JPH0548351A - 半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無線通信機器に使用される半導体集積回路に
関するもので、同一チップ内に高周波発振回路を有する
場合ののアイソレーションを確保するとともに、分周回
路を駆動し、また高周波出力レベルを得るための増幅回
路を有する、小型で優れた特性を持つ、半導体集積回路
の提供を目的とする。 【構成】 高周波発振回路１の不平衡出力を２対の平衡
出力に変換する増幅回路２を設け、そのそれぞれの平衡
出力に対し、増幅回路３、５で増幅を行い、増幅回路３
の出力は平衡出力とし、分周回路４に入力される。増幅
回路５の出力は、不平衡出力とし、増幅回路６でさらに
増幅される。また増幅回路５は、コンデンサを用いない
平衡型差動増幅器として、高周波発振回路とともに半導
体集積回路内に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として高周波発振回
路を内蔵した無線通信用の半導体集積回路の構成に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、集積回路内に構成する増幅回
路としては、信号のアイソレーションがよい、回路の動
作チェックなどの際に外部との入出力が容易等の理由か
ら、不平衡型差動増幅器が使われていた。

【０００３】以下、図４を参照して、高周波発振回路内
蔵の集積回路内に不平衡型差動増幅器を用いて構成した
回路例について説明する。図４において、１は高周波発
振回路、４は分周回路、７，８，９，１０は増幅回路で
ある。これらの増幅回路のうち、７，８，９は不平衡型
差動増幅器であり、差動増幅器を構成する１対のトラン
ジスタのうち、一方のベースをコンデンサにより接地し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
構成では、半導体集積回路で構成すると、接地されてい
る部分はサブストレートにあたるが、トランジスタ、コ
ンデンサ、抵抗等の素子にもサブストレートとの間に寄
生容量が存在する。キャリアの周波数が、例えば、ＶＨ
Ｆ帯以上のような高周波になると、サブ間容量のインピ
ーダンスが低くなり、サブストレートを経由して高周波
信号が流れやすくなる。とくに、高周波発振回路を内蔵
した場合は、上記の影響が大きくなり、アイソレーショ
ン特性の劣化を生じるという課題を有していた。

【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、目的
は、高周波信号に対してもアイソレーション特性を確保
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の技術的解決手段は、増幅回路を構成するす
べての利得を得る増幅器を、コンデンサを用いない平衡
型差動増幅器とし、各段を平衡信号で接続したものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明は上記構成により、従来の不平衡型のよ
うな差動増幅器のトランジスタとサブストレートを結ぶ
コンデンサをなくした平衡形の差動増幅器を用い、平衡
信号で接続するので、サブストレートとの結合経路は素
子に寄生するサブ間容量のみとなり、高周波発振回路か
らサブストレートを流れて差動増幅器にまわりこむ高周
波信号の影響を減らすことができ、高周波発振回路から
の高周波信号に対するアイソレーション特性の劣化を軽
減することが可能となる。

【０００８】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【０００９】図１は、本発明における第１の実施例のブ
ロック図である。図１において、１は高周波発振回路、
２，３，５，６は増幅回路、４は分周回路である。

【００１０】以上のような構成において、以下その動作
を説明する。まず、高周波発振回路１は雑音特性の確保
のため、不平衡出力形式とし、増幅回路２で不平衡出力
信号を２対の平衡信号に変換し、増幅回路３と増幅回路
５に供給する。次に、増幅回路３は増幅回路２からの平
衡出力を緩衝増幅し、分周回路４を駆動する。また、も
う一方の増幅回路５は、増幅回路２からの平衡出力を所
要のレベルに増幅して不平衡出力として増幅回路６に出
力し、増幅回路６は増幅回路５の出力を緩衝増幅して高
周波不平衡出力を行う。

【００１１】図１に示したブロック図を、具体的に実現
した一例の回路図が図２である。従来と異なるのは、増
幅回路３や増幅回路５をコンデンサを使わない平衡型の
差動増幅器で構成している点である。

【００１２】従来の不平衡型では、信号の周波数が高周
波になると、サブ間容量の影響が大きくなり、トランジ
スタを接地するコンデンサと合わせてサブストレート経
由で高周波信号がまわりこみ、アイソレーション特性が
劣化するという問題があったが、本実施例では、すべて
の増幅器がコンデンサを用いない平衡型となっており、
サブストレートとの結合径路を減らすことにより、アイ
ソレーション特性を改善している。

【００１３】以上の説明から明かなように、本実施例に
よれば、高周波の信号に対するアイソレーション特性の
劣化を不平衡型差動増幅器に比べて軽減することができ
る。

【００１４】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。

【００１５】図３は、本発明における第２の実施例を示
したもので、第１の実施例と異なるのは、高周波発振回
路１と第１の増幅回路２の間に第５の増幅回路７を設け
たことと、分周回路４の出力にＰＬＬ回路を接続して、
高周波発振回路１の制御信号を得ることができるように
した点である。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明は、発振器を内蔵す
る集積回路において、２対の平衡出力信号を有する平衡
型差動増幅器を使用することにより、利得を有する増幅
器をすべて平衡差動型で構成でき、高周波発振回路とそ
の他の回路との信号のアイソレーションを確保すること
ができる。そのため、高周波ＩＣの高機能化が実現で
き、それにともなう装置の小型化、低価格化等に対す
る、その工業的な効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における半導体集積回路
のブロック結線図

【図２】本発明の第１の実施例における主要部である増
幅回路部の回路図

【図３】本発明の第２の実施例における半導体集積回路
のブロック結線図

【図４】従来の不平衡型差動増幅器を用いた増幅回路部
の回路図

【符号の説明】

１ 高周波発振回路 ２ 第１の増幅回路 ３ 第２の増幅回路 ４ 分周回路 ５ 第３の増幅回路 ６ 第４の増幅回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東田 康志 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不平衡出力を有する高周波の発振回路
   と、前記高周波発振回路の不平衡出力を第１、第２の２
   対の平衡出力に変換を行う第１の増幅回路と、前記第１
   の増幅回路の第１の平衡出力に接続され、緩衝増幅され
   た平衡出力を得るための第２の増幅回路と、前記第２の
   増幅回路に接続される分周回路と、前記第１の増幅回路
   の第２の平衡出力に接続され緩衝増幅された信号を得る
   ための第３の増幅回路と、高周波不平衡出力を得るため
   の第４の増幅回路とを同一チップ内に有することを特徴
   とする半導体集積回路。
2. 【請求項２】 第１、第３の増幅回路が、平衡差動型増
   幅回路であることを特徴とする請求項１記載の半導体集
   積回路。
3. 【請求項３】 第２の増幅回路が、平衡信号を各々の入
   力とする２つのエミッタフォロアからなり、１対の平衡
   出力を得ることを特徴とする請求項１記載の半導体集積
   回路。
4. 【請求項４】 第４の増幅回路が、不平衡信号を入力と
   し、不平衡出力を得るエミッタフォロアからなることを
   特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
5. 【請求項５】 請求項１記載の回路に加えて、高周波発
   振回路と第１の増幅回路の間に、前記高周波発振回路の
   不平衡出力を入力とし、不平衡出力を得るエミッタフォ
   ロアからなる緩衝増幅回路をもつ半導体集積回路。
6. 【請求項６】 請求項１記載の回路と、周波数シンセサ
   イザを構成するための、前記分周回路と接続して前記高
   周波発振回路の制御信号を得るＰＬＬ回路とを同一チッ
   プ内に有することを特徴とする半導体集積回路。