(57)【要約】【課題】寄生成分の影響を大幅に低減することで整合回路を削減して、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減すること。【解決手段】集積化増幅器２の出力端ＯＵＴ、または集積化差動増幅器の正相側及び逆相側の出力端に、この集積化増幅器２または集積化差動増幅器の出力信号の角周波数ωで共振するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ１で構成される共振回路１を接続する。これにより、集積化増幅器２または集積化差動増幅器の出力インピーダンスＺｏを、出力端ＯＵＴと電源Ｖｃｃ間に接続した負荷抵抗Ｒ１の値でのみ決定される値として、増幅器を構成する増幅素子の寄生容量やインダクタの影響を低減する。【選択図】　図１
2004040465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積化された増幅素子から出力される信号が取り出される出力端と、前記出力端と電源間に挿入される負荷抵抗とを有する出力回路であって、
前記出力端と前記電源間に挿入され、前記出力される信号の角周波数で共振するインダクタとコンデンサを備えた共振回路を備えたことを特徴とする出力回路。
【請求項２】
前記増幅素子から出力される信号の角周波数をωとし、インダクタをＬｅｘ、コンデンサをＣｅｘとすると、ω＝１／√（ＬｅｘＣｅｘ）｛ただし、√（ａ）はａの平方根を表す｝の関係があることを特徴とする請求項１に記載の出力回路。
【請求項３】
集積化されたトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される出力端と、前記出力端と電源間に挿入される負荷抵抗とを有する出力回路であって、
前記出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振するインダクタとコンデンサを備えた共振回路を有し、
前記インダクタと前記コンデンサは並列接続されていることを特徴とする出力回路。
【請求項４】
集積化されたトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される出力端と、前記出力端と電源間に挿入される負荷抵抗とを有する出力回路であって、
前記出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振するインダクタとコンデンサを備えた共振回路を有し、
前記インダクタは前記電源間と前記出力端間に挿入され、前記コンデンサは前記トランジスタのコレクタと接地電位間に挿入されていることを特徴とする出力回路。
【請求項５】
前記トランジスタから出力される信号の角周波数をωとし、前記インダクタをＬｘ、前記コンデンサをＣｘとすると、ω＝１／√（ＬｘＣｘ）｛ただし、√（ａ）はａの平方根を表す｝の関係があることを特徴とする請求項３又は４に記載の出力回路。
【請求項６】
差動増幅回路を構成する集積化された第１のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される正相出力端及び第２のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される逆相出力端と、これら正相出力端と逆相出力端間を接続する負荷抵抗とを有する出力回路であって、
前記正相及び逆相出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振する第１、第２のインダクタとコンデンサで成る共振回路を有し、
前記第１のインダクタは前記電源間と前記正相出力端間に挿入され、前記第２のインダクタは前記電源間と前記逆相出力端間に挿入され、且つ、前記コンデンサは前記正相出力端と逆相出力端間に挿入されることを特徴とする出力回路。
【請求項７】
差動増幅回路を構成する集積化された第１のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される正相出力端及び第２のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される逆相出力端と、これら正相出力端と逆相出力端間を接続する負荷抵抗とを有する出力回路であって、
前記正相及び逆相出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振する第１、第２のインダクタとコンデンサを備えた共振回路を有し、
前記第１のインダクタは前記電源間と前記正相出力端間に挿入され、前記第２のインダクタは前記電源間と前記逆相出力端間に挿入され、且つ、前記コンデンサは前記第１のトランジスタと第２のトランジスタのコレクタ間に挿入されることを特徴とする出力回路。
【請求項８】
前記第１、第２のトランジスタから出力される信号の角周波数をωとし、前記第１、第２のインダクタをＬｘ、前記コンデンサをＣｘとすると、ω＝１／√（２ＬｘＣｘ）｛ただし、√（ａ）はａの平方根を表す｝の関係があることを特徴とする請求項６又は７に記載の出力回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの移動体通信システムなどにおいて、中間周波帯又は搬送波帯を扱う集積化回路の出力部を構成する出力回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信システムで用いる基地局あるいは携帯端末に組み込まれる中間周波帯又は搬送波帯を扱う集積回路では、集積回路の出力電力を次段集積回路に伝達する場合に接合部分での電力損失を低減するため、集積回路の出力端の出力インピーダンスと次段集積回路の入力端の入力インピーダンスを複素共役の関係即ち、共役インピーダンス整合とすることが望まれる。このため、通常、集積回路の出力端と次段集積回路の入力端の間には、互いを複素共役の関係に保つための整合回路を挿入する。
【０００３】
図５は従来の出力回路の構成例を示した回路図である。図５において集積化増幅器７の出力回路は、トランジスタＱ４のコレクタを負荷抵抗Ｒ３を介して電源Ｖｃｃに接続し、同トランジスタＱ４のエミッタを直流電流源Ｉ３を介して接地して構成されている。トランジスタＱ４のコレクタと負荷抵抗Ｒ３の接合点は、主にボンディングワイヤの寄生インダクタＬｐを介して出力端子ＯＵＴに接続され、又、このトランジスタＱ４のコレクタ部には寄生容量Ｃｐが接続されている。
【０００４】
上記のような従来の出力回路の出力端子ＯＵＴと次段増幅器９の入力端子の間には、出力端子ＯＵＴの出力インピーダンスと次段増幅器９の入力インピーダンスの共役インピーダンス整合を行う整合回路８が挿入されている。
【０００５】
ここで、上記構成の従来の集積化増幅器７の出力回路の出力インピーダンスＺｏは次式（１）で表せられる。
【０００６】
【数１】
2004040465.tif 000003
【０００７】
上記構成の従来の出力回路によれば、前記出力端子ＯＵＴの出力インピーダンス２０は、寄生インダクタＬｐや寄生容量Ｃｐなどの寄生成分が存在しない場合、即ち、Ｌｐ＝０、Ｃｐ＝０である場合、式（１）から前記集積化増幅器７の負荷抵抗Ｒ３のみによりほぼ決定される。このため、前記次段増幅器９の入力インピーダンスとの共役インピーダンス整合条件を維持することは比較的容易である。ところが、上述したように増幅器を集積化した場合、前記寄生成分Ｌｐ、Ｃｐが存在するために、集積化増幅器７の出力回路から出力される電力を次段増幅器９へ電力伝達量最大で供給するためには、前記出力回路内部の寄生成分Ｌｐ、Ｃｐをキャンセルしなければならず、そのためにこれらの段間に整合回路８が必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記の理由で従来の出力回路では、整合回路８が必要になることからネットワークアナライザなどの測定器を用いて整合回路形式や定数を決定する煩雑さが生じる。また、前記出力回路の出力インピーダンスを決定する要素の一部が寄生効果によるため、集積回路の製造時に生じるばらつきによって出力インピーダンスが集積回路毎に異なってしまい、共役インピーダンス整合条件がずれてしまうので、前記次段増幅器９への電力伝達量に集積回路毎にばらつきが生じるという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、寄生成分の影響を大幅に低減することで整合回路を削減して、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することができる出力回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の出力回路は、集積化された増幅素子から出力される信号が取り出される出力端と、前記出力端と電源間に挿入される負荷抵抗とを有する出力回路であって、前記出力端と前記電源間に挿入され、前記出力される信号の角周波数で共振するインダクタとコンデンサを備えた共振回路を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、集積化された増幅素子から出力される信号は、共振回路を通って次段の集積化増幅器に入力される。その際、出力信号の角周波数で共振回路が共振するように共振回路を構成する定数を選択してあるため、出力回路が有する寄生成分がキャンセルされて、その出力インピーダンスは前記負荷抵抗値のみによって決まり、出力電力は次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このように出力回路の出力端に共振回路を接続することにより、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することができ、それ故、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の出力回路は、前記増幅素子から出力される信号の角周波数をωとし、インダクタをＬｅｘ、コンデンサをＣｅｘとすると、ω＝１／√（ＬｅｘＣｅｘ）の関係があることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、増幅素子から出力される信号の角周波数をωとした時に、ω＝１／√（ＬｅｘＣｅｘ）を満足するようにインダクタＬｅｘ、コンデンサＣｅｘを選択して前記共振回路を構成することによって、出力回路の出力信号の角周波数で共振回路が共振し、出力電力は次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このため、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することが可能となり、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することができるようになる。
【００１４】
本発明の出力回路は、集積化されたトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される出力端と、前記出力端と電源間に挿入される負荷抵抗とを有する出力回路であって、前記出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振するインダクタとコンデンサを備えた共振回路を有し、前記インダクタと前記コンデンサは並列接続されていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、集積化されたトランジスタのコレクタからの出力信号は、共振回路を通って次段の集積化増幅器に入力される。その際、出力信号の角周波数で共振回路が共振するように共振回路を構成する定数を選択してあるため、出力回路が有する寄生成分がキャンセルされて、その出力インピーダンスは前記負荷抵抗値のみにより決まり、出力電力は次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このようにトランジスタを用いた出力回路の出力端にインダクタとコンデンサから成る共振回路を接続することにより、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することができ、それ故、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することが可能となる。
【００１６】
本発明の出力回路は、集積化されたトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される出力端と、前記出力端と電源間に挿入される負荷抵抗とを有する出力回路であって、前記出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振するインダクタとコンデンサを備えた共振回路を有し、前記インダクタは前記電源間と前記出力端間に挿入され、前記コンデンサは前記トランジスタのコレクタと接地電位間に挿入されていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、集積化されたトランジスタのコレクタのからの出力信号は、共振回路を通って次段の集積化増幅器に入力される。その際、出力信号の角周波数で共振回路が共振するように共振回路を構成する定数を選択してあるため、出力回路が有する寄生成分がキャンセルされて、その出力インピーダンスは負荷抵抗値のみにより決まり、出力電力は次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このようにトランジスタを用いた出力回路の出力端にインダクタとコンデンサから成る共振回路を接続することにより、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することができ、それ故、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することが可能となる。特に前記共振回路を構成するコンデンサを前記出力回路と共に集積化することで、外部部品を低減して実装面積の低減とコスト削減を行うことが可能である。
【００１８】
また、本発明の出力回路は、前記トランジスタから出力される信号の角周波数をωとし、前記インダクタをＬｘ、前記コンデンサをＣｘとすると、ω＝１／√（ＬｘＣｘ）の関係があることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、増幅素子から出力される信号の角周波数をωとした時に、ω＝１／√（ＬｘＣｘ）を満足するようにインダクタＬｘ、コンデンサＣｘを選択して前記共振回路を構成することによって、出力回路の出力信号の角周波数で共振回路が共振し、出力電力は次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このため、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することが可能となり、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することが可能となる。
【００２０】
本発明の出力回路は、差動増幅回路を構成する集積化された第１のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される正相出力端及び第２のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される逆相出力端と、これら正相出力端と逆相出力端間を接続する負荷抵抗とを有する出力回路であって、前記正相及び逆相出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振する第１、第２のインダクタとコンデンサで成る共振回路を有し、前記第１のインダクタは前記電源間と前記正相出力端間に挿入され、前記第２のインダクタは前記電源間と前記逆相出力端間に挿入され、且つ、前記コンデンサは前記正相出力端と逆相出力端間に挿入されることを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、差動増幅回路を構成する集積化された第１、第２のトランジスタのコレクタからの互いに逆相の出力信号は、共振回路を通って次段の集積化増幅器に入力される。その際、出力信号の角周波数で共振回路が共振するように共振回路を構成する定数を選択してあるため、出力回路が有する寄生成分がキャンセルされて、その出力インピーダンスは負荷抵抗値のみにより決まり、出力電力は次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このようにトランジスタを用いた差動増幅型の出力回路の出力端にインダクタとコンデンサから成る共振回路を接続することにより、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することができ、それ故、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することが可能となる。
【００２２】
本発明の出力回路は、差動増幅回路を構成する集積化された第１のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される正相出力端及び第２のトランジスタのコレクタの出力信号が取り出される逆相出力端と、これら正相出力端と逆相出力端間を接続する負荷抵抗とを有する出力回路であって、前記正相及び逆相出力端と前記電源間に挿入され、前記出力信号の角周波数で共振する第１、第２のインダクタとコンデンサを備えた共振回路を有し、前記第１のインダクタは前記電源間と前記正相出力端間に挿入され、前記第２のインダクタは前記電源間と前記逆相出力端間に挿入され、且つ、前記コンデンサは前記第１のトランジスタと第２のトランジスタのコレクタ間に挿入されることを特徴とする。
【００２３】
上記構成によれば、差動増幅回路を構成する集積化された第１、第２のトランジスタのコレクタからの互いに逆相の出力信号は、共振回路を通って次段の集積化増幅器に入力される。その際、出力信号の角周波数で共振回路が共振するように共振回路を構成する定数を選択してあるため、出力回路が有する寄生成分がキャンセルされて、その出力インピーダンスは負荷抵抗値のみにより決まり、出力電力は次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このようにトランジスタを用いた差動増幅型の出力回路の出力端にインダクタとコンデンサから成る共振回路を接続することにより、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することができ、それ故、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することが可能となる。特に前記共振回路を構成するコンデンサを前記出力回路と共に集積化することで、外部部品を低減して実装面積の低減及びコスト削減を行うことが可能である。
【００２４】
また、本発明の出力回路は、前記第１、第２のトランジスタから出力される信号の角周波数をωとし、前記第１、第２のインダクタをＬｘ、前記コンデンサをＣｘとすると、ω＝１／√（２ＬｘＣｘ）の関係があることを特徴とする。
【００２５】
上記構成によれば、増幅素子から出力される信号の角周波数をωとした時に、ω＝１／√（２ＬｘＣｘ）を満足するように第１、第２のインダクタＬｘ、コンデンサＣｘを選択して前記共振回路を構成することによって、出力回路の出力信号の角周波数で共振回路が共振し、出力電力が次段の集積化増幅器へ最大伝達効率で入力される。このため、整合回路を用いること無く寄生成分の影響を大幅に低減することが可能となり、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くし、且つ、整合回路を用いた場合に生じる共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る出力回路を示した回路図である。
【００２７】
図１において、本実施形態の集積化増幅器２の出力回路は、エミッタが直流電流源Ｉ１を介して接地され、コレクタが寄生インダクタＬｐを介して出力端子ＯＵＴに接続されたトランジスタＱ１を有し、且つ、トランジスタＱ１のコレクタには寄生容量Ｃｐが接続された構成となっている。また、この集積化増幅器２の出力回路は、出力端子ＯＵＴと電源Ｖｃｃ間に挿入されたインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ１で構成される共振回路１と、出力端子ＯＵＴと電源Ｖｃｃ間に接続された負荷抵抗Ｒ１とを備えている。この出力回路は次段増幅器３に接続されている。
【００２８】
次に第１実施形態の出力インピーダンスについて説明する。上記構成の出力回路の負荷抵抗Ｒ１を除いた出力インピーダンスＺｏａは次式（２）で表せられる。
【００２９】
【数２】
2004040465.tif 000004
【００３０】
共振回路１を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ１を出力端子ＯＵＴから出力される出力信号の角周波数ωで共振させた場合、ω、Ｌｅｘ、Ｃｅｘ１には次式（３）で表せられる関係がある。
【００３１】
【数３】
2004040465.tif 000005
【００３２】
式（３）の関係を式（２）にあてはめ、Ｃｅｘ１及びＬｅｘについて以下の関係があるように選択する。
【００３３】
Ｃｅｘ１＞＞Ｃｐ　…（４）　及び　Ｌｅｘ＞＞Ｌｐ　…（５）
【００３４】
これにより、式（２）は次式（６）で表される。
【００３５】
【数４】
2004040465.tif 000006
【００３６】
即ち、共振回路１を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ１を式（４）及び式（５）なる関係に選んだ場合、Ｚｏａを表す式（６）はＬｐ、Ｃｐを含んでおらず、寄生効果の影響を無視できる。更にインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ１を式（３）に示すような関係とした場合、式（６）の分母が０に近づきＺｏａは無限大となる。
【００３７】
次に上記した集積化増幅器２の出力回路の出力インピーダンスＺｏは次式（７）で表わされる。
【００３８】
【数５】
2004040465.tif 000007
【００３９】
式（３）に示すように角周波数ωで共振条件が保たれた場合、式（７）のＺｏａ→∞とすることができるため、前記出力インピーダンスＺｏは次式（８）で表せられる。
【００４０】
Ｚｏ＝Ｒ１　…（８）
【００４１】
即ち、前記出力インピーダンスＺｏは寄生効果の影響を無視できて負荷抵抗Ｒ１のみで表わされる。
【００４２】
本実施形態によれば、出力回路の出力端子ＯＵＴと電源Ｖｃｃとの間に共振回路１を接続することにより、トランジスタＱ１の寄生インダクタＬｐと寄生容量Ｃｐをキャンセルすることができ、次段増幅器３との間に整合回路を設けなくとも、電力伝達量を最大にすることができる。よって、整合回路の形式や定数を決定する煩雑な工程を無くすことができる。また、集積回路の製造時にばらつきが生じても、このばらつきの影響を受ける整合回路を必要としないため、次段増幅器３への集積回路毎の電力伝達量のばらつきを低減することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係る出力回路を示した回路図である。
【００４４】
本実施形態の集積化増幅器２の出力回路は、エミッタが直流電流源Ｉ１を介して接地され、コレクタが寄生インダクタＬｐを介して出力端子ＯＵＴに接続されたトランジスタＱ１を有し、トランジスタＱ１のコレクタには寄生容量Ｃｐが接続された構成となっている。また、この出力回路は、出力端子ＯＵＴと電源Ｖｃｃ間に挿入されたインダクタＬｅｘとトランジスタＱ１のコレクタと接地電位との間に挿入されたコンデンサＣｉｎ１で構成する共振回路１０１と、出力端子ＯＵＴと電源Ｖｃｃ間に接続された負荷抵抗Ｒ１とを備えている。この第２実施形態と第１実施形態との違いは共振回路１０１の構成にあり、他の構成は同様である。
【００４５】
次に第２実施形態の出力インピーダンスについて説明する。集積化増幅器２の出力回路の負荷抵抗Ｒ１を除いた出力インピーダンスＺｏａは次式（９）で表せられる。
【００４６】
【数６】
2004040465.tif 000008
【００４７】
共振回路１０１を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｉｎ１を出力端子ＯＵＴから出力される出力信号の角周波数ωで共振させた場合、ω、Ｌｅｘ、Ｃｉｎ１には次式（１０）で表せられる関係がある。
【００４８】
【数７】
2004040465.tif 000009
【００４９】
式（１０）の関係を式（９）にあてはめ、Ｃｉｎ１及びＬｅｘについて以下の関係があるように選択する。
【００５０】
Ｃｉｎ１＞＞Ｃｐ　…（１１）　及び　Ｌｅｘ＞＞Ｌｐ　…（１２）
【００５１】
更に通常、
ω２　Ｌｐ（Ｃｉｎ１＋Ｃｐ）＜＜１　…（１３）
であるため、式（９）は次式（１４）で表わせられる。
【００５２】
【数８】
2004040465.tif 000010
【００５３】
即ち、Ｚｏａは共振回路１０１を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｉｎ１を式（１１）及び式（１２）なる関係に選んだ場合、式（１４）に示すように寄生効果の影響を無視できる。更にインダクタＬｅｘとコンデンサＣｉｎ１が式（１０）に示すような関係があるとした場合、Ｚｏａは無限大となる。
【００５４】
次に上記した集積化増幅器２の出力インピーダンスＺｏは次式（１５）で表わせる。
【００５５】
【数９】
2004040465.tif 000011
【００５６】
式（１０）に示すように使用する角周波数で共振条件が保たれた場合、式（１５）のＺｏａ→∞とすることができるため、前記出力インピーダンスＺｏは次式（１６）で表わせる。
【００５７】
Ｚｏ＝Ｒ１　…（１６）
【００５８】
即ち、出力インピーダンスＺｏは寄生効果の影響を無視できて負荷抵抗Ｒ１のみで表わされ、更に前記コンデンサＣｉｎ１は集積化増幅器２内にあるため、集積化増幅器２と共に集積化することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、出力回路の出力端子ＯＵＴ側に共振回路１０１を接続することにより、トランジスタＱ１の寄生インダクタＬｐと寄生容量Ｃｐをキャンセルすることができる。また、共振回路１０１を構成するコンデンサＣｉｎ１を集積化増幅器２と共に集積化できるため、外部部品を低減して実装面積の低減及びコスト削減を行うことができる。
【００６０】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態に係る出力回路を示した回路図である。
【００６１】
本実施形態の集積化差動増幅器５の出力回路は、エミッタをエミッタ抵抗ＲＥ１を介して共通接続したトランジスタＱ２、Ｑ３から成る差動対を有し、共通エミッタは直流電流源Ｉ２を介して接地され、トランジスタＱ２、Ｑ３のコレクタはそれぞれ寄生インダクタＬｐを介して正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸに接続されており、トランジスタＱ１、Ｑ２のコレクタには寄生容量Ｃｐが接続された構成となっている。また、この出力回路は、電源Ｖｃｃと正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸ間に接続したインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ２で構成される共振回路１０２と、正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸ間を接続する負荷抵抗Ｒ２とを備えている。この出力回路は次段の演算増幅器６に接続されている。
【００６２】
次に本実施形態の出力インピーダンスについて説明する。集積化差動増幅器５の出力回路の正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸ間の負荷抵抗Ｒ２を除いた出力インピーダンスＺｏａは次式（１７）で表せられる。
【００６３】
【数１０】
2004040465.tif 000012
【００６４】
共振回路１０２を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ２を正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸから出力される出力信号の角周波数ωで共振させた場合、ω、Ｌｅｘ、Ｃｅｘ２には次式（１８）で表せられる関係がある。
【００６５】
【数１１】
2004040465.tif 000013
【００６６】
式（１８）の関係を式（１７）にあてはめ、Ｃｅｘ２及びＬｅｘについて以下の関係があるように選択する。
【００６７】
Ｃｅｘ２＞＞Ｃｐ　…（１９）　及び、　Ｌｅｘ＞＞Ｌｐ　…（２０）
【００６８】
これにより、式（１７）は次式（２１）で表される。
【００６９】
【数１２】
2004040465.tif 000014
【００７０】
即ち、Ｚｏａは共振回路１０２を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ１を式（１９）及び式（２０）なる関係に選んだ場合、式（２１）はＬｐ、Ｃｐを含んでおらず、寄生効果の影響を無視できる。更にインダクタＬｅｘとコンデンサＣｅｘ１を式（１８）に示すような関係とした場合、式（２１）の分母が０に近づきＺｏａは無限大となる。
【００７１】
上記の集積化差動増幅器５の出力回路の出力インピーダンスＺｏは次式（２２）で表せられる。
【００７２】
【数１３】
2004040465.tif 000015
【００７３】
式（１８）に示すように角周波数で共振条件が保たれた場合、式（２２）のＺｏａ→∞とすることができるため、前記出力インピーダンスＺｏは次式（２３）で表わせる。
【００７４】
Ｚｏ＝Ｒ２　…（２３）
【００７５】
即ち、前記出力インピーダンスＺｏは寄生効果の影響を無視できて負荷抵抗Ｒ２のみで表わせる。
【００７６】
本実施形態によれば、集積化差動増幅器５の出力回路の正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸ側に共振回路１０２を接続することにより、トランジスタＱ１の寄生インダクタＬｐと寄生容量Ｃｐをキャンセルすることができ、第１実施形態と同様の効果がある。
【００７７】
（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態に係る出力回路を示した回路図である。
【００７８】
本実施形態の集積化増幅器５の出力回路は、エミッタをエミッタ抵抗ＲＥ１を介して共通接続したトランジスタＱ２、Ｑ３とから成る差動対を有し、共通エミッタは直流電流源Ｉ２を介して接地され、トランジスタＱ２、Ｑ３のコレクタは寄生インダクタＬｐを介して正相、逆相側の出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸに接続されており、トランジスタＱ１、Ｑ２のコレクタには寄生容量Ｃｐが接続された構成となっている。また、この出力回路は、電源Ｖｃｃと差動対の正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸ間に接続したインダクタＬｅｘと、トランジスタＱ２、Ｑ３のコレクタ間に挿入されるコンデンサＣｉｎ２で構成される共振回路１０３と、差動対の正相、逆相側の出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸ間を接続する負荷抵抗Ｒ２とを備えている。この出力回路は次段の演算増幅器６に接続されている。
【００７９】
次に本実施形態の出力インピーダンスについて説明する。集積化差動増幅器５の出力回路の負荷抵抗Ｒ１を除いた出力インピーダンスＺｏａは次式（２４）で表せられる。
【００８０】
【数１４】
2004040465.tif 000016
【００８１】
共振回路１０３を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｉｎ２を正相、逆相側の出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸから出力される出力信号の角周波数ωで共振させた場合、これらの関係は次式（２５）で表せられる。
【００８２】
【数１５】
2004040465.tif 000017
【００８３】
式（２５）の関係を式（２４）にあてはめ、Ｃｉｎ２及びＬｅｘについて以下の関係があるように選択する。
【００８４】
Ｃｉｎ２＞＞Ｃｐ　…（２６）　及び　Ｌｅｘ＞＞Ｌｐ　…（２７）
【００８５】
更に通常、
ω２　Ｌｐ（２Ｃｉｎ２＋Ｃｐ）＜＜１　…（２８）
であるため、式（２４）は次式（２９）で表わせられる。
【００８６】
【数１６】
2004040465.tif 000018
【００８７】
即ち、Ｚｏａは共振回路を構成するインダクタＬｅｘとコンデンサＣｉｎ２を式（２６）及び式（２７）なる関係に選んだ場合、式（２９）に示すように寄生効果の影響を無視できる。更にインダクタＬｅｘとコンデンサＣｉｎ２が式（２５）に示すような関係があるとした場合、Ｚｏａは無限大となる。
【００８８】
次に上記した集積化差動増幅器５の出力インピーダンスＺｏは次式（３０）で表せられる。
【００８９】
【数１７】
2004040465.tif 000019
【００９０】
式（２５）に示すように角周波数で共振条件が保たれた場合、式（３０）のＺｏａ→∞とすることができるため、前記出力インピーダンスＺｏは次式（３１）で表せられる。
【００９１】
Ｚｏ＝Ｒ２　…（３１）
【００９２】
即ち、前記出力インピーダンスＺｏは寄生効果の影響を無視できて負荷抵抗Ｒ２のみで表わせられ、更に前記コンデンサＣｉｎ２は集積化差動増幅器５内にあるため、集積化差動増幅器５と共に集積化することができる。
【００９３】
本実施形態によれば、出力回路の正相、逆相側出力端子ＯＵＴ、ＯＵＴＸ側に共振回路１０３を接続することにより、トランジスタＱ１の寄生インダクタＬｐと寄生容量Ｃｐをキャンセルすることができ、第３実施形態と同様の効果がある。
【００９４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、寄生成分の影響を大幅に低減することで整合回路を削減して、整合回路の形式や定数を決定する煩雑さを無くすことができ、且つ、共役インピーダンス整合条件の違いによる電力伝達量の集積回路毎のばらつきを低減することができる出力回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る出力回路の構成を示した回路図
【図２】本発明の第２実施形態に係る出力回路の構成を示した回路図
【図３】本発明の第３実施形態に係る出力回路の構成を示した回路図
【図４】本発明の第４実施形態に係る出力回路の構成を示した回路図
【図５】従来の出力回路の構成例を示した回路図
【符号の説明】
１、１０１、１０２、１０３　共振回路
２　集積化増幅器
３、６　次段増幅器
５　集積化差動増幅器
Ｃｅｘ１、Ｃｅｘ２、Ｃｉｎ１、Ｃｉｎ２　コンデンサ
Ｃｐ　寄生容量
Ｉ１、Ｉ２　直流電流源
Ｌｅｘ　インダクタ
Ｌｐ　寄生インダクタ
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３　トランジスタ
Ｒ１、Ｒ２　負荷抵抗
ＲＥ１　エミッタ抵抗
【図１】
2004040465.tif 000020
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004040465.tif 000023
【図５】
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