JPS62176308A

JPS62176308A - 周波数二逓倍回路

Info

Publication number: JPS62176308A
Application number: JP1888686A
Authority: JP
Inventors: Satoru Shinozaki; 篠崎　了
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1987-08-03

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）本発明は周波数二逓倍回路に関し、特に無線通信装置等
の高周波帯で使用する周波数二逓倍回路に関する。

（従来の技術）従来、この種の周波数二逓倍回路としては、ダイオード
対と平衡変成器から成る全波整流回路が広く用いられて
いる。第２図はこのような周波数二逓倍回路の一例を示
す回路図である。この図において符号１は入力端子１．
２はトランス、３゜４はダイオード、５は抵抗、６は出
方端子である。

抵抗５は直流自己バイアスを設定するためのものである
。

この回路では、入力基本周波数成分とその奇数倍の高周
波成分が出力端で打ち消し合い抑圧されるから二逓倍波
出力及びその高調波成分以外のスプリアスを除くことが
比較的容易になる。かかる周波数二逓倍回路で用いるダ
イオードはトランジスタ等の能動素子に比較して高周波
帯域での動作特性の劣化が少ないから超高周波帯域での
使用に適し【いる。またかかる回路で用いる平衡変成器
では使用できる周波数帯域に応じて各種の構成がある。

例えば、マイクロ波帯域では分布定数線路を応用した平
衡不平衡線路（１’−ＢＡＬＵＮｊと略称される）が一
般に用いられでいる。しかし、ＢＡＬＵＮ　は周波数に
応じて寸法が決まるから、ＵＨＦＨＦ下で特にその寸法
が大きくなり実用的でなくなる。また、ＵＨＦＨＦ下で
は、巻線の相互インダクタンス結合を応用したトランス
が一般に用いられている。しかし、マイクロ波帯域では
、巻線トランスを使用することができない。これは、か
かる帯域で使用する巻線トランスとして適当な磁性材料
がないからである。また巻線では、周波数特性を再現す
ることが極めて困難になる。更に、トランスのような変
成器では、トランジスタ等で一般に行なわれているよう
な集積化をすることができず、製造が複雑となり製造原
価が嵩むという問題が生じる。それ故、従来からトラン
ジスタで構成される差動増幅回路（以下「トランジスタ
差動増幅回路」と称する。）を用いた周波数二連倍回路
が考えられていた。このトランジスタ差動増幅回路では
＠記平衡変成器の代わりにトランジスタを用いることに
よって不平衡信号を平衡信号に変換することができる。

かかる差動増幅回路は、半導体基板内にトランジスタ及
び抵抗等を実装することによってトランジスタ及び抵抗
等の各素子の電気特性のバラツキをなくし平衡度を改善
することができる。また、チップ化することにより量産
することができ製造原価を低く抑えることができる。

（発明が解決しようとする問題点）上述した従来のトランジスタ差動増幅回路からなる周波
数二連倍回路では、集積回路化が容易であるが、その反
面高周波帯域で良好な周波数特性を得ることができない
という問題がある。特に、トランジスタ差動増幅回路で
は、トランジスタ内部の容量及び抵抗の寄生要素とトラ
ンジスタ内部の電子走行時間等によって高周波特性が劣
化する。

特に、かかるトランジスタ差動増幅回路では、コレクタ
側負荷抵抗とトランジスタ内部の寄生容量の時定数（Ｃ
Ｒ）で周波数特性が制限される。高い速断周波数を有す
るトランジスタでは、コレクタ寄生容量が比較的少ない
が、いずれにしてもトランジスタ内部の上記寄与要素に
よって回路の周波数特性が制限される。また、トランジ
スタ差動増幅回路では、コレクタ側負荷抵抗値を小さく
することにより、周波数特性を改善することができるが
、出力振幅はコレクタ側負荷抵抗に加わるバイアス電圧
値で制限される。従って、同一コレクタ電流の下では、
コレクタ側負荷抵抗が小さいから出力が低下するという
問題が生ずる。そこでトランジスタ差動増幅回路では、
コレクタ電流を増大させてコレクタ側負荷抵抗を小さく
することによって出力を低下させないで周波数特性を改
善しようとすると、信頼性を向上させるためより大きな
トランジスタを用いなくてはならない。ところが、大き
なトランジスタに大きなコレクタ電流を流すと消費電力
が大きくなるばかりか、大きなトランジスタはコレクタ
容量も大きいからやはり周波数特性があまり改善されな
い。

本発明の目的は、寄生容量による周波数特性の制限を緩
和すると共に量産化できる周波数二連倍回路を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段）本発明が上記問題を解決するために提供する周波数二連
倍回路は、入力された不平衡信号を平衡信号に変換する
・第１及び第２のトランジスタから成る差動増幅器と、
前記第１及び第２のトランジスタにそれぞれカスコード
接続された第３及び第４のトランジスタと、前記５ｇ３
及び第４のトランジスタの出力によりプッシュプル動作
をする第５及び第６のトランジスタからなるプッシュプ
ル増幅器とが備えてあり、前記第３及び第４のトランジ
スタのベース電甑は定電圧源に接続してあり、前記プッ
シュプル増幅器の出力端を前記不平衡信号の二連倍周波
数信号の出力端とすることを特徴とする。

（実施例）次に、本発明の周波数二連倍回路について添附図面を参
照して詳細に説明する。

第１図は本発明の周波数二連倍回路の一実施例を示す回
路図である。

本実施例では入力端子７に印加された不平衡入力信号１
００をトランジスタ８，９及び定電流源１０等で構成さ
れる差動増幅器によって平衡信号に変換する。入力端子
７に不平衡入力信号１００を印加すると、トランジスタ
９のコレクタに不平衡入力信号１００と同相の信号が現
われ、またトランジスタ８のコレクタに不平衡入力信号
１００と逆相の信号が現われる。また、トランジスタＬ
Ｌｗ１２のベースには共通に定電圧源１３が接続されて
いて、トランジスタ１１，１２のエミッタに印加した信
号と同相の信号がトランジスタ１１．１２のコレクタに
各々現われる。従って、不平衡入力信号１００と同相の
信号１０１が抵抗１５に現われる。そして、この同相信
号１０１はトランジスタ１６のベースに印加される。こ
れと同様に不平衡入力信号１００と逆相の信号１０２が
抵抗１４に現われ、この逆相信号１０２はトランジスタ
１７のベースに印加される。また、トランジスタ１６と
トランジスタ１７の各エミッタは互いに接続されて、抵
抗１２を介して定電圧源（接地電位）２５に接続しであ
るからトランジスタ１６とトランジスタ１７は交互にオ
ン・オフしプッシュプル動作をする。従って、出力端子
１８には全波整流信号すなわち、入力周波数の二連倍周
波数信号が得られる。特に本実施例では、トランジスタ
１１．１２のベースが各々零インピーダンスの定電圧源
１３に接続されているから、前記差動増幅器を構成する
トランジスタ対の各々の寄生コレクタ容量の影響が軽減
されるうすなわち、本実施例ではコレクタ側負荷抵抗と
寄生容量による周波数特性の制限をカスコード接続する
ことによって緩和している。ここでカスコード接続には
トランジスタ８のコレクタとトランジスタ１１のエミッ
タを縦継接続し、またトランジスタ９のコレクタとトラ
ンジスタ１２のエミッタを縦継接続することである。本
実施例ではこの°カスコード接続によって、ミラー効果
の影響をなくすことができるから、良好な広帯域特性を
得ることができる。

従って、本実施例の回路≦よれば、負荷抵抗値を低くす
る必要もないから高周波帯域でも十分な出力が得られる
。

尚、本実施例では上記の他に定電圧源１９、抵抗２０．
２１，２２、定電圧源２３及び抵抗２４が付されている
。定電圧源１９はトランジスタ８゜９のベースにバイア
ス電圧を印加すると共に不平衡入力信号１００に対する
交流接地電位を与えるためのものである。抵抗２０は、
入力端子７側にバイアス電圧を供給すると共に交流終端
抵抗として働き、また、抵抗２１＊２２は差動利得を設
定し、前記定電流源１０が差動増幅の要素として働く。

定電圧源２３は回路遡源である。抵抗２４は出力回路電
流を設定するためのもので、負荷の駆動能力に応じて決
める。

上記のように、本実施例の周波数二連倍回路は、モノリ
シックＩＣ化が容易なトランジスタ及び抵抗等で構成す
ることができるから、量産化することにより製造原画を
低く抑えることができる。

また、本実施例ではカスコード接続を用いるからコレク
タ側負荷抵抗と寄生容量による周波数特性の制限を緩和
することができる。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、モノリシックＩＣ
化することが容易になるので、量産化することによって
製造原価を低く抑えることができる。また、差動増幅回
路がカスコード接続しであるから、コレクタ側負荷抵抗
と寄生容量による周波数特性の制限が緩和できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の周波数二連倍回路の一実施例を示す回
路図、第２図は従来の周波数二連倍回路のうちダイオー
ド対と平衡変成器より構成される回路の一例を示す回路
図である。７・・・入力端子、８，９・・・トランジスタ、ｌＯ・
・・定電流源、ｔｔ、ｔｚ・・・トランジスタ、１３・
・・定電圧源、１４．１５・・・抵抗、１６．１７・・
・トランジスタ、１８・・・出力端子、１９・・・定電
圧源、２０゜２１．２２・・・抵抗、２３・・・定電圧
源、２４・・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

入力された不平衡信号を平衡信号に変換する第１及び第
２のトランジスタから成る差動増幅器と、前記第１及び
第２のトランジスタにそれぞれカスコード接続された第
３及び第４のトランジスタと、前記第３及び第４のトラ
ンジスタの出力によりプッシュプル動作をする第５及び
第６のトランジスタから成るプッシュプル増幅器とが備
えてあり、前記第３及び第４のトランジスタのベース電
極は定電圧源に接続してあり、前記プッシュプル増幅器
の出力端を前記不平衡信号の二逓倍周波数信号の出力端
とすることを特徴とする周波数二逓倍回路。