(57)【要約】【課題】ローカル信号の振幅が小さくても周波数変換が可能であるとともに、消費電力の増加を抑制できる周波数変換回路を提供する。【解決手段】ドレイン端子が第1電源電位に接続される第1トランジスタを有する増幅部が生成する増幅信号とローカル信号とを乗算した乗算信号を生成する周波数変換回路であって、第2トランジスタを有し、前記増幅信号を電流信号に変換する変換器と、前記増幅部と前記変換器とを交流的に高インピーダンスで接続するとともに、前記増幅部から入力される直流電流を前記変換器に渡すインピーダンス素子と、並列接続された2つの第3トランジスタを有し、前記インピーダンス素子を介して前記変換器のドレイン端子と接続され、前記電流信号に前記ローカル信号を乗算し、前記乗算信号を生成するスイッチング回路と、を備えることを特徴とする周波数変換回路。【選択図】図1a
2012015961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレイン端子が第1電源電位に接続される第1トランジスタを有する増幅部が生成する増幅信号とローカル信号とを乗算した乗算信号を生成する周波数変換回路であって、
第2トランジスタを有し、前記増幅信号を電流信号に変換する変換器と、
前記増幅部と前記変換器とを交流的に高インピーダンスで接続するとともに、前記増幅部から入力される直流電流を前記変換器に渡すインピーダンス素子と、
並列接続された2つの第3トランジスタを有し、前記インピーダンス素子を介して前記変換器のドレイン端子と接続され、前記電流信号に前記ローカル信号を乗算し、前記乗算信号を生成するスイッチング回路と、
を備えることを特徴とする周波数変換回路。
【請求項２】
前記増幅部と前記インピーダンス素子との接続部の第1電位が所望の電位となるよう前記変換器に流れる直流電流を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項1記載の周波数変換回路。
【請求項３】
前記増幅部と前記インピーダンス素子との接続部の第1電位と所定の参照電圧とを比較し、前記第1電位が所定の参照電圧と一致するように前記第3トランジスタに電圧を入力する制御部を備えることを特徴とする請求項1記載の周波数変換回路。
【請求項４】
ソース端子が互いに接続しており、ドレイン端子が第1電源電位に接続している第1トランジスタを有し、交流信号を増幅して増幅交流信号を生成するM個（Ｍは2以上N以下の整数）の増幅器と、ドレイン端子が前記Ｍ個の増幅器のソース端子に接続され、かつ互いに接続しており、ソース端子が第2電源電位に接続している第2トランジスタを有し、交流信号を増幅して増幅交流信号を生成するＮ−Ｍ個（Ｎは3以上の整数）の増幅器とを備え、前記増幅器により入力信号を増幅し、増幅信号を生成する増幅部と、
第3トランジスタを有し、前記増幅信号を電流信号に変換する変換器と、前記増幅部と前記変換器とを交流的に高インピーダンスで接続するとともに、前記増幅部から入力される直流電流を前記変換器に渡すインピーダンス素子と、並列接続された2つの第3トランジスタを有し、前記インピーダンス素子を介して前記変換器のドレイン端子と接続され、前記電流信号に前記ローカル信号を乗算し、乗算信号を生成するスイッチング回路と周波数変換回路とを備えることを特徴とする信号処理回路。
【請求項５】
前記増幅部の第k（kは、0<k<Nの整数）番目の増幅器のドレイン端子が、第k+1番目の増幅器のゲート端子に接続されており、第k番目の増幅器で増幅した増幅交流信号を第k+1番目の増幅器が増幅することを特徴とする請求項4記載の信号処理回路。
【請求項６】
前記増幅信号は、正相増幅信号と逆相増幅信号とを含む信号であり、
前記変換器の第2トランジスタは、前記正相増幅信号から正相電流信号を生成する第2正相トランジスタと、前記逆相増幅信号から逆相電流信号を生成する第2逆相トランジスタを備え、前期正相電流信号と前記逆相電流信号とを含む電流信号を生成し、
前記スイッチング回路は、前記正相電流信号から正相乗算信号を生成する2つの並列接続された第3正相トランジスタと、前記逆相電流信号から逆相乗算信号を生成する2つの並列接続された第3逆相トランジスタとを備え、前記正相乗算信号と前記逆相乗算信号とを含む乗算信号を生成することを特徴とする請求項1記載の周波数変換回路。
【請求項７】
入力信号を受信するアンテナと、前記入力信号を増幅し、増幅信号を生成する増幅部と、前記増幅信号にローカル信号を乗算し、乗算信号を生成する請求項1記載の周波数変換回路と、を備えることを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、周波数変換回路、信号処理回路及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数変換器は、入力信号の振幅が小さいと、雑音の影響を受けやすく、入力信号を正しく周波数変換できないという問題が発生する。
【０００３】
特許文献1に示す周波数変換器は、電圧-電流変換器に追加的に電流を流入することで、スイッチング段に流れる直流電流の量と電圧-電流変換器に流れる電流の量に差を設けている。これにより、スイッチング段に発生する雑音を低減し、かつ小さな振幅のローカル信号でもスイッチング段を動作させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許6748204 B1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献1記載の周波数変換器は、電圧-電流変換器に追加的に電流を加えているため、消費電力が増加するという問題がある。
【０００６】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、ローカル信号の振幅が小さくても周波数変換が可能であるとともに、消費電力の増加を抑制できる周波数変換回路、信号処理回路及び受信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の周波数変換回路は、ドレイン端子が第1電源電位に接続される第1トランジスタを有する増幅部が生成する増幅信号とローカル信号とを乗算した乗算信号を生成する周波数変換回路であって、第2トランジスタを有し、前記増幅信号を電流信号に変換する変換器と、前記増幅部と前記変換器とを交流的に高インピーダンスで接続するとともに、前記増幅部から入力される直流電流を前記変換器に渡すインピーダンス素子と、並列接続された2つの第3トランジスタを有し、前記インピーダンス素子を介して前記変換器のドレイン端子と接続され、前記電流信号に前記ローカル信号を乗算し、前記乗算信号を生成するスイッチング回路と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】実施例1に係る信号処理回路を示す図。
【図１ｂ】実施例1に係る増幅器の一例を示す回路図。
【図１ｃ】実施例1に係るインピーダンス素子の一例を示す図。
【図１ｄ】電流−電圧変換回路の一例を示す図。
【図２ａ】実施例2に係る信号処理回路を示す図。
【図２ｂ】制御部の一例を示す図。
【図３】実施例3に係る信号処理回路を示す図。
【図４ａ】実施例4に係る信号処理回路を示す図。
【図４ｂ】実施例4に係る増幅器の例を示す図。
【図４ｃ】実施例4に係るインピーダンス素子の一例を示す図。
【図５】実施例5に係る信号処理回路を示す図。
【図６】実施例5の変形例1に係る信号処理回路を示す図。
【図７】実施例5の変形例2係る信号処理回路を示す図。
【図８】実施例5の変形例3に係る信号処理回路を示す図。
【図９】実施例5の変形例4に係る信号処理回路を示す図。
【図１０】実施例6に係る受信機を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【実施例１】
【００１０】
図1aは、実施例1に係る信号処理回路100の回路図である。図1aに示す信号処理回路100は、入力信号を増幅して増幅信号を出力する増幅部110と、増幅信号を周波数変換することにより乗算電圧信号を出力する周波数変換回路120とを備える。
【００１１】
増幅部110は、増幅器111を備える。図1ｂは、増幅器111の一例を示す回路図である。増幅器111は、トランジスタM4を備える。トランジスタM4のドレイン端子は、インダクタンス素子L1を介して、電位が第1電源電位（Vdd）である第1端子aに接続している。トランジスタM4のソース端子は、第２端子bに接続されている。トランジスタM4のソース端子と第2端子bとの間は、直流的に短絡している。また、トランジスタM4のソース端子は、コンデンサＣ２を介してグランドに接続することで交流的に接地している。トランジスタM4のゲート端子は、第3端子cに接続されている。トランジスタM4のゲート端子と第3端子cとの間には、一端が第3端子c及びトランジスタM4のゲート端子に接続され、他端にはバイアス電圧V BIASに印加された抵抗Rが設けられている。また、インダクタ素子L1とトランジスタM4のドレイン端子との間に設けたコンデンサＣ１を介して、第4端子dに接続される。
【００１２】
増幅器111に流れる電流について、直流と交流に分けて説明する。
【００１３】
まず、増幅器111に流れる交流電流について説明する。
【００１４】
増幅器111は、交流信号である入力信号f(ω1)を増幅し、交流信号である増幅信号G1f（ω1）を生成する。増幅器111は、第3端子cから入力された入力信号f(ω1)を増幅して増幅信号G1f（ω1）を生成し、増幅信号を第4端子dから出力する。ここで、G1は、増幅器111の増幅度である。第4端子ニから出力された増幅信号G1f（ω1）は、周波数変換回路120に入力される。
【００１５】
次に、増幅器111に流れる直流電流について説明する。
【００１６】
増幅器111には、増幅器111を駆動するために必要な直流電流Imixerが第1端子aから入力され、第2端子bから出力される。第2端子bから出力された直流電流Imixerは、周波数変換回路120に入力される。
【００１７】
図1aに戻る。周波数変換回路120は、変換器124と、インピーダンス素子121と、スイッチング回路122と、電流−電圧変換回路123とを有する。
【００１８】
変換器124は、入力された増幅信号G1f（ω1）を電圧から電流に変換して電流信号を生成する回路である。そこで、以下、変換器124を電圧−電流変換器124とも称する。
【００１９】
電圧−電流変換器124は、トランジスタＭ1を備える。トランジスタM1のゲート端子は、増幅器111の第4端子dに接続されている。トランジスタM1のソース端子はグランドに接地され、ドレイン端子はインピーダンス素子121の端子jに接続されている。
【００２０】
インピーダンス素子121は、増幅器111の端子bに接続される端子iと、スイッチング回路122に接続される端子hと、電圧−電流変換器124に接続される端子jとを有する。インピーダンス素子121は、端子h-i間、i-j間は交流的に高インピーダンスであり、直流的に低インピーダンスである。すなわち、インピーダンス素子121は、増幅器111のソース端子と周波数変換回路120とを、交流的に高インピーダンスに接続し、直流的に低インピーダンスで接続している。このように接続することで、増幅部110の増幅器111を駆動するために使用された電流Imixerがインピーダンス素子121を介して周波数変換回路120の電圧−電流変換器124に供給される。一方、端子h-i間、i-j間は交流的に高インピーダンスであるため、周波数変換回路120に流れる交流信号であって端子ｈ-j間を流れる交流信号（例えば、前述した電流信号）が、端子iを介して周波数変換回路120の外部（増幅器111）に流出することを防ぐ。また、端子iを介して、外部（増幅器111）から周波数変換回路120に交流信号が流入することも防ぐ。端子h-j間は、交流的にも直流的にも低インピーダンスである。すなわち、インピーダンス素子121は、スイッチング回路122と電圧―電流変換器124とを交流的にも直流的にも低インピーダンスで接続している。また、インピーダンス素子121は、端子ｉから見ると、交流的に接地されているように動作する。すなわち、増幅器111のトランジスタＭ４のソース端子から見て、交流的に接地されている。このように接続することで、増幅器111のトランジスタM4のソース端子を一定電位（本実施例では、グランド）にすることができ、増幅器111のトランジスタM4のドレイン端子―ソース端子間を一定電位に保つことができる。その結果、増幅器111の特性向上を達成できる。
【００２１】
図1cに、インピーダンス素子121の一例の回路図を示す。図の端子h、i、jは、図1aの端子h、i、jにそれぞれ対応している。
【００２２】
図1cに示すインピーダンス素子121は、一端が端子iに接続され、他端が端子h及び端子jに接続されたインダクタンス素子L2と、一端が端子iに接続され他端が接地されたコンデンサC3とを有している。つまり、図1cのインピーダンス素子121は、スイッチング回路122と電圧−電流変換器124とを直接接続するとともに、増幅部110とスイッチング回路122及び電圧−電流変換器124とをインダクタンス素子L2を介して接続している。これにより、端子h-j間を交流的にも直流的にも低インピーダンスとすることができ、端子i-j間を交流的に高インピーダンス、直流的に低インピーダンスとすることができる。
【００２３】
また、端子iは、コンデンサC3を介して接地されている。コンデンサC3は、交流的には低インピーダンスであり、直流的に高インピーダンスである。したがって、端子ｉは、交流的に接地されている。
【００２４】
スイッチング回路122は、2つのトランジスタM2、M3を備える回路であり、増幅信号にローカル信号（交流信号）を乗算することにより乗算信号を出力する。スイッチング回路122は、後述するように、与えられるローカル信号の大きさにより、電流を通過させるか又は遮断させるスイッチング動作を行う。
【００２５】
スイッチング回路122の2つのトランジスタM2、M3は、並列に配列されている。トランジスタM2、M3のゲート端子には、それぞれローカル信号-g（ω２）およびg（ω２）が与えらる。トランジスタM2、M3のドレイン端子は、インピーダンス素子121の端子hに接続されている。トランジスタM2、M3のソース端子は、それぞれ電流−電圧変換回路123の端子f、gに接続されている。
【００２６】
電流−電圧変換回路123は、スイッチング回路122が出力した乗算信号（電流）を電圧に変換し、乗算電圧信号を出力する回路である。電流−電圧変換回路123の端子eは、第１電源電位（Ｖｄｄ）に接続されている。乗算電圧信号は、電流−電圧変換回路123の端子f、端子gにより出力される。
【００２７】
図1ｄに電流−電圧変換回路123の一例を示す。図1dの電流−電圧変換回路123は電流源123a、123ｂを有している。電流源123a、123bはともに、一端が端子ｅに接続されている。電流源123aの他端は、端子ｆに接続されている。電流源123ｂの他端は、端子ｇに接続されている。ここで、端子e、f、gは、図1aの端子e、f、gに対応している。
【００２８】
次に、図1aを用いて周波数変換回路120に流れる信号を直流信号と交流信号に分けて説明する。
【００２９】
まず、周波数変換回路120に流れる交流信号を説明する。
【００３０】
増幅部110で増幅された増幅信号G1 f(ω1)は、電圧−電流変換器124に入力される。電圧−電流変換器124は、増幅信号G1f（ω1）を電流信号GM1G1f（ω1）に変換する。ここで、GM1は、トランジスタM1（電圧−電流変換器124）の変換利得である。電流信号GM1G1f（ω1）は、インピーダンス素子121を介してスイッチング回路122に入力される。スイッチング回路122のトランジスタM2、M3は、それぞれローカル信号-g（ω2)、g（ω2)により与えられるゲートの電位が高いときは、入力された電流信号G1 f(ω)をドレイン−ソース間を通過させる。一方、ゲートの電位が低いときは、ドレイン−ソース間の電流を遮断する。これにより、電流信号GM1G1 f(ω)にローカル信号g（ω2)、および-g（ω2)が乗算され、乗算信号が生成される。スイッチング回路122により出力されたれた乗算信号は、電流−電圧変換回路123によって乗算電圧信号に変換される。周波数変換回路120の最終的な出力信号である乗算電圧信号は、2G1G2 f(ω1)×g(ω2)（＝G1G2 f(ω1)×g(ω2)−[−G1G2 f(ω1)×g(ω2)]）である。G2は周波数変換回路120の最終的な周波数変換利得である。
【００３１】
以上、説明した増幅信号、電流信号、ローカル信号、乗算信号、及び乗算電圧信号はいずれも交流信号である。このように周波数変換回路120に入力された交流の増幅信号はローカル信号と乗算されて出力される。
【００３２】
次に、周波数変換回路120に流れる直流信号を説明する。
【００３３】
スイッチング回路122には、トランジスタM2、M3それぞれに直流信号が流れる。このトランジスタM2、M3の一つに流れる直流信号の量は1/2＊ISWである。すなわち、スイッチング回路122に流れる直流電流の総量は、ISWとなる。この直流ISWは、インピーダンス素子121を介して直列に接続された電圧−電流変換器124にも入力される。電圧−電流変換器124には更に、増幅器111を駆動するために消費された直流電流Imixerが、インピーダンス素子121を介して流れる。したがって電圧−電流変換器124に流れる直流電流は、ISW＋Imixerとなる。
【００３４】
このように電圧−電流変換器124に流れる直流電流は、増幅器111から入力される直流電流Imixer分だけ、スイッチング回路122に流れる直流電流と比べて大きくなる。このように、電圧−電流変換器124に流れる直流電流の総量に差をつけることは、周波数変換回路の回路特性上好ましい。この理由を、図1aを用いて説明する。
【００３５】
多くの場合、電圧−電流変換器124は、入力された電圧信号である増幅信号G f(ω)を線形に電流信号に変換することが求められる。このため、電圧−電流変換器124のトランジスタM1のドレイン−ソース間にあらかじめ流される直流電流の所望な値が存在する。一方スイッチング回路122のトランジスタM2及びM3のドレイン−ソース間に流すべき直流電流は電圧−電流変換器124の所望な値よりも少ない方が好ましい。スイッチング回路122に流れる直流電流が少ないと、ローカル信号gの電圧振幅に対する要求も緩和され、振幅が小さくても所望のスイッチング動作が実現できるためである。また、スイッチング回路122のトランジスタM2及びM3のドレイン−ソース間を流れる直流電流に起因する熱雑音も抑制できる。
【００３６】
電圧−電流変換器124のトランジスタM1のドレイン−ソース間に流れる直流電流の総量を、スイッチング回路122のトランジスタM2及びM3のドレイン−ソース間に流れる直流電流の総量と比べて大きくすることで、電圧−電流変換器124のトランジスタM1のドレイン−ソース間に流れる直流電流を所望な値にすることと、スイッチング回路122のトランジスタM2及びM3のドレイン−ソース間に流れる直流電流低減を同時に達成することができる。
【００３７】
したがって、電圧−電流変換器124のトランジスタM1のドレイン−ソース間に流れる直流電流の総量を、スイッチング回路122のトランジスタM2及びM3のドレイン−ソース間に流れる直流電流の総量と比べて大きくすることで、電圧−電流変換器124が線形な変換を行うことができるとともに、スイッチング回路122のローカル信号の振幅の低減及び雑音抑制を達成することができる。すなわち、周波数変換回路120全体としての特性が改善される。
【００３８】
本実施例では、増幅部110の駆動に用いた直流電流Imixerをインピーダンス素子121を介して電圧−電流変換器124に供給することで、電圧−電流変換器124のトランジスタＭ１のドレイン−ソース間に流れる直流電流の総量とスイッチング回路122のドレイン−ソース間を流れる直流電流の総量との間にImixer分の差を設けられるようにしている。すなわち、増幅器111を駆動した電流を周波数変換回路120の特性改善に流用している。こうすることで、周波数変換回路120に追加的な電流源を設けることなく、周波数変換回路120の特性を改善できる。
【００３９】
以上より、本実施例の周波数変換回路及び信号処理回路によれば、ローカル信号の振幅が小さくても周波数変換可能であるとともに、消費電力の増加を抑制できる周波数変換回路を提供することができる。また、周波数変換回路及び信号処理回路は同時に、変換利得や雑音特性を良好にすることができる。
【００４０】
尚、本実施例では、端子ｉが交流的な低インピーダンスであるコンデンサC3を介して接地する構成としたが、必ずしも接地する必要はない。増幅部の端子bは、交流的に低インピーダンスである素子を介して、一定電位（電位に変動がない）な部分に接続されていれば良い。即ち、たとえば端子bが交流的に接地されていればよい。
【実施例２】
【００４１】
次に、本発明の実施例2に係る信号処理回路200について説明する。図2aは、実施例2に係る信号処理回路200の回路図である。信号処理回路200は、実施例１に係る信号処理回路にさらに制御部210を加えた構成となっている。その他の構成は図１と同様である。尚、制御部210は、周波数変換回路120の外部に設ける構成としているが、周波数変換回路120の内部に設ける構成としても良い。
【００４２】
制御部210は、ローカル信号（交流信号）が入力される端子k、lを有する。制御部210は、外部から与えられる参照電圧VREF（直流信号）が入力される端子oを有する。制御部210は、入力されたローカル信号をそのまま出力する端子m、端子nを有する。
【００４３】
制御部210は、例えば、増幅器111の端子bとインピーダンス素子121の端子iとの接続部Qに接続される端子pを介して第1電位をモニタする。制御部210は、参照電圧VREFと接続部Qの第1電位とを比較して、接続部Qの第１電位が参照電圧と一致するように、端子mと端子nから直流電圧を、ローカル信号に重畳して出力する。つまり、制御部210は、ローカル信号と直流電圧とを合わせた信号を、端子ｍを介してトランジスタM3に入力し、端子nを介してトランジスタM2に入力する。参照電圧は、増幅器111が所望の増幅率で線形な増幅を行うなど所望の動作を行うために必要な電位であり、予め決められた電圧である。参照電圧は、電圧−電流変換器124に流れる直流電流の大きさとスイッチング回路122に流れる直流電流の大きさとの割合が所望の値となるように設計される。
【００４４】
制御部210から出力される直流電圧は、スイッチング回路122のトランジスタM2とM3それぞれのゲート端子の電圧を制御することで、スイッチング回路122に流れる直流電流の総量ISWを調整する。制御部210は、直流電流ISWを調整することで、電圧−電流変換器124に流れる電流を制御する。また、制御部210は、直流電流ＩSWを調整することで、接続部Qの第1電位を制御する。以下、制御部210が直流電流ＩSWを調整することで、接続部Qの第1電位を制御できる理由を説明する。
【００４５】
電圧―電流変換器124には、直流電流ISWと増幅部111から入力される直流電流Imixerとの和の電流IVIが入力される。接続部Qの第1電位は、インピーダンス素子121の端子i-j間における電圧降下と電圧―電流変換器124の電圧降下との和で決まる。前述したように、直流的には、インピーダンス素子121の端子i-j間における電圧降下は非常に小さい。したがって、インピーダンス素子121の端子i-j間における電圧降下を無視して考えると、接続部Qの電位は電圧−電流変換器124の電圧降下によって決まる。電圧−電流変換器124の電圧降下は、トランジスタＭ1の特性とトランジスタM1に流れる電流IVIとによって決まる。前述したように、電流IVIは、Imixer＋ISWである。直流電流Imixerは、接続部Qの第1電位によって決まる電流であり、直接制御はできないが、ISWを調整することにより、Imixerの値も制御できる。したがって、直流電流ISWを調整することで、電流IVIが変化する。これにより、接続部Qの第1電位を制御することができる。
【００４６】
また、最終的に接続部Qの電位が決まると、増幅器111に流れる直流電流Imixerが決まる。接続部Qの電位が所望の値となると、スイッチング回路122に流れる直流電流の総量ISWと、電圧−電流変換器124に流れる直流電流IVI=ISW＋Imixerとの割合が所望の値となる。
【００４７】
以上のように、制御部210を設けることにより、回路全体の動作点が定まる。これにより、回路の製造状態、環境温度、電源電圧がばらついても、接続部Qが所望な電位に保たれ、増幅器111に所望の直流電流Imixerが流れるよう、スイッチング回路122のバイアスが自動的に調整される。また、トランジスタM2、M3のゲート端子に入力する直流電圧を調節することで、トランジスタM2、M3の大きさや、回路の製造状態、環境温度等によらず、スイッチング回路122に流れる電流ISWを定めることができる。
【００４８】
次に、制御部210の詳細な構成の一例を説明する。
【００４９】
図2ｂに示す制御部210は、制御回路230と参照電圧生成回路220とを備える。なお、図2ｂでは、制御部210は参照電圧生成回路220を有する構成としているが、図2aに示すように信号処理回路200の外部に設け、参照電圧を制御部210に入力する構成としてもよい。
【００５０】
参照電圧生成回路220は、MOSトランジスタ221、および電流源222を有しており、参照電圧VREFを生成する。MOSトランジスタ221のドレイン端子およびゲート端子は、第1電源電位Vddに接続されている。MOSトランジスタ221のソース端子は、電流源222の一端に接続されている。電流源222の他端は、第2電源電位（図2bでは、グランド）に接続されている。MOSトランジスタ221のソース端子及び電流源222の一端は、制御回路230の端子oに接続される。参照電圧生成回路220は、MOSトランジスタ221のソース端子から参照電圧VREFを出力する。
【００５１】
参照電圧生成回路220は、MOSトランジスタ221のサイズ、および電流源222の電流量の条件を調節することで、それぞれ増幅器111、および電圧−電流変換器124の直流電圧Imixer、IVIの所望な状態を再現する。即ち、参照電圧生成回路220は、増幅器111および電圧−電流変換器124のダミーとして動作する。参照電圧生成回路230は、増幅器111、および電圧−電流変換器124が理想的な状態で動作しているときの図2の接続部Qの第1電圧を出力する。
【００５２】
制御回路230は、抵抗231-1、231-2および演算増幅器232を備える。演算増幅器232の端子oには、MOSトランジスタ221のソース端子及び電流源222の一端が接続される。演算増幅器232の端子pは、図2aの接続部Qに接続される。演算増幅器232の出力端子は、抵抗231-1、231-2を介して、端子k、lと端子m、nとに接続されている。なお、端子kと端子m、端子lと端子nはそれぞれ短絡されている。
【００５３】
演算増幅器232の端子oには、参照電圧VREFが入力され、端子pには、図２ａの接続部Qの第1電圧が入力される。
【００５４】
制御部210のk、l端子には、外部からローカル信号が入力される。制御部210のm、n端子からは、演算増幅器232が出力する直流電圧とローカル信号とが重畳された信号が出力される。
【００５５】
制御部210は、m、n端子から、スイッチング回路122、インピーダンス素子121を介してp端子に至る帰還経路を持っている。接続部Qの電位が参照電圧VREFと異なっていた場合、演算増幅器232の仮想短絡効果により、接続部Qの電位と参照電圧VREFとが等しくなるようにm、n端子の直流電圧レベルが調整されることで直流電流ISWが変化し、結果として接続部Qの電位が所望の値となる。
【００５６】
本実施例の周波数変換回路120及び信号処理回路200によれば、実施例１と同様の効果を達成することができる。すなわち、本実施例の周波数変換回路120及び信号処理回路200によれば、ローカル信号が振幅が小さくても周波数変換可能であるとともに、消費電力の増加を抑制でき、変換利得や雑音特性を良好にすることができる。
【００５７】
また、本実施例の周波数変換回路120及び信号処理回路200によれば、増幅器111とインピーダンス素子121を介して電圧−電流変換器124とをつなぐ接続部Ｑにおける第1電位を所望の値に調整することができ、増幅器111を所望の範囲（所望の増幅率で線形に動作する範囲）で動作させることができる。
【００５８】
電圧−電流変換器124に流れる直流電流 IVIの大きさとスイッチング回路122に流れる直流電流ISWの大きさとの割合が所望の値となるように制御することができる。これにより、電圧−電流変換器124に流れる直流電流IVIの大きさを所望な値にすることができると共に、スイッチング回路122に流れる直流電流ISWを低減することができる。その結果、電圧−電流変換器124は、入力された電圧信号である増幅信号を線形に電流信号に変換することができ、スイッチング回路122は、ローカル信号の電圧振幅を小さくすることができるとともに、スイッチング回路122のトランジスタM2及びM3のソース端子とドレイン端子間に流れる直流電流に起因するスイッチング回路122の熱雑音も低減できる。
【実施例３】
【００５９】
次に、実施例3に係る信号処理回路300について説明する。図3は、信号処理回路300の回路図である。信号処理回路300は、増幅部310と周波数変換回路120とを備える。信号処理回路300は、増幅部310が２つの増幅器111-1、111-2を有する点で実施例１に係る信号処理回路100と異なる。
【００６０】
増幅器111-1、111-2の各構成は、実施例1で示した増幅器111の構成と同一である。
【００６１】
増幅器111-1のトランジスタM４のソース端子と増幅器111-2のトランジスタM4のドレイン端子とが互いに直流的に接続されている。また、増幅器111-1のソース端子と増幅器111-2のドレイン端子は周波数変換回路120のインピーダンス素子121に接続されている。
【００６２】
増幅器111-1のドレイン端子は、第1電源電位Ｖｄｄに接続され、増幅器111-2のソース端子は、第2電源電位（グランド）に接続されている。
【００６３】
また、増幅器111-1の入力端子ｃには、交流信号である入力信号f(ω1)が入力される。増幅器111-1の出力端子dは、増幅器111-2の入力端子cに接続されている。すなわち、増幅器111-1と増幅器111-2とは、高周波小信号処理の観点では縦続接続となっている。増幅器111-2の出力端子は、周波数変換回路120の電圧−電流変換器124のゲート端子に接続されている。
【００６４】
以下では、本実施例の信号処理回路300における電流の流れを直流と交流に分けて説明する。
【００６５】
まず、交流信号について説明する。
【００６６】
増幅器111-1には、交流信号である入力信号が入力される。入力信号は、増幅器111-1の入力端子に入力され、増幅器111-1によって増幅され、第１増幅信号に変換される。第1増幅信号は増幅器111-2に入力され、増幅器111-2によって増幅され、第2増幅信号に変換される。第2増幅信号は、増幅部310の出力信号として、周波数変換回路120の電圧−電流変換器124のトランジスタM1のゲート端子に入力される。
【００６７】
次に、直流信号について説明する。
【００６８】
増幅器111-1のトランジスタM4のソース端子―ドレイン端子間には、Iamp＋Imixerの直流電流が流れる。増幅器111-1は直流電流Iamp＋Imixerにより駆動する。直流電流Iamp＋Imixerのうち、Iampは、増幅器111-2のトランジスタM4のソース端子―ドレイン端子間を流れる。増幅器111-2は、Iampにより駆動する。直流電流Iamp＋Imixerのうち、残りのImixerは、インピーダンス素子121を介して電圧−電流変換器124に供給される。
【００６９】
以上、信号処理回路300によれば、増幅器111-1の駆動に使用した電流を後段の増幅器111-2の駆動にも使用することにより、消費電力低減につながる。また、実施例１と同様に、増幅器111-1の駆動に使用した電流を周波数変換器124に流用することにより、周波数変換回路の性能を改善しながらも追加的な電力消費を生じない回路を提供することができる。
【実施例４】
【００７０】
次に、実施例4に係る信号処理回路400について説明する。図4ａは、信号処理回路400を示す回路図であり、図4bは、信号処理回路400の増幅部410の増幅器411-1の一例を示す図である。実施例４に係る信号処理回路400は、図３に示す信号処理回路300に図２に示す制御部210を追加した構成を、さらに差動回路としたものである。
【００７１】
以下では、単相回路を差動回路とした場合の構成の違いを中心に信号処理回路400の説明を行う。
【００７２】
図4aに示す信号処理回路400は、増幅部410と周波数変換回路420とを備える。増幅部410は、増幅器411-1、411-2を備える。
【００７３】
増幅器411-1には、差動信号（正相信号と逆相信号）が入力される。
【００７４】
図4ｂに増幅器411-1の一例を示す。
【００７５】
増幅器411-1は、ゲート端子が入力端子c-1に入力され、ドレイン端子がインダクタンス素子L11を介して端子aに接続され、ソース端子が端子bに接続されたトランジスタM4-1と、ゲート端子が入力端子c-2に入力され、ドレイン端子がインダクタンス素子L12を介して端子ａに接続され、ソース端子が端子bに接続されたトランジスタＭ4-2を備える。端子d-1は、インダクタンス素子Ｌ1１とトランジスタM4-1との間に、コンデンサC11を介して接続される。端子d-2は、インダクタンス素子L12とトランジスタM4-2との間に、コンデンサC12を介して接続される。また、増幅器411-1は、一端が端子c-1及びトランジスタM4-1のゲート端子に接続され、他端にバイアス電圧VBIASが印加された抵抗R1と、一端が端子c-2及びトランジスタM4-2のゲート端子に接続され、他端にバイアス電圧VBIASが印加された抵抗R2とを有している。
【００７６】
増幅器411-1には、入力端子c-1、c-2から差動信号が入力される。差動信号のうち正相信号は入力端子c-1に入力され逆相信号は、入力端子c-2に入力される。トランジスタM4-1は、正相信号を増幅し、端子d-1から第1正相増幅信号 を出力する。トランジスタM4-２は、入力信号のうち逆相信号を増幅し、端子d-2から第1逆相増幅信号 を出力する。第1正相増幅信号と第1逆相増幅信号とを合わせて第1増幅信号と称する。
【００７７】
増幅器411-2の構成は、増幅器411-1の構成と同様である。増幅器411-2は、入力された第1増幅信号を増幅し、第2正相増幅信号及び第2逆相増幅信号（以下、第2増幅信号と称する）を出力する。
【００７８】
増幅器411-1の端子ｂは、トランジスタM4-1とM4-2の各ソース端子を接続することで交流的に接地している。増幅器411-2の端子ａは、増幅器411-1の端子ｂと接続することで交流的に接地している。
【００７９】
次に、周波数変換回路420の構成を説明する。
【００８０】
周波数変換回路420は、電圧−電流変換器424と、インピーダンス素子421と、スイッチング回路422と、電流−電圧変換回路123とを有する。
【００８１】
電圧−電流変換器424は、２つのトランジスタＭ1-1とＭ1-2とを備える。トランジスタM1-1は、第2正相増幅信号を電流信号に変換し、正相電流信号を出力する。トランジスタM1-2は、第2逆相増幅信号を電流信号に変換し、逆相電流信号を出力する。正相電流信号と逆相電流信号とを合わせて電流信号と称する。
【００８２】
スイッチング回路422は、４つのトランジスタＭ2-1、Ｍ2-2、Ｍ3-1、Ｍ3-2を備える。
【００８３】
トランジスタＭ2-1、Ｍ3-1には、ソース端子から正相電流信号が入力され、ゲート端子から正相ローカル信号が入力される。トランジスタＭ2-2、Ｍ3-2には、ソース端子から逆相電流信号が入力されると共に、ゲート端子から逆相ローカル信号が入力される。トランジスタM2-1、Ｍ3-1は、正相電流信号に正相ローカル信号を乗算し正相乗算信号を生成する。トランジスタM2-2、Ｍ3-2は、逆相電流信号に逆相ローカル信号を乗算することにより逆相乗算信号を生成する。正相乗算信号と逆相乗算信号とを合わせて乗算信号と称する。
【００８４】
電流−電圧変換回路123は、乗算信号を電圧に変換することで乗算電圧信号を生成する。
【００８５】
図4cに、インピーダンス素子421の回路構成の一例を示す。インピーダンス素子421は、コンデンサC3を備えない点を除き、実施例1のインピーダンス素子121と同じ構成である。
【００８６】
インピーダンス素子421は、一端が端子iに接続され、他端が端子h及び端子jに接続されたインダクタンス素子L3を有している。インピーダンス素子421は、スイッチング回路422と電圧−電流変換回器424とを直接接続するとともに、増幅部410とスイッチング回路422及び電圧−電流変換回器424とをインダクタンス素子L3を介して接続している。これにより、端子h-j間を交流的にも直流的にも低インピーダンスとすることができ、端子i-j間を交流的に高インピーダンス、直流的に低インピーダンスとすることができる。尚、インピーダンス素子421は、実施例1で示したインピーダンス素子121と異なり、コンデンサC3を設けて交流的に接地する必要がない。増幅器411-1には、正相信号と逆相の逆相信号が入力されるため、正相信号と逆相信号の交わる端子ｂでは、交流的に接地するためである。
【００８７】
本実施例の信号処理回路400は、差動信号を扱っている点を除き、実施例3の構成に制御部210を適用した場合と動作は同じである。
【００８８】
すなわち、増幅部411-1の駆動に用いた直流電流Imixerをインピーダンス素子421を介して電圧−電流変換器424に供給する。また、制御部210が接続部Qの電位と、スイッチング回路422に流れる電流とを制御することで、電圧−電流変換器424に流れる電流との割合を調節する。したがって、追加的な電力消費を生じることなく、回路全体として、低電圧のローカル信号で駆動でき、変換利得、および雑音特性の良好な信号処理回路が実現できる。
【００８９】
また、増幅器411-1の駆動に使用した直流電流を後段の増幅器411-2の駆動にも使用することができるため、消費電力低減を達成することができる。
【００９０】
なお、本実施例では、図3に示す信号処理回路300に制御部を適用した場合の構成を差動回路に変更しているが、図1から図3に示す信号処理回路を差動回路としてもよい。
【実施例５】
【００９１】
次に、実施例5に係る信号処理回路500について説明する。図5は、実施例5に係る信号処理回路500を示す図である。
【００９２】
信号処理回路500は、増幅部510と周波数変換回路120とを備える。信号処理回路500は、実施例1に係る信号処理回路100と異なり、増幅部510が、Ｎ個の増幅器111-1〜111-N（Nは3以上の整数）を備える。その他の構成は、実施例1で説明した信号処理回路100と同様である。
【００９３】
増幅器111-1〜111-Nの各構成は、実施例1で説明した増幅器111の構成と同様である。
【００９４】
増幅器111-1〜111-Nの第k（kは、0<k<Nの整数）番目の増幅器111-kのドレイン端子は、第k+1番目の増幅器111−k+1のゲート端子に接続されており、増幅器111-kで増幅した増幅信号を増幅器111-k ＋1が増幅する。交流電流で考えると、増幅器111-1〜111-Nは互いに縦続接続となっている。
【００９５】
増幅器111-1〜111-N のうち、M個の増幅器111-1〜111-M（Mは2以上N以下の整数）は、回路内に設けられたトランジスタのドレイン端子が、それぞれ第1電源電位（Vdd）に接続している。また、増幅器111-1〜111-Mのトランジスタのソース端子が互いに接続されている。したがって、増幅器111-1〜111-Mのトランジスタは、直流電流で考えると互いに直流的に並列に接続している。増幅器111-1〜111-Mを、上段の増幅段と称する。
【００９６】
増幅器111-1〜111-Nのうち、N−M個の増幅器111-M＋1〜111-N（下段の増幅段と称する。）は、回路内に設けられたトランジスタのドレイン端子が互いに接続されている。下段の増幅段のトランジスタのソース端子は第2電源電位（グランド）に接続されている。したがって、下段の増幅段は、直流電流で考えると直流的に互いに並列に接続している。下段の増幅段のトランジスタのドレイン端子は、上段の増幅段のトランジスタのソース端子と共通接続されている上段の増幅段と下段の増幅段とは、直流信号で考えると、直流的に直列に接続している。
【００９７】
また、上段の増幅段のトランジスタのソース端子と下段の増幅段のドレイン端子は、周波数変換回路120のインピーダンス素子121を介して電圧-電流変換器124に接続されている。電圧-電流変換器124は、直流信号で考えると、上段の増幅段と直流的に直列で接続され、下段の増幅段と直流的に並列に接続されている。
【００９８】
なお、図5からわかるように、電圧-電流変換器124は、インピーダンス素子121を介してスイッチング回路122とも直流的に直列に接続されている。
【００９９】
以下、増幅部510に流れる電流を直流と交流に分けて説明する。
【０１００】
まず、交流信号の流れを説明する。
【０１０１】
増幅器111-1には端子cを介して交流信号である入力信号が入力される。増幅器111-1は、入力信号を増幅し、第1増幅交流信号を生成し、端子dから出力する。第１増幅交流信号は、増幅器111-2の端子cに入力される。増幅器111-2は、第１増幅交流信号を増幅し、第2増幅交流信号を生成し、端子dから出力する。以下、増幅器111-3〜111-Mも同様の処理を行い、増幅器111-Mは、第M増幅交流信号を生成する。第M増幅交流信号は、下段の増幅器111-M＋1の端子cに入力される。増幅器111-M＋1は、第M増幅交流信号を増幅し、第M＋1増幅交流信号を生成し、端子dから出力する。第M＋1増幅交流信号は、増幅器111-M＋2の端子cに入力される。増幅器111- M＋2は、第M＋1増幅交流信号を増幅し、第M＋2増幅交流信号を生成し、端子dから出力する。以下、増幅器111- M＋3〜111-Nも同様の処理を行い、増幅器111-Nは、第N増幅交流信号を生成する。第N増幅交流信号は、増幅部510の出力信号(増幅信号と称する。)として、周波数変換回路120の電圧−電流変換器124のトランジスタM1のゲート端子に入力される。これ以降の交流信号の流れは、実施例1と同様であるため、説明を省略する。
【０１０２】
次に、直流信号の流れを説明する。
【０１０３】
上段の増幅段のトランジスタのドレイン端子―ソース端子間をそれぞれ直流電流Imixer、Iamp1、Iamp2、・・IampMが流れたとする。この場合、上段の増幅段からImixer＋Iamp1＋Iamp2＋・・IampMが出力される。Imixer＋Iamp1＋Iamp2＋・・IampMの一部の電流（Imixer）は、電圧−電流変換器124に供給され、残りの電流（Iamp1＋Iamp2＋・・IampM）は下段の増幅段の111-M＋1〜111-Nのトランジスタのドレイン端子―ソース端子間を流れる。
【０１０４】
ここで、実施例１と同様に、スイッチング回路122に流れる直流電流の総量が、ISWであるとする。この直流ISWは、インピーダンス素子121を介して直列に接続された電圧−電流変換器124にも入力される。したがって、以上より、電圧−電流変換器124には直流電流ISW＋Imixerが流れる。
【０１０５】
本実施例にかかる信号処理回路500及び周波数変換回路120によれば、電圧−電流変換器124に流れる直流電流 IVIは、増幅部510から入力される直流電流Imixer分だけ、スイッチング回路122に流れる直流電流ISWと比べて大きくなる。したがって、電圧−電流変換器124の線形性を保ちながら、スイッチング回路122で発生する雑音を減少させ、またスイッチング回路122の駆動に必要なローカル信号の振幅も低くすることができる。
【０１０６】
また、本実施例にかかる信号処理回路500によれば、上段の増幅段の増幅器の駆動に使用した直流電流（Iamp1＋Iamp2＋・・IampM）を下段の増幅段の増幅器の駆動にも使用することができるため、増幅部510の消費電力低減を達成することができる。
【０１０７】
（第１変形例）
次に、実施例5の第１変形例の信号処理回路600について、説明する。図６は、実施例5の第1変形例の信号処理回路600の回路図である。図6に示すように、第１変形例の信号処理回路600は、実施例5の信号処理回路500と比べて、制御部210を更に備える点が異なる。
【０１０８】
制御部210の構成及び機能は、実施例2の信号処理回路200の制御部210の構成及び機能と同様である。ただし、信号処理回路600の制御部210は、実施例2の信号処理回路200と比べて、接続部Qの電位を決める参照電圧Vrefの条件が異なる。実施例2の信号処理回路200においては、参照電圧Vrefの条件は増幅器111が所望の動作を行うために必要な電位であるとしたが、信号処理回路600においては、参照電圧Vrefを増幅器111-1〜111-Nが所望の動作を行うために必要な電位とする。
【０１０９】
より詳細に説明すると、実施例2の信号処理回路200では、接続部Qの電位は、増幅器111のトランジスタのソース端子の電位を決めるものであったが、信号処理回路600では、接続部Qの電位は、上段の増幅段の増幅器111-1〜111-Mのトランジスタのソース端子の電位を決めるとともに、下段の増幅段の増幅器111-M＋1〜111-Nのトランジスタのドレイン端子の電位を決める。したがって、参照電圧Vrefは、接続部Qの電位が、上段の増幅段のトランジスタが所望な動作が可能になるようなソース端子の電位となり、かつ、下段の増幅段のトランジスタが所望な動作が可能になるようなドレイン端子の電位となるような電圧とする。
【０１１０】
（第2変形例）
次に、実施例5の第2変形例の信号処理回路700について説明する。図7は、実施例5の第2変形例の信号処理回路700の回路図である。図7に示すように、第１変形例の信号処理回路600の構成を更に差動回路としたものである。差動回路については、実施例４で説明しているため、説明は省略する。尚、信号処理回路700は、実施例4で説明した信号処理回路と比べて、増幅器をＮ個の増幅器411-1〜411-Ｎにしたこと以外は、同様の構成である。
【０１１１】
（第３変形例）
次に、実施例5の第3変形例の信号処理回路800について説明する。図8は、実施例5の第3変形例の信号処理回路800の回路図である。
【０１１２】
実施例5の信号処理回路500では、増幅部510が複数の増幅器111-1〜111-Nを有しており、第k番目の増幅器が増幅した信号を第k+1番目の増幅器が増幅する構成としていたが、本変形例の増幅部810は、各増幅器111-1〜111-Nに異なる信号が入力され、異なる信号を増幅する。
【０１１３】
すなわち、増幅器111-1〜111-Nは、第k（kは、0<k<Nの整数）番目の増幅器111-kのドレイン端子が、第k+1番目の増幅器111-k+1のゲート端子に接続されていない。その他の構成は、信号処理回路500と同様である。
【０１１４】
以下では、信号処理回路800の増幅部810の交流信号の流れを説明する。周波数変換回路120に流れる交流信号及び、増幅部に流れる直流信号は、信号処理回路500と同様であるため、説明は省略する。
【０１１５】
増幅器111-1〜111-N−１には、それぞれ、外部から端子cにより交流信号INPUT1〜INPUTn-1が入力される。増幅器111-1〜111-N−１は、それぞれ、交流信号INPUT1〜INPUTn-1を増幅し、増幅交流信号OUTPUT1〜OUTPUTn-1を生成する。増幅器111-1〜111-N−１は、それぞれ、端子dより外部に増幅交流信号OUTPUT1〜OUTPUTn-1を出力する。
【０１１６】
図8の例では、増幅器111-Nは、端子cから入力された入力信号INPUTNを増幅し、増幅信号を生成する。増幅器111-Nは、増幅信号を端子dから出力し、電圧−電流変換器124のトランジスタM1のゲート端子に出力する。
【０１１７】
尚、以上の例では、すべての増幅器111-1〜111-Nがそれぞれ異なる信号を増幅する例について説明したが、いくつかの増幅器を縦続接続し、入力信号を順次増幅する構成としてもよい。即ち、増幅器111-1〜111-Nのいくつかは、第k（kは、0<k<Nの整数）番目の増幅器111-kのドレイン端子が、第k+1番目の増幅器111-k+1のゲート端子に接続される構成としてもよい。
【０１１８】
また、図8の例では、増幅器111-Nが生成した増幅信号を電圧−電流変換器124に入力する構成について示したが、他の増幅器111-1〜111-N-1が生成した増幅交流信号を電圧−電流変換器124の入力としてもよい。
【０１１９】
（第4変形例）
次に、実施例5の第4変形例の信号処理回路900について、図９を用いて説明する。
【０１２０】
信号処理回路900は、上段の増幅段と下段の増幅段とが、交流信号に関して、縦続接続されていない点で信号処理回路500と異なる。また、信号処理回路900は、実施例5の信号処理回路500と異なり、下段の増幅段で入力信号を増幅し、上段の増幅段で周波数変換回路920の出力である乗算電圧信号を増幅する。以下では、これらの点について詳細に説明する。
【０１２１】
まず、増幅部910の構成を説明する。増幅部910は、上段の増幅段と下段の増幅段とが、交流信号に関して、縦続接続されていない。具体的には、すなわち、上段の増幅段の増幅器111-Mのドレイン端子と、下段の増幅段の増幅器111-M＋1のゲート端子とが接続されていない。なお、上段の増幅器111-1〜111-Mは、すべて縦続接続されている。すなわち、第k（kは、0<k<Mの整数）番目の増幅器111-kのドレイン端子は、第k+1番目の増幅器111-k+1のゲート端子に接続されている。また、下段の増幅器111-M＋1〜111−Nは、については、すべて縦続接続されている。すなわち、第k（kは、M<k<Nの整数）番目の増幅器111-kのドレイン端子は、第k+1番目の増幅器111-k+1のゲート端子に接続されている。
【０１２２】
また、上段の増幅段の増幅器411-1の端子cは、インピーダンス素子930を介して電流-電圧変換回路123の端子f、gに接続されている。また、下段の増幅段の増幅器411-M＋1の端子cには、入力信号が入力される。下段の増幅段の増幅器411-Nの端子dは、電圧-電流変換器424に接続されている。
【０１２３】
次に、交流信号の流れを説明する。尚、直流信号の流れは、信号処理回路500と同様であるため、説明は省略する。
【０１２４】
入力信号は、下段の増幅器411-M＋1の端子cから入力される。増幅器411-M＋1〜増幅器411-Ｎは、入力信号を増幅し、増幅器411-Ｎの端子dから増幅信号を出力する。増幅信号は、電圧−電流変換器124に出力される。次に、増幅信号は、周波数変換回路920により乗算電圧信号に変換される。次に、乗算電圧信号は、インピーダンス素子930を介して上段の増幅器411-1の端子cに入力される。上段の増幅器411-1〜増幅器411-Ｍは、乗算電圧信号を増幅し、増幅器411-Ｍの端子dから増幅された乗算電圧信号を出力する。すなわち、第4変形例の信号処理回路900では、下段の増幅器411-M＋1〜増幅器411-Ｎが、周波数変換回路920の前段の増幅部として動作し、上段の増幅器411-1〜増幅器411-Ｍを後段の増幅部として動作する構成である。
【０１２５】
尚、上段の増幅器411-1〜411-Mを周波数変換回路920の前段の増幅部として動作させ、下段の増幅器411-M＋1〜増幅器411-Ｎを後段の増幅部として動作させる構成としても良い。
【実施例６】
【０１２６】
次に、図10を用いて実施例6に係る受信機1500を説明する。
【０１２７】
実施例6に係る受信機1500は、信号処理回路400をLNA（低雑音増幅器）内蔵ミキサとして用いた受信機であり、スーパーヘテロダイン方式の直交復調機能を備えた受信機である。
【０１２８】
受信機1500は、高周波信号（入力信号）を受信するアンテナ1510と、第１ローカル信号を生成する第1局部発振器1520と、入力信号を増幅して、増幅信号を生成するとともに、増幅信号に第１ローカル信号を乗算することにより乗算電圧信号を生成する信号処理回路400と、第2局部発振信号を生成する第2局部発振器1560と、第2局部発振信号の位相を90度ずらした第3局部発振信号を生成する移相器1570と、乗算電圧信号に第2ローカル信号を乗算して第１復調信号を生成するミキサ1530-1と、乗算電圧信号に第３ローカル信号を乗算して第2復調信号を生成するミキサ1530-2と、第１復調信号から所望帯域の信号を抽出し、第１抽出信号を生成するローパスフィルタ1540-1と、第２復調信号から所望帯域の信号を抽出し、第２抽出信号を生成するローパスフィルタ1540-2と、第１抽出信号を増幅し、第１出力信号を生成する可変利得増幅器1550-1と、第２抽出信号を増幅し、第２出力信号を生成する可変利得増幅器1550-1とを備えている。第１出力信号及び第２出力信号は、図示しない信号処理部に対して、出力される。信号処理部は、出力信号に対してＡ／Ｄ変換等の信号処理を行う。
【０１２９】
尚、信号処理回路400は、図4に示すように、入力信号を増幅して、増幅信号を生成する増幅部410と、増幅信号から乗算電圧信号を生成する周波数変換回路420とを含む構成である。
【０１３０】
本実施例の受信機1500によれば、信号処理回路400をLNA（低雑音増幅器）内蔵ミキサとして用いることにより、追加的な電力消費を生じることなく、低電圧のローカル信号で駆動でき、変換利得、および雑音特性の良好なミキサを実現できる。
【０１３１】
尚、本実施例では、受信機1500について、信号処理回路400を用いる構成としたが、信号処理回路100〜900いずれの信号処理回路を用いても良い。
【０１３２】
また、本実施例では、受信機1500は、スーパーヘテロダイン方式の直交復調機能を備えた受信機としたが、受信機の構成はこれに限られない。
【０１３３】
なお、本発明は上記の実施形態のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
100、200、300、400、500、600、700、800、900・・・信号処理回路、
110、310、410、510、810、910・・・増幅部、
111、111-1、111-2、411-1、411-2、111-M、111-Ｍ＋1、111-N、411-M、411-Ｍ＋1、411-N・・・増幅器、
120、420、920・・・周波数変換回路、 
121、421、930・・・インピーダンス素子、
122、422・・・スイッチング回路、
123・・・電流−電圧変換回路、
123ａ、123b・・・電流源、
124、424・・・電圧−電流変換器、
130・・・接続部、
210・・・制御部、
220・・・参照電圧生成回路、
221・・・MOSトランジスタ、
222・・・電流源、
230・・・制御回路、
232・・・演算増幅器、
231-1、231-2・・・抵抗、
540、740、840・・・M個の増幅器のソース端子、
1500・・・受信機、
1510・・・アンテナ、
1520・・・第１局部発振器、
1 560・・・第2局部発信器、
1530-1、1530-2・・・ミキサ、
1540-1、1540-2・・・ローパスフィルタ、
1550-1、1550-2・・・可変利得増幅器、
1570・・・移相器
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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