(57)【要約】【課題】イメージサプレッションの最適化を外部からの制御信号により任意に行うことができ、かつ無線ＩＣのみで調整することを可能とするゲイン補正回路を提供する。【解決手段】カレントミラー回路１０に接続する第１のライン上の複数の抵抗の本数を外部制御信号によって変更するこで、ゲイン補正回路のゲイン補正量を設定することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エミッタを共通接続した第１のトランジスタ（Ｑ１）及び第２のトランジスタ（Ｑ２）とを有する第１の差動増幅器と、前記第１及び第２のトランジスタのエミッタに接続された第３のトランジスタ（Ｑ５）と、並列接続された複数の抵抗とが直列に接続された第１のラインと、
エミッタを共通接続した第４のトランジスタ（Ｑ３）及び第５のトランジスタ（Ｑ４）とを有する第２の差動増幅器と、前記第４及び第５のトランジスタのエミッタに接続された第６のトランジスタ（Ｑ６）と、抵抗（Ｒ１０）とが直列に接続された第２のラインと、
定電流源と、コレクタとベースとが直結された第７のトランジスタ（Ｑ７）と、抵抗（Ｒ１１）とが直列に接続された第３のラインと、
を有し、前記第１のラインと前記第２のラインと前記第３のラインとは並列に接続され、
前記第１のライン上の前記第３のトランジスタ（Ｑ３）と前記複数の抵抗と、前記第２のライン上の前記第６のトランジスタ（Ｑ６）と前記抵抗（Ｒ１０）と、前記第３のライン上の前記第７のトランジスタ（Ｑ７）と前記抵抗（Ｒ１１）と、によってカレントミラー回路を形成し、
前記カレントミラー回路に接続する前記第１のライン上の前記複数の抵抗の本数を外部制御信号によって変更することを特徴とするゲイン補正回路。
【請求項２】
エミッタを共通接続した第１のトランジスタ（Ｑ１）及び第２のトランジスタ（Ｑ２）とを有する第１の差動増幅器と、前記第１及び第２のトランジスタのエミッタに接続された第３のトランジスタ（Ｑ５）と、並列接続された複数の抵抗とが直列に接続された第１のラインと、
エミッタを共通接続した第４のトランジスタ（Ｑ３）及び第５のトランジスタ（Ｑ４）とを有する第２の差動増幅器と、前記第４及び第５のトランジスタのエミッタに接続された第６のトランジスタ（Ｑ６）と、並列接続された複数の抵抗が直列に接続された第２のラインと、
定電流源と、コレクタとベースとが直結された第７のトランジスタ（Ｑ７）と、抵抗（Ｒ１１）とが直列に接続された第３のラインと、
を有し、前記第１のラインと前記第２のラインと前記第３のラインとは並列に接続され、
前記第１のライン上の前記第３のトランジスタ（Ｑ３）と前記複数の抵抗と、前記第２のライン上の前記第６のトランジスタ（Ｑ６）と前記複数の抵抗と、前記第３のライン上の前記第７のトランジスタ（Ｑ７）と前記抵抗（Ｒ１１）と、によってカレントミラー回路を形成し、
前記カレントミラー回路に接続する前記第１のライン上の前記複数の抵抗の本数と、前記第２のライン上の前記複数の抵抗の本数を外部制御信号によって変更することを特徴とするゲイン補正回路。
【請求項３】
前記カレントミラー回路に接続する前記第１のライン上の前記複数の抵抗の本数を増加、または減少させることでゲインの上げ下げのどちらにも対応可能としたことを特徴とする請求項１記載のゲイン補正回路。
【請求項４】
前記カレントミラー回路に接続する前記第１及び第２のライン上の前記複数の抵抗の本数を増加、または減少させることでゲインの上げ下げのどちらにも対応可能としたことを特徴とする請求項２記載のゲイン補正回路。
【請求項５】
前記第１のライン上の前記複数の抵抗の抵抗値、または及び前記第２のライン上の前記複数の抵抗の抵抗値を異なるものにすることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のゲイン補正回路。
【請求項６】
直交位相関係を持つ信号のゲイン差を補正する請求項１から４の何れか一項に記載のゲイン補正回路と、
前記ゲイン補正回路によってゲイン差を補正された信号とベースバンド信号とから変調波を出力する直交変調器と、
を有することを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信で用いられる直交変調器に必要な直交位相のローカル信号を生成する回路と組み合わせて使用されるゲイン補正回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に直交変調器の特性（イメージサプレッション）はローカル信号のレイアウトなどに起因する相対的なゲイン（振幅）差、もしくはベースバンドから入力されるＩＱ入力信号のゲイン（振幅）差によって引き起こされる。この特性が劣化すると最終的にはＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）が劣化し、送信規格を満足しなくなる可能性がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２６１３５４号公報
【０００４】
特許文献１としての特開平１１−２６１３５４号公報に開示された発明は、複数の利得を得ることができる利得可変増幅回路に関するものであり、エミッタが共通接続された２つのトランジスタ３１、３２と、該エミッタに接続された第１電流源３３を含み、入力端子３４からの入力信号が印加される第１差動増幅器３０と、エミッタが共通接続された２つのトランスジスタ３６、３７と該エミッタに接続された第２電流源３８を含み、入力端子３４からの入力信号が印加される第２差動増幅器３５と、第１及び第２差動増幅器３０、３５に共通接続された負荷としての電流ミラー回路３９と、該ミラー回路３９からの出力電流がベースに印加される帰還トランジスタ４０と、帰還トランジスタ４０のエミッタとバイアス用トランジスタ４３のエミッタとの間に直列接続された第１及び第２抵抗４１、４２と、帰還トランジスタ４０のエミッタとバイアス用トランジスタ４３のエミッタとの間に直列接続された第３、第４抵抗４４、４５とを有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来ではＩＱ入力信号のゲイン（振幅）調整をベースバンドＩＣ内部で行いイメージサプレッションが最良になるように行っていた。その結果、ベースバンドＩＣにＩＱ信号のゲイン（振幅）調整機能を持たせる必要があり、かつ端末を１台ずつ調整しなければならないという欠点がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、イメージサプレッションの最適化を外部からの制御信号により任意に行なうことができ、かつ無線ＩＣのみで調整することを可能とするゲイン補正回路、通信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために請求項１記載の発明は、エミッタを共通接続した第１のトランジスタ（Ｑ１）及び第２のトランジスタ（Ｑ２）とを有する第１の差動増幅器と、第１及び第２のトランジスタのエミッタに接続された第３のトランジスタ（Ｑ５）と、並列接続された複数の抵抗とが直列に接続された第１のラインと、エミッタを共通接続した第４のトランジスタ（Ｑ３）及び第５のトランジスタ（Ｑ４）とを有する第２の差動増幅器と、第４及び第５のトランジスタのエミッタに接続された第６のトランジスタ（Ｑ６）と、抵抗（Ｒ１０）とが直列に接続された第２のラインと、定電流源と、コレクタとベースとが直結された第７のトランジスタ（Ｑ７）と、抵抗（Ｒ１１）とが直列に接続された第３のラインと、を有し、第１のラインと第２のラインと第３のラインとは並列に接続され、第１のライン上の第３のトランジスタ（Ｑ３）と複数の抵抗と、第２のライン上の第６のトランジスタ（Ｑ６）と抵抗（Ｒ１０）と、第３のライン上の第７のトランジスタ（Ｑ７）と抵抗（Ｒ１１）と、によってカレントミラー回路を形成し、カレントミラー回路に接続する第１のライン上の複数の抵抗の本数を外部制御信号によって変更することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、エミッタを共通接続した第１のトランジスタ（Ｑ１）及び第２のトランジスタ（Ｑ２）とを有する第１の差動増幅器と、第１及び第２のトランジスタのエミッタに接続された第３のトランジスタ（Ｑ５）と、並列接続された複数の抵抗とが直列に接続された第１のラインと、エミッタを共通接続した第４のトランジスタ（Ｑ３）及び第５のトランジスタ（Ｑ４）とを有する第２の差動増幅器と、第４及び第５のトランジスタのエミッタに接続された第６のトランジスタ（Ｑ６）と、並列接続された複数の抵抗が直列に接続された第２のラインと、定電流源と、コレクタとベースとが直結された第７のトランジスタ（Ｑ７）と、抵抗（Ｒ１１）とが直列に接続された第３のラインと、を有し、第１のラインと第２のラインと第３のラインとは並列に接続され、第１のライン上の第３のトランジスタ（Ｑ３）と複数の抵抗と、第２のライン上の第６のトランジスタ（Ｑ６）と複数の抵抗と、第３のライン上の第７のトランジスタ（Ｑ７）と抵抗（Ｒ１１）と、によってカレントミラー回路を形成し、カレントミラー回路に接続する第１のライン上の複数の抵抗の本数と、第２のライン上の複数の抵抗の本数を外部制御信号によって変更することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、カレントミラー回路に接続する第１のライン上の複数の抵抗の本数を増加、または減少させることでゲインの上げ下げのどちらにも対応可能としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、カレントミラー回路に接続する第１及び第２のライン上の複数の抵抗の本数を増加、または減少させることでゲインの上げ下げのどちらにも対応可能としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の発明において、第１のライン上の複数の抵抗の抵抗値、または及び第２のライン上の複数の抵抗の抵抗値を異なるものにすることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、直交位相関係を持つ信号のゲイン差を補正する請求項１から４の何れか一項に記載のゲイン補正回路と、ゲイン補正回路によってゲイン差を補正された信号とベースバンド信号とから変調波を出力する直交変調器と、を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照しながら本発明のゲイン補正回路、通信装置に係る実施の形態を詳細に説明する。図１〜図３を参照すると本発明のゲイン補正回路、通信装置に係る実施の形態が示されている。
【００１４】
図１を参照すると、本実施形態はローカル発振器から出力された信号を移相回路２に入力し、ここで０，９０度の直交位相関係をもつ信号に変換する。この直交位相のローカル信号をゲイン（振幅）補正回路３に入力し、各々のゲイン（振幅）差の補正を行い出力する。直交変調器１は、このゲイン（振幅）補正後のローカル信号とベースバンドからのＩＱ信号をミキシングして変調波として出力する。
【００１５】
図２は、本発明の第１の実施形態におけるゲイン（振幅）補正回路３を示す回路図である。
図２に示すように本実施形態は、トランジスタＱ１，Ｑ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２で構成される第１の差動増幅器４と、トランジスタＱ３，Ｑ４、抵抗Ｒ３，Ｒ４で構成される第２の差動増幅器５と、トランジスタＱ５〜Ｑ７、抵抗Ｒ５〜Ｒ１１で構成されるカレントミラー回路１０とで構成される。なお、抵抗Ｒ６〜Ｒ９は制御信号１で制御されるトランジスタＭ１〜Ｍ４を介して抵抗Ｒ５と並列接続されている。また、カレントミラーの基準電流は定電流源１１で決まっている。
【００１６】
第１の差動増幅器４は、トランジスタＱ１とＱ２のエミッタが共通接続され、トランジスタＱ１のコレクタに抵抗Ｒ１が接続され、トランジスタＱ２のコレクタに抵抗Ｒ２が接続されている。また、トランジスタＱ１とＱ２のベースを第１の差動入力端子７とし、トランジスタＱ１のコレクタと抵抗Ｒ１との接続点と、トランジスタＱ２のコレクタと抵抗Ｒ２との接続点を第１の差動出力端子としている。
【００１７】
また、第２の差動増幅器５は、トランジスタＱ３とＱ４のエミッタが共通接続され、トランジスタＱ３のコレクタに抵抗Ｒ３が接続され、トランジスタＱ４のコレクタに抵抗Ｒ４が接続されている。また、トランジスタＱ３とＱ４のベースを第２の差動入力端子とし、トランジスタＱ３のコレクタと抵抗Ｒ３との接続点と、トランジスタＱ４のコレクタと抵抗Ｒ４との接続点を第２の差動出力端子としている。
【００１８】
また、トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタが共通接続された第１の差動増幅器４のエミッタ側には、トランジスタＱ５と、並列接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９とが直列に接続されている（以下、この接続線を第１のラインという）。また、トランジスタＱ３，Ｑ４のエミッタが共通接続された第２の差動増幅器５のエミッタ側には、トランジスタＱ６と、抵抗Ｒ１０とが直列に接続されている（以下、この接続線を第２のラインという）。また、定電流源１１と、コレクタとベースが直結されたトランジスタＲ７と、抵抗Ｒ１１とが直列に接続されている（以下、この接続線を第３のラインという）。これらの第１〜第３のラインは並列に接続され、トランジスタＱ５と、抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９と、トランジスタＱ６と、抵抗Ｒ１０と、トランジスタＱ７と抵抗Ｒ１１とでカレントミラー回路が形成されている。
【００１９】
また、並列接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９の抵抗Ｒ６にはトランジスタＭ１が、抵抗Ｒ７にはトランジスタＭ２が、抵抗Ｒ８にはトランジスタＭ３が、抵抗Ｒ８にはトランジスタＭ４がそれぞれ接続され、外部からの制御信号によって抵抗Ｒ５に並列接続される抵抗を制御することができる。
【００２０】
このように構成された本実施形態の動作を説明する。
まず、移相回路２から出力された直交移相関係の信号は第２の差動入力端子６（例えば０度，１８０度の差動信号）と第１の差動入力端子７（例えば９０度，２７０度の差動信号）に各々入力される。それらの信号は第１の差動増幅器４、第２の差動増幅器５で増幅され、出力される。
【００２１】
トランジスタＱ１〜Ｑ６を同サイズのものとし、抵抗Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝ＲＬとし、トランジスタＭ１〜Ｍ４を制御信号１でＯＦＦとし、その時、抵抗Ｒ５＝Ｒ１０＝Ｒ１１＝Ｒ０  とすると、流れる電流はＩ１＝Ｉ２＝Ｉ３＝Ｉ０  となる。
【００２２】
この時、第１の差動増幅器、第２の差動増幅器から得られる電圧利得は、
Ｇｖ＝ＲＬ／２ｒｅ＝｛ＲＬ／２（ＶＴ／Ｉ０  ）｝＝｛ＲＬ／２（２６×１０−３／Ｉ０  ）｝                                              ・・・・（１）
となる。ここでｒｅはトランジスタＱ１〜Ｑ４のエミッタ抵抗である。
【００２３】
前記と同じ条件で抵抗Ｒ６〜Ｒ９を任意の値に設定し、制御信号１でトランジスタＭ１をＯＮすると、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６が並列接続され、次の関係が成り立つ。
Ｉ２×Ｒ１０＝Ｉ３×Ｒ１１＝Ｉ０  ×Ｒ０  ＝Ｉ１’×Ｒ５／／Ｒ６・・・（２）
なお、Ｉ１’は、並列接続された抵抗Ｒ５とＲ６との合成抵抗に流れる電流である。これより、Ｉ１’は
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となる。（１）式より第１の差動増幅器の電圧利得は
2004179895.tif 000004
となり、（１）で求めた第２の差動増幅器の電圧利得よりも大きくなる。よって、第１の差動増幅器と第２の差動増幅器の電圧利得の差を発生させることにより、相対的に振幅がずれている信号のゲイン（振幅）補正を行い、各々の振幅を合わせることができる。
【００２４】
抵抗Ｒ７〜Ｒ９も、同様な方法で制御信号１でトランジスタＭ２〜Ｍ４をＯＮ／ＯＦＦさせることにより抵抗Ｒ５と並列接続させることができる。前記と同様に考えることにより、第１と第２の差動増幅器のゲイン差を更に大きく持たせて振幅を合わせることができる。すなわち相対的な振幅のずれの大きい信号の補正にも対応できる。
【００２５】
このように本実施形態は、カレントミラー１０に接続されている抵抗Ｒ５に並列接続する抵抗Ｒ６〜Ｒ９をトランジスタＭ１〜Ｍ４でＯＮ／ＯＦＦし、電流を可変にすることで外部制御信号１でゲイン補正量を設定することができる。
【００２６】
また、カレントミラー１０に接続されている抵抗Ｒ５に、トランジスタＭ１〜Ｍ４のＯＮ／ＯＦＦによって並列接続する抵抗Ｒ６〜Ｒ９を選択することできめ細かなゲイン補正が可能となる。すなわち、抵抗値を少しずつずらす、あるいは抵抗の値の違うものの種類を増やすことで接続される抵抗の組み合わせを増やすことが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態のように、ゲイン補正回路を直交変換器のローカルバッファとして使用する場合、ゲイン補正回路の出力であるローカル信号振幅（第１の差動出力と第２の差動出力の振幅）をわざとずらすことで、直交変調器側のＩＱ入力振幅の差をキャンセルすることができる。従って、直交変換器のトータル特性を最適にすることができる。
【００２８】
また、ゲイン補正を全ての要因（例えば、実際にＩＣ化を行なった際にレイアウトが原因で起こる配線長などの差による相対バラツキなど）を含んだ状態で行なうことができるため、第１の差動出力と第２の差動出力の相対バラツキも一緒にキャンセルすることができる。
【００２９】
本発明に係る第２の実施形態として、その基本的構成は前記の通りであるが、第２の差動増幅器についてさらに工夫している。その構成を図３に示す。本図において、第２の差動増幅器にも第１の差動増幅器と同様に、カレントミラー１０に接続される抵抗Ｒ１０に並列接続できるような抵抗Ｒ１２〜Ｒ１５、それをＯＮ／ＯＦＦするためのトランジスタＭ５〜Ｍ８を設けている。これらにより、第１の差動増幅器と同様に第２の差動増幅器も制御信号２によりゲイン（振幅）を補正することが可能となる。
【００３０】
次に、本発明に係る第３の実施形態として、その基本的構成は前記の通りであるが、抵抗Ｒ５〜Ｒ９の選択方法について工夫している。前記、第１の実施形態では抵抗Ｒ５＝Ｒ１０＝Ｒ１１＝Ｒ０  を基本構成として考えているが、本実施形態では初期状態でトランジスタＭ１〜Ｍ４をＯＮとし、
Ｒ５／／Ｒ６／／Ｒ７／／Ｒ８／／Ｒ９＝Ｒ１０＝Ｒ１１＝Ｒ０  ・・・（５）
とする。この時の電圧利得は（１）式の通りである。
制御信号１によりトランジスタＭ１〜Ｍ４をＯＦＦとした場合の電圧利得はＲ５＝Ｒ６＝Ｒ７＝Ｒ８＝Ｒ９とすると、
Ｇｖ’’＝ＲＬ／２｛２６×１０−３／（Ｉｏ／５）｝・・・（６）
となり、（１）で求めた第２の差動増幅器の電圧利得よりも小さくなる。よって前記、第１の実施例と逆特性での補正が可能となる。
【００３１】
本発明に係る第４の実施形態として、その基本的構成は前記の通りであるが、カレントミラー１０に接続する抵抗Ｒ５にトランジスタのＯＮ／ＯＦＦによって並列接続する抵抗の本数を任意とする。並列する抵抗の本数をｎ本とすると、２ｎ通りの組み合わせで、きめ細かなゲイン（振幅）補正が可能となる。
【００３２】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように本発明は、カレントミラー回路に接続する第１のライン上の複数の抵抗の本数を外部制御信号によって変更するこで、ゲイン補正回路のゲイン補正量を設定することができる。
【００３４】
また、カレントミラーに接続されている抵抗の本数を選択することできめ細かなゲイン補正が可能となる。すなわち、抵抗値を少しずつずらす、あるいは抵抗の値の違うものの種類を増やすことで接続される抵抗の組み合わせを増やすことが可能となる。
【００３５】
また、ゲイン補正回路を直交変換器のローカルバッファとして使用する場合、ゲイン補正回路の出力であるローカル信号振幅（第１の差動出力と第２の差動出力の振幅）をわざとずらすことで、直交変調器側のＩＱ入力振幅の差をキャンセルすることができる。従って、直交変換器のトータル特性を最適にすることができる。
【００３６】
また、ゲイン補正を全ての要因（例えば、実際にＩＣ化を行なった際にレイアウトが原因で起こる配線長などの差による相対バラツキなど）を含んだ状態で行なうことができるため、第１の差動出力と第２の差動出力の相対バラツキも一緒にキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の回路構成を示すブロック図である。
【図５】従来の回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  制御信号
２  制御信号
４  第１の差動増幅器
５  第２の差動増幅器
６  第２の差動入力端子
７  第１の差動入力端子
８  第２の差動出力端子
９  第１の差動出力端子
１０  カレントミラー回路
１１  定電流源
【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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