(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信チップにおけるミキシングステージであって：
第１電流中間周波数信号及び電流バイアス信号の受信に応答して、第２増幅電流中間周波数信号を供給するように動作する、複数の下部ツリーであって、下部ツリーのそれぞれは、第１モードと第２モードとを有するスイッチを含んでおり、前記第１モードは、前記第１電流中間周波数信号を電流ミラーの第１トランジスタに結合するように構成され、前記第２モードは、前記第１電流中間周波数信号と前記電流バイアス信号とが遮断されるように構成されており、前記電流ミラーは、前記第１電流中間周波数信号を増幅して、前記電流ミラーの第２トランジスタから前記第２増幅電流中間周波数信号を供給するように構成されている、複数の下部ツリーと、
前記第２増幅電流中間周波数信号及び複数のローカル発振信号に応答して、電圧無線周波数信号を供給するよう動作する、複数の上部ツリーと、
を備えることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項２】
請求項１記載のミキシングステージであって、前記下部ツリーのそれぞれは、一定のゲインを維持する手段を備えることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項３】
請求項１記載のミキシングステージであって、
前記下部ツリーのそれぞれは、前記第１電流中間周波数信号及び前記電流バイアス信号を受信するよう選択的にアクティブ状態にされ、
前記下部ツリーのそれぞれは、前記第１電流中間周波数信号及び前記電流バイアス信号を遮断するよう選択的にアクティブ状態を解除されることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項４】
送信チップにおけるミキシングステージであって：
第２増幅電流中間周波数信号に応答して、電圧無線周波数信号を供給するように構成された第１スイッチ回路を含む、複数の上部ツリーと、
第１モードと第２モードで動作するように構成された第２スイッチ回路を、それぞれが含んでいる、複数の下部ツリーであって、前記第１モードは、第１電流中間周波数信号及び電流バイアス信号の受信に応答して、前記第１スイッチ回路をスイッチオンするよう動作する電流アンプをアクティブ状態するように構成されており、前記第２モードは、前記第１電流中間周波数信号と前記電流バイアス信号とが遮断されるように構成されており、前記電流アンプは、前記第１電流中間周波数信号を受信し、前記第２増幅電流中間周波数信号を供給する、電流ミラーを含んでいる、複数の下部ツリーと、
を備えることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項５】
請求項４記載のミキシングステージであって、前記第１スイッチ回路がスイッチオンされると、前記第１スイッチ回路は、前記電流アンプから前記第２増幅電流中間周波数信号を導くよう動作し、前記第２増幅電流中間周波数信号は前記第１電流中間周波数信号を増幅したものであることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項６】
請求項５記載のミキシングステージであって、前記電流アンプは前記送信チップの温度変動に依存しないゲインを確立する手段を備えることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項７】
請求項５記載のミキシングステージであって、前記電流アンプは前記送信チップの供給電力の変動に依存しないゲインを確立する手段を備えることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項８】
請求項５記載のミキシングステージであって、前記電流アンプは前記送信チップの処理性能の変動に依存しないゲインを確立する手段を備えることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項９】
請求項４記載のミキシングステージであって、前記下部ツリーのそれぞれは、前記第１電流中間周波数信号及び前記電流バイアス信号を選択的に受信または遮断する手段を備えることを特徴とするミキシングステージ。
【請求項１０】
複数の電流バイアス信号を供給するよう動作するバイアスステージと、
複数の電流中間周波数信号の第１セットを供給するよう動作する位相シフトステージと、
複数の電圧ローカル発振信号を供給するよう動作するローカル発振駆動ステージと、
少なくとも１つの上部ツリーと少なくとも１つの下部ツリーとを有するミキシングステージであって、下部ツリーのそれぞれは、第１スイッチモードと第２スイッチモードで動作可能なように構成されたスイッチを有しており、第１スイッチモードは、前記複数の電流中間周波数信号の前記第１セットと前記複数の電流バイアス信号に応答して、電流ミラーから複数の増幅された電流中間周波数信号の第２セットを供給するように構成されており、前記第２スイッチモードは、前記複数の電流中間周波数信号の前記第１セットと前記複数の電流バイアス信号とが遮断されるように構成されており、前記上部ツリーのそれぞれは、前記複数の増幅された電流中間周波数信号の前記第２セットと前記複数の電圧ローカル発振信号に応答して、第１電圧無線周波数信号と第２電圧無線周波数信号とを供給するように構成されている、ミキシングステージと、
を備えることを特徴とする送信チップ。
【請求項１１】
請求項１０記載の送信チップであって、前記少なくとも１つの下部ツリーのそれぞれは、前記複数の電流バイアス信号と前記複数の電流中間周波数信号の前記第１セットを選択的に受信または遮断する手段を備えることを特徴とする送信チップ。
【請求項１２】
請求項１０記載の送信チップであって、
前記少なくとも１つの下部ツリーの第１下部ツリーは、前記複数の電流バイアス信号と前記複数の電流中間周波数信号の前記第１セットの受信に応答して、複数の電流中間周波数信号の第２セットを供給するよう動作し、
前記少なくとも１つの上部ツリーの第１上部ツリーは、前記複数の電圧ローカル発振信号の受信に応答して、前記複数の電流中間周波数信号の前記第２セットを受信するよう動作することを特徴とする送信チップ。
【請求項１３】
請求項１０記載の送信チップであって、前記少なくとも１つの下部ツリーの第１下部ツリーは一定のゲインを維持する手段を備えることを特徴とする送信チップ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
［１．発明の技術分野］
本発明は、一般に送信装置に関し、特にパワーミキサのアーキテクチャに関する。
【０００２】
［２．関連技術の説明］
従来技術によるアップコンバータ送信アーキテクチャ（up-converter transmitter
architecture）では、ミキサは電圧動作モードで駆動され、出力駆動装置に接続される。一般に、より高い出力電力を得るには、ミキサをより大きな負荷で駆動する必要があり、このときミキサは非線形動作領域に移行する。さらに、電力を効率的に最大化するために、ミキサは出力駆動装置にマッチしたインピーダンスとなる必要がある。このインピーダンスのマッチングにはオフチップインダクタ（off-chip inductor）が必要である。また、インピーダンスのマッチングにより送信機のピン数が増加する。
【０００３】
したがって、オンチップインピーダンスマッチングインダクタを利用することなく、効率的に送信チップに中位のリニア電力を生成させる改良された技術の必要性がある。
【０００４】
［発明の概要］
本発明は、送信チップのためのパワーミキサアーキテクチャに関する。本発明は様々な点で新規かつ非自明なものであり、様々な効果を提供する。ここでカバーされる本発明の実際の性質は与えられたクレームを参照することにより決定されうるが、開示される実施例を特徴付けるいくつかの特徴が以下で簡単に説明される。
【０００５】
本発明の第１の形態は、下部ツリーと上部ツリーから構成される送信チップのミキシングステージである。前記下部ツリーは、第２電流中間周波数信号及び電流バイアス信号の受信に応答して、第１電流中間周波数信号を供給するよう動作する。前記上部ツリーは、前記第１電流中間周波数信号に応答して電圧無線周波数信号を供給するよう動作する。
【０００６】
本発明の第２の形態は、スイッチ回路を備えた上部ツリーと、電流アンプを備えた下部ツリーから構成される送信チップのミキシングステージである。前記電流アンプは、電流中間周波数信号と電流バイアス信号の受信に応答して、前記スイッチ回路をスイッチオンするよう動作する。
【０００７】
本発明の第３の形態は、バイアスステージ、位相シフトステージ、ローカル発振駆動ステージ及びミキシングステージから構成される送信チップである。前記バイアスステージは複数の電流バイアス信号を前記ミキシングステージに供給するよう動作する。前記位相シフトステージは複数の電流中間周波数信号を前記ミキシングステージに供給するよう動作する。前記ローカル発振駆動ステージは複数の電圧ローカル発振信号を前記ミキシングステージに供給するよう動作する。前記ミキシングステージは、前記電流バイアス信号、前記電流中間周波数信号及び前記電圧ローカル発振信号の受信に応答して、第１電圧無線周波数信号と第２電圧無線周波数信号を供給するよう動作する。
【０００８】
本発明による上述の形態並びに他の形態、特徴及び効果は、以下の好適な実施例の詳細な説明と共に添付された図面を参照することによって、さらなる理解が得られるであろう。詳細な説明及び図面は、本発明を限定するものでなく、単なる例示に過ぎない。本発明の範囲は与えられた請求項及びそれに均等なものにより定義される。
【０００９】
［好適実施例の詳細な説明］
図１は、本発明による送信チップ１０のブロック図である。図１を参照するに、送信チップ１０は、可変ゲイン増幅ステージ２０、バイアスステージ３０、位相シフトステージ４０、ローカル発振器駆動ステージ５０、及び本発明の基本原理を実現するミキシングステージ６０からなる。説明の簡単化のため、送信機１０の他のステージ及び構成要素は図示されていない。しかしながら、送信チップ１０のステージ２０、３０、４０、５０および６０についての以下の説明から、送信チップ１０の追加的なステージと構成要素に関しては、当業者にとって明らかであろう。また、電圧動作モードで動作する従来技術による送信チップと異なり、送信チップ１０は電流動作モードで動作するということも当業者には明らかであるだろう。
【００１０】
図１及び図２Aを参照するに、可変ゲイン増幅ステージ２０は、送信チップ１０の（図示せず）ゲイン制御のため割り当てられたピンからDC電圧制御信号VCSと、送信チップ１０の（図示せず）I/Q変調ブロックから中間周波数（例えば、１５０〜２５０MHz）の電圧信号VIFを受け取る。それに応答して、可変ゲイン増幅ステージ２０は、位相シフトステージ４０に電流駆動信号IDSを、バイアスステージ３０にDC電流制御信号ICSを供給する。電流駆動信号IDSは、AC電流要素とDC電流要素を有する。図２Aに示される電流駆動信号IDSのDC要素のアンペアレベルX1と図２Aに示されるDC電流制御信号のアンペアレベルX2は、送信チップ１０の動作温度、処理性能及び電源の変動に対し耐性がある。電圧制御信号VCSの電圧レベルの変化に応答して、電流駆動信号IDSのDC要素のアンペアレベルX1及びDC電流制御信号ICSのアンペアレベルX2は変動する。しかしながら、電圧制御信号VCSの電圧レベルの変化の影響を受けないようにするために、アンペアレベルX1のアンペアレベルX２に対する比率Y1（すなわち、Y1=X1/X2）は一定に保たれる。
【００１１】
図１、２A及び２Bを参照するに、電流制御信号ICSに応答して、バイアスステージ３０は、４つのDC電流バイアス信号IBS1〜IBS4をミキシングステージ６０に、DC電流バイアス信号IBS5を位相シフトステージ４０にそれぞれ供給する。図2Bに示されるように、DC電流バイアス信号IBS1〜IBS5のアンペアレベルX3〜X７はそれぞれ同一とされる。アンペアレベルX3〜X７はまた、一定に保たれたアンペアレベルX3〜X７のアンペアレベルX2に対する比率Y2〜Y6（すなわち、Y2=X3/X2、Y3=X4/X2、Y4=X5/X2、Y5=X6/X2、Y6=X7/X2）により、DC電流制御信号ICSのアンペアレベルX2の変動に応答して動的に変化する。当業者には、バイアスステージ３０として、例えば電流ミラーのように様々な既知の実施形態が存在することは明らかであるだろう。
【００１２】  図1、２A及び２Cを参照するに、電流駆動信号IDS及びDC電流バイアス信号IBS5に応答して、位相シフトステージ４０はある中間周波数（例えば、１５０〜２５０MHz）を有し、９０°だけシフトされた４つの電流信号IIF1〜IIF4をミキシングステージ６０に供給する。各電流中間周波数信号IIF1〜IIF4は、AC電流要素とDC電流要素を有する。当業者には、位相シフトステージ４０として、例えば多相位相シフタステージ（poly-phase phase shifter stage）、バッファーアンプなど様々な既知の実施形態が存在することは明らかであるだろう。
【００１３】
図1及び２Dを参照するに、ローカル発振駆動ステージ５０は、あるローカル発振周波数
（外１）
0004507492.tif 000002
の４つの電圧信号VLO1〜VLO4をミキシングステージ６０に供給する。図2Dに示されるように、電圧ローカル発振信号VLO1〜VLO4は９０°だけ位相シフトされる。当業者には、ローカル発振駆動ステージ５０として、例えばRC位相シフタネットワーク、バッファーアンプなど様々な既知の実施形態が存在することは明らかであるだろう。
【００１４】
図1及び２Eを参照するに、DC電流バイアス信号IBS1〜IBS4、電流中間周波数信号IIF1〜IIF4及び電圧ローカル発振信号VLO1〜VLO4に応答して、ミキシングステージ６０は、ある無線周波数（例えば９００〜１９００MHz）の２つの差動電圧信号VRF1及びVRF2を送信チップ１０の（図示せず）外部バランに供給する。電圧無線周波数信号VRF1とVRF2はそれぞれAC電圧要素とDC電圧要素を有する。図2Eに示されるように、電圧無線周波数信号VRF2は、電圧無線周波数信号VRF1から１８０°位相がシフトされ、２つの信号の最高最低振幅は一致するよう設定されている。
【００１５】
図3は、ミキシングステージ６０（図1）の第1実施例としてのミキシングステージ６１を示す。ミキシングステージ６１は、上部ツリー７０と下部ツリー８０を備える。電流中間周波数信号IIF1〜IIF4及びDC電流バイアス信号IBS1〜IBS4に応答して、下部ツリー８０はある中間周波数（例えば１５０〜２５０MHz）で９０°だけシフトされた位相を有する４つの電流信号IAIF1〜IAIF4を上部ツリー７０に供給する。電流中間周波数信号IAIF1〜IAIF4はそれぞれ電流中間周波数信号IIF1〜IIF4が増幅されたものである。電圧ローカル発振信号VLO1〜VLO4及び電流中間周波数信号IAIF1〜IAIF4に応答して、上部ツリー７０は電圧無線周波数信号VRF1とVRF2を供給する。当業者には、ミキシングステージ６１は、電圧無線周波数信号VRF1とVRF2のアンペア振幅の直接制御と異なり、電流中間周波数信号IIF1〜IIF4のアンペア振幅の直接制御に効果があるということは明らかであろう。
【００１６】
図4は、上部ツリー７０及び下部ツリー８０の詳細を示す。
【００１７】
下部ツリー８０の第1ブランチは、電流アンプを構成するスイッチ回路８１と電流ミラー８２からなり、上部ツリー７０の第1ブランチは、スイッチ回路７１からなる。スイッチ回路８１は、スイッチS１とNPNトランジスタT１からなる。電流ミラー８２は、NPNトランジスタT２、NPNトランジスタT３、抵抗R１、R２及びR３からなる。スイッチ回路７１は、NPNトランジスタT１３とNPNトランジスタT１４からなる。
【００１８】
トランジスタT１は、供給ターミナルSUPPLY1に電気的に接続されたコレクタターミナルと、スイッチS１に電気的に接続されたベースターミナルを有する。スイッチS１は、スイッチS１の開閉の制御を実行する送信チップ（図1）の（図示せず）制御ブロックから（図示せず）制御信号を受け取る。トランジスタT２は、スイッチS１と並列に入力ターミナルINPUT1に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。トランジスタT２はまた、抵抗R１に電気的に接続されたエミッタターミナルを有する。
【００１９】
トランジスタT３は、トランジスタT１のエミッタターミナル、トランジスタT２のベースターミナル及び抵抗R２に電気的に接続されたベースターミナルを有する。トランジスタT３のコレクタターミナルは、トランジスタT１３のエミッタターミナルとトランジスタT１４のエミッタターミナルに電気的に接続される。トランジスタT３のエミッタターミナルは、抵抗R３に電気的に接続される。抵抗R１〜R３は、グラウンドGNDに並列に電気的に接続される。
【００２０】
トランジスタT１３は、出力ターミナルOUTPUT1に電気的に接続されたコレクタターミナルを有し、トランジスタT１４は、出力ターミナルOUTPUT2に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。
【００２１】
さらに図5Aを参照するに、供給電圧VDDが供給ターミナルSUPPLY1に印加される。スイッチS１が図4に示されるように開いた状態にあるとき、スイッチ回路８１はDC電流バイアス信号IBS1と電流中間周波数信号IIF１を遮断する。この結果、電流ミラー８２はアクティブでなくなり、スイッチ回路７１はスイッチオフ状態になる。逆に、スイッチS１が図5Aに示されるように閉じた状態にあるとき、スイッチ回路８１はDC電流バイアス信号IBS1と電流中間周波数信号IIF1を受け取る。それと同時に、電圧ローカル発振信号VLO1がトランジスタT１３のベースターミナルに印加され、電圧ローカル発振信号VLO3がトランジスタT１４のベースターミナルに印加される。
【００２２】
この結果、電流ミラー８２はアクティブになり、スイッチ回路７１がスイッチオン状態になり、それによってトランジスタT１３とT１４はそれぞれアクティブ状態にされ、電流ミラー８２から電流中間周波数信号IAIF1を交互に導く。これにより、トランジスタT１３がアクティブ状態のとき、電流無線周波数信号IRF1がトランジスタT１３のコレクタターミナルからOUTPUT1に流れ、トランジスタT１４がアクティブ状態のとき、電流無線信号IRF2がトランジスタT１４のコレクタターミナルからOUTPUT2に流れる。
【００２３】
図3で述べられたように、電流中間周波数信号IAIF1は電流中間周波数信号IIF1が増幅されたものである。この増幅は電流ミラー８２の電流ゲインによるものであり、トランジスタT３のサイズのトランジスタT２のサイズに対する比率の関数として与えられる。トランジスタT２とT３のサイズが理想的に選ばれれば、ゲインは１０のオーダーあるいはそれ以上になる。当業者には、送信チップ１０（図1）の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８２のゲインは実質的に一定であることは明らかだろう。
【００２４】
抵抗R１及びR３は、トランジスタT２及びT３のエミッタターミナルからの（図示せず）電流を導き、低下させることにより、送信チップ１０の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８２のゲインの一定性を向上させるために利用される。抵抗R２は、トランジスタT１のエミッタターミナルから（図示せず）電流を導くことによって、電流ミラー８２のゲインの一定性を向上させるために利用される。
【００２５】
再び図4を参照するに、下部ツリー８０の第２ブランチは、電流アンプを構成するスイッチ回路８３と電流ミラー８４からなり、上部ツリー７０の第２ブランチは、スイッチ回路７２からなる。スイッチ回路８３は、スイッチS２とNPNトランジスタT４からなる。電流ミラー８４は、NPNトランジスタT５、NPNトランジスタT６、抵抗R４、R５及びR６からなる。スイッチ回路７２は、NPNトランジスタT１５とNPNトランジスタT１６からなる。
【００２６】
トランジスタT４は、供給ターミナルSUPPLY2に電気的に接続されたコレクタターミナルと、スイッチS２に電気的に接続されたベースターミナルを有する。スイッチS２は、スイッチS２の開閉の制御を実行する送信チップ（図1）の（図示せず）制御ブロックからの（図示せず）制御信号を受け取る。トランジスタT５は、スイッチS２と並列に入力ターミナルINPUT2に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。トランジスタT５はまた、抵抗R４に電気的に接続されたエミッタターミナルを有する。
【００２７】
トランジスタT６は、トランジスタT４のエミッタターミナル、トランジスタT５のベースターミナル及び抵抗R５に電気的に接続されたベースターミナルを有する。トランジスタT６のコレクタターミナルは、トランジスタT１５のエミッタターミナルとトランジスタT１６のエミッタターミナルに電気的に接続される。トランジスタT６のエミッタターミナルは、抵抗R６に電気的に接続される。抵抗R４〜R６は、グラウンドGNDに並列に電気的に接続される。
【００２８】
トランジスタT１５は、出力ターミナルOUTPUT1に電気的に接続されたコレクタターミナルを有し、トランジスタT１６は、出力ターミナルOUTPUT2に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。
【００２９】
さらに図5Bを参照するに、供給電圧VDDが供給ターミナルSUPPLY2に印加される。スイッチS２が図4に示されるように開いた状態にあるとき、スイッチ回路８３はDC電流バイアス信号IBS2と電流中間周波数信号IIF2を遮断する。この結果、電流ミラー８４はアクティブでなくなり、スイッチ回路７２はスイッチオフ状態になる。逆に、スイッチS２が図5Bに示されるように閉じた状態にあるとき、スイッチ回路８３はDC電流バイアス信号IBS2と電流中間周波数信号IIF2を受け取る。それと同時に、電圧ローカル発振信号VLO3がトランジスタT１５のベースターミナルに印加され、電圧ローカル発振信号VLO1がトランジスタT１６のベースターミナルに印加される。
【００３０】
この結果、電流ミラー８４はアクティブになり、スイッチ回路７２がスイッチオン状態になり、それによってトランジスタT１５とT１６はそれぞれアクティブ状態にされ、電流ミラー８４から電流中間周波数信号IAIF2を交互に導く。これにより、トランジスタT１５がアクティブ状態のとき、電流無線周波数信号IRF3がトランジスタT１５のコレクタターミナルからOUTPUT1に流れ、トランジスタT１6
がアクティブ状態のとき、電流無線信号IRF４がトランジスタT１６のコレクタターミナルからOUTPUT2に流れる。
【００３１】
図3で述べられたように、電流中間周波数信号IAIF2は電流中間周波数信号IIF2が増幅されたものである。この増幅は電流ミラー８４の電流ゲインによるものであり、トランジスタT６のサイズのトランジスタT５のサイズに対する比率の関数として与えられる。トランジスタT５とT５のサイズが理想的に選ばれれば、ゲインは１０のオーダーあるいはそれ以上になる。当業者には、送信チップ１０（図1）の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８４のゲインは実質的に一定であることは明らかだろう。
【００３２】
抵抗R４及びR６は、トランジスタT５及びT６のエミッタターミナルからの（図示せず）電流を導き、低下させることにより、送信チップ１０の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８４のゲインの一定性を向上させるために利用される。抵抗R５は、トランジスタT４のエミッタターミナルから（図示せず）電流を導くことによって、電流ミラー８４のゲインの一定性を向上させるために利用される。
【００３３】
再び図４を参照するに、下部ツリー８０の第３ブランチは、電流アンプを構成するスイッチ回路８５と電流ミラー８６からなり、上部ツリー７０の第３ブランチは、スイッチ回路７３からなる。スイッチ回路８５は、スイッチS３とNPNトランジスタT７からなる。電流ミラー８６は、NPNトランジスタT８、NPNトランジスタT９、抵抗R７、R８及びR９からなる。スイッチ回路７３は、NPNトランジスタT１７とNPNトランジスタT１８からなる。
【００３４】
トランジスタT７は、供給ターミナルSUPPLY3に電気的に接続されたコレクタターミナルと、スイッチS３に電気的に接続されたベースターミナルを有する。スイッチS２は、スイッチS３の開閉の制御を実行する送信チップ（図1）の（図示せず）制御ブロックからの（図示せず）制御信号を受け取る。トランジスタT８は、スイッチS３と並列に入力ターミナルINPUT3に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。トランジスタT８はまた、抵抗R７に電気的に接続されたエミッタターミナルを有する。
【００３５】
トランジスタT９は、トランジスタT７のエミッタターミナル、トランジスタT８のベースターミナル及び抵抗R８に電気的に接続されたベースターミナルを有する。トランジスタT９のコレクタターミナルは、トランジスタT１７のエミッタターミナルとトランジスタT１８のエミッタターミナルに電気的に接続される。トランジスタT９のエミッタターミナルは、抵抗R９に電気的に接続される。抵抗R７〜R９は、グラウンドGNDに並列に電気的に接続される。
【００３６】
トランジスタT１７は、出力ターミナルOUTPUT1に電気的に接続されたコレクタターミナルを有し、トランジスタT１８は、出力ターミナルOUTPUT2に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。
【００３７】
さらに図5Cを参照するに、供給電圧VDDが供給ターミナルSUPPLY3に印加される。スイッチS３が図4に示されるように開いた状態にあるとき、スイッチ回路８５はDC電流バイアス信号IBS3と電流中間周波数信号IIF3を遮断する。この結果、電流ミラー８５はアクティブでなくなり、スイッチ回路７３はスイッチオフ状態になる。逆に、スイッチS３が図5Cに示されるように閉じた状態にあるとき、スイッチ回路８５はDC電流バイアス信号IBS3と電流中間周波数信号IIF3を受け取る。それと同時に、電圧ローカル発振信号VLO2がトランジスタT１７のベースターミナルに印加され、電圧ローカル発振信号VLO4がトランジスタT１８のベースターミナルに印加される。
【００３８】
この結果、電流ミラー８６はアクティブになり、スイッチ回路７３がスイッチオン状態になり、それによってトランジスタT１７とT１８はそれぞれアクティブ状態にされ、電流ミラー８６から電流中間周波数信号IAIF3を交互に導く。これにより、トランジスタT１７がアクティブ状態のとき、電流無線周波数信号IRF5がトランジスタT１７のコレクタターミナルからOUTPUT1に流れ、トランジスタT１８
がアクティブ状態のとき、電流無線信号IRF6がトランジスタT１８のコレクタターミナルからOUTPUT2に流れる。
【００３９】
図3で述べられたように、電流中間周波数信号IAIF3は電流中間周波数信号IIF3が増幅されたものである。この増幅は電流ミラー８６の電流ゲインによるものであり、トランジスタT９のサイズのトランジスタT８のサイズに対する比率の関数として与えられる。トランジスタT８とT９のサイズが理想的に選ばれれば、ゲインは１０のオーダーあるいはそれ以上になる。当業者には、送信チップ１０（図1）の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８６のゲインは実質的に一定であることは明らかだろう。
【００４０】
抵抗R７及びR９は、トランジスタT８及びT９のエミッタターミナルからの（図示せず）電流を導き、低下させることにより、送信チップ１０の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８６のゲインの一定性を向上させるために利用される。抵抗R８は、トランジスタT７のエミッタターミナルから（図示せず）電流を導くことによって、電流ミラー８６のゲインの一定性を向上させるために利用される。
【００４１】
再び図４を参照するに、下部ツリー８０の第４ブランチは、電流アンプを構成するスイッチ回路８７と電流ミラー８８からなり、上部ツリー７０の第４ブランチは、スイッチ回路７４からなる。スイッチ回路８７は、スイッチS４とNPNトランジスタT１０からなる。電流ミラー８８は、NPNトランジスタT１１、NPNトランジスタT１２、抵抗R１０、R１１及びR１２からなる。スイッチ回路７４は、NPNトランジスタT１９とNPNトランジスタT２０からなる。
【００４２】
トランジスタT１０は、供給ターミナルSUPPLY4に電気的に接続されたコレクタターミナルと、スイッチS４に電気的に接続されたベースターミナルを有する。スイッチS４は、スイッチS４の開閉の制御を実行する送信チップ（図1）の（図示せず）制御ブロックからの（図示せず）制御信号を受け取る。トランジスタT１１は、スイッチS４と並列に入力ターミナルINPUT4に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。トランジスタT１１はまた、抵抗R１０に電気的に接続されたエミッタターミナルを有する。
【００４３】
トランジスタT１２は、トランジスタT１０のエミッタターミナル、トランジスタT１１のベースターミナル及び抵抗R１１に電気的に接続されたベースターミナルを有する。トランジスタT１２のコレクタターミナルは、トランジスタT１９のエミッタターミナルとトランジスタT２０のエミッタターミナルに電気的に接続される。トランジスタT１２のエミッタターミナルは、抵抗R１２に電気的に接続される。抵抗R１０〜R１２は、グラウンドGNDに並列に電気的に接続される。
【００４４】
トランジスタT１９は、出力ターミナルOUTPUT1に電気的に接続されたコレクタターミナルを有し、トランジスタT２０は、出力ターミナルOUTPUT2に電気的に接続されたコレクタターミナルを有する。
【００４５】
さらに図5Dを参照するに、供給電圧VDDが供給ターミナルSUPPLY4に印加される。スイッチS４が図4に示されるように開いた状態にあるとき、スイッチ回路８７はDC電流バイアス信号IBS4と電流中間周波数信号IIF4を遮断する。この結果、電流ミラー８８はアクティブでなくなり、スイッチ回路７４はスイッチオフ状態になる。逆に、スイッチS４が図5Dに示されるように閉じた状態にあるとき、スイッチ回路８７はDC電流バイアス信号IBS4と電流中間周波数信号IIF4を受け取る。それと同時に、電圧ローカル発振信号VLO4がトランジスタT１９のベースターミナルに印加され、電圧ローカル発振信号VLO2がトランジスタT２０のベースターミナルに印加される。
【００４６】
この結果、電流ミラー８８はアクティブになり、スイッチ回路７４がスイッチオン状態になり、それによってトランジスタT１９とT２０はそれぞれアクティブ状態にされ、電流ミラー８８から電流中間周波数信号IAIF4を交互に導く。これにより、トランジスタT１９がアクティブ状態のとき、電流無線周波数信号IRF7がトランジスタT１９のコレクタターミナルからOUTPUT1に流れ、トランジスタT２０
がアクティブ状態のとき、電流無線信号IRF8がトランジスタT２０のコレクタターミナルからOUTPUT2に流れる。
【００４７】
図3で述べられたように、電流中間周波数信号IAIF4は電流中間周波数信号IIF4が増幅されたものである。この増幅は電流ミラー８８の電流ゲインによるものであり、トランジスタT１２のサイズのトランジスタT１１のサイズに対する比率の関数として与えられる。トランジスタT１１とT１２のサイズが理想的に選ばれれば、ゲインは１０のオーダーあるいはそれ以上になる。当業者には、送信チップ１０（図1）の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８８のゲインは実質的に一定であることは明らかだろう。
【００４８】
抵抗R１０及びR１２は、トランジスタT１１及びT１２のエミッタターミナルからの（図示せず）電流を導き、低下させることにより、送信チップ１０の温度、供給電圧あるいは処理性能の変動に対し、電流ミラー８８のゲインの一定性を向上させるために利用される。抵抗R１１は、トランジスタT１０のエミッタターミナルから（図示せず）電流を導くことによって、電流ミラー８８のゲインの一定性を向上させるために利用される。
【００４９】
図６は、ミキシングステージ（図１）の１つの実施例としてのミキシングステージ６２を示す。ミキシングステージ６２は、パーソナルコミュニケーションシステム（PCS）下部ツリー８０aと携帯電話下部ツリー８０bを有する。下部ツリー８０a及び８０bは、図４に示される下部ツリー８０の回路のコピーである。ミキシングステージ６２は、さらに、パーソナルコミュニケーションシステム（PCS）上部ツリー７０a、パーソナルコミュニケーションシステム（PCS）上部ツリー７０b、携帯電話上部ツリー７０c及び携帯電話上部ツリー７０dを有する。上部ツリー７０a〜７０dは図４に示される上部ツリー７０の回路のコピーである。送信チップ１０（図１）は、（図示せず）４つの外部バラスを有する。PSC上部ツリー７０aは約１９００MHzの周波数の無線周波数信号VRF1とVRF2を第１外部バラスに供給するよう動作する。PSC上部ツリー７０bは約１９００MHzの周波数の無線周波数信号VRF1とVRF2を第２外部バラスに供給するよう動作する。携帯電話上部ツリー７０cは約８００MHzの周波数の無線周波数信号VRF1とVRF2を第３外部バラスに供給するよう動作する。携帯電話上部ツリー７０dは約８００MHzの周波数の無線周波数信号VRF1とVRF2を第４外部バラスに供給するよう動作する。
【００５０】
図７A〜７Dに関するミキシングステージ６２の以下の説明から、当業者には、本発明によるシンプルな出力パワースイッチ方法が理解されるであろう。
【００５１】図４及び図７A〜７Dを参照するに、前述のように、スイッチS１〜S４は送信チップ１０（図１）の（図示せず）制御ブロックからの（図示せず）各制御信号の受信に応答して、選択的に開閉される。また、電圧ローカル発振信号VLO1〜VLO4がローカル発振器駆動ステージ５０（図１）の（図示せず）スイッチ手段により、上部ツリー７０a〜７０dの１つに選択的に与えられる。これより、第１外部バランが約１９００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2の受信が所望されるとき、下部ツリー８０aのスイッチS１〜S４は閉じられ、下部ツリー８０bのスイッチS１〜S４は開かれる。これにより、下部ツリー８０aのみがDC電流バイアス信号IBS1〜IBS4と電流中間周波数信号IIF1〜IIF4を受信し、図７Aに示されるように電流中間周波数信号IAIF1〜IAIF4を上部ツリー７０aに供給することができる。さらに、電圧ローカル発信信号VLO1〜VLO4が上部ツリー７０aにのみ供給されるので、上部ツリー７０aは約１９００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2を第１外部バランに供給することができる。
【００５２】  また、第２外部バランが約１９００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2の受信が所望されるとき、下部ツリー８０aのスイッチS１〜S４は閉じられ、下部ツリー８０bのスイッチS１〜S４は開かれる。これにより、下部ツリー８０aのみがDC電流バイアス信号IBS1〜IBS4と電流中間周波数信号IIF1〜IIF4を受信し、図７Bに示されるように電流中間周波数信号IAIF1〜IIF4を上部ツリー７０aに供給することができる。さらに、電圧ローカル発信信号VLO1〜VLO4が上部ツリー７０bにのみ供給されるので、上部ツリー７０bは約１９００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2を第２外部バランに供給することができる。
【００５３】  また、第３外部バランが約８００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2の受信が所望されるとき、下部ツリー８０aのスイッチS１〜S４は開かれ、下部ツリー８０bのスイッチS１〜S４は閉じられる。これにより、下部ツリー８０bのみがDC電流バイアス信号IBS1〜IBS4と電流中間周波数信号IIF1〜IIF4を受信し、図７Cに示されるように電流中間周波数信号IAIF1〜IAIF4を上部ツリー７０cに供給することができる。さらに、電圧ローカル発信信号VLO1〜VLO4が上部ツリー７０cにのみ供給されるので、上部ツリー７０aは約８００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2を第３外部バランに供給することができる。
【００５４】  また、第４外部バランが約８００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2の受信が所望されるとき、下部ツリー８０aのスイッチS１〜S４は開かれ、下部ツリー８０bのスイッチS１〜S４は閉じられる。これにより、下部ツリー８０bのみがDC電流バイアス信号IBS1〜IBS4と電流中間周波数信号IIF1〜IIF4を受信し、図７Dに示されるように電流中間周波数信号IAIF1〜IAIF4を上部ツリー７０dに供給することができる。さらに、電圧ローカル発信信号VLO1〜VLO4が上部ツリー７０dにのみ供給されるので、上部ツリー７０dは約８００MHzの周波数の電圧無線周波数信号VRF1及びVRF2を第４外部バランに供給することができる。
【００５５】
ここで開示された本発明の実施例は好適なものであると考えられるが、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく様々な変更及び修正が可能である。本発明の範囲は与えられた請求項に示され、それと等価な意味及び範囲におけるあらゆる変更は本発明に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明による送信パワーミキサチップの一例のブロック図である。
【図２Ａ】図２Aは、図１に示された送信チップの可変ゲイン増幅ステージにより供給される電流駆動信号及びDC電流制御信号を示す。
【図２Ｂ】図２Bは、図１に示された送信チップのバイアスステージにより供給される５つのDC電流バイアス信号を示す。
【図２Ｃ】図２Cは、図１に示された送信チップの位相シフトステージにより供給される４つの電流中間周波数信号を示す。
【図２Ｄ】図２Dは、図１に示された送信チップのローカル発振駆動ステージにより供給される４つの電圧ローカル発振信号を示す。
【図２Ｅ】図２Eは、図１に示された送信チップのミキシングステージにより供給される２つの電圧無線周波数信号を示す。
【図３】図３は、図１に示された本発明の１つの実施例によるミキシングステージのブロック図である。
【図４】図４は、図２に示されたミキシングステージの本発明の第１実施例によるパワーミキサの模式図である。
【図５Ａ】図５Aは、図４に示されたパワーミキサの第１ブランチの模式図である。
【図５Ｂ】図５Bは、図４に示されたパワーミキサの第２ブランチの模式図である。
【図５Ｃ】図５Cは、図４に示されたパワーミキサの第３ブランチの模式図である。
【図５Ｄ】図５Dは、図４に示されたパワーミキサの第４ブランチの模式図である。
【図６】図６は、図１に示された送信パワーミキサチップの本発明の第２実施例によるミキシングステージのブロック図である。
【図７Ａ】図７Aは、図６に示されたミキシングステージのPCS下部ツリー及び第１PCS上部ツリーの動作に関するブロック図である。
【図７Ｂ】図７Bは、図６に示されたミキシングステージのPCS下部ツリー及び第２PCS上部ツリーの動作に関するブロック図である。
【図７Ｃ】図７Cは、図６に示されたミキシングステージの携帯電話下部ツリー及び第１携帯電話上部ツリーの動作に関するブロック図である。
【図７Ｄ】図７Dは、図６に示されたミキシングステージの携帯電話下部ツリー及び第１携帯電話上部ツリーの動作に関するブロック図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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