JPH0211042B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスーパーヘテロダイン型受信機の周波
数変換器（以後、ミキサーと称す）に関するもの
であり、その目的とするところは、低雑音でか
つ、リニアリテイの良く、しかも半導体集積化
（以後、IC化と称す）の可能なミキサーを提供す
ることにある。

一般に、ミキサーに要望される性能、仕様は、
(i)低雑音であること、(ii)リニアリテイが良く、混
変調、相互変調ひずみが少ないこと、(iii)受信機の
安定性をよくするためにリークして入力された中
間周波信号に対して利得を持たないこと、(iv)小型
で低コストであること、などである。

従来、高性能ミキサーとして、シヨツトキーダ
イオードミキサー、トランジスタダブルバランス
ドミキサーなどがよく用いられている。しかし、、
シヨツトキーダイオードミキサーは、ダイオード
素子およびバランスなどの周辺回路を考えると高
価であり、小型化、低コスト化のためのIC化も
無理がある。また、使い易く設計され、IC化さ
れたトランジスタダブルバランスドミキサーとし
て、たとえば、プレツシー社のSL640Cがあるが、
低雑音性と、高リニアリテイ特性を共に十分満足
させることは困難である。その原因の１つは、こ
れらのダブルバランスドミキサーに採用されてい
るところの高周波信号を増幅するための差動アン
プが、低雑音性と高リニアリテイ特性を同時に満
足させることが困難であることに起因し、他の１
つは、ダブルバランスドミキサーに採用されてい
るところの局発信号によりスイツチされる高周波
入力信号スイツチ用トランジスタに局発信号以外
の雑音が加わり易いことによる。後者は、上記ス
イツチ用トランジスタを駆動するための位相分割
の機能を兼ね備えた局発信号用緩衝増幅器と、こ
のスイツチ用トランジスタが直結されているた
め、上記緩衝増幅器から発生した中間周波数の成
分を有する雑音が、上記スイツチ用トランジスタ
に加えられ、中間周波信号のＳ／Ｎを劣化させや
すい傾向にあるためである。

本発明は、上述のトランジスタダブルバランス
ドミキサーの有する２つの問題点を、(i)高周波信
号系に差動増幅器を使用しないでバランスドタイ
プのミキサー構成とすること、(ii)局発信号による
高周波入力信号スイツチ用トランジスタをCR高
域通過型フイルタを介して駆動することにより中
間周波成分を有する雑音が上記スイツチ用トラン
ジスタに加わることを防止すること、により解消
し、前述のミキサーに要望される４項目の仕様を
満足せんとするものである。

以下、実施例の図面と共に本発明について説明
する。

第１図は本発明の一実施例をIC化した場合に
つき示したものであり、１，２は互いに逆極性の
局発信号を加えるための端子、３は高周波信号入
力端子、４はアース端子、５は内部直流バイアス
電源にバイパスコンデンサを接続するための端
子、６は電源用端子、７，８はミキサーの変換出
力信号を取り出すための端子であり、差動型の中
間周波トランス１９が接続される。第１図におい
て、バイアス用抵抗１７，１８、ベース抵抗１
５，１６、およびエミツタ抵抗１４は基本的には
高周波入力信号に対してスイツチ動作するところ
のトランジスタ１２，１３の動作点を定めるもの
であり、端子５に接続されたコンデンサ２２はバ
イパスコンデンサとして動作し、バイアス抵抗１
７，１８で構成される内部直流電源のインピーダ
ンスを下げる働きをする。

トランジスタ１２，１３はそのエミツタが互い
に接続され、エミツタ抵抗１４を介して接地され
ると共に、そのエミツタにはコンデンサ１１を介
して端子３から加えられた高周波入力信号が加え
られる。一方トランジスタ１２，１３のベースに
は、それぞれ結合コンデンサ９，１０を介して端
子１，２から加えられた互いに逆極性の局発信号
が加えられる。したがつて、トランジスタ１２，
１３には、同極性の高周波信号と逆極性の局発信
号が加えられ、そのコレクタから互いに逆極性の
中間周波成分が得られる。この中間周波成分は端
子７，８に接続されたセンタータツプ付きの差動
型中間周波トランス１９の２次巻線から端子２１
を介して取り出される。抵抗２０は上記中間周波
トランス１９の負荷抵抗であり、トランジスタ１
２，１３のコレクタバイアス電源は、上記中間周
波トランス１９のセンタータツプを介して供給さ
れる。

ところで、第１図に示す構成では局発信号は結
合コンデンサ９，１０を介してトランジスタ１
２，１３のベースに結合されるが、この結合コン
デンサ９，１０とベースバイアス抵抗１５，１６
はCR型の高域通過フイルタを形成する。本例は
上記CR型高域通過フイルタの遮断周波数を局発
信号周波数の変化範囲の下限付近に設定し、ここ
で局発信号源に含まれている中間周波成分の雑音
がミキサー用トランジスタ１２，１３に加わらな
いようにすることにより低雑音のミキサーとする
のを１つの特長としている。上記以外の本例の特
長は次の通りである。すなわち、(i)第１図より明
らかなように高周波入力信号成分は、同じ極性で
出力端子７，８に現われるため、差動型中間周波
トランス１９で打ち消され、中間周波出力端子２
１には高周波入力信号の成分は現われない。この
ことは、リークした中間周波信号が入力端子３に
加えられても同様であり、受信機を構成したとき
の寄生発振防止効果を有し、安定度の向上につな
がる。(ii)低雑音性と高リニアリテイ特性を同時に
満足しにくい差動増幅器を高周波信号系に使用し
ていないため、低雑音で、高リニアリテイ特性を
有するミキサーを構成し易い。(iii)IC化は勿論容
易である。

なお、ベースバイアス抵抗１５，１６はトラン
ジスタ１２，１３に対して熱雑音発生源としてミ
キサーの低雑音性を劣化させる働きをするため、
他の条件が許す範囲内で極力、低い抵抗値である
ことが望ましい。

第２図は本発明の他の一実施例を示すものであ
り、互いに逆極性の局発信号を得る手段として差
動増幅器を用いた場合を示す。第２図の各ブロツ
クまたは端子において第１図と同一の番号を付さ
れているものは第１図の各ブロツクまたは端子と
同じ働きをするため、以後の詳述は省略する。第
２図において、互いに逆極性の局発信号を得るた
めの位相分割用差動増幅器は、トランジスタ２
４，２５、抵抗２６，２７，２８，２９，３０お
よび、バイパス用コンデンサ３１、局発信号結合
用コンデンサ３２で構成される。端子２３は局発
信号入力端子である。上記の差動増幅器の動作に
ついては、よく知られているため以後の詳述は省
略する。

第３図は本発明のさらに他の一実施例を示すも
のであり、局発信号に対しても出力端でバランス
されるように構成したいわゆるダブルバランスド
タイプである。第２図と同様、第３図の各ブロツ
クまたは端子において、第１図と同一の番号、ま
たはダツシユを付した番号が付されているものは
第１図の各ブロツクまたは端子と同じ働きをする
ため以後の詳述は省略する。第３図では、互いに
逆極性を有する高周波入力信号を得る手段として
バラン３３を使用し、入力端子３４に加えられた
高周波信号を位相分割している。第３図がダブル
バランスドタイプのミキサーとして動作すること
は、第３図に示す結線図から明らかであるので、
これ以上の詳述は省略する。

第２図、第３図に示すミキサーは、第１図に示
したミキサーの有する特長を云うまでもなく共有
しており、さらに、第２図ではより使い勝手のよ
いミキサーが実現でき、第３図では、より高性能
を有するミキサーが実現できる。

以上に詳述したように本発明によれば簡単な構
成どIC化のできる高性能ミキサーを実現するこ
とができ、その実用的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の周波数変換器の一実施例を示
す回路結線図、第２図、第３図は同変換器の他の
実施例を示す回路結線図である。 １，２……互いに逆極性の局発信号入力端子、
３，３′……互いに逆極性の高周波信号入力端子、
４……アース端子、５……バイパスコンデンサー
用端子、６……電源端子、７，８……中間周波信
号出力端子、２３……局発信号入力端子、９，１
０，３２……局発信号結合用コンデンサ、１１，
１１′……高周波信号結合用コンデンサ、１２，
１２′，１３，１３′……主としてスイツチング動
作をするトランジスタ、１４，１４′，１５，１
６，１７，１８……バイアス用抵抗、１９……差
動型中間周波トランス、２０……差動型中間周波
トランスの負荷抵抗、２１……中間周波信号出力
端子、２２，３１……バイパス用コンデンサ、２
４，２５……局発信号の差動増幅用トランジス
タ、２６，２７，２８，２９，３０……バイアス
用抵抗、３３……高周波信号位相分割用バラン、
３４……高周波信号入力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エミツタが互いに接続されて抵抗で接地さ
   れ、そのエミツタと抵抗との接続点に高周波信号
   が加えられ、ベースがベースバイアス抵抗を介し
   てそれぞれ内部直流バイアス電源に接続され、そ
   のベースバイアス抵抗とベース端との接続点に互
   いに逆極性の局発信号が加えられ、コレクタには
   差動型の中間周波トランスが接続され、その中間
   周波トランスを介して直流バイアス電源が接続さ
   れると共に中間周波信号が取り出されるように２
   個の差動ペアトランジスタで構成したことを特徴
   とする周波数変換器。 ２ ペアトランジスタのベースへの局発信号の接
   続を結合容量を介して行ない、ベースバイアス抵
   抗と、上記結合容量で構成されるCR型高域通過
   フイルタの遮断周波数を局発信号周波数の変化範
   囲の下限付近に設定したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の周波数変換器。 ３ 互いに逆極性の局発信号を得る手段として差
   動増幅器を用いたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の周波数変換器。 ４ ２個の差動ペアトランジスタのエミツタを互
   に接続して抵抗で接地した第１、第２の差動段を
   備え、上記第１、第２の差動段を構成するトラン
   ジスタのエミツタと抵抗の接続点に互に逆極性の
   高周波信号を加え、上記第１差動段を構成する第
   １トランジスタと上記第２差動段を構成する第４
   トランジスタのベースおよび上記第１差動段を構
   成する第２トランジスタと上記第２差動段を構成
   する第３トランジスタのベースをベースバイアス
   抵抗を介してそれぞれ内部直流バイアス電源に接
   続し、それらベースとバイアス抵抗の接続点に互
   に逆極性の局発信号を加え、上記第１差動段を構
   成する第１トランジスタと上記第２差動段を構成
   する第３トランジスタのコレクタおよび上記第１
   差動段を構成する第２トランジスタと第２差動段
   を構成する第４トランジスタのコレクタをそれぞ
   れ接続してそれら接続点に差動型の中間周波トラ
   ンスを接続し、上記中間周波トランスを介して直
   流バイアス電源を加えると共に中間周波信号を取
   り出すように構成した周波数変換器。