及び8が迅
速に飽和し、FET3a及び3cのゲート電極をチャン
ネルに対して負にさせ、FET3a及び3cを迅速にオ
フに切り換える。同時に、逆位相の波形がトランジスタ
6及び7を経てFET3b及び3dをオンに切り換え
る。
【0015】FETのオンへの切り換えは迅速であり、
混合器の直線性を促進する。というのは、トランジスタ
8、9からゲート電極へ大きな電流が流れると共に、各
トランジスタ8、9は、互いに他のトランジスタ9、8
がオンに切り換わるときまでに飽和状態にあることが停
止されるからである。さもなくば、各トランジスタのオ
ン切り換えで生じた電流の一部で、他のトランジスタに
蓄積された電荷を打ち消さねばならず、電流パルスの立
ち上り時間に遅れが生じる。又、パルス特性の波形によ
り、局部発振器による駆動回路の消費電力が低減され
る。
【0016】正及び負のレールは±10Vであり、本発
明の混合器は、RF信号、特にHF(3−30MHz)
信号に適している。局部発振信号は、250MHzまで
である。これらのパラメータは、使用するデバイスの特
性に基づいて変化する。
【0017】本発明の範囲から逸脱せずに、もちろん、
他の変更もなされ得る。従って、トランジスタ6、7;
8、9のマッチングされた対に代わってFETを用いて
もよく、更に、MOSFETは、pチャンネル絶縁ゲー
トのエンハンスメント型半導体デバイスであったが、n
チャンネルMOSFETを用いてもよく、空乏型の絶縁
ゲートFETを用いてもよく、或いは他の形式のFET
を使用してもよい。更に、二重バランス型の混合器につ
いて説明したが、本発明は単一バランス型にも適用でき
る。更に、図示された従来の変成器1、2に代わって、
伝送線型の変成器を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による混合器の回路図である。
【図2】回路の種々の点における波形を示す図である。
【符号の説明】
1、2 変成器 3a、3b、3c、3d MOSFET 4 局部発振器 5 MOSFET駆動回路 6、7、8、9 トランジスタ 6a、7a、8a、9a キャパシタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RF入力の周波数を変更して別の周波数
    の出力を発生するための混合器において、上記入力と出
    力を接続する一対の絶縁ゲートFETスイッチングデバ
    イスと、FETゲートのキャパシタンスを繰り返し充電
    及び放電してFETスイッチングデバイスを局部発振周
    波数でオン及びオフに切り換えるためのパルス波形を形
    成する駆動回路とを備えたことを特徴とする混合器。
  2. 【請求項2】 上記駆動回路は、FETゲートを異なっ
    た電位間で切り換えて各ゲートをオン及びオフに切り換
    えるための一対のトランジスタを備えている請求項1に
    記載の混合器。
  3. 【請求項3】 上記トランジスタのゲート電極は、各キ
    ャパシタを経て局部発振器の駆動部に接続される請求項
    2に記載の混合器。
  4. 【請求項4】 上記スイッチングトランジスタは相補的
    な対を形成する請求項2又は3に記載の混合器。
  5. 【請求項5】 上記FETは、MOSFETである請求
    項1ないし4のいずれかに記載の混合器。
JP4340840A 1991-12-24 1992-12-22 Rf混合器 Pending JPH05267939A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9127359A GB2262851B (en) 1991-12-24 1991-12-24 R.F. mixer
GB9127359:9 1991-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05267939A true JPH05267939A (ja) 1993-10-15

Family

ID=10706805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4340840A Pending JPH05267939A (ja) 1991-12-24 1992-12-22 Rf混合器

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US (1) US5438693A (ja)
EP (1) EP0549296B1 (ja)
JP (1) JPH05267939A (ja)
AU (1) AU662942B2 (ja)
DE (1) DE69221277T2 (ja)
GB (1) GB2262851B (ja)

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DE69221277T2 (de) 1997-12-04
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