专利名称：振幅调整电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及振幅调整电路。
背景技术：
在办公室的LAN和汽车的车载网络等的通信网络中，由种种不同标准的信号进行设备间的数字信号的传送。即，通信网络，不仅具有相互连接计算机及其外围设备的形态，而且也正在用于计算机以外的各种数字设备的连接。车载网络是其一个例子，例如，作为该车载网络的1个标准，提出了MOST(Media Oriented System Transport面向媒体的系统传输)系统的方案。在MOST系统中，构成环状的车载网络，使汽车导航系统、CD/DVD唱机、扬声器、显示器、电话机等的各种设备与车载网络连接。例如，经过车载网络将CD唱机再生的数字信号传送到扬声器。而且，以在扬声器中将数字信号变换成声音进行输出的形态加以利用。
此外，作为在通信网络内的数字信号的传送方式，为直接传送数字信号的基带方式、和传送用数字信号调制载波得到的模拟信号的宽带方式。这里，作为一种宽带方式，我们详细述说振幅偏移键控(Amplitude ShiftKeying)方式。
图8是表示已有的ASK调制电路的构成的图。此外，图8所示的已有的ASK调制电路，输入作为串行的数字数据的发送数据D，生成与发送数据D的位值的时间变化相应地振幅变化的ASK调制信号S，输出到网络。
下面，我们一面适当参照图9所示的已有ASK调制电路的主要信号的波形图，一面说明图8所示的ASK调制电路的构成。
基准时钟生成电路10生成与发送数据D的位速率同步的频率的时钟信号CL。即，当令发送数据D的位速率为“r(bps)”时，时钟信号CL的频率为“n(自然数)×r(Hz)”。
放大器12、14，分别输入矩形波状的时钟信号CL，按照预定增益设定它的振幅电平。例如，放大器12、14，分别将接地电位(0电平)作为基准，生成在峰侧和谷侧幅度振荡的矩形波状的时钟信号CL1、CL2(请参照图9(a)、(b))。此外，以相互振幅电平不同的方式设定时钟信号CL1、CL2。
切换控制电路20与时钟信号CL同步地锁存发送数据D的位值，根据该锁存的位值，生成用于控制开关电路16、18的接通/断开的控制信号SW(请参照图9(c))。
开关电路16、18，根据从切换控制电路20供给的控制信号SW，分别相辅地接通/断开。例如，当控制信号SW为H电平时，开关电路16断开，且开关电路18接通，当控制信号SW为L电平时，开关电路16接通，开关电路18断开。此外，将合成开关电路16、18的各输出后的信号输入到LPF22。
LPF22除去包含在合成开关电路16、18的各输出后的信号中的高频成分，生成平滑的正弦波状的ASK调制信号S(请参照图9(e))。
此外，作为这种已有的ASK调制电路，在如下所示的专利文献1中已经公开。
可是，作为设定图8所示放大器12、14那样的输出信号的振幅电平的电路(以下，称为已有的“振幅设定电路”。)，放大器内部的电路元件具有温度特性，存在着各增益随温度变化而变化的问题。结果，设定了振幅电平的输出信号伴随着温度变化发生零散偏差。又，当变更输出信号的振幅电平时，需要置换到具有与其相应的增益的放大器。
因此，采用不是上述振幅设定电路那样的固定增益型的放大器，而是称为电阻阶梯(ladder)型的电子调节器(volume)和衰减器等的，可以通过选择电阻任意调整输出信号的振幅电平的电路(以下，称为已有的“振幅调整电路”。)的情形是很多的。但是，众所周知，已有的振幅调整电路与已有的振幅设定电路同样，容易受到温度变化的影响，输出信号的振幅电平变动大。再有，已有的振幅调整电路具有通过选择有限个数的电阻调整输出信号的振幅电平的结构，对非常细微的振幅电平的调整，制约很大，并且也存在着难以任意选择后级电路的工作基准电压那样的问题。进一步，已有的振幅调整电路，其构成自身复杂，也产生了作为整个系统的规模变大的问题。
专利文献1日本特开2001-119442号专利公报。
发明内容
以解决上述课题为主的本发明，在调整与输入信号相应的输出信号的振幅电平的振幅调整电路中，包括可变电流源(11)，其生成可变电流；反相器单元，其通过在源流电源线和汇流电源线之间将成为相互相反的导电型的第1导电型晶体管(M1)和第2导电型晶体管(M2)串联连接而构成，生成使输入信号的逻辑电平反相的输出信号；第1源流侧电流反射镜单元，其设置在所述源流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第1源流侧晶体管中，让一方的第1源流侧晶体管(Q6)成二极管连接，而将另一方的第1源流侧晶体管(Q7)设置在所述源流电源线和所述第1导电型晶体管(M1)之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方的第1源流侧晶体管(Q6)；第1汇流侧电流反射镜单元，其设置在所述汇流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第1汇流侧晶体管中，让一方的第1汇流侧晶体管(Q8)成二极管连接，而将另一方的第1汇流侧晶体管(Q9)设置在所述第2导电型晶体管(M2)和所述汇流电源线之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方的第1汇流侧晶体管(Q8)；第2汇流侧电流反射镜单元，其设置在所述汇流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第2汇流侧晶体管中，让一方的第2汇流侧晶体管(Q15)成二极管连接，而将另一方的第2汇流侧晶体管(Q14)设置在所述另一方的第1源流侧晶体管(Q7)与所述第1导电型晶体管(M1)的连接部分和所述汇流电源线之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方和所述另一方的第2汇流侧晶体管(Q15、Q14)并且该电流也在所述另一方的第1源流侧晶体管(Q7)中流过；和第2源流侧电流反射镜单元，其设置在所述源流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第2源流侧晶体管中，让一方的第2源流侧晶体管(Q5)成二极管连接，而将另一方的第2源流侧晶体管(Q4)设置在所述源流电源线、所述第2导电型晶体管(M2)和所述另一方的第1汇流侧晶体管(Q9)的连接部分之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方和所述另一方的第2源流侧晶体管(Q5、Q4)并且该电流也在所述另一方的第1汇流侧晶体管(Q9)中流过。根据所述可变电流调整所述输出信号的振幅电平，并且使分别流过所述一方和所述另一方的第1源流侧晶体管(Q6、Q7)的电流相等，而且使分别流过所述一方和所述另一方的第1汇流侧晶体管(Q8、Q9)的电流相等。
根据本发明，则能够提供通过单纯的结构可以调整振幅电平并且能够实现经过调整的振幅电平对温度变化的稳定性的振幅调整电路。
图1是表示有关本发明第1实施方式的第1振幅调整电路的构成图。
图2是表示有关本发明第1实施方式的第1振幅调整电路中，输入信号VIN1的波形和对其作出应答的输出信号VOUT1的波形图。
图3是表示有关本发明第2实施方式的第2振幅调整电路的构成图。
图4是表示有关本发明第2实施方式的第2振幅调整电路中，输入信号VIN1和可变电压V5的波形以及对其作出应答的输出信号VOUT1的波形图。
图5是表示有关本发明第3实施方式的第3振幅调整电路的构成图。
图6是表示呈现正温度特性的电阻元件和呈现负温度特性的电阻元件各自的温度特性的例子的图。
图7是表示当串联连接和并联连接呈现正温度特性的电阻元件和呈现负温度特性的电阻元件时各自的温度特性的例子的图。
图8是表示已有的ASK调制电路的构成图。
图9是表示已有的ASK调制电路的主要信号的波形图。
图中10-基准时钟生成电路，12、14-放大器，16、18-开关电路，20-切换控制电路，22-LPF，50-后级放大电路，100-第1振幅调整电路，105-可变电流源，110-第1电流反射镜单元，120-第2电流反射镜单元，130-第3电流反射镜单元，140-第4电流反射镜单元，150-反相器单元，160-第5电流反射镜单元，170-第6电流反射镜单元，180-基准电压施加单元，200-第2振幅调整电路，205-可变电压源，210-电压电流变换单元，300-第3振幅调整电路，310-温度特性校正单元。
具体实施例方式
<第1实施方式>
＝＝＝第1振幅调整电路的构成/工作＝＝＝图1是表示与本发明第1实施方式有关的第1振幅调整电路100的构成图。此外，第1振幅调整电路100调整使矩形波状的输入信号VIN1逻辑反相的输出信号VOUT1的振幅电平。例如，将第1振幅调整电路100用为调整ASK调制电路中的时钟信号的振幅电平的电路(例如图8所示的放大器12、14)。
第1电流反射镜单元110是通过将设置在电源电位Vcc的源流(source)电源线侧的第1晶体管Q1、第2晶体管Q2、第3晶体管Q3各自的控制电极(例如，后述的基极电极)并联连接，并且让第1晶体管Q1成二极管连接而构成。根据该构成，可变电流源105的可变电流I1流过成二极管连接的第10晶体管Q10，分别将可变电流I1复制到第1到第3晶体管Q1、Q2、Q3中。
此外，在本实施方式中，作为第1到第3晶体管Q1、Q2、Q3，采用PNP型双极晶体管。因此，在第1到第3晶体管Q1、Q2、Q3中，各发射极电极与源流电源线共同连接，并将各基极电极共同连接起来。又，通过使第1晶体管Q1的基极电极和集电极电极短路，实现它的二极管连接。进一步，将第1晶体管Q1和第11晶体管Q11设置成在源流电源线和汇流(sink)电源线之间串联连接起来。根据该构成，可变电流I1被复制作为第1到第3晶体管Q1、Q2、Q3的集电极电流。
第2电流反射镜单元120是通过将设置在接地电位Gnd的汇流电源线侧的第11晶体管Q11、第12晶体管Q12、第13晶体管Q13各自的控制电极(例如，后述的基极电极)并联连接，并且让第11晶体管Q11成二极管连接而构成。根据该构成，可变电流源105的可变电流I1流过成二极管连接的第10晶体管Q10，分别将可变电流I1复制到第11到第13晶体管Q11、Q12、Q13中。
此外，在本实施方式中，作为第11到第13晶体管Q11、Q12、Q13，采用NPN型双极晶体管。因此，在第11到第13晶体管Q11、Q12、Q13中，各发射极电极与汇流电源线共同连接，并将各基极电极共同连接起来。又，通过使第11晶体管Q11的基极电极和集电极电极短路，实现它的二极管连接。根据该构成，可变电流I1被复制作为第11到第13晶体管Q11、Q12、Q13的发射极电流。
进一步，在本实施方式中，作为第10晶体管Q10，采用PNP型双极晶体管。因此，在第10晶体管Q10中，向集电极电极供给可变电流源105的可变电流I1，使发射极电极与汇流电源线连接，进一步，通过使基极电极和集电极电极短路，实现它的二极管连接。又，第10晶体管Q10的基极电极与第2电流反射镜单元120中的第11到第13晶体管Q11、Q12、Q13的各基极电极共同连接。根据该构成，可变电流源105的可变电流I1流过第10晶体管Q10，分别复制可变电流I1作为第1到第3晶体管Q1、Q2、Q3的集电极电流，又，作为第11到第13晶体管Q11、Q12、Q13的发射极电流。此外，当作为第10晶体管Q10，采用NPN型双极晶体管时，可变电流源105和第10晶体管Q10形成与第1电流反射镜单元110侧连接的构成。
第3电流反射镜单元130是与本发明有关的“第1源流侧电流反射镜单元”的一个实施方式。第3电流反射镜单元130由与第2晶体管Q2的汇流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第6晶体管Q6(“一方的第1源流侧晶体管”)和自身的控制电极(例如，后述的基极电极)与第6晶体管Q6的控制电极(例如，后述的基极电极)连接的第7晶体管Q7(“另一方的第1源流侧晶体管”)构成。根据该构成，复制了可变电流I1的第2晶体管Q2的集电极电流流过第6晶体管Q6。
此外，在本实施方式中，作为第6、第7晶体管Q6、Q7，采用NPN型双极晶体管。因此，分别将第6、第7晶体管Q6、Q7的基极电极之间共同连接起来。又，在第6晶体管Q6中，集电极电极与第2晶体管Q2的集电极电极连接，发射极电极经过第电阻元件R1与基准电压施加单元180连接，进一步，通过使集电极电极和基极电极短路，实现它的二极管连接。另一方面，在第7晶体管Q7中，集电极电极与源流电源线连接，发射极电极与反相器单元150的第1导电型晶体管M1的源流电源线侧的电极(例如，后述的源极电极)连接。
第4电流反射镜单元140是与本发明有关的“第1汇流侧电流反射镜单元”的一个实施方式。第4流镜单元140由与第12晶体管Q12的源流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第8晶体管Q8(“一方的第1汇流侧晶体管”)和自身的控制电极(例如，后述的基极电极)与第8晶体管Q8的控制电极(例如，后述的基极电极)连接的第9晶体管Q9(“另一方的第1汇流侧晶体管”)构成。根据该构成，复制了可变电流I1的第12晶体管Q12的发射极电流流过上述第8晶体管Q8。
此外，在本实施方式中，作为第8、第9晶体管Q8、Q9，采用PNP型双极晶体管。因此，分别将第8、第9晶体管Q8、Q9的基极电极共同连接起来。又，在第8晶体管Q8中，集电极电极与第12晶体管Q12的集电极电极连接，发射极电极经过第2电阻元件R2与基准电压施加单元180连接，进一步，通过使集电极电极和基极电极短路，实现它的二极管连接。另一方面，在第9晶体管Q9中，集电极电极与源流电源线连接，发射极电极与反相器单元150的第2导电型晶体管M2的汇流电源线侧的电极(例如，后述的源极电极)连接。
反相器单元150是通过将与第7晶体管Q7的汇流电源线侧串联连接的第1导电型晶体管M1和与第9晶体管Q9的源流电源线侧串联连接的第2导电型晶体管M2串联连接起来构成的。此外，第1和第2导电型晶体管，例如，如P型MOS晶体管和N型MOS晶体管那样，具有相互相反的导电型。
在反相器单元150中，第7晶体管Q7的发射极电流流过第1导电型晶体管M1并且第9晶体管Q9的发射极电流流过第2导电型晶体管M2。进一步，反相器单元150生成具有在通过根据矩形波状电压V1的输入信号VIN1的逻辑电平而让第1导电型晶体管M1导通所得到的第7晶体管Q7的发射极电流电平相应的一方的逻辑电平(H电平)，或者通过让第2导电型晶体管M2导通所得到的第9晶体管Q9的发射极电流电平相应的另一方的逻辑电平(L电平)中某一方的输出信号VOUT1。将该输出信号VOUT1输入到直接与反相器单元150连接的后级放大电路50。此外，后级放大电路50是当输入边沿变化时流过电流，进行预定的放大工作的电路。
此外，在本实施方式中，作为第1导电型晶体管M1和第2导电型晶体管M2，采用电压驱动的MOS型晶体管。即，在第1导电型晶体管M1和第2导电型晶体管M2中，分别将栅极电极之间，漏极电极之间连接起来。又，在第1导电型晶体管M1中，源极电极与晶体管Q7的发射极电极连接。另一方面，在第2导电型晶体管M2中，源极电极与晶体管Q9的发射极电极连接。
第5电流反射镜单元160是与本发明有关的“第2汇流侧电流反射镜单元”的一个实施方式。第5电流反射镜单元160由与第3晶体管Q3的汇流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第15晶体管Q15(“一方的第2汇流侧晶体管”)、自身的控制电极(例如，后述的基极电极)与第15晶体管Q15的控制电极(例如，后述的控制电极)连接的第14晶体管Q14(“另一方的第2汇流侧晶体管”)构成。又，第14晶体管Q14的源流电源线侧与第7晶体管Q7和第1导电型晶体管M1的连接部分共同连接起来。根据该构成，复制了可变电流I1的第3晶体管Q3的集电极电流流过第15晶体管Q15，并且将第15晶体管Q15的电流复制到第14晶体管Q14中，而且，第14晶体管Q14的电流成为从第17晶体管Q17吐出的吐出电流(源流电流)。
此外，在本实施方式中，作为第14、第15晶体管Q14、Q15，采用NPN型双极晶体管。因此，分别将第14、第15晶体管Q14、Q15的基极电极之间共同连接起来。又，在第15晶体管Q15中，集电极电极与晶体管Q3的集电极电极连接，发射极电极与汇流电源线连接，进一步，通过使集电极电极和基极电极短路，实现它的二极管连接。另一方面，在第14晶体管Q14中，将集电极电极与晶体管Q7的发射极电极和第1导电型晶体管M1的源极电极共同连接起来，发射极电极与汇流电源线连接。
第6电流反射镜单元170是与本发明有关的“第1源流侧电流反射镜单元”的一个实施方式。第6电流反射镜单元170由与第13晶体管Q13的源流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第5晶体管Q5(“一方的第2源流侧晶体管”)、和自身的控制电极(例如，后述的基极电极)与第5晶体管Q5的控制电极连接的第4晶体管Q4(“另一方的第2源流侧晶体管”)构成。又，第4晶体管Q4的汇流电源线侧与第2导电型晶体管M2和第9晶体管Q9的连接部分共同连接起来。根据该构成，复制了可变电流I1的第13晶体管Q13的电流流过第5晶体管Q5，并且将第5晶体管Q5的集电极电流复制到第4晶体管Q4，而且，第4晶体管Q4的集电极电流成为吸入到第9晶体管Q9的吸入电流(汇流电流)。
此外，在本实施方式中，作为第4、第5晶体管Q4、Q5，采用PNP型双极晶体管。因此，分别将第4、第5晶体管Q4、Q5的基极电极之间共同连接起来。又，在第5晶体管Q5中，集电极电极与第13晶体管Q13的集电极电极连接，发射极电极与源流电源线连接，进一步，通过使集电极电极和基极电极短路，实现它的二极管连接。另一方面，在第4晶体管Q4中，将集电极电极与第9晶体管Q9的发射极电极和第2导电型晶体管M2的源极电极共同连接起来，发射极电极与源流电源线连接。
在呈现上述构成的第1振幅调整电路100中，首先，我们着眼于第2电流反射镜单元120、第4电流反射镜单元140、第6电流反射镜单元170，进一步着眼于反相器单元150进行说明。
分别复制可变电流源105的可变电流I1，作为第2电流反射镜单元120中的第11到第13晶体管Q11、Q12、Q13的发射极电流。接着，复制了可变电流I1的第12晶体管Q12的发射极电流流过第4电流反射镜单元140的第8晶体管Q8。这里，设定流过第8晶体管Q8的电流概略地与可变电流源105的可变电流I1相等。
另一方面，复制了可变电流I1的第13晶体管Q13的发射极电流流过第6电流反射镜单元170的第5晶体管Q5。这里，设定流过第5晶体管Q5的电流概略地与可变电流源105的可变电流I1相等。进一步，在第6电流反射镜单元170内，复制第5晶体管Q5的集电极电流作为第4晶体管Q4的集电极电流。该第4晶体管Q4的集电极电流成为吸入到第9晶体管Q9的吸入电流。此外，设定该吸入电流概略地与可变电流源105的可变电流I1相等。
根据上述的说明，在第4电流反射镜单元140内，设定第8晶体管Q8的发射极电流和第9晶体管Q9的发射极电流(汇流电流)概略地相等。结果，也同样设定第8晶体管Q8的VBE(基极/发射极间电压)和第9晶体管Q9的VBE(基极/发射极间电压)概略地相等。即，通过调整可变电流源105的可变电流I1的单纯的结构，可以任意地调整第9晶体管Q9的发射极电流和VBE。进一步，通过可以任意地调整第9晶体管Q9的发射极电流和VBE，又也同样可以任意地调整构成反相器单元150的第2导电型晶体管M2的源极电压，因而，反相器单元150的输出信号VOUT1的谷侧振幅电平也同样可以任意地调整。
进一步，伴随着概略相等地设定第8晶体管Q8和第9晶体管Q9的发射极电流和VBE，能够使由第8晶体管Q8和第9晶体管Q9之间的温度特性不同引起的第9晶体管Q9的发射极电流和VBE的变化稳定化。此外，第8晶体管Q8的VBE由基准电压施加单元180施加的基准电压和第2电阻元件R2的电压决定。结果，使构成反相器单元150的第2导电型晶体管M2的源极电压及其温度变化稳定化，因而，反相器单元150的输出信号VOUT1的谷侧振幅电平不因温度变化而变化，达到稳定化。
下面，在呈现上述构成的第1振幅调整电路100中，我们着眼于第1电流反射镜单元110、第3电流反射镜单元130、第5电流反射镜单元160，进一步着眼于反相器单元150进行说明。
将可变电流源105的可变电流I1分别复制到第1电流反射镜单元110中的第1到第3晶体管Q1、Q2、Q3中。而且，复制了可变电流I1的第2晶体管Q2的集电极电流流过第3电流反射镜单元130的第6晶体管Q6。这里，设定流过第6晶体管Q6的电流概略地与可变电流源105的可变电流I1相等。
另一方面，复制了可变电流I1的第3晶体管Q3的集电极电流流过第5电流反射镜单元160的第15晶体管Q15。这里，设定流过第15晶体管Q15的电流概略地与可变电流源105的可变电流I1相等。进一步，在第5电流反射镜单元160内，复制第15晶体管Q15的发射极电流作为第14晶体管Q14的发射极电流。该第14晶体管Q14的发射极电流成为来自第7晶体管Q7的吐出电流。此外，设定该吐出电流与可变电流源105的可变电流I1概略地相等。
根据上述的说明，在第3电流反射镜单元130内，设定第6晶体管Q6的发射极电流和第7晶体管Q7的发射极电流概略地相等。结果，也同样设定第6晶体管Q6的VBE(基极/发射极间电压)和第7晶体管Q7的VBE(基极/发射极间电压)概略地相等。即，通过调整可变电流源105的可变电流I1的单纯的结构，可以任意地调整第7晶体管Q7的发射极电流和VBE。进一步，伴随着可以任意地调整第7晶体管Q7的发射极电流和VBE，也同样可以任意地调整构成反相器单元150的第1导电型晶体管M1的源极电压，因而，反相器单元150的输出信号VOUT1的峰侧振幅电平也同样可以任意调整。
进一步，伴随着概略相等地设定第6晶体管Q6和第7晶体管Q7的发射极电流和VBE，能够使由第6晶体管Q6和第7晶体管Q7之间的温度特性的不同引起的第7晶体管Q7的发射极电流和VBE的变化稳定化。此外，第6晶体管Q6的VBE由基准电压施加单元180施加的基准电压和第1电阻元件R1的电压决定。结果，使构成反相器单元150的第1导电型晶体管M1的源极电压及其温度变化稳定化，因而，反相器单元150的输出信号VOUT1的峰侧的振幅电平不因温度变化而变化，达到稳定化。
＝＝＝电容元件＝＝＝在图1所示的第1振幅调整电路100中，对于第4晶体管Q4、第2导电型晶体管M2和第9晶体管Q9的共同连接部分，一方电极与和汇流电源线连接的第1电容元件C1的另一方电极连接。又，对于第14晶体管Q14、第7晶体管Q7和第1导电型晶体管M1的共同连接部分，一方电极与和汇流电源线连接的第2电容元件C2的另一方电极连接。
采用图2说明这些电容元件C1、C2的效果。
图2(a)是将2.50V作为基准，峰侧和谷侧的振幅电平为2.50V的矩形波状的输入信号VIN1的波形图。图2(b)是对图2(a)所示的输入信号VIN1作出应答的反相器单元150的输出信号VOUT1的波形图。此外，图2(b)所示的输出信号VOUT1表示以10μA的阶梯使可变电流源105的可变电流I1从10μA增加到100μA时的波形。例如，当可变电流I1为100μA时，输出信号VOUT1成为将2.50V作为基准，峰侧和谷侧的振幅电平为1.00V的波形。又，图2(b)所示的虚线的波形是没有电容元件C1、C2时的输出信号VOUT1的波形图。
这里，从图2(b)所示的输出信号VOUT1的波形可以看到即便在各可变电流I1的情形中，也可以将峰侧和谷侧的振幅电平设定为上下对象。此外，如图2(b)所示，表明当没有电容元件C1、C2时，作为当切换输入信号VIN1的逻辑电平时作出应答的输出信号VOUT1的振幅电平，波形变钝了。例如，当输入信号VIN1从H电平切换到L电平时，第1导电型晶体管M1从非导通状态切换到导通状态。在该切换中，流过第1导电型晶体管M1的电流流入到后级放大电路50。结果，在输出信号VOUT1中发生波形变钝。
因此，这时，当第1导电型晶体管M1处于非导通状态时，形成预先对电容元件C2充了电的状态。因此，可以通过电容元件C2的充电电压消除输出信号VOUT1中的波形变钝。此外，即便在将第2导电型晶体管M2从非导通状态切换到导通状态的情形中，可以说也同样地用电容元件C1的充电电压。这样，改善了输出信号VOUT1对输入信号VIN1的跟随性。
＝＝＝基准电压＝＝＝在图1所示的第1振幅调整电路100中，由作为上述第1和第2电阻元件R1、R2的连接部分的由基准电压施加单元180施加的基准电压，与反相器单元150的后级连接并且供给输出信号VOUT1的后级放大电路50的工作电压具有同一电平。一般地说，需要将预定的偏置电压供给后级放大电路50那样的放大器。因此，除了将反相器单元150的输出信号VOUT1的直流成分变更到该偏置电压外，还需要将该偏置电压供给后级放大电路50。因此，通过使由基准电压施加单元180施加的基准电压与后级放大电路50的基准工作电压相同，能够避免上述事态。结果，不需要电容器耦合，能够直接使后级放大电路50与反相器单元150连接。
又，在图1所示的第1振幅调整电路100中，令由基准电压施加单元180施加的基准电压为源流电源线的电源电位Vcc的1/2。结果，容易避免发生反相器单元150的输出信号VOUT1的峰侧和谷侧的振幅电平中的某一方饱和，不能够调整振幅的事态，适合于输出信号VOUT1的峰侧和谷侧的振幅电平的平衡调整。
＝＝＝双极晶体管＝＝＝
在图1所示的第1振幅调整电路100中，作为第1到第15晶体管(Q1到Q15)采用双极晶体管。这里，与作为第1到第15晶体管(Q1到Q15)采用MOS晶体管的情形比较，能够减少整个第1振幅调整电路100的消耗电流。又，因为与采用低电压驱动的MOS晶体管的情形比较，工作电压范围宽，所以能够扩大反相器单元150的输出信号VOUT1的振幅电平的调整范围。
<第2实施方式>
图3是表示与本发明第2实施方式有关的第2振幅调整电路200的构成图。此外，与图1所示的第1振幅调整电路100的不同点在于将可变电流源105置换成由产生正弦波状的可变电压V5的可变电压源205和通过施加可变电压V5产生可变电流I1的电流生成用电阻元件R3构成的电压电流变换单元210。
这里，图4(a)是将2.50V作为基准，峰侧和谷侧的振幅电平为2.50V的矩形波状的输入信号VIN1和同样将2.50V作为基准，峰侧和谷侧的最大振幅电平为1.0V的可变电压V5的波形图。又图4(b)是对图4(a)所示的输入信号VIN1和可变电压V5作出应答的反相器单元150的输出信号VOUT1的波形图。这里，如图4(b)所示的那样，通过用可变电压V5，可以容易并且单纯地生成多阶段地振幅调制输出信号VOUT1的振幅电平的信号。
<第3实施方式>
＝＝＝电组元件的温度特性消除电路＝＝＝在图1所示的第1振幅调整电路100、图3所示的第2振幅调整电路200中，在第6晶体管Q6和第8晶体管Q8之间，串联连接地设置第1和第2电阻元件R1、R2。又，在第1和第2电阻元件R1、R2的连接部分上设置基准电压施加单元180。
这里，第1和第2电阻元件R1、R2当然具有温度特性。而且，由于温度特性引起的第1和第2电阻元件R1、R2的电压变动产生影响，晶体管Q6、Q8的VBE变动，因而，即便是反相器单元150的输出信号VOUT1也会发生变动。
因此，下面，说明为了减少第1和第2电阻元件R1、R2的温度特性的影响的对策。
首先，作为电阻元件的考虑了一般温度特性的电阻值，用下列公式(1)表示出来。
RT＝R0(1+C1·T+C2·T2) (1)其中，RT在T(K)的电阻值(Ω)R0在300K(27℃)的电阻值(Ω)T周围温度(K)-300KC1、C2温度系数这里，根据构成电阻元件的材料，电传导的结构不同，存在着如金属那样表示正温度特性的电阻元件、和如半导体那样表示负温度特性的电阻元件这样2种情形。例如，令R0为“10kΩ”，作为表示正温度特性的电阻元件，令温度系数C1为“0.8m”、温度系数C2为“1μ”时，又，作为表示负温度特性的电阻元件，令温度系数C1为“-2m“、温度系数C2为“8μ”时，各个电阻值RT的温度特性如图6所示。
因此，下面说明通过串联连接或并联连接表示正温度特性的电阻元件和表示负温度特性的电阻元件，消除电阻元件的温度特性的结构。
＝＝＝串联连接的情形＝＝＝考虑串联连接2个电阻元件的情形(以下，简单地称为串联连接情形。)。这里，关于2个电阻元件中的各个，在忽略上述二次项的式(1)中，分别令正温度特性的情形为a，令负温度特性的情形为b，令R0为Ra和Rb，温度系数C1为C1a和C1b，合成电阻值为R。
这时，合成电阻值R用式(2)表示。
R＝RTa+RTb＝Ra(1+C1a·T)+Rb(1+C1b·T)＝Ra+Ra·C1a·T+Rb+Rb·C1b·T＝Ra+Rb+T(Ra·C1a+Rb·C1b) (2)这里，当温度项为“0”时，因为成为没有合成电阻值R的温度变化的情况，所以下式(3)成立。
Ra·C1a+Rb·C1b＝0Ra/Rb＝-C1b/C1a (3)即，我们看到温度系数具有相互相反的特性，并且，各个电阻值之比可以为温度系数的反比。这里，表示串联连接情形的数值。此外，这是令C1a为“0.8”，C1b为“-2”，合成电阻值R为“10kΩ”的情形。这时，C1a与C1b之比成为下式(4)。此外，在式(4)中，为了方便起见，将比之和归一化为“1”。
C1a∶C1b＝0.8∶2＝0.4∶1＝0.714286∶0.285714 (4)从而，串联连接的2个电阻元件的Ra和Rb用下式(5a)和(5b)求得。
Ra＝10(kΩ)×0.714286＝7.142857(kΩ) (5a)Rb＝10(kΩ)×0.285714＝2.857143(kΩ) (5b)＝＝＝并联连接的情形＝＝＝考虑并联连接2个电阻元件的情形(以下，简单地称为并联连接情形。)。这里，关于2个电阻元件中的各个，电导地表示上述式(2)的各系数如式(6a)～(6g)所示。
1/R＝G (6a)1/RTa＝GTa (6b)1/RTb＝GTb (6c)1/R0＝G0(6d)1/C1a＝D1a (6e)1/C1b＝D1b (6f)1/T＝T′(6g)这时，合成电导值G用下式(7)表示。
G＝GTa+GTb＝Ga(1+D1a·T′)+Gb(1+D1b·T′)
＝Ga+Ga·D1a·T′+Gb+Gb·D1b·T′＝Ga+Gb+T′(Ga·D1a+Gb·D1b) (7)这里，当温度项为“0”时，因为成为没有合成电导值G的温度变化的情况，所以下式(8)成立。
Ga·D1a+Gb·D1b＝0Ga/Gb＝-D1b/D1a(8)即，可以看到温度系数具有相互相反的特性，并且，各个电导值之比可以为温度系数的反比。换句话说，温度系数具有相互相反的特性，并且，可以使各个电阻值之比等于温度系数之比。这里，表示并联连接情形的数值例。此外，用与串联连接情形的参数相同的值。因此，并联连接的2个电阻元件的Ga和Gb由下式(9a)和(9b)求得。
Ga＝100(mS)×0.714286＝71.42857(mS) (9a)Gb＝100(mS)×0.285714＝28.57143(mS) (9b)＝＝＝二次项的影响＝＝＝在上述串联连接情形和并联连接情形的各个情形中，忽略了电阻元件的温度特性的二次项。这里，详细述说电阻元件的温度特性的二次项对合成电阻值的影响。此外，图7是表示在用上述各参数并且用电阻元件的温度特性的二次项的情形中，当串联连接情形和并联连接情形的各自的电阻元件的温度特性的图。如果根据图7，则可以看到并联连接情形与串联连接情形比较，温度变化变小。这种现象是因为与表示正温度特性的电阻元件的电阻值RTa比较，表示负温度特性的电阻元件的电阻值RTb的二次项较大所引起。
这里，我们用正/负温度特性的二次温度系数C2a、C2b之比说明在串联连接情形和并联连接情形的各个情形中，电阻元件的温度特性的二次项的贡献率。在用上述参数的情形中，由下式(10)求得串联连接情形的温度系数C2a、C2b之比，由下式(11)求得并联连接时的温度系数C2a、C2b之比。
(串联连接情形)
C2a∶C2b＝1μ×0.285714∶8μ×0.714286＝0.285714μ∶0.714286μ＝1∶20(10)(并联连接情形)C2a∶C2b＝1μ×0.714286∶8μ×0.285714＝0.714286μ∶2.285714μ＝1∶3.2 (11)因此，可以看到与串联连接情形比较，并联连接情形的电阻元件的温度系数的二次项的贡献率低。因此，与串联连接情形比较，并联连接情形能够适当地选择表示正/负温度特性的2个电阻元件的电阻值Ra、Rb的可能性提高了。此外，并联连接情形，与串联连接情形比较，得到的电阻值减少。因此，当要求高电阻值时，串联连接情形是合适的。
＝＝＝第3振幅调整电路的构成＝＝＝图5是表示与本发明第3实施方式有关的第3振幅调整电路300的构成图。此外，与图1所示的第1振幅调整电路100的不同点是设置温度特性校正单元310。
温度特性校正单元310采用上述的串联连接情形。即，在第1电阻元件R1和基准电压施加单元180之间设置第3电阻元件R3。进一步，在第2电阻元件R2和基准电压施加单元180之间设置第4电阻元件R4。此外，在本实施方式中，第1电阻元件R1是表示负温度特性的电阻元件，第3电阻元件R3是表示正温度特性的电阻元件，但是也可以相反。又，第2电阻元件R2是表示负温度特性的电阻元件，第4电阻元件R4是表示正温度特性的电阻元件，但是也可以相反。
这里，根据上述式(3)，使第1和第3电阻元件R1、R3的一次温度系数具有相互相反的特性，并且将电阻比设定为该一次温度系数的反比。进一步，使第2和第4电阻元件R2、R4的一次温度系数具有相互相反的特性，并且将电阻比设定为该一次温度系数的反比。结果，可以校正由第1和第2电阻元件R1、R2的温度特性引起的输出振幅电平的变化。
此外，温度特性校正单元310也可以采用上述并联连接的情形。即，并联连接第1和第3电阻元件R1、R3，并且并联连接第2和第4电阻元件R2、R4。这时，根据上述式(8)，使第1和第3电阻元件R1、R3的一次温度系数具有相互相反的特性，并且将电阻比设定为与该温度系数之比相同。进一步，使第2和第4电阻元件R2、R4的一次温度系数具有相互相反的特性，并且将电阻比设定为与该温度系数之比相同。结果，可以校正由第1和第2电阻元件R1、R2的温度特性引起的输出振幅电平的变化。
同样，关于第2振幅调整电路200中的电流生成用电阻R5也可以采用同样的温度特性消除对策，即，上述串联连接情形或并联连接情形中的某一个。结果，消除了电流生成用电阻R5的温度特性，最终，使反相器单元150的输出信号VOUT1的振幅电平稳定化。
以上，虽然说明了本实施方式，但是上述实施例是为了容易理解本发明，而不是为了限定解释本发明。在不脱离本发明旨趣的条件下，可以变更/改良本发明，并且本发明也包含它的等价物。
权利要求
1.一种振幅调整电路，调整与输入信号相应的输出信号的振幅电平，包括可变电流源(11)，其生成可变电流；反相器单元，其通过在源流电源线和汇流电源线之间将成为相互相反的导电型的第1导电型晶体管(M1)和第2导电型晶体管(M2)串联连接而构成，生成使输入信号的逻辑电平反相的输出信号；第1源流侧电流反射镜单元，其设置在所述源流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第1源流侧晶体管中，让一方的第1源流侧晶体管(Q6)成二极管连接，而将另一方的第1源流侧晶体管(Q7)设置在所述源流电源线和所述第1导电型晶体管(M1)之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方的第1源流侧晶体管(Q6)；第1汇流侧电流反射镜单元，其设置在所述汇流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第1汇流侧晶体管中，让一方的第1汇流侧晶体管(Q8)成二极管连接，而将另一方的第1汇流侧晶体管(Q9)设置在所述第2导电型晶体管(M2)和所述汇流电源线之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方的第1汇流侧晶体管(Q8)；第2汇流侧电流反射镜单元，其设置在所述汇流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第2汇流侧晶体管中，让一方的第2汇流侧晶体管(Q15)成二极管连接，而将另一方的第2汇流侧晶体管(Q14)设置在所述另一方的第1源流侧晶体管(Q7)与所述第1导电型晶体管(M1)的连接部分和所述汇流电源线之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方和所述另一方的第2汇流侧晶体管(Q15、Q14)并且该电流也在所述另一方的第1源流侧晶体管(Q7)中流过；和第2源流侧电流反射镜单元，其设置在所述源流电源线侧，并且在相互的控制电极共同连接的2组第2源流侧晶体管中，让一方的第2源流侧晶体管(Q5)成二极管连接，而将另一方的第2源流侧晶体管(Q4)设置在所述源流电源线、所述第2导电型晶体管(M2)和所述另一方的第1汇流侧晶体管(Q9)的连接部分之间，使与所述可变电流相应的电流流过所述一方和所述另一方的第2源流侧晶体管(Q5、Q4)并且该电流也在所述另一方的第1汇流侧晶体管(Q9)中流过；根据所述可变电流调整所述输出信号的振幅电平，并且使分别流过所述一方和所述另一方的第1源流侧晶体管(Q6、Q7)的电流相等，而且使分别流过所述一方和所述另一方的第1汇流侧晶体管(Q8、Q9)的电流相等。
2.根据权利要求1所述的振幅调整电路，其特征在于，在所述汇流电源线上连接有第1电容元件(C1)的一方电极，而在所述第2导电型晶体管(M2)、所述另一方的第1汇流侧晶体管(Q9)和所述另一方的第2源流侧晶体管(Q4)的共同连接部分上连接有所述第1电容元件(C1)的另一方电极；在所述汇流电源线上连接有第2电容元件(C2)的一方电极，而在所述第1导电型晶体管(M1)、所述另一方的第1源流侧晶体管(Q7)和所述另一方的第2汇流侧晶体管(Q14)的共同连接部分上连接有所述第2电容元件(C2)的另一方电极。
3.根据权利要求1所述的振幅调整电路，其特征在于，在所述一方的第1源流侧晶体管(Q6)和所述一方的第1汇流侧晶体管(Q8)之间经由串联连接的第1电阻元件(R1)和第2电阻元件(R2)进行连接，并且，在所述第1和所述第2电阻元件的连接部分上施加与在所述反相器单元的后级上连接的预定放大电路的工作电压相同电平的基准电压。
4.根据权利要求3所述的振幅调整电路，其特征在于，使所述基准电压为所述源流电源线中的电源电位的1/2。
5.根据权利要求1所述的振幅调整电路，其特征在于，采用双极晶体管作为所述第1及所述第2源流侧晶体管和所述第1及所述第2汇流侧晶体管。
6.根据权利要求1所述的振幅调整电路，其特征在于，将所述可变电流源置换为产生正弦波状的可变电压的可变电压源(V5)和施加所述可变电压而生成所述可变电流的电流生成用电阻元件(R5)。
7.根据权利要求3所述的振幅调整电路，其特征在于，在所述第1电阻元件(R1)和施加所述基准电压的所述第1及所述第2电阻元件(R1、R2)的连接部分之间，设置第3电阻元件(R3)；并且，在所述第2电阻元件(R2)和施加所述基准电压的所述第1及所述第2电阻元件(R1、R2)的连接部分之间，设置第4电阻元件(R4)；使所述第1和所述第3电阻元件(R1、R3)的温度系数具有相互相反的特性并且使电阻比与该温度系数成反比；而且使所述第2和所述第4电阻元件(R2、R4)的温度系数具有相互相反的特性并且使电阻比与该温度系数成反比。
8.根据权利要求6所述的振幅调整电路，其特征在于，具有与所述电流生成用电阻元件(R5)串联连接的电阻元件；使所述电流生成用电阻元件(R5)和所述串联连接的电阻元件的温度系数具有相互相反的特性并且使电阻比与该温度系数成反比。
9.根据权利要求3所述的振幅调整电路，其特征在于，设置与所述第1电阻元件(R1)并联连接的第3电阻元件(R3)，并且设置与所述第2电阻元件(R2)并联连接的第4电阻元件(R4)；使所述第1和所述第3电阻元件(R1、R3)的温度系数具有相互相反的特性并且使电阻比与该温度系数比相同，使所述第2和所述第4电阻元件(R2、R4)的温度系数具有相互相反的特性并且使电阻比与该温度系数比相同。
10.根据权利要求6所述的振幅调整电路，其特征在于，具有与所述电流生成用电阻元件(R5)并联连接的电阻元件；使所述电流生成用电阻元件(R5)和所述并联连接的电阻元件的温度系数具有相互相反的特性并且使电阻比与该温度系数比相同。
11.一种振幅调整电路，调整与输入信号相应的输出信号的振幅电平，包括可变电流源(11)，其生成可变电流；第1电流反射镜单元，其通过将设置在源流电源线侧的第1、第2、第3晶体管(Q1、Q2、Q3)的各控制电极共同连接，并且让所述第1晶体管(Q1)成二极管连接而构成，通过使所述可变电流流过成二极管连接的第10晶体管(Q10)，分别被复制到所述第1到所述第3晶体管(Q1、Q2、Q3)；第2电流反射镜单元，其通过将设置在汇流电源线侧的第11、第12、第13晶体管(Q11、Q12、Q13)的各控制电极共同连接，并且让所述第11晶体管(Q11)成二极管连接而构成，通过使所述可变电流流过所述第10晶体管(Q10)，分别被复制到所述第11到所述第13晶体管(Q11、Q12、Q13)；第3电流反射镜单元，其由与所述第2晶体管(Q2)的所述汇流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第6晶体管(Q6)、和自身的控制电极与所述第6晶体管(Q6)的控制电极连接的第7晶体管(Q7)构成，复制了所述可变电流的所述第2晶体管(Q2)的电流流过所述第6晶体管(Q6)；第4电流反射镜单元，其由与所述第12晶体管(Q12)的所述源流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第8晶体管(Q8)、和自身的控制电极与所述第8晶体管(Q8)的控制电极连接的第9晶体管(Q9)构成，复制了所述可变电流的所述第12晶体管(Q12)的电流流过所述第8晶体管(Q8)；反相器单元，其通过将与所述第7晶体管(Q7)的所述汇流电源线侧串联连接的第1导电型晶体管(M1)、和与所述第9晶体管(Q9)的所述源流电源线侧串联连接的第2导电型晶体管(M2)串联连接而构成，所述第7晶体管(Q7)的电流流过所述第1导电型晶体管(M1)并且所述第9晶体管(Q9)的电流流过所述第2导电型晶体管(M2)，而且，生成具有在与根据输入信号的逻辑电平使所述第1导电型晶体管(M1)导通所得到的所述第7晶体管(Q7)的电流电平相应的一方逻辑电平，或者与使所述第2导电型晶体管(M2)导通所得到的所述第9晶体管(Q9)的电流电平相应的另一方逻辑电平中的某一方的输出信号；第5电流反射镜单元，其由与所述第3晶体管(Q3)的所述汇流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第15晶体管(Q15)、和自身的控制电极与所述第15晶体管(Q15)的控制电极连接的第14晶体管(Q14)构成，并且所述第14晶体管(Q14)的所述源流电源线侧与所述第7晶体管(Q7)和所述第1导电型晶体管(M1)的连接部分共同连接，复制了所述可变电流的所述第3晶体管(Q3)的电流流过所述第15晶体管(Q15)并且将所述第15晶体管(Q15)的电流复制到所述第14晶体管(Q14)并且使所述第14晶体管(Q14)的电流成为来自所述第7晶体管(Q7)的吐出电流；第6电流反射镜单元，其由与所述第13晶体管(Q13)的所述源流电源线侧串联连接并且成二极管连接的第5晶体管(Q5)、和自身的控制电极与所述第5晶体管(Q5)的控制电极连接的第4晶体管(Q4)构成，并且所述第4晶体管(Q4)的所述汇流电源线侧与所述第2导电型晶体管(M2)和所述第9晶体管(Q9)的连接部分共同连接，复制了所述可变电流的所述第13晶体管(Q13)的电流流过所述第5晶体管(Q5)并且将所述第5晶体管(Q5)的电流复制到所述第4晶体管(Q4)并且使所述第4晶体管(Q4)的电流成为到所述第9晶体管(Q9)的吸入电流。
全文摘要
一种振幅调整电路，具有将可变电流源的可变电流分别复制到第1到第3晶体管中的第1电流反射镜单元；将可变电流分别复制到第11到第13晶体管中的第2电流反射镜单元；由第6、第7晶体管构成，复制了可变电流的第2晶体管的电流流过第6晶体管的第3电流反射镜单元；由第8、第9晶体管构成，复制了可变电流的第12晶体管的电流流过第8晶体管的第4电流反射镜单元；生成与通过串联连接第1和第2导电型晶体管构成的第7或第9晶体管的电流电平相应的输出信号的反相器单元、由第15、第14晶体管构成并且将第15晶体管的电流复制到第14晶体管中并且使第14晶体管的电流成为来自第7晶体管的吐出电流的第5电流反射镜单元；由第5、第4晶体管构成并且将第5晶体管的电流复制到第4晶体管中并且使第4晶体管的电流成为到第9晶体管的吸入电流的第6电流反射镜单元。这样，通过单纯的结构可以调整振幅电平并且能够实现经过调整的振幅电平对温度变化的稳定性。
文档编号H04L27/04GK1809042SQ200610004890
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月12日 优先权日2005年1月19日
发明者铃木裕久, 长谷川和男, 赤间英治 申请人:三洋电机株式会社