(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１インダクタ素子と第１トランジスタとが直列に接続された第１列及び第２インダクタ素子と第２トランジスタとが直列に接続された第２列と、
前記第１インダクタ素子及び第１トランジスタの間と、前記第２インダクタ素子及び第２トランジスタの間とを接続する容量素子と、
を有し、
前記第１トランジスタのゲート端子は、前記第２インダクタ素子と前記第２トランジスタとの接続点に接続され、
前記第２トランジスタのゲート端子は、前記第１インダクタ素子と前記第１トランジスタとの接続点に接続され、
前記第１列の第１端部及び前記第２列の第１端部に対して、第１電源が接続される差動増幅部と、
前記第１列の第２端部及び前記第２列の第２端部と、第２電源との間に接続され、信号がゲート端子に入力される第３トランジスタと、
を備え、
前記容量素子は、直列に接続される第１容量素子及び第２容量素子を有し、
前記第１インダクタ素子と前記第１容量素子とにより形成される共振回路の第１共振周波数と、前記第２インダクタ素子と前記第２容量素子とにより形成される共振回路の第２共振周波数とは、同じであり、前記第３トランジスタのゲート端子に入力される信号の周波数に対して偶数倍の関係にある増幅回路。
【請求項２】
前記第１容量素子及び前記第２容量素子の容量は可変であり、
前記第１共振周波数及び前記第２共振周波数が、前記第３トランジスタのゲート端子に入力される信号の周波数に対して偶数倍の関係になるように、前記容量素子の容量が制御される請求項１に記載の増幅回路。
【請求項３】
前記第３トランジスタのゲート端子には、前記第３トランジスタを導通状態にする閾値電圧よりも低いバイアス電圧が印加される請求項１又は２に記載の増幅回路。
【請求項４】
入力部及び出力部を有する第１増幅部と、
第１インダクタ素子と第１トランジスタとが直列に接続された第１列及び第２インダクタ素子と第２トランジスタとが直列に接続された第２列と、
前記第１インダクタ素子及び第１トランジスタの間と、前記第２インダクタ素子及び第２トランジスタの間とを接続する容量素子と、
を含み、
前記第１トランジスタのゲート端子は、前記第２インダクタ素子と前記第２トランジスタとの接続点及び前記第１増幅部の前記出力部に接続され、
前記第２トランジスタのゲート端子は、前記第１インダクタ素子と前記第１トランジスタとの接続点及び前記第１増幅部の前記入力部に接続され、
前記第１列の第１端部及び前記第２列の第１端部に対して、第１電源が接続される差動増幅部と、
前記第１列の第２端部及び前記第２列の第２端部と、第２電源との間に接続され、信号がゲート端子に入力される第３トランジスタと、
を有し、
前記容量素子は、直列に接続される第１容量素子及び第２容量素子を有し、
前記第１インダクタ素子と前記第１容量素子とにより形成される共振回路の第１共振周波数と、前記第２インダクタ素子と前記第２容量素子とにより形成される共振回路の第２共振周波数とは、同じであり、前記第３トランジスタのゲート端子に入力される信号の周波数に対して偶数倍の関係にある増幅回路と、
前記第１増幅部の前記出力部に接続されたアンテナと、
を備える送信装置。
【請求項５】
前記第１増幅部は、前記入力部から入力した信号の極性を反転して増幅した信号を、前記出力部から出力する請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
前記第１増幅部は、前記入力部から入力した信号と同じ極性の増幅した信号を、前記出力部から出力し、
前記第２トランジスタのゲート端子と前記第１増幅部の前記入力部との間、又は、前記第１トランジスタのゲート端子と前記第１増幅部の前記出力部との間には、信号の位相を１８０度変更する位相変更部が接続される請求項４に記載の送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、増幅回路及び送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、信号を送信する送信装置では、信号を増幅するための増幅回路が用いられている。
【０００３】
送信装置では、信号を送信する距離が長い程、大きな送信電力を用いるので、増幅回路における消費電量が増大する。
【０００４】
図１は、従来の送信装置の例を示す図である。
【０００５】
図１に示す送信装置１０１は、信号源１２０と、信号源から出力される信号を増幅する複数の増幅回路１１０と、増幅された信号を送信するアンテナ１３０を備える。複数の増幅回路１１０は、直列に接続されて多段増幅回路１１０ａを形成する。多段増幅回路１１０ａが有する増幅回路１１０の数は、信号を無線送信する距離に応じて決定され得る。従って、信号を無線送信する距離が長い程、多段増幅回路１１０ａの段数が増加して、消費電量が増大する。
【０００６】
そこで、送信装置の消費電力を低減する増幅回路が提案されている。
【０００７】
図２は、従来の送信装置の他の例を示す図である。
【０００８】
図２に示す送信装置１０１は、信号源１２０と、サーキュレータ１５０と、注入同期発振器１４０と、アンテナ１３０を備える。サーキュレータ１５０は、信号源から出力される信号を、注入同期発振器１４０に導く。
【０００９】
注入同期発振器１４０は、外部から信号が入力されない状態では、自励発振しており、外部から信号が入力されると、同期引き込み現象により、入力された信号と周波数及び位相が一致した信号を出力する。注入同期発振器１４０は、外部から入力される信号の強度が微小でも、大きな強度の信号を出力するので、信号を増幅する働きを有する。
【００１０】
サーキュレータ１５０は、注入同期発振器１４０により増幅された信号を、アンテナ１３０に導き、アンテナ１３０は、増幅された信号を送信する。
【００１１】
図２に示す送信装置１０１は、多段の増幅回路を有していないので、消費電力を低減できる。また、信号源１２０からの信号の出力がない場合には、注入同期発振器１４０の電源をオフにして、更に消費電力を低減することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開昭６０−１５８３１号公報
【特許文献２】特開平２−２５３７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図２に示す送信装置１０１は、信号を導波するサーキュレータ１５０を有している。サーキュレータ１５０は、フェライト素子を用いて形成されるので、送信装置１０１の増幅回路の部分を集積化して、小型にすることは困難である。また、高い周波数の信号を発振する信号源は、発振する周波数が高い程、位相雑音が大きくなるという問題がある。図２に示す送信装置１０１は、信号源１２０が生成した信号を注入同期発振器１４０が増幅するので、アンテナ１３０から送信される信号には、信号源１２０に起因する位相雑音が含まれる。
【００１４】
送信装置１０１の増幅回路の部分の集積化を可能にする送信装置に関しては、以下の送信装置が提案されている。
【００１５】
図３は、従来の送信装置のまた他の例を示す図である。
【００１６】
図３に示す送信装置１０１は、信号源１２０と、信号源から出力される信号を増幅する増幅回路１１０と、増幅された信号を送信するアンテナ１３０を備える。また、送信装置１０１は、増幅回路１１０の出力信号を、正帰還する帰還回路１１１を備える。
【００１７】
図３に示す送信装置１０１の増幅回路の部分は、サーキュレータを有していないので、集積化することが容易にできる。
【００１８】
しかし、増幅回路１１０は、信号源１２０が出力する信号を増幅するので、信号源１２０が高い周波数の信号を発振する場合には、アンテナ１３０から送信される信号には、増幅回路１１０に起因する大きな位相雑音が含まれるという問題を依然として有する。
【００１９】
本明細書では、上述した問題を解決し得る増幅回路を提案することを課題とする。
【００２０】
また、本明細書では、上述した問題を解決し得る送信装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本明細書に開示する増幅回路によれば、第１インダクタ素子と第１トランジスタとが直列に接続された第１列及び第２インダクタ素子と第２トランジスタとが直列に接続された第２列と、上記第１インダクタ素子及び第１トランジスタの間と、上記第２インダクタ素子及び第２トランジスタの間とを接続する容量素子と、を有し、上記第１トランジスタのゲート端子は、上記第２インダクタ素子と上記第２トランジスタとの接続点に接続され、上記第２トランジスタのゲート端子は、上記第１インダクタ素子と上記第１トランジスタとの接続点に接続され、上記第１列の第１端部及び上記第２列の第１端部に対して、第１電源が接続される差動増幅部と、上記第１列の第２端部及び上記第２列の第２端部と、第２電源との間に接続され、信号がゲート端子に入力される第３トランジスタと、を備える。
【００２２】
また、本明細書に開示する送信装置によれば、入力部及び出力部を有する第１増幅部と、第１インダクタ素子と第１トランジスタとが直列に接続された第１列及び第２インダクタ素子と第２トランジスタとが直列に接続された第２列と、上記第１インダクタ素子及び第１トランジスタの間と、上記第２インダクタ素子及び第２トランジスタの間とを接続する容量素子と、を含み、上記第１トランジスタのゲート端子は、上記第２インダクタ素子と上記第２トランジスタとの接続点及び上記第１増幅部の上記出力部に接続され、上記第２トランジスタのゲート端子は、上記第１インダクタ素子と上記第１トランジスタとの接続点及び上記第１増幅部の上記入力部に接続され、上記第１列の第１端部及び上記第２列の第１端部に対して、第１電源が接続される差動増幅部と、上記第１列の第２端部及び上記第２列の第２端部と、第２電源との間に接続され、信号がゲート端子に入力される第３トランジスタと、を有する増幅回路と、上記第１増幅部の上記出力部に接続されたアンテナと、を備える送信装置。
【発明の効果】
【００２３】
上述した本明細書に開示する増幅回路によれば、小型化することが可能であり、且つ雑音を低減できる。
【００２４】
また、上述した本明細書に開示する送信装置によれば、増幅回路を小型化することが可能であり、且つ雑音を低減できる。
【００２５】
本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。
【００２６】
前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の送信装置の例を示す図である。
【図２】従来の送信装置の他の例を示す図である。
【図３】従来の送信装置のまた他の例を示す図である。
【図４】本明細書に開示する第１実施形態の送信装置を示す図である。
【図５】第１実施形態の送信装置の動作を説明する図である。
【図６】第１実施形態の送信装置の変型例を示す図である。
【図７】本明細書に開示する第２実施形態の送信装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本明細書で開示する送信装置の好ましい第１実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００２９】
図４は、本明細書に開示する第１実施形態の送信装置を示す図である。
【００３０】
本実施形態の送信装置１は、増幅部１１と、第１トランジスタＴ１及び第２トランジスタＴ１を有する差動増幅部１２と、第３トランジスタＴ３と、信号源２０と、位相変更部１３と、アンテナ３０を備える。
【００３１】
増幅部１１は、入力部１１ａ及び出力部１１ｂを有する。出力部１１ｂには、アンテナ３０が接続される。増幅部１１は、入力部１１ａから入力した信号と同じ極性の増幅した信号Ｓ２を、出力部１１ｂからアンテナ３０へ出力する。また、出力部１１ｂから出力される信号Ｓ２の一部は、差動増幅部１２へ出力される。
【００３２】
アンテナ３０は、入力した信号Ｓ２を無線信号として送信する。
【００３３】
差動増幅部１２は、第１インダクタ素子Ｌ１と第１トランジスタＴ１とが直列に接続された第１列１２ａ及び第２インダクタ素子Ｌ２と第２トランジスタＴ２とが直列に接続された第２列１２ｂを有する。第１インダクタ素子Ｌ１は、第１トランジスタＴ１のドレイン端子Ｄと接続点Ｐ１で接続される。第２インダクタ素子Ｌ２は、第２トランジスタＴ２のドレイン端子Ｄと接続点Ｐ２で接続される。第１トランジスタＴ１及び第２トランジスタＴ２は、Ｎ型の極性を有し、同じ動作特性を有する。また、第１インダクタ素子Ｌ１及び第２インダクタ素子Ｌ２は、同じインダクタンスを有する。
【００３４】
第１インダクタ素子Ｌ１及び第１トランジスタＴ１の間の部分と、第２インダクタ素子Ｌ２及び第２トランジスタＴ２の間の部分とは、容量素子により接続される。本実施形態では、第１列１２ａと第２列１２ｂとの間には、直列に接続された第１容量素子Ｃ１と第２容量素子Ｃ２とが配置される。第１容量素子Ｃ１及び第２容量素子Ｃ２は、同じ容量を有する。
【００３５】
第１容量素子Ｃ１及び第２容量素子Ｃの容量は可変である。本実施形態では、第１容量素子Ｃ１及び第２容量素子Ｃは、バラクタダイオードを用いて形成される。第１容量素子Ｃ１と第２容量素子Ｃとの間には、第１容量素子Ｃ１及び第２容量素子Ｃの容量を制御するための制御電圧Ｖｃｏｎｔが、図示しない制御部により印加される。
【００３６】
第１インダクタ素子Ｌ１及び第１容量素子Ｃ１は、第１共振回路を形成し、この第１共振回路の共振周波数Ｇ１は、第１容量素子Ｃ１の容量を変更することにより制御される。
【００３７】
同様に、第２インダクタ素子Ｌ２及び第２容量素子Ｃ２は、第２共振回路を形成し、この第２共振回路の共振周波数Ｇ２は、第２容量素子Ｃ２の容量を変更することにより制御される。
【００３８】
本実施形態では、第１共振回路の共振周波数Ｇ１及び第２共振回路の共振周波数Ｇ２は同じであり、２つの共振回路は、互いに逆相で発振するようになされている。
【００３９】
第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇは、第２インダクタ素子Ｌ２と第２トランジスタＴ２との接続点Ｐ２及び増幅部１１の出力部１１ｂに接続される。接続点Ｐ２は、差動増幅部１２の信号の入力部となっている。
【００４０】
第２インダクタ素子Ｌ２及び第２容量素子Ｃ２により形成される第２共振回路の共振周波数Ｇ２を有する信号は、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇに入力されて、第１トランジスタＴ１を駆動する。
【００４１】
第１トランジスタＴ１のドレイン端子Ｄは、接続点Ｐ１において、第１インダクタ素子Ｌ１及び第１容量素子Ｃ１と接続される。
【００４２】
第２トランジスタＴ２のゲート端子Ｇは、第１インダクタ素子Ｌ１と第１トランジスタＴ１との接続点Ｐ１に接続される。また、接続点Ｐ１は、位相変更部１３を介して、増幅部１１の入力部１１ａに接続される。接続点Ｐ１は、差動増幅部１２の信号の出力部となっている。
【００４３】
第１インダクタ素子Ｌ１及び第１容量素子Ｃ１により形成される第１共振回路の共振周波数Ｇ１を有する信号は、第２トランジスタＴ２のゲート端子Ｇに入力されて、第２トランジスタＴ２を駆動する。
【００４４】
第２トランジスタＴ２のドレイン端子Ｄは、接続点Ｐ２において、第２インダクタ素子Ｌ２及び第２容量素子Ｃ２と接続される。
【００４５】
第１列１２ａの第１端部１２ａ１及び第２列１２ｂの第１端部１２ｂ１に対して、電源電圧ＶＤＤが印加される。電源電圧ＶＤＤは、図示しない電源により供給される。
【００４６】
本実施形態では、第３トランジスタＴ３は、Ｎ型の極性を有する。第３トランジスタＴ３のドレイン端子Ｄは、第１列１２ａの第２端部１２ａ２及び第２列１２ｂの第２端部１２ｂ２に接続される。即ち、第１トランジスタＴ１のソース端子Ｓ及び第２トランジスタＴ２のソース端子Ｓは、第３トランジスタＴ３のドレイン端子Ｄと接続する。また、第３トランジスタＴ３のソース端子Ｓには、電源電圧ＶＳＳが印加される。電源電圧ＶＳＳは、図示しない電源により供給される。電源電圧ＶＳＳは、例えば、グランドとしてもよい。
【００４７】
信号源２０は、所定の周期Ｔ１（周波数Ｆ１）を有する信号Ｓ１を生成して、第３トランジスタＴ３のゲート端子Ｇに出力する。信号源２０は、信号源２０に供給される電源電圧に対する安定性と、温度変化に対する安定性と、時間変化に対する安定性を有することが好ましい。
【００４８】
上述したように、第１インダクタ素子Ｌ１と容量素子Ｃ１とにより形成される第１共振回路の共振周波数Ｇ１と、第２インダクタ素子Ｌ２と容量素子Ｃ２とにより形成される第２共振回路の共振周波数Ｇ２とは、同じである。
【００４９】
送信装置１では、共振周波数Ｇ１及びＧ２は、信号源２０が第３トランジスタＴ３のゲート端子に入力する信号Ｓ１の周波数Ｆ１に対して偶数倍の関係になるように、第１容量素子Ｃ１及び第２容量素子Ｃ２の容量が制御される。
【００５０】
また、第３トランジスタＴ３のゲート端子Ｇには、第３トランジスタＴ３を導通状態にする閾値電圧よりも低いバイアス電圧Ｖｂｉａｓが印加される。
【００５１】
図５（Ａ）に示すように、信号源２０は、周波数Ｆ１で振幅が周期的に変化する信号Ｓ１を第３トランジスタＴ３のゲート端子Ｇに出力する。第３トランジスタＴ３は、信号Ｓ１のハイ状態において導通し、信号Ｓ１のロー状態において遮断する。第３トランジスタＴ３のゲート端子Ｇには、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが印加されているので、信号Ｓ１の立ち上がりに対する第３トランジスタＴ３の応答性が高められている。
【００５２】
位相変更部１３は、第２トランジスタＴ２のゲート端子Ｇと増幅部１１の入力部１１ａとの間に接続される。位相変更部１３は、入力した信号の位相を１８０度変更して出力する。
【００５３】
なお、位相変更部１３は、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇと増幅部１１の出力部１１ｂとの間に接続してもよい。
【００５４】
増幅部１１の出力部１１ｂから差動増幅部１２へ入力した信号Ｓ２は、第１トランジスタＴ１又は第２トランジスタＴ２により増幅された後、位相変更部１３により位相が１８０度変更されて、入力部１１ａに入力される。
【００５５】
即ち、差動増幅部１２と、第３トランジスタＴ３と、信号源２０と、位相変更部１３は、増幅部１１の帰還回路を形成する。
【００５６】
増幅部１１は、帰還回路から正帰還された信号に基づいて発振し、発振した信号を、アンテナ３０から出力する。
【００５７】
次に、上述した送信装置１の動作を、図５を参照しながら、以下に説明する。
【００５８】
本動作例では、共振周波数Ｇ１及びＧ２は、信号源２０が第３トランジスタＴ３のゲート端子に入力する信号Ｓ１の周波数Ｆ１（周期Ｔ１）に対して２倍の関係になるように、第１容量素子Ｃ１及び第２容量素子Ｃ２の容量が制御される。
【００５９】
図５（Ａ）は、信号源２０が第３トランジスタＴ３のゲート端子Ｇに出力する信号Ｓ１の波形を示す。信号Ｓ１は、所定の周期Ｔ１（周波数Ｆ１）を有し、ハイ状態及びロー状態に変化する周期的波形を有する。
【００６０】
まず、図５（Ｂ）に示すように、第３トランジスタＴ３は、ゲート端子Ｇにハイ状態の信号Ｓ１を入力すると、導通状態になり、ドレイン端子Ｄとソース端子とが導通する。第３トランジスタＴ３は、周期Ｔ１／２の間、導通状態となる。
【００６１】
第３トランジスタＴ３が導通状態になる前には、差動増幅部１２では、第１インダクタ素子Ｌ１及び第１容量素子Ｃ１による第１共振回路と、第２インダクタ素子Ｌ２及び第２容量素子Ｃ２による第２共振回路とが熱雑音により発振した状態にある。第３トランジスタＴ３が導通状態になった時の状態により、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇ又は第２トランジスタＴ３のゲート端子Ｇの内の一方は、ハイ状態の信号が印加され、他方にはロー状態の信号が印加される。
【００６２】
本動作例では、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示すように、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇに対して、ハイ状態の信号が印加され、第２トランジスタＴ３のゲート端子Ｇに対して、ロー状態の信号が印加されるとする。図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）それぞれは、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇ及び第２トランジスタＴ３のゲート端子Ｇに印加される信号の波形を示す。
【００６３】
第１トランジスタＴ１のドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとは導通して、接続点Ｐ１の電位はロー状態となる。一方、第２トランジスタＴ２は遮断状態となり、第２トランジスタＴ２のドレイン端子Ｄが接続する接続点Ｐ２の電位はハイ状態となる。
【００６４】
位相変更部１３は、入力された接続点Ｐ１のロー状態の信号の位相を１８０°変更し、ハイ状態の信号を増幅部１１の入力部１１ａに出力する。
【００６５】
図５（Ｅ）に示すように、増幅部１１は、入力したハイ状態の信号を増幅して同じ極性のハイ状態の信号Ｓ２を出力部１１ｂからアンテナ３０へ出力する。また、信号Ｓ２の一部は、差動増幅部１２の接続点Ｐ２へ出力され、接続点Ｐ２におけるハイ状態の電位が維持される。
【００６６】
差動増幅部１２では、第１インダクタ素子Ｌ１及び第１容量素子Ｃ１による共振回路と、第２インダクタ素子Ｌ２及び第２容量素子Ｃ２による共振回路とは、互いに逆相の関係で、信号源２０が出力する信号Ｓ１の周期Ｔ１の半分の長さの周期Ｔ２で発振する。
【００６７】
図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示すように、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇに印加される信号がハイ状態からロー状態に変化するのと同時に、第２トランジスタＴ３のゲート端子Ｇに印加される信号がロー状態からハイ状態に変化する。
【００６８】
第１トランジスタＴ１は、ハイ状態になった時点から周期Ｔ２の経過後、導通状態から遮断状態に変化し、第１トランジスタＴ１のドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとは遮断されて、接続点Ｐ１の電位はハイ状態となる
【００６９】
一方、第２トランジスタＴ２は、ロー状態になった時点から周期Ｔ２の経過後、遮断状態から導通状態に変化し、第２トランジスタＴ２のドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとは導通して、接続点Ｐ２の電位はロー状態となる。
【００７０】
位相変更部１３は、入力された接続点Ｐ１のハイ状態の信号の位相を１８０°変更し、ロー状態の信号を増幅部１１の入力部１１ａに出力する。
【００７１】
図５（Ｅ）に示すように、増幅部１１は、入力したロー状態の信号を増幅して同じ極性のロー状態の信号Ｓ２を出力部１１ｂからアンテナ３０へ出力する。また、信号Ｓ２の一部は、差動増幅部１２の接続点Ｐ２へ出力され、ロー状態の電位が維持される。
【００７２】
次に、図５（Ａ）に示すように、周期Ｔ１／２が経過した後、信号源２０が出力する信号Ｓ１は、ハイ状態からロー状態に変化する。
【００７３】
図５（Ｂ）に示すように、第３トランジスタＴ３は、ゲート端子Ｇにロー状態の信号Ｓ１を入力すると遮断状態になり、ドレイン端子Ｄとソース端子との間の導通が遮断する。第３トランジスタＴ３は、周期Ｔ１／２の間、遮断状態となる。
【００７４】
第１トランジスタＴ１のソース端子Ｓ及び第２トランジスタＴ２のソース端子Ｓの電位は、フロートとなり、第２トランジスタＴ２のゲート端子Ｇに印加される信号は、ハイ状態が維持される。第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇに印加される信号は、ロー状態が維持される。
【００７５】
位相変更部１３は、入力された接続点Ｐ１のハイ状態の信号の位相を１８０°変更し、ロー状態の信号を増幅部１１の入力部１１ａに出力する。
【００７６】
図５（Ｅ）に示すように、増幅部１１は、入力したロー状態の信号を増幅して同じ極性のロー状態の信号Ｓ２を出力部１１ｂからアンテナ３０へ出力する。また、信号Ｓ２の一部は、差動増幅部１２の接続点Ｐ２へ出力され、ロー状態の電位が維持される。
【００７７】
なお、第３トランジスタＴ３が、導通状態から遮断状態となった時に、第１トランジスタＴ１が導通状態にあり、第２トランジスタＴ２が遮断状態にある時には、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇに印加される信号は、ハイ状態からロー状態に変化し、第２トランジスタＴ２のゲート端子Ｇに印加される信号は、ロー状態からハイ状態に変化する。
【００７８】
次に、図５（Ａ）に示すように、更に、周期Ｔ１／２が経過した後、信号源２０が出力する信号Ｓ１は、ロー状態からハイ状態に変化する。信号Ｓ１の立ち上がりと同期して、第１トランジスタＴ１のゲート端子Ｇに対して、ハイ状態の信号が印加され、第２トランジスタＴ３のゲート端子Ｇに対して、ロー状態の信号が印加される。そして、上述した動作が繰り返される。
【００７９】
第３トランジスタＴ３が導通状態の間（周期Ｔ１）に、送信装置１のアンテナ３０から送信される信号の周波数は、信号源２０が生成する信号Ｓ２の周波数Ｆ１の２倍に近い周波数を有する。具体的には、送信装置１のアンテナ３０から送信される信号の周波数は、共振周波数Ｇ１、Ｇ２と、増幅部１１の帰還回路の部分を信号が伝達する時間等に基づいて決定され得る。
【００８０】
上述した本実施形態の送信装置１によれば、送信装置１のアンテナ３０から送信される信号の周波数よりも低い周波数を生成する信号源２０を用いて、送信される信号を生成し且つ増幅することができるので、信号源に起因する位相雑音を低減することができる。また、本実施形態の送信装置１によれば、回路を形成する各素子は集積化することが可能であり、小型化できる。
【００８１】
また、上述した実施形態では、共振周波数Ｇ１及びＧ２は、信号源２０が生成する信号Ｓ１の周波数Ｆ１に対して２倍の関係を有していたが、共振周波数Ｇ１及びＧ２は、信号Ｓ１の周波数Ｆ１に対して、偶数倍の関係を有していれば、特に制限されない。例えば、共振周波数Ｇ１及びＧ２は、信号Ｓ１の周波数Ｆ１に対して、４倍又は８倍の関係を有していてもよい。
【００８２】
次に、上述した第１実施形態の変形例を、図６を参照して、以下に説明する。
【００８３】
図６は、第１実施形態の送信装置の変型例を示す図である。
【００８４】
本変型例の送信装置１では、増幅部１１は、入力部１１ａから入力した信号の極性を反転して増幅した信号Ｓ２を、出力部１１ｂから出力する。このように、増幅部１１が入力した信号の極性を反転する機能を有しているので、送信装置１は、上述した第１実施形態では配置されていた位相変更部を備えていない。第２トランジスタＴ２のゲート端子Ｇは、増幅部１１の入力部１１ａと直接接続される。その他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。
【００８５】
次に、上述した送信装置の第２実施形態を、図７を参照しながら以下に説明する。第２実施形態について特に説明しない点については、上述の第１実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。
【００８６】
図７は、本明細書に開示する第２実施形態の送信装置を示す図である。
【００８７】
本実施形態の送信装置１は、差動増幅部１２が生成した信号を、外部から入力した信号に基づいて変調する機能を有する。
【００８８】
具体的には、図７に示すように、第１列１２ａには、第４トランジスタＴ４が、第１トランジスタＴ１の隣に直列に接続される。また、第２列１２ｂには、第５トランジスタＴ５が、第２トランジスタＴ２の隣に直列に接続される。
【００８９】
第４トランジスタＴ４のゲート端子Ｇ及び第５トランジスタＴ５のゲート端子Ｇには、差動信号Ｓ３、Ｓ３バーが入力される。信号Ｓ３バーは、信号Ｓ３とは逆相の信号である。
【００９０】
例えば、共振周波数Ｇ１，Ｇ２が１０ＧＨｚであるとした場合、図５（Ｅ）の鎖線で示すように、周波数１００ＭＨｚの差動信号Ｓ３，Ｓ３バーが、第４トランジスタＴ４及び第５トランジスタＴ５のゲート端子Ｇに入力されて、変調された信号Ｓ２が生成される。
【００９１】
上述した本実施形態の送信装置１によれば、差動信号Ｓ３，Ｓ３バーを用いて、情報を重畳した信号Ｓ２を送信することができる。
【００９２】
本発明では、上述した実施形態の増幅回路及び送信装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。
【００９３】
例えば、上述した各実施形態及び変形例では、各トランジスタは、Ｎ型の極性を有していたが、各トランジスタは、Ｐ型の極性を有していてもよい。
【００９４】
また、上述した各実施形態及び変形例では、第１列と第２列との間には、直列に接続された２つの容量素子が配置されていたが、第１列と第２列とを接続する１つの容量素子を配置してもよい。
【００９５】
ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００９６】
１    送信装置
１０    増幅回路
１１    増幅部（第１増幅部）
１１ａ    入力部
１１ｂ    出力部
１２    差動増幅部（増幅回路）
１２ａ    第１列
１２ｂ    第２列
１３    位相変更部
２０    信号源
３０    アンテナ
１０１    送信装置
１１０    増幅回路
１１１    帰還回路
１２０    信号源
１３０    アンテナ
１４０    注入同期発振器
１５０    サーキュレータ
Ｔ１    第１トランジスタ
Ｔ２    第２トランジスタ
Ｔ３    第３トランジスタ
Ｔ４    第４トランジスタ
Ｔ５    第５トランジスタ
Ｌ１    第１インダクタ
Ｌ２    第２インダクタ
Ｃ１    第１容量素子
Ｃ２    第２容量素子
Ｐ１，Ｐ２    接続点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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