９０度移相器
【課題】ＩＱ成分の位相誤差を調整することが可能な９０度移相器を提供する。
【解決手段】フリップフロップ部とバイアス調整部ＢＡ１とが設けられている。フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓに従ってフリップフロップＦＦ１の出力をフリップフロップＦＦ２に入力し、フリップフロップＦＦ２の出力をフリップフロップＦＦ１に入力することで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号Ｉ、ＩＸ、Ｑ、ＱＸを生成する。バイアス調整部ＢＡ１は、フリップフロップ部のＤＣバイアスを調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２間でデータがやり取りされるタイミングを調整する。
【解決手段】フリップフロップ部とバイアス調整部ＢＡ１とが設けられている。フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓに従ってフリップフロップＦＦ１の出力をフリップフロップＦＦ２に入力し、フリップフロップＦＦ２の出力をフリップフロップＦＦ１に入力することで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号Ｉ、ＩＸ、Ｑ、ＱＸを生成する。バイアス調整部ＢＡ１は、フリップフロップ部のＤＣバイアスを調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２間でデータがやり取りされるタイミングを調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は９０度移相器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信などの分野では、不要なイメージを抑圧するために、直交変調が行われることがある。直交変調を実現するために、フリップフロップを２段構成にした９０度移相器が用いられることがある。この９０度移相器では、トランジスタのしきい値のばらつきなどによってＩＱ成分の位相誤差が発生し、イメージ抑圧比の低下を招くことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５４２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの実施形態の目的は、ＩＱ成分の位相誤差を調整することが可能な９０度移相器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の９０度移相器によれば、フリップフロップ部とバイアス調整部とが設けられている。フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号に従って第１のフリップフロップの出力を第２のフリップフロップに入力し、前記第２のフリップフロップの出力を前記第１のフリップフロップに入力することで、前記クロック信号が２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号を生成する。バイアス調整部は、前記フリップフロップ部のＤＣバイアスを調整することにより、第１のフリップフロップと前記第２のフリップフロップとの間でデータがやり取りされるタイミングを調整する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の９０度移相器の各部の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図３】図３は、図１の９０度移相器の出力波形とバイアス調整値とを示す図である。
【図４】図４は、図３のバイアス調整値と図１の９０度移相器の出力波形との関係を示す図である。
【図５】図５は、図１の９０度移相器のバイアス調整値とＩＱ誤差との関係を示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係る９０度移相器が適用される無線受信機の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態に係る９０度移相器について図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
図１において、この９０度移相器には、フリップフロップ部およびバイアス調整部ＢＡ１が設けられている。フリップフロップ部には、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２が設けられている。そして、フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓに従ってフリップフロップＦＦ１の出力をフリップフロップＦＦ２に入力し、フリップフロップＦＦ２の出力をフリップフロップＦＦ１に入力することで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号Ｉ、ＩＸ、Ｑ、ＱＸを生成することができる。なお、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｓは互いに同一の信号である。また、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓは互いに同一の信号である。
【０００９】
バイアス調整部ＢＡ１は、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２のＤＣバイアスを調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２間でデータがやり取りされるタイミングを調整することができる。なお、バイアス調整部ＢＡ１は、例えば、カレントミラー回路を用いることができる。
【００１０】
ここで、フリップフロップＦＦ１には、状態遷移部ＳＭ１および状態保持部ＳＨ１が設けられている。状態保持部ＳＨ１は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ１は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍに従って動作し、フリップフロップＦＦ２に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ１の状態を遷移させることができる。
【００１１】
フリップフロップＦＦ２には、状態遷移部ＳＭ２および状態保持部ＳＨ２が設けられている。状態保持部ＳＨ２は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｓに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ２は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓに従って動作し、フリップフロップＦＦ１に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ２の状態を遷移させることができる。
【００１２】
具体的には、状態遷移部ＳＭ１にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１〜Ｍ１３が設けられている。状態保持部ＳＨ１にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１４〜Ｍ１６が設けられている。状態遷移部ＳＭ２にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１〜Ｍ２３が設けられている。状態保持部ＳＨ２にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２４〜Ｍ２６が設けられている。
【００１３】
そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のドレインは抵抗Ｒ１１を介して高電源電位ＶＤＤに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のドレインは抵抗Ｒ１２を介して高電源電位ＶＤＤに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１１、Ｍ１２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００１４】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１４のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１４、Ｍ１５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１６のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００１５】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のドレインは抵抗Ｒ２１を介して高電源電位ＶＤＤに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２、Ｍ１５のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のドレインは抵抗Ｒ２２を介して高電源電位ＶＤＤに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１、Ｍ１４のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１、Ｍ２２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｓが入力される。
【００１６】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のゲートおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のドレインに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２４のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２、Ｍ２４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１、Ｍ２４のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２４、Ｍ２５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２６のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｓが入力される。
【００１７】
バイアス調整部ＢＡ１には、電流源Ｇ１、電流調整部Ｇ２、Ｇ３およびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１〜Ｍ３が設けられている。なお、電流調整部Ｇ２、Ｇ３は、例えば、可変電流源を用いるようにしてもよい。また、電流調整部Ｇ２、Ｇ３は互いに逆方向に動作することができる。すなわち、電流調整部Ｇ２にて電流が増加される場合、電流調整部Ｇ３にて電流が減少され、電流調整部Ｇ２にて電流が減少される場合、電流調整部Ｇ３にて電流が増加される。
【００１８】
そして、電流源Ｇ１は抵抗Ｒ１４、Ｒ２４をそれぞれ介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１６、Ｍ２６のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ２は抵抗Ｒ１３を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ３は抵抗Ｒ２３を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のゲートに接続されている。
【００１９】
また、電流源Ｇ１にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１のゲートは電流源Ｇ１とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ２にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２のゲートは電流調整部Ｇ２とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ３にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３のゲートは電流調整部Ｇ３とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３との接続点に接続されている。
【００２０】
図２は、図１の９０度移相器の各部の電圧波形を示すタイミングチャートである。
図２において、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１、Ｍ１６、Ｍ２６のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１６、Ｍ２６に流れる電流は電流源Ｇ１に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２、Ｍ１３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３に流れる電流は電流調整部Ｇ２に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３、Ｍ２３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３に流れる電流は電流調整部Ｇ３に流れる電流に対応して設定される。
【００２１】
ここで、電流調整部Ｇ２の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ１のＤＣバイアスが調整される。また、電流調整部Ｇ３の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ２のＤＣバイアスが調整される。
【００２２】
そして、フリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑがロウレベル、フリップフロップＦＦ２の反転出力ＱＸがハイレベルであるものとする。そして、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がると（ｔ１）、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３がオンし、状態遷移部ＳＭ１が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ２の反転出力ＱＸがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１１がオンし、フリップフロップＦＦ２の非反転出力ＱがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１２がオフする。このため、フリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ１の反転出力ＩＸがロウレベルに遷移する。
【００２３】
次に、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると（ｔ２）、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３がオンし、状態遷移部ＳＭ２が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ１の反転出力ＩＸがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２２がオフし、フリップフロップＦＦ１の非反転出力ＩがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１がオンする。このため、フリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑがハイレベル、フリップフロップＦＦ２の反転出力ＱＸがロウレベルに遷移する。
【００２４】
ここで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３がオフする。このため、状態遷移部ＳＭ１の出力が不定になるが、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がると、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍが立ち上がるため、状態遷移部ＳＭ１の出力が不定になる直前の状態が状態保持部ＳＨ１に保持され、フリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ１の反転出力ＩＸがロウレベルに維持される。
【００２５】
このようにして、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２では、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる非反転出力Ｉ、Ｑおよび反転出力ＩＸ、ＱＸが生成される。
【００２６】
ここで、電流調整部Ｇ２の電流を増加させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がるタイミングを早くし、電流調整部Ｇ３の電流を減少させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がるタイミングを遅くすることができる。
【００２７】
また、フリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｍの立ち上がりエッジに同期し、フリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｓの立ち上がりエッジに同期する。
【００２８】
この結果、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を調整することができ、無線通信などの直交変調または直交復調におけるＩＱ成分の位相誤差を調整することができる。
【００２９】
図３は、図１の９０度移相器の出力波形とバイアス調整値とを示す図である。
図３において、電流調整部Ｇ２の電流を増加させると、状態遷移部ＳＭ１のＤＣバイアスが減少し、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がるタイミングを早くすることができる。また、電流調整部Ｇ３の電流を減少させると、状態遷移部ＳＭ２のＤＣバイアスが増加し、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がるタイミングを遅くすることができる。
【００３０】
図４は、図３のバイアス調整値と図１の９０度移相器の出力波形との関係を示す図である。
図４において、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を調整することができる。ここで、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を逆方向にずらすことにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を逆方向にずらすことができ、ＩＱ成分の位相誤差の調整量を大きくすることができる。
【００３１】
なお、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整する方法としては、ＩＱ成分の位相誤差を出荷前にテスタなどで測定し、ＩＱ成分の位相誤差がなくなるように電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流量をバイアス調整値として求めることができる。
【００３２】
そして、そのバイアス調整値を出荷前にレジスタまたはヒューズ素子に格納し、９０度移相器の動作時にレジスタまたはヒューズ素子からバイアス調整値を読み出すことにより、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整することができる。
【００３３】
図５は、図１の９０度移相器のバイアス調整値とＩＱ誤差との関係を示す図である。
図５において、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整するバイアス調整値を５ビット分だけ製品に記憶させることにより、−１５度〜１５度の３０度分を３２段階で調整することができる。調整幅は１コード当たり１度なので、常温をセンターとした時の位相誤差は±０．５度以内に収めることができる。
【００３４】
なお、図１の構成では、状態遷移部ＳＭ１、ＳＭ２の双方のＤＣバイアスを調整する方法について説明したが、状態遷移部ＳＭ１、ＳＭ２のいずれか一方のＤＣバイアスを調整するようにしてもよい。
【００３５】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
図６において、この９０度移相器には、フリップフロップ部およびバイアス調整部ＢＡ２が設けられている。フリップフロップ部には、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４が設けられている。そして、フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓに従ってフリップフロップＦＦ３の出力をフリップフロップＦＦ４に入力し、フリップフロップＦＦ４の出力をフリップフロップＦＦ３に入力することで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号Ｉ、ＩＸ、Ｑ、ＱＸを生成することができる。
【００３６】
バイアス調整部ＢＡ２は、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４のＤＣバイアスを調整することにより、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４間でデータがやり取りされるタイミングを調整することができる。なお、バイアス調整部ＢＡ２は、例えば、カレントミラー回路を用いることができる。
【００３７】
ここで、フリップフロップＦＦ３には、状態遷移部ＳＭ３および状態保持部ＳＨ３が設けられている。状態保持部ＳＨ３は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ３は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍに従って動作し、フリップフロップＦＦ３に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ３の状態を遷移させることができる。
【００３８】
フリップフロップＦＦ４には、状態遷移部ＳＭ４および状態保持部ＳＨ４が設けられている。状態保持部ＳＨ４は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｓに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ４は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓに従って動作し、フリップフロップＦＦ３に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ４の状態を遷移させることができる。
【００３９】
具体的には、状態遷移部ＳＭ３にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１〜Ｍ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´〜Ｍ３３´が設けられている。状態保持部ＳＨ３にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４〜Ｍ３６およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´〜Ｍ３６´が設けられている。状態遷移部ＳＭ４にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１〜Ｍ４３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´〜Ｍ４３´が設けられている。状態保持部ＳＨ４にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４４〜Ｍ４６およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´〜Ｍ４６´が設けられている。
【００４０】
そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３１、Ｍ３２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００４１】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´、Ｍ３２´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００４２】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３４、Ｍ３５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３６のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００４３】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３５´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３５´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´、Ｍ３５´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００４４】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２、Ｍ３５のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１、Ｍ３４のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｓが入力される。
【００４５】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´、Ｍ４２´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００４６】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のドレインに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のゲートおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２、Ｍ４４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４４のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４４、Ｍ４５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４６のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｓが入力される。
【００４７】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４５´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４５´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´、Ｍ４５´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４６´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４６´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４６´のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００４８】
バイアス調整部ＢＡ２には、電流源Ｇ４、Ｇ７、電流調整部Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４〜Ｍ６およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ７〜Ｍ９が設けられている。なお、電流調整部Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９は、例えば、可変電流源を用いるようにしてもよい。また、電流調整部Ｇ５、Ｇ８と電流調整部Ｇ６、Ｇ９は互いに逆方向に動作することができる。すなわち、電流調整部Ｇ５、Ｇ８にて電流が増加される場合、電流調整部Ｇ６、Ｇ９にて電流が減少され、電流調整部Ｇ５、Ｇ８にて電流が減少される場合、電流調整部Ｇ６、Ｇ９にて電流が増加される。
【００４９】
そして、電流源Ｇ４は抵抗Ｒ３４、Ｒ４４をそれぞれ介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３６、Ｍ４６のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ５は抵抗Ｒ３２を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ６は抵抗Ｒ４２を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のゲートに接続されている。
【００５０】
また、電流源Ｇ４にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４のゲートは電流源Ｇ４とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ５にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ５が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ５のゲートは電流源Ｇ５とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ５との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ６にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ６が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ６のゲートは電流源Ｇ６とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ６との接続点に接続されている。
【００５１】
電流源Ｇ７は抵抗Ｒ３３、Ｒ４３をそれぞれ介してＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´、Ｍ４６´のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ８は抵抗Ｒ３１を介してＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ９は抵抗Ｒ４１を介してＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のゲートに接続されている。
【００５２】
また、電流源Ｇ７にはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ７が直列に接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ７のゲートは電流源Ｇ７とＰチャンネル電界効果トランジスタＭ７との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ８にはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ８が直列に接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ８のゲートは電流調整部Ｇ８とＰチャンネル電界効果トランジスタＭ８との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ９にはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ９が直列に接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ９のゲートは電流調整部Ｇ９とＰチャンネル電界効果トランジスタＭ９との接続点に接続されている。
【００５３】
そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４、Ｍ３６、Ｍ４６のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３６、Ｍ４６に流れる電流は電流源Ｇ４に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ５、Ｍ３３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３に流れる電流は電流調整部Ｇ５に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ６、Ｍ４３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３に流れる電流は電流調整部Ｇ６に流れる電流に対応して設定される。
【００５４】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ７、Ｍ３６´、Ｍ４６´のカレントミラー動作により、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´、Ｍ４６´に流れる電流は電流源Ｇ７に流れる電流に対応して設定される。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ８、Ｍ３３´のカレントミラー動作により、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´に流れる電流は電流調整部Ｇ８に流れる電流に対応して設定される。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ９、Ｍ４３´のカレントミラー動作により、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´に流れる電流は電流調整部Ｇ９に流れる電流に対応して設定される。
【００５５】
ここで、電流調整部Ｇ５、Ｇ８の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ３のＤＣバイアスが調整される。また、電流調整部Ｇ６、Ｇ９の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ４のＤＣバイアスが調整される。
【００５６】
そして、フリップフロップＦＦ４の非反転出力Ｑがロウレベル、フリップフロップＦＦ４の反転出力ＱＸがハイレベルであるものとする。そして、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がると、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´がオンし、状態遷移部ＳＭ３が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ４の反転出力ＱＸがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３１がオンし、フリップフロップＦＦ４の非反転出力ＱがＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´のゲートに印加されることで、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´がオンする。このため、フリップフロップＦＦ３の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ３の反転出力ＩＸがロウレベルに遷移する。
【００５７】
次に、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´がオンし、状態遷移部ＳＭ４が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ３の反転出力ＩＸがＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´のゲートに印加されることで、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´がオンし、フリップフロップＦＦ３の非反転出力ＩがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４１がオンする。このため、フリップフロップＦＦ４の非反転出力Ｑがハイレベル、フリップフロップＦＦ４の反転出力ＱＸがロウレベルに遷移する。
【００５８】
ここで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´がオフする。このため、状態遷移部ＳＭ３の出力が不定になるが、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がると、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍが立ち上がるため、状態遷移部ＳＭ３の出力が不定になる直前の状態が状態保持部ＳＨ３に保持され、フリップフロップＦＦ３の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ３の反転出力ＩＸがロウレベルに維持される。
【００５９】
このようにして、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４では、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる非反転出力Ｉ、Ｑおよび反転出力ＩＸ、ＱＸが生成される。
【００６０】
ここで、電流調整部Ｇ５、Ｇ８の電流を増加させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がるタイミングを早くし、電流調整部Ｇ６、Ｇ９の電流を減少させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がるタイミングを遅くすることができる。
【００６１】
また、フリップフロップＦＦ３の非反転出力Ｉが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｍの立ち上がりエッジに同期し、フリップフロップＦＦ４の非反転出力Ｑが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｓの立ち上がりエッジに同期する。
【００６２】
この結果、電流調整部Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９の電流を調整することにより、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を調整することができ、無線通信などの直交変調または直交復調におけるＩＱ成分の位相誤差を調整することができる。
【００６３】
なお、図６の構成では、状態遷移部ＳＭ３、ＳＭ４の双方のＤＣバイアスを調整する方法について説明したが、状態遷移部ＳＭ３、ＳＭ４のいずれか一方のＤＣバイアスを調整するようにしてもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態では、電界効果トランジスタにて９０度移相器を構成する方法について説明したが、バイポーラトランジスタにて９０度移相器を構成するようにしてもよい。この場合、電界効果トランジスタのソース、ゲートおよびドレインをバイポーラトランジスタのエミッタ、ベースおよびコレクタにそれぞれ置き換えればよい。
【００６５】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る９０度移相器が適用される無線受信機の概略構成を示すブロック図である。
図７において、無線受信機には、受信信号のダウンコンバートを行うダウンコンバータ２０４、２０５が設けられている。そして、ダウンコンバータ２０４、２０５の入力は、フィルタ回路２０３およびローノイズアンプ２０２を介して受信アンテナ２０１に共通に接続されている。また、ダウンコンバータ２０４、２０５の出力は、フィルタ素子２０６、２０７をそれぞれ介して可変利得アンプ２０８、２０９にそれぞれ接続されている。
【００６６】
そして、受信アンテナ２０１にて受信された無線周波数信号は、ローノイズアンプ２０２にて増幅された後、フィルタ回路２０３にて所望の周波数成分が選択され、ダウンコンバータ２０４、２０５に入力される。そして、フィルタ回路２０３を通過した無線周波数信号は、ダウンコンバータ２０４にて局部発振信号の同相成分ＬＩと乗算されることでダウンコンバートされ、ベースバンド信号の同相成分ＢＩが生成される。
【００６７】
また、フィルタ回路２０３を通過した無線周波数信号は、ダウンコンバータ２０５にて局部発振信号の直交成分ＬＱと乗算されることでダウンコンバートされ、ベースバンド信号の直交成分ＢＱが生成される。なお、局部発振信号の同相成分ＬＩおよび直交成分ＬＱを生成する場合、図１または図６の９０度移相器を用いることができる。例えば、局部発振信号の同相成分ＬＩとしてはフリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉ、局部発振信号の直交成分ＬＱとしてはフリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑを用いることができる。
【００６８】
そして、ダウンコンバータ２０４、２０５にてそれぞれ生成されたベースバンド信号の同相成分ＢＩおよび直交成分ＢＱは、フィルタ素子２０６、２０７にて不要な周波数成分がそれぞれ除去された後、可変利得アンプ２０８、２０９にてそれぞれ増幅される。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
ＦＦ１〜ＦＦ４ フリップフロップ、ＳＭ１〜ＳＭ４ 状態遷移部、ＳＨ１〜ＳＨ４ 状態保持部、ＢＡ１、ＢＡ２ バイアス調整部、Ｇ１、Ｇ４、Ｇ７ 電流源、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９ 電流調整部、Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ２１〜Ｒ２４、Ｒ３１〜Ｒ３４、Ｒ４１〜Ｒ４４ 抵抗、Ｃ１、Ｃ２ キャパシタ、Ｍ１〜Ｍ６、Ｍ１１〜Ｍ１６、Ｍ２１〜Ｍ２６、Ｍ３１〜Ｍ３６、Ｍ４１〜Ｍ４６ Ｎチャンネル電界効果トランジスタ、Ｍ７〜Ｍ９、Ｍ３１´〜Ｍ３６´、Ｍ４１´〜Ｍ４６´ Ｐチャンネル電界効果トランジスタ、２０６、２０７ フィルタ素子、２０４、２０５ ダウンコンバータ、２０３ フィルタ回路、２０８、２０９ 可変利得アンプ、２０２ ローノイズアンプ、２０１ 受信アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は９０度移相器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信などの分野では、不要なイメージを抑圧するために、直交変調が行われることがある。直交変調を実現するために、フリップフロップを２段構成にした９０度移相器が用いられることがある。この９０度移相器では、トランジスタのしきい値のばらつきなどによってＩＱ成分の位相誤差が発生し、イメージ抑圧比の低下を招くことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５４２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの実施形態の目的は、ＩＱ成分の位相誤差を調整することが可能な９０度移相器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の９０度移相器によれば、フリップフロップ部とバイアス調整部とが設けられている。フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号に従って第１のフリップフロップの出力を第２のフリップフロップに入力し、前記第２のフリップフロップの出力を前記第１のフリップフロップに入力することで、前記クロック信号が２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号を生成する。バイアス調整部は、前記フリップフロップ部のＤＣバイアスを調整することにより、第１のフリップフロップと前記第２のフリップフロップとの間でデータがやり取りされるタイミングを調整する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１の９０度移相器の各部の電圧波形を示すタイミングチャートである。
【図３】図３は、図１の９０度移相器の出力波形とバイアス調整値とを示す図である。
【図４】図４は、図３のバイアス調整値と図１の９０度移相器の出力波形との関係を示す図である。
【図５】図５は、図１の９０度移相器のバイアス調整値とＩＱ誤差との関係を示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係る９０度移相器が適用される無線受信機の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態に係る９０度移相器について図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
図１において、この９０度移相器には、フリップフロップ部およびバイアス調整部ＢＡ１が設けられている。フリップフロップ部には、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２が設けられている。そして、フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓに従ってフリップフロップＦＦ１の出力をフリップフロップＦＦ２に入力し、フリップフロップＦＦ２の出力をフリップフロップＦＦ１に入力することで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号Ｉ、ＩＸ、Ｑ、ＱＸを生成することができる。なお、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｓは互いに同一の信号である。また、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓは互いに同一の信号である。
【０００９】
バイアス調整部ＢＡ１は、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２のＤＣバイアスを調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２間でデータがやり取りされるタイミングを調整することができる。なお、バイアス調整部ＢＡ１は、例えば、カレントミラー回路を用いることができる。
【００１０】
ここで、フリップフロップＦＦ１には、状態遷移部ＳＭ１および状態保持部ＳＨ１が設けられている。状態保持部ＳＨ１は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ１は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍに従って動作し、フリップフロップＦＦ２に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ１の状態を遷移させることができる。
【００１１】
フリップフロップＦＦ２には、状態遷移部ＳＭ２および状態保持部ＳＨ２が設けられている。状態保持部ＳＨ２は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｓに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ２は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓに従って動作し、フリップフロップＦＦ１に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ２の状態を遷移させることができる。
【００１２】
具体的には、状態遷移部ＳＭ１にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１〜Ｍ１３が設けられている。状態保持部ＳＨ１にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１４〜Ｍ１６が設けられている。状態遷移部ＳＭ２にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１〜Ｍ２３が設けられている。状態保持部ＳＨ２にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２４〜Ｍ２６が設けられている。
【００１３】
そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のドレインは抵抗Ｒ１１を介して高電源電位ＶＤＤに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のドレインは抵抗Ｒ１２を介して高電源電位ＶＤＤに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１１、Ｍ１２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００１４】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１４のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１４、Ｍ１５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１６のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００１５】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のドレインは抵抗Ｒ２１を介して高電源電位ＶＤＤに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２、Ｍ１５のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のドレインは抵抗Ｒ２２を介して高電源電位ＶＤＤに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１、Ｍ１４のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１、Ｍ２２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｓが入力される。
【００１６】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のゲートおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のドレインに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２４のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２、Ｍ２４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１、Ｍ２４のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２４、Ｍ２５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２６のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｓが入力される。
【００１７】
バイアス調整部ＢＡ１には、電流源Ｇ１、電流調整部Ｇ２、Ｇ３およびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１〜Ｍ３が設けられている。なお、電流調整部Ｇ２、Ｇ３は、例えば、可変電流源を用いるようにしてもよい。また、電流調整部Ｇ２、Ｇ３は互いに逆方向に動作することができる。すなわち、電流調整部Ｇ２にて電流が増加される場合、電流調整部Ｇ３にて電流が減少され、電流調整部Ｇ２にて電流が減少される場合、電流調整部Ｇ３にて電流が増加される。
【００１８】
そして、電流源Ｇ１は抵抗Ｒ１４、Ｒ２４をそれぞれ介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１６、Ｍ２６のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ２は抵抗Ｒ１３を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ３は抵抗Ｒ２３を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のゲートに接続されている。
【００１９】
また、電流源Ｇ１にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１のゲートは電流源Ｇ１とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ２にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２のゲートは電流調整部Ｇ２とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ３にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３のゲートは電流調整部Ｇ３とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３との接続点に接続されている。
【００２０】
図２は、図１の９０度移相器の各部の電圧波形を示すタイミングチャートである。
図２において、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１、Ｍ１６、Ｍ２６のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１６、Ｍ２６に流れる電流は電流源Ｇ１に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２、Ｍ１３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３に流れる電流は電流調整部Ｇ２に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３、Ｍ２３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３に流れる電流は電流調整部Ｇ３に流れる電流に対応して設定される。
【００２１】
ここで、電流調整部Ｇ２の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ１のＤＣバイアスが調整される。また、電流調整部Ｇ３の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ２のＤＣバイアスが調整される。
【００２２】
そして、フリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑがロウレベル、フリップフロップＦＦ２の反転出力ＱＸがハイレベルであるものとする。そして、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がると（ｔ１）、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３がオンし、状態遷移部ＳＭ１が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ２の反転出力ＱＸがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１１がオンし、フリップフロップＦＦ２の非反転出力ＱがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ１２のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１２がオフする。このため、フリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ１の反転出力ＩＸがロウレベルに遷移する。
【００２３】
次に、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると（ｔ２）、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２３がオンし、状態遷移部ＳＭ２が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ１の反転出力ＩＸがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２２のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２２がオフし、フリップフロップＦＦ１の非反転出力ＩがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ２１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ２１がオンする。このため、フリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑがハイレベル、フリップフロップＦＦ２の反転出力ＱＸがロウレベルに遷移する。
【００２４】
ここで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ１３がオフする。このため、状態遷移部ＳＭ１の出力が不定になるが、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がると、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍが立ち上がるため、状態遷移部ＳＭ１の出力が不定になる直前の状態が状態保持部ＳＨ１に保持され、フリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ１の反転出力ＩＸがロウレベルに維持される。
【００２５】
このようにして、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２では、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる非反転出力Ｉ、Ｑおよび反転出力ＩＸ、ＱＸが生成される。
【００２６】
ここで、電流調整部Ｇ２の電流を増加させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がるタイミングを早くし、電流調整部Ｇ３の電流を減少させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がるタイミングを遅くすることができる。
【００２７】
また、フリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｍの立ち上がりエッジに同期し、フリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｓの立ち上がりエッジに同期する。
【００２８】
この結果、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を調整することができ、無線通信などの直交変調または直交復調におけるＩＱ成分の位相誤差を調整することができる。
【００２９】
図３は、図１の９０度移相器の出力波形とバイアス調整値とを示す図である。
図３において、電流調整部Ｇ２の電流を増加させると、状態遷移部ＳＭ１のＤＣバイアスが減少し、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がるタイミングを早くすることができる。また、電流調整部Ｇ３の電流を減少させると、状態遷移部ＳＭ２のＤＣバイアスが増加し、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がるタイミングを遅くすることができる。
【００３０】
図４は、図３のバイアス調整値と図１の９０度移相器の出力波形との関係を示す図である。
図４において、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整することにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を調整することができる。ここで、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を逆方向にずらすことにより、フリップフロップＦＦ１、ＦＦ２の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を逆方向にずらすことができ、ＩＱ成分の位相誤差の調整量を大きくすることができる。
【００３１】
なお、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整する方法としては、ＩＱ成分の位相誤差を出荷前にテスタなどで測定し、ＩＱ成分の位相誤差がなくなるように電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流量をバイアス調整値として求めることができる。
【００３２】
そして、そのバイアス調整値を出荷前にレジスタまたはヒューズ素子に格納し、９０度移相器の動作時にレジスタまたはヒューズ素子からバイアス調整値を読み出すことにより、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整することができる。
【００３３】
図５は、図１の９０度移相器のバイアス調整値とＩＱ誤差との関係を示す図である。
図５において、電流調整部Ｇ２、Ｇ３の電流を調整するバイアス調整値を５ビット分だけ製品に記憶させることにより、−１５度〜１５度の３０度分を３２段階で調整することができる。調整幅は１コード当たり１度なので、常温をセンターとした時の位相誤差は±０．５度以内に収めることができる。
【００３４】
なお、図１の構成では、状態遷移部ＳＭ１、ＳＭ２の双方のＤＣバイアスを調整する方法について説明したが、状態遷移部ＳＭ１、ＳＭ２のいずれか一方のＤＣバイアスを調整するようにしてもよい。
【００３５】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る９０度移相器の概略構成を示すブロック図である。
図６において、この９０度移相器には、フリップフロップ部およびバイアス調整部ＢＡ２が設けられている。フリップフロップ部には、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４が設けられている。そして、フリップフロップ部は、互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓに従ってフリップフロップＦＦ３の出力をフリップフロップＦＦ４に入力し、フリップフロップＦＦ４の出力をフリップフロップＦＦ３に入力することで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号Ｉ、ＩＸ、Ｑ、ＱＸを生成することができる。
【００３６】
バイアス調整部ＢＡ２は、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４のＤＣバイアスを調整することにより、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４間でデータがやり取りされるタイミングを調整することができる。なお、バイアス調整部ＢＡ２は、例えば、カレントミラー回路を用いることができる。
【００３７】
ここで、フリップフロップＦＦ３には、状態遷移部ＳＭ３および状態保持部ＳＨ３が設けられている。状態保持部ＳＨ３は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ３は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍに従って動作し、フリップフロップＦＦ３に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ３の状態を遷移させることができる。
【００３８】
フリップフロップＦＦ４には、状態遷移部ＳＭ４および状態保持部ＳＨ４が設けられている。状態保持部ＳＨ４は、クロック信号ＣＫｎ＿Ｓに従って状態を保持することができる。状態遷移部ＳＭ４は、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓに従って動作し、フリップフロップＦＦ３に保持されている状態に基づいて状態保持部ＳＨ４の状態を遷移させることができる。
【００３９】
具体的には、状態遷移部ＳＭ３にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１〜Ｍ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´〜Ｍ３３´が設けられている。状態保持部ＳＨ３にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４〜Ｍ３６およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´〜Ｍ３６´が設けられている。状態遷移部ＳＭ４にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１〜Ｍ４３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´〜Ｍ４３´が設けられている。状態保持部ＳＨ４にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４４〜Ｍ４６およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´〜Ｍ４６´が設けられている。
【００４０】
そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３１、Ｍ３２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００４１】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３１´、Ｍ３２´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００４２】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３４、Ｍ３５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３６のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００４３】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３５´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３５´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３４´、Ｍ３５´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００４４】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２、Ｍ３５のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３４のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１、Ｍ３４のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３５のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４２のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｓが入力される。
【００４５】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４１´、Ｍ４２´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｐ＿Ｍが入力される。
【００４６】
Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のドレインに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２のゲートおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４２のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３２、Ｍ４４のゲートに接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１、Ｍ４４のドレインおよびＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４４、Ｍ４５のソースはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４６のドレインに接続されている。Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４６のソースは低電源電位ＶＳＳに接続されている。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４６のゲートにはキャパシタＣ１を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｓが入力される。
【００４７】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４４のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４５´のドレインはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のドレインに接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４５´のゲートはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４５のゲートに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４４´、Ｍ４５´のソースはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４６´のドレインに接続されている。Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４６´のソースは高電源電位ＶＤＤに接続されている。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４６´のゲートにはキャパシタＣ２を介してクロック信号ＣＫｎ＿Ｍが入力される。
【００４８】
バイアス調整部ＢＡ２には、電流源Ｇ４、Ｇ７、電流調整部Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４〜Ｍ６およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ７〜Ｍ９が設けられている。なお、電流調整部Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９は、例えば、可変電流源を用いるようにしてもよい。また、電流調整部Ｇ５、Ｇ８と電流調整部Ｇ６、Ｇ９は互いに逆方向に動作することができる。すなわち、電流調整部Ｇ５、Ｇ８にて電流が増加される場合、電流調整部Ｇ６、Ｇ９にて電流が減少され、電流調整部Ｇ５、Ｇ８にて電流が減少される場合、電流調整部Ｇ６、Ｇ９にて電流が増加される。
【００４９】
そして、電流源Ｇ４は抵抗Ｒ３４、Ｒ４４をそれぞれ介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３６、Ｍ４６のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ５は抵抗Ｒ３２を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３３のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ６は抵抗Ｒ４２を介してＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４３のゲートに接続されている。
【００５０】
また、電流源Ｇ４にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４のゲートは電流源Ｇ４とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ５にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ５が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ５のゲートは電流源Ｇ５とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ５との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ６にはＮチャンネル電界効果トランジスタＭ６が直列に接続され、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ６のゲートは電流源Ｇ６とＮチャンネル電界効果トランジスタＭ６との接続点に接続されている。
【００５１】
電流源Ｇ７は抵抗Ｒ３３、Ｒ４３をそれぞれ介してＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´、Ｍ４６´のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ８は抵抗Ｒ３１を介してＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のゲートに接続されている。電流調整部Ｇ９は抵抗Ｒ４１を介してＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のゲートに接続されている。
【００５２】
また、電流源Ｇ７にはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ７が直列に接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ７のゲートは電流源Ｇ７とＰチャンネル電界効果トランジスタＭ７との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ８にはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ８が直列に接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ８のゲートは電流調整部Ｇ８とＰチャンネル電界効果トランジスタＭ８との接続点に接続されている。電流調整部Ｇ９にはＰチャンネル電界効果トランジスタＭ９が直列に接続され、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ９のゲートは電流調整部Ｇ９とＰチャンネル電界効果トランジスタＭ９との接続点に接続されている。
【００５３】
そして、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４、Ｍ３６、Ｍ４６のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３６、Ｍ４６に流れる電流は電流源Ｇ４に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ５、Ｍ３３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３に流れる電流は電流調整部Ｇ５に流れる電流に対応して設定される。また、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ６、Ｍ４３のカレントミラー動作により、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３に流れる電流は電流調整部Ｇ６に流れる電流に対応して設定される。
【００５４】
Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ７、Ｍ３６´、Ｍ４６´のカレントミラー動作により、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３６´、Ｍ４６´に流れる電流は電流源Ｇ７に流れる電流に対応して設定される。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ８、Ｍ３３´のカレントミラー動作により、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´に流れる電流は電流調整部Ｇ８に流れる電流に対応して設定される。また、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ９、Ｍ４３´のカレントミラー動作により、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´に流れる電流は電流調整部Ｇ９に流れる電流に対応して設定される。
【００５５】
ここで、電流調整部Ｇ５、Ｇ８の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ３のＤＣバイアスが調整される。また、電流調整部Ｇ６、Ｇ９の電流を調整することにより、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´のゲート電位が変化し、状態遷移部ＳＭ４のＤＣバイアスが調整される。
【００５６】
そして、フリップフロップＦＦ４の非反転出力Ｑがロウレベル、フリップフロップＦＦ４の反転出力ＱＸがハイレベルであるものとする。そして、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がると、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´がオンし、状態遷移部ＳＭ３が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ４の反転出力ＱＸがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ３１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３１がオンし、フリップフロップＦＦ４の非反転出力ＱがＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´のゲートに印加されることで、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ３２´がオンする。このため、フリップフロップＦＦ３の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ３の反転出力ＩＸがロウレベルに遷移する。
【００５７】
次に、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４３´がオンし、状態遷移部ＳＭ４が活性化される。そして、フリップフロップＦＦ３の反転出力ＩＸがＰチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´のゲートに印加されることで、Ｐチャンネル電界効果トランジスタＭ４２´がオンし、フリップフロップＦＦ３の非反転出力ＩがＮチャンネル電界効果トランジスタＭ４１のゲートに印加されることで、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ４１がオンする。このため、フリップフロップＦＦ４の非反転出力Ｑがハイレベル、フリップフロップＦＦ４の反転出力ＱＸがロウレベルに遷移する。
【００５８】
ここで、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がると、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がり、Ｎチャンネル電界効果トランジスタＭ３３およびＰチャンネル電界効果トランジスタＭ３３´がオフする。このため、状態遷移部ＳＭ３の出力が不定になるが、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち下がると、クロック信号ＣＫｎ＿Ｍが立ち上がるため、状態遷移部ＳＭ３の出力が不定になる直前の状態が状態保持部ＳＨ３に保持され、フリップフロップＦＦ３の非反転出力Ｉがハイレベル、フリップフロップＦＦ３の反転出力ＩＸがロウレベルに維持される。
【００５９】
このようにして、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４では、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍ、ＣＫｎ＿Ｍ、ＣＫｐ＿Ｓ、ＣＫｎ＿Ｓが２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる非反転出力Ｉ、Ｑおよび反転出力ＩＸ、ＱＸが生成される。
【００６０】
ここで、電流調整部Ｇ５、Ｇ８の電流を増加させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｍが立ち上がるタイミングを早くし、電流調整部Ｇ６、Ｇ９の電流を減少させることにより、クロック信号ＣＫｐ＿Ｓが立ち上がるタイミングを遅くすることができる。
【００６１】
また、フリップフロップＦＦ３の非反転出力Ｉが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｍの立ち上がりエッジに同期し、フリップフロップＦＦ４の非反転出力Ｑが立ち上がるタイミングはクロック信号ＣＫｐ＿Ｓの立ち上がりエッジに同期する。
【００６２】
この結果、電流調整部Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９の電流を調整することにより、フリップフロップＦＦ３、ＦＦ４の非反転出力Ｉ、Ｑの位相を調整することができ、無線通信などの直交変調または直交復調におけるＩＱ成分の位相誤差を調整することができる。
【００６３】
なお、図６の構成では、状態遷移部ＳＭ３、ＳＭ４の双方のＤＣバイアスを調整する方法について説明したが、状態遷移部ＳＭ３、ＳＭ４のいずれか一方のＤＣバイアスを調整するようにしてもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態では、電界効果トランジスタにて９０度移相器を構成する方法について説明したが、バイポーラトランジスタにて９０度移相器を構成するようにしてもよい。この場合、電界効果トランジスタのソース、ゲートおよびドレインをバイポーラトランジスタのエミッタ、ベースおよびコレクタにそれぞれ置き換えればよい。
【００６５】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る９０度移相器が適用される無線受信機の概略構成を示すブロック図である。
図７において、無線受信機には、受信信号のダウンコンバートを行うダウンコンバータ２０４、２０５が設けられている。そして、ダウンコンバータ２０４、２０５の入力は、フィルタ回路２０３およびローノイズアンプ２０２を介して受信アンテナ２０１に共通に接続されている。また、ダウンコンバータ２０４、２０５の出力は、フィルタ素子２０６、２０７をそれぞれ介して可変利得アンプ２０８、２０９にそれぞれ接続されている。
【００６６】
そして、受信アンテナ２０１にて受信された無線周波数信号は、ローノイズアンプ２０２にて増幅された後、フィルタ回路２０３にて所望の周波数成分が選択され、ダウンコンバータ２０４、２０５に入力される。そして、フィルタ回路２０３を通過した無線周波数信号は、ダウンコンバータ２０４にて局部発振信号の同相成分ＬＩと乗算されることでダウンコンバートされ、ベースバンド信号の同相成分ＢＩが生成される。
【００６７】
また、フィルタ回路２０３を通過した無線周波数信号は、ダウンコンバータ２０５にて局部発振信号の直交成分ＬＱと乗算されることでダウンコンバートされ、ベースバンド信号の直交成分ＢＱが生成される。なお、局部発振信号の同相成分ＬＩおよび直交成分ＬＱを生成する場合、図１または図６の９０度移相器を用いることができる。例えば、局部発振信号の同相成分ＬＩとしてはフリップフロップＦＦ１の非反転出力Ｉ、局部発振信号の直交成分ＬＱとしてはフリップフロップＦＦ２の非反転出力Ｑを用いることができる。
【００６８】
そして、ダウンコンバータ２０４、２０５にてそれぞれ生成されたベースバンド信号の同相成分ＢＩおよび直交成分ＢＱは、フィルタ素子２０６、２０７にて不要な周波数成分がそれぞれ除去された後、可変利得アンプ２０８、２０９にてそれぞれ増幅される。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７０】
ＦＦ１〜ＦＦ４ フリップフロップ、ＳＭ１〜ＳＭ４ 状態遷移部、ＳＨ１〜ＳＨ４ 状態保持部、ＢＡ１、ＢＡ２ バイアス調整部、Ｇ１、Ｇ４、Ｇ７ 電流源、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８、Ｇ９ 電流調整部、Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ２１〜Ｒ２４、Ｒ３１〜Ｒ３４、Ｒ４１〜Ｒ４４ 抵抗、Ｃ１、Ｃ２ キャパシタ、Ｍ１〜Ｍ６、Ｍ１１〜Ｍ１６、Ｍ２１〜Ｍ２６、Ｍ３１〜Ｍ３６、Ｍ４１〜Ｍ４６ Ｎチャンネル電界効果トランジスタ、Ｍ７〜Ｍ９、Ｍ３１´〜Ｍ３６´、Ｍ４１´〜Ｍ４６´ Ｐチャンネル電界効果トランジスタ、２０６、２０７ フィルタ素子、２０４、２０５ ダウンコンバータ、２０３ フィルタ回路、２０８、２０９ 可変利得アンプ、２０２ ローノイズアンプ、２０１ 受信アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号に従って第１のフリップフロップの出力を第２のフリップフロップに入力し、前記第２のフリップフロップの出力を前記第１のフリップフロップに入力することで、前記クロック信号が２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号を生成するフリップフロップ部と、
前記フリップフロップ部のＤＣバイアスを調整することにより、第１のフリップフロップと前記第２のフリップフロップとの間でデータがやり取りされるタイミングを調整するバイアス調整部とを備えることを特徴とする９０度移相器。
【請求項２】
前記第１のフリップフロップは、
第１のクロック信号に従って状態を保持する第１の状態保持部と、
前記第１のクロック信号と位相が１８０度だけ異なる第２のクロック信号に従って動作し、前記第２のフリップフロップに保持されている状態に基づいて前記第１の状態保持部の状態を遷移させる第１の状態遷移部とを備え、
前記第２のフリップフロップは、
前記第２のクロック信号に従って状態を保持する第２の状態保持部と、
前記第１のクロック信号に従って動作し、前記第１のフリップフロップに保持されている状態に基づいて前記第２の状態保持部の状態を遷移させる第２の状態遷移部とを備え、
前記バイアス調整部は、前記第１の状態保持部または前記第２の状態保持部のいずれか少なくとも一方のＤＣバイアスを調整することにより、第１のフリップフロップと前記第２のフリップフロップとの間でデータがやり取りされるタイミングを調整することを特徴とする請求項１に記載の９０度移相器。
【請求項３】
前記バイアス調整部は、前記第１の状態保持部のＤＣバイアスと前記第２の状態保持部のＤＣバイアスとを互いに逆方向に調整することを特徴とする請求項２に記載の９０度移相器。
【請求項４】
前記第１の状態遷移部は、
第１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
第２のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１および第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第３のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第１の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第４のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第５のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４および第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第６のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態遷移部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第７のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第８のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７および第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第９のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第７および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインおよび前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続された第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０および第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記バイアス調整部は、
前記第６および前記第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにＤＣバイアスを供給する第１の電流源と、
前記第３のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第１の電流調整部と、
前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第２の電流調整部とを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の９０度移相器。
【請求項５】
前記第１の状態遷移部は、
第１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
第２のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１および第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第３のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第２のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１および第２のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第３のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第１の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第４のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第５のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４および第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第６のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第４のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第５のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４および第５のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第６のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態遷移部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第７のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第８のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７および第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第９のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第７のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第８のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７および第８のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第９のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第７および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインおよび前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続された第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０および第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１０のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１１のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０および第１１のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第１２のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記バイアス調整部は、
前記第６および前記第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにＤＣバイアスを供給する第１の電流源と、
前記第６および前記第１２のＰチャンネル電界効果トランジスタのゲートにＤＣバイアスを供給する第２の電流源と、
前記第３のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第１の電流調整部と、
前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第２の電流調整部と、
前記第３のＰチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第３の電流調整部と、
前記第９のＰチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第４の電流調整部とを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の９０度移相器。
【請求項１】
互いに位相が１８０度だけ異なるクロック信号に従って第１のフリップフロップの出力を第２のフリップフロップに入力し、前記第２のフリップフロップの出力を前記第１のフリップフロップに入力することで、前記クロック信号が２分周された互いに位相が９０度ずつ異なる信号を生成するフリップフロップ部と、
前記フリップフロップ部のＤＣバイアスを調整することにより、第１のフリップフロップと前記第２のフリップフロップとの間でデータがやり取りされるタイミングを調整するバイアス調整部とを備えることを特徴とする９０度移相器。
【請求項２】
前記第１のフリップフロップは、
第１のクロック信号に従って状態を保持する第１の状態保持部と、
前記第１のクロック信号と位相が１８０度だけ異なる第２のクロック信号に従って動作し、前記第２のフリップフロップに保持されている状態に基づいて前記第１の状態保持部の状態を遷移させる第１の状態遷移部とを備え、
前記第２のフリップフロップは、
前記第２のクロック信号に従って状態を保持する第２の状態保持部と、
前記第１のクロック信号に従って動作し、前記第１のフリップフロップに保持されている状態に基づいて前記第２の状態保持部の状態を遷移させる第２の状態遷移部とを備え、
前記バイアス調整部は、前記第１の状態保持部または前記第２の状態保持部のいずれか少なくとも一方のＤＣバイアスを調整することにより、第１のフリップフロップと前記第２のフリップフロップとの間でデータがやり取りされるタイミングを調整することを特徴とする請求項１に記載の９０度移相器。
【請求項３】
前記バイアス調整部は、前記第１の状態保持部のＤＣバイアスと前記第２の状態保持部のＤＣバイアスとを互いに逆方向に調整することを特徴とする請求項２に記載の９０度移相器。
【請求項４】
前記第１の状態遷移部は、
第１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
第２のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１および第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第３のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第１の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第４のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第５のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４および第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第６のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態遷移部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第７のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第８のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７および第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第９のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第７および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインおよび前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続された第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０および第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記バイアス調整部は、
前記第６および前記第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにＤＣバイアスを供給する第１の電流源と、
前記第３のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第１の電流調整部と、
前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第２の電流調整部とを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の９０度移相器。
【請求項５】
前記第１の状態遷移部は、
第１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
第２のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１および第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第３のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第２のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１および第２のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第３のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第１の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第４のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第５のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４および第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第６のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第４のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第４のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第５のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第５のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第４および第５のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第６のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態遷移部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第７のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにドレインが接続され、前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにゲートが接続された第８のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７および第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第９のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第７のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第８のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第８のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第７および第８のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第９のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記第２の状態保持部は、
前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第７のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第２および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートおよび前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続され、前記第７および前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインおよび前記第１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続された第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０および第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第２のクロック信号が入力される第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第１０のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１０のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにゲートが接続され、前記第１１のＮチャンネル電界効果トランジスタのドレインにドレインが接続された第１１のＰチャンネル電界効果トランジスタと、
前記第１０および第１１のＰチャンネル電界効果トランジスタのソースにドレインが接続され、ゲートに前記第１のクロック信号が入力される第１２のＰチャンネル電界効果トランジスタとを備え、
前記バイアス調整部は、
前記第６および前記第１２のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートにＤＣバイアスを供給する第１の電流源と、
前記第６および前記第１２のＰチャンネル電界効果トランジスタのゲートにＤＣバイアスを供給する第２の電流源と、
前記第３のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第１の電流調整部と、
前記第９のＮチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第２の電流調整部と、
前記第３のＰチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第３の電流調整部と、
前記第９のＰチャンネル電界効果トランジスタのゲートに供給されるＤＣバイアスを調整する第４の電流調整部とを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の９０度移相器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１２４８４５（Ｐ２０１２−１２４８４５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７５９９６（Ｐ２０１０−２７５９９６）
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
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