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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023121239
(43)【公開日】2023-08-31
(54)【発明の名称】トランスフォーマおよび増幅回路
(51)【国際特許分類】
H03F 1/26 20060101AFI20230824BHJP
H03F 3/45 20060101ALI20230824BHJP
【ＦＩ】
H03F1/26
H03F3/45
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022024467
(22)【出願日】2022-02-21
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100189430
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 修一
(74)【代理人】
【識別番号】100190805
【弁理士】
【氏名又は名称】傍島 正朗
(72)【発明者】
【氏名】滝本 健介
(72)【発明者】
【氏名】▲柳▼瀬 祥吾
(72)【発明者】
【氏名】永森 啓之
【テーマコード（参考）】
5J500
【Ｆターム（参考）】
5J500AA01
5J500AA12
5J500AA21
5J500AC27
5J500AC53
5J500AC73
5J500AC92
5J500AF08
5J500AF09
5J500AF16
5J500AH24
5J500AH29
5J500AH33
5J500AH35
5J500AK02
5J500AQ04
5J500AT01
5J500DN02
5J500DP01
(57)【要約】
【課題】コモンモードノイズが低減されたトランスフォーマを提供する。
【解決手段】トランスフォーマ１０は、入力端子１０１および１０２と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、を備え、入力側コイル１４は、互いに直列接続されたコイル１１および１２を有し、出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続され、コイル１１の一端は入力端子１０１に接続され、コイル１２の一端は入力端子１０２に接続され、出力側コイル１３の他端はコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。
【選択図】図１
【解決手段】トランスフォーマ１０は、入力端子１０１および１０２と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、を備え、入力側コイル１４は、互いに直列接続されたコイル１１および１２を有し、出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続され、コイル１１の一端は入力端子１０１に接続され、コイル１２の一端は入力端子１０２に接続され、出力側コイル１３の他端はコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１入力端子、第２入力端子および出力端子と、
入力側コイルと、
出力側コイルと、を備え、
前記入力側コイルは、
互いに直列接続された第１コイルおよび第２コイルを有し、
前記出力側コイルの一端は前記出力端子に接続され、
前記第１コイルの一端は前記第１入力端子に接続され、
前記第２コイルの一端は前記第２入力端子に接続され、
前記出力側コイルの他端は、前記第１コイルの他端および前記第２コイルの他端に接続され、直流的に接地されていない、
トランスフォーマ。
入力側コイルと、
出力側コイルと、を備え、
前記入力側コイルは、
互いに直列接続された第１コイルおよび第２コイルを有し、
前記出力側コイルの一端は前記出力端子に接続され、
前記第１コイルの一端は前記第１入力端子に接続され、
前記第２コイルの一端は前記第２入力端子に接続され、
前記出力側コイルの他端は、前記第１コイルの他端および前記第２コイルの他端に接続され、直流的に接地されていない、
トランスフォーマ。
【請求項2】
さらに、
前記出力側コイルの前記他端と、前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端とを結ぶ経路に直列配置された第１キャパシタを備える、
請求項１に記載のトランスフォーマ。
前記出力側コイルの前記他端と、前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端とを結ぶ経路に直列配置された第１キャパシタを備える、
請求項１に記載のトランスフォーマ。
【請求項3】
さらに、
前記出力側コイルの前記他端と、前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端との間に配置され、前記第１キャパシタと直列接続された第１インダクタを備える、
請求項２に記載のトランスフォーマ。
前記出力側コイルの前記他端と、前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端との間に配置され、前記第１キャパシタと直列接続された第１インダクタを備える、
請求項２に記載のトランスフォーマ。
【請求項4】
さらに、
前記出力側コイルの前記他端と、前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端との間に配置され、前記第１キャパシタと並列接続された第２インダクタを備える、
請求項２に記載のトランスフォーマ。
前記出力側コイルの前記他端と、前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端との間に配置され、前記第１キャパシタと並列接続された第２インダクタを備える、
請求項２に記載のトランスフォーマ。
【請求項5】
さらに、
前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端とグランドとの間に接続された第２キャパシタを備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載のトランスフォーマ。
前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端とグランドとの間に接続された第２キャパシタを備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載のトランスフォーマ。
【請求項6】
さらに、
複数の誘電体層を有する基板を備え、
前記入力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第１誘電体層に形成され、
前記出力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第２誘電体層に形成され、
前記基板を平面視した場合、前記入力側コイルの前記少なくとも一部と前記出力側コイルの前記少なくとも一部とは、重なっている、
請求項１～５のいずれか１項に記載のトランスフォーマ。
複数の誘電体層を有する基板を備え、
前記入力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第１誘電体層に形成され、
前記出力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第２誘電体層に形成され、
前記基板を平面視した場合、前記入力側コイルの前記少なくとも一部と前記出力側コイルの前記少なくとも一部とは、重なっている、
請求項１～５のいずれか１項に記載のトランスフォーマ。
【請求項7】
さらに、
複数の誘電体層を有する基板を備え、
前記入力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第１誘電体層に形成され、
前記出力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第２誘電体層に形成され、
前記基板を平面視した場合、前記入力側コイルの前記少なくとも一部と前記出力側コイルの前記少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１インダクタは、前記基板に形成された平面導体を含み、
前記第１キャパシタは、前記基板の主面に配置された表面実装部品である、
請求項３に記載のトランスフォーマ。
複数の誘電体層を有する基板を備え、
前記入力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第１誘電体層に形成され、
前記出力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第２誘電体層に形成され、
前記基板を平面視した場合、前記入力側コイルの前記少なくとも一部と前記出力側コイルの前記少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１インダクタは、前記基板に形成された平面導体を含み、
前記第１キャパシタは、前記基板の主面に配置された表面実装部品である、
請求項３に記載のトランスフォーマ。
【請求項8】
さらに、
複数の誘電体層を有する基板を備え、
前記入力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第１誘電体層に形成され、
前記出力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第２誘電体層に形成され、
前記基板を平面視した場合、前記入力側コイルの前記少なくとも一部と前記出力側コイルの前記少なくとも一部とは、重なっており、
前記第２インダクタは、前記基板に形成された平面導体を含み、
前記第１キャパシタは、前記基板の主面に配置された表面実装部品である、
請求項４に記載のトランスフォーマ。
複数の誘電体層を有する基板を備え、
前記入力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第１誘電体層に形成され、
前記出力側コイルの少なくとも一部は、前記複数の誘電体層のうちの第２誘電体層に形成され、
前記基板を平面視した場合、前記入力側コイルの前記少なくとも一部と前記出力側コイルの前記少なくとも一部とは、重なっており、
前記第２インダクタは、前記基板に形成された平面導体を含み、
前記第１キャパシタは、前記基板の主面に配置された表面実装部品である、
請求項４に記載のトランスフォーマ。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか１項に記載のトランスフォーマと、
第１増幅素子および第２増幅素子を有する差動増幅器と、を備え、
前記第１増幅素子の出力端は前記第１入力端子に接続され、
前記第２増幅素子の出力端は前記第２入力端子に接続され、
前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端は、電源端子に接続されている、
増幅回路。
第１増幅素子および第２増幅素子を有する差動増幅器と、を備え、
前記第１増幅素子の出力端は前記第１入力端子に接続され、
前記第２増幅素子の出力端は前記第２入力端子に接続され、
前記第１コイルの前記他端および前記第２コイルの前記他端は、電源端子に接続されている、
増幅回路。
【請求項10】
さらに、
前記第１増幅素子の出力端および前記第２増幅素子の出力端に接続された第３キャパシタを備える、
請求項９に記載の増幅回路。
前記第１増幅素子の出力端および前記第２増幅素子の出力端に接続された第３キャパシタを備える、
請求項９に記載の増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トランスフォーマおよび増幅回路に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、１次巻線（入力側コイル）および２次巻線（出力側コイル）を有するトランスフォーマが開示されている。入力側コイルの一端は差動増幅器を構成する第１の増幅素子に接続され、入力側コイルの他端は差動増幅器を構成する第２の増幅素子に接続され、１次巻線の中点はグランド（基準電位）に接続されている。また、出力側コイルの一端は出力端子に接続され、出力側コイルの他方はグランド（基準電位）に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－１９９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示されたトランスフォーマは、元来、その対称性により逆位相の関係を有する一対の平衡信号のコモンモードノイズを低減する機能を有する。
【0005】
しかしながら、実際には、入力側コイルおよび出力側コイルが有する寄生容量成分や寄生インダクタンス成分により対称性が崩れ、入力側コイルの中間点にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生してしまう。この交流電圧は、出力側コイルに出力されてしまい、不要なノイズとしてトランスフォーマから出力されてしまう可能性がある。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、コモンモードノイズが低減されたトランスフォーマおよび増幅回路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】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るトランスフォーマは、第１入力端子、第２入力端子および出力端子と、入力側コイルと、出力側コイルと、を備え、入力側コイルは、互いに直列接続された第１コイルおよび第２コイルを有し、出力側コイルの一端は出力端子に接続され、第１コイルの一端は第１入力端子に接続され、第２コイルの一端は第２入力端子に接続され、出力側コイルの他端は、第１コイルの他端および第２コイルの他端に接続され、直流的に接地されていない。
【0008】
また、本発明の一態様に係る増幅回路は、上記トランスフォーマと、第１増幅素子および第２増幅素子を有する差動増幅器と、を備え、第１増幅素子の出力端は第１入力端子に接続され、第２増幅素子の出力端は第２入力端子に接続され、第１コイルの他端および第２コイルの他端は、電源端子に接続されている。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、コモンモードノイズが低減されたトランスフォーマおよび増幅回路を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態に係るトランスフォーマおよび増幅回路の回路構成図である。
【図2】比較例に係るトランスフォーマおよび増幅回路の回路構成図である。
【図3】変形例１に係るトランスフォーマおよび増幅回路の回路構成図である。
【図4】変形例２に係るトランスフォーマおよび増幅回路の回路構成図である。
【図5A】比較例に係るトランスフォーマのコモンモードノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図5B】変形例２に係るトランスフォーマのコモンモードノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図6】変形例３に係るトランスフォーマおよび増幅回路の回路構成図である。
【図7】変形例３に係るトランスフォーマのコモンモードノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図8】変形例４に係るトランスフォーマおよび増幅回路の回路構成図である。
【図9】変形例５に係るトランスフォーマおよび増幅回路の回路構成図である。
【図10】実施の形態に係るトランスフォーマの平面図および断面図である。
【図11】変形例４に係るトランスフォーマの平面図および断面図である。
【図12】変形例５に係るトランスフォーマの平面図および断面図の第１例である。
【図13】変形例５に係るトランスフォーマの平面図および断面図の第２例である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施例および変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する場合がある。
【0012】
また、本開示において、平行および垂直等の要素間の関係性を示す用語、および、矩形状等の要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。
【0013】
また、本開示において、「接続される」とは、接続端子および／または配線導体で直接接続される場合だけでなく、他の回路素子を介して電気的に接続される場合も含むことを意味する。また、「ＡとＢとの間に接続される」、「ＡおよびＢの間に接続される」とは、ＡおよびＢを結ぶ経路上でＡおよびＢと接続されることを意味する。
【0014】
また、本開示において、基板の平面視とは、基板および基板に実装された回路素子を基板の主面に平行な平面に正投影して見ることを意味する。
【0015】
また、本開示において、「経路」とは、高周波信号が伝搬する配線、当該配線に直接接続された電極、および当該配線または当該電極に直接接続された端子等で構成された伝送線路であることを意味する。
【0016】
また、本開示において、「部品Ａが経路Ｂに直列配置される」とは、部品Ａの信号入力端および信号出力端の双方が、経路Ｂを構成する配線、電極、または端子に接続されていることを意味する。
【0017】
（実施の形態）
［１．トランスフォーマ１０および増幅回路１の回路構成］
図１は、実施の形態に係るトランスフォーマ１０および増幅回路１の回路構成図である。同図に示すように、増幅回路１は、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０および３０と、増幅素子２１および２２と、キャパシタ４１と、を備える。
［１．トランスフォーマ１０および増幅回路１の回路構成］
図１は、実施の形態に係るトランスフォーマ１０および増幅回路１の回路構成図である。同図に示すように、増幅回路１は、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０および３０と、増幅素子２１および２２と、キャパシタ４１と、を備える。
【0018】
トランスフォーマ１０は、入力端子１０１および１０２と、出力端子１０３と、電源端子１０４と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、を備える。
【0019】
入力端子１０１は第１入力端子の一例であり、増幅素子２１の出力端に接続されている。入力端子１０２は第２入力端子の一例であり、増幅素子２２の出力端に接続されている。出力端子１０３は、キャパシタ４１を介して高周波出力端子１２０に接続されている。電源端子１０４は、電源（電源電圧Ｖｃｃ）に接続されている。
【0020】
入力側コイル１４は、互いに直列接続されたコイル１１および１２で構成されている。
【0021】
出力側コイル１３の一端１３１は出力端子１０３に接続されている。コイル１１の一端１１１は入力端子１０１に接続されている。コイル１２の一端１２１は入力端子１０２に接続されている。出力側コイル１３の他端１３２はコイル１１の他端およびコイル１２の他端である接続点１１５に接続され、直流的に接地されていない。また、接続点１１５は電源端子１０４に接続されている。
【0022】
なお、コイル１１および１２は、併せて１つの連続したコイルであってもよく、また、それぞれが個別のコイルで構成されていてもよい。
【0023】
トランスフォーマ１０の上記構成によれば、トランスフォーマ１０は、入力端子１０１および１０２から一対の平衡信号を受け、当該一対の平衡信号を非平衡信号に変換し、当該非平衡信号を出力端子１０３から出力する。ここで、出力側コイル１３の基準電位である他端１３２の電位は、入力側コイル１４の基準電位である接続点１１５の電位に等しい。これにより、接続点１１５にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０の出力側に誘起されるコモンモードノイズが相殺され、出力側の不要ノイズを低減できる。
【0024】
トランスフォーマ３０は、入力側コイル３１と、出力側コイル３２と、を備える。入力側コイル３１の一端は高周波入力端子１１０に接続され、入力側コイル３１の他端はグランドに接続されている。出力側コイル３２の一端は増幅素子２１の入力端に接続され、出力側コイル３２の他端は増幅素子２２の入力端に接続されている。出力側コイル３２の中央付近はグランドに接続されている。
【0025】
トランスフォーマ３０の上記構成によれば、トランスフォーマ３０は、高周波入力端子１１０から非平衡信号を受け、当該非平衡信号を一対の平衡信号に変換し、当該一対の平衡信号を出力側コイル３２の一端および他端から出力する。
【0026】
増幅素子２１は、第１増幅素子の一例であり、出力側コイル３２の一端からから出力された平衡信号を増幅し、第１平衡信号を出力する。増幅素子２２は、第２増幅素子の一例であり、出力側コイル３２の他端からから出力された平衡信号を増幅し、第２平衡信号を出力する。
【0027】
トランスフォーマ３０、ならびに増幅素子２１および２２により、増幅素子２１から出力される第１平衡信号と、増幅素子２２から出力される第２平衡信号とは、逆位相の関係となっている。つまり、増幅素子２１および２２は、１つの差動増幅器を構成している。
【0028】
なお、増幅素子２１および２２のそれぞれは、例えば、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＧｅおよびＧａＮの少なくともいずれかで構成されている。
【0029】
キャパシタ４１は、整合回路の一例であり、出力端子１０３と高周波出力端子１２０との間に直列配置されている。キャパシタ４１によれば、出力端子１０３から出力される信号のうち、電源から供給される電源電圧などの直流成分を除去することが可能となる。
【0030】
増幅回路１の上記構成によれば、接続点１１５にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０の出力側に誘起されるコモンモードノイズが相殺され、出力側の不要ノイズを低減できる。これにより、増幅素子２１および２２から出力される偶数次高調波を低減させることが可能となる。
【0031】
なお、増幅回路１において、電源端子１０４はトランスフォーマ１０が備えていなくてもよい。また、増幅回路１は、トランスフォーマ３０および高周波入力端子１１０を備えていなくてもよい。
【0032】
［２．比較例に係るトランスフォーマ５１０および増幅回路５００の回路構成］
次に、従来のトランスフォーマおよび増幅回路の一例である、比較例に係るトランスフォーマ５１０および増幅回路５００の回路構成について説明する。
次に、従来のトランスフォーマおよび増幅回路の一例である、比較例に係るトランスフォーマ５１０および増幅回路５００の回路構成について説明する。
【0033】
図２は、比較例に係るトランスフォーマ５１０および増幅回路５００の回路構成図である。同図に示すように、増幅回路５００は、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ５１０および３０と、増幅素子２１および２２と、キャパシタ４１と、を備える。比較例に係る増幅回路５００は、実施の形態に係る増幅回路１と比較して、トランスフォーマ５１０の構成が異なる。以下、比較例に係る増幅回路５００について、実施の形態に係る増幅回路１と異なる構成を有するトランスフォーマ５１０を中心に説明する。
【0034】
トランスフォーマ５１０は、入力端子１０１および１０２と、出力端子１０３と、電源端子１０４と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、キャパシタ５４２と、を備える。比較例に係るトランスフォーマ５１０は、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と比較して、入力側コイル１４および出力側コイル１３の接続構成のみが異なる。以下、比較例に係るトランスフォーマ５１０について、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0035】
出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続され、出力側コイル１３の他端はグランドに接続されている。コイル１１の一端は入力端子１０１に接続されている。コイル１２の一端は入力端子１０２に接続されている。コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、キャパシタ５４２を介してグランドに接続されている。また、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、電源端子１０４に接続されている。
【0036】
トランスフォーマ５１０の上記構成によれば、トランスフォーマ５１０は、入力端子１０１および１０２から一対の平衡信号を受け、当該一対の平衡信号を非平衡信号に変換し、当該非平衡信号を出力端子１０３から出力する。ここで、コイル１１の他端およびコイル１２の他端には、入力側コイル１４および出力側コイル１３が有する寄生容量成分や寄生インダクタンス成分により対称性が崩れ、入力側コイルの中間点にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生してしまう。この交流電圧は、入力側コイル１４および出力側コイル１３の電磁界結合を介して出力側コイル１３に出力されてしまい、不要なノイズとしてトランスフォーマ５１０から出力されてしまう。
【0037】
このため、増幅回路５００では、対称特性を有する増幅素子２１および２２から発生するコモンモードの偶数次高調波は、その一部がキャンセルされずに不要ノイズとして高周波出力端子１２０から出力されてしまう。
【0038】
［３．変形例１に係るトランスフォーマ１０Ａおよび増幅回路１Ａの回路構成］
図３は、変形例１に係るトランスフォーマ１０Ａおよび増幅回路１Ａの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ａは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ａおよび３０と、増幅素子２１および２２と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ａは、実施の形態に係る増幅回路１と比較して、トランスフォーマ１０Ａの構成およびキャパシタ４１がない点が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ａについて、実施の形態に係る増幅回路１と異なる構成を有するトランスフォーマ１０Ａを中心に説明する。
図３は、変形例１に係るトランスフォーマ１０Ａおよび増幅回路１Ａの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ａは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ａおよび３０と、増幅素子２１および２２と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ａは、実施の形態に係る増幅回路１と比較して、トランスフォーマ１０Ａの構成およびキャパシタ４１がない点が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ａについて、実施の形態に係る増幅回路１と異なる構成を有するトランスフォーマ１０Ａを中心に説明する。
【0039】
トランスフォーマ１０Ａは、入力端子１０１および１０２と、出力端子１０３と、電源端子１０４と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、キャパシタ４２と、を備える。本変形例に係るトランスフォーマ１０Ａは、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と比較して、キャパシタ４２が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ａについて、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0040】
出力端子１０３は、高周波出力端子１２０に接続されている。
【0041】
キャパシタ４２は、第１キャパシタの一例であり、出力側コイル１３の他端と、コイル１１の他端およびコイル１２の他端とを結ぶ経路に直列配置されている。
【0042】
入力側コイル１４は、互いに直列接続されたコイル１１および１２で構成されている。
【0043】
出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続されている。コイル１１の一端は入力端子１０１に接続されている。コイル１２の一端は入力端子１０２に接続されている。出力側コイル１３の他端は、キャパシタ４２を介してコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。また、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は電源端子１０４に接続されている。
【0044】
上記構成によれば、トランスフォーマ１０Ａは、入力端子１０１および１０２から一対の平衡信号を受け、当該一対の平衡信号を非平衡信号に変換し、当該非平衡信号を出力端子１０３から出力する。ここで、出力側コイル１３の基準電位である他端は、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端にキャパシタ４２を介して接続され、直流的に接地されていない。これにより、コイル１１の他端およびコイル１２の他端にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０Ａの出力側に誘起されるコモンモードノイズが相殺され、出力側の不要ノイズを低減できる。
【0045】
また、キャパシタ４１に代わってキャパシタ４２が配置されていることにより、直流の電源電圧が出力側コイル１３および出力端子１０３を介して高周波出力端子１２０から漏洩してしまうことを回避できる。
【0046】
増幅回路１Ａの上記構成によれば、コイル１１の他端およびコイル１２の他端に不要な交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、増幅素子２１および２２から出力される偶数次高調波を低減させることが可能となる。
【0047】
［４．変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂおよび増幅回路１Ｂの回路構成］
図４は、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂおよび増幅回路１Ｂの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｂは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｂおよび３０と、増幅素子２１および２２と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｂは、変形例１に係る増幅回路１Ａと比較して、トランスフォーマ１０Ｂの構成が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｂについて、変形例１に係る増幅回路１Ａと異なる構成を有するトランスフォーマ１０Ｂを中心に説明する。
図４は、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂおよび増幅回路１Ｂの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｂは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｂおよび３０と、増幅素子２１および２２と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｂは、変形例１に係る増幅回路１Ａと比較して、トランスフォーマ１０Ｂの構成が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｂについて、変形例１に係る増幅回路１Ａと異なる構成を有するトランスフォーマ１０Ｂを中心に説明する。
【0048】
トランスフォーマ１０Ｂは、入力端子１０１および１０２と、出力端子１０３と、電源端子１０４と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、キャパシタ４２および４３と、を備える。本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｂは、変形例１に係るトランスフォーマ１０Ａと比較して、キャパシタ４３が配置されている点、および、入力側コイル１４の接続構成が異なる。以下、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｂについて、変形例１に係るトランスフォーマ１０Ａと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0049】
キャパシタ４３は、第２キャパシタの一例であり、コイル１１の他端およびコイル１２の他端とグランドとの間に接続されている。
【0050】
入力側コイル１４は、互いに直列接続されたコイル１１および１２で構成されている。
【0051】
出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続されている。コイル１１の一端は入力端子１０１に接続されている。コイル１２の一端は入力端子１０２に接続されている。出力側コイル１３の他端は、キャパシタ４２を介してコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。また、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は電源端子１０４に接続されている。さらに、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、キャパシタ４３を介してグランドに接続され、直流的に接地されていない。
【0052】
トランスフォーマ１０Ｂの上記構成によれば、トランスフォーマ１０Ｂは、入力端子１０１および１０２から一対の平衡信号を受け、当該一対の平衡信号を非平衡信号に変換し、当該非平衡信号を出力端子１０３から出力する。ここで、出力側コイル１３の基準電位である他端は、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端にキャパシタ４２を介して接続され、直流的に接地されていない。これにより、コイル１１の他端およびコイル１２の他端にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０Ｂの出力側に誘起されるコモンモードノイズが相殺され、出力側の不要ノイズを低減できる。
【0053】
また、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端がキャパシタ４３を介してグランドに接続されているため、入力側コイル１４の基準電位を交流的に安定化させることが可能となる。さらに、キャパシタ４３の容量値を最適化することにより、増幅素子２１および２２で発生したコモンモードノイズを低減させることが可能となる。よって、増幅回路１Ｂにおいて、増幅素子２１および２２から出力される偶数次高調波を、さらに低減させることが可能となる。
【0054】
図５Ａは、比較例に係るトランスフォーマ５１０のコモンモードノイズの周波数特性を示すグラフである。また、図５Ｂは、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂのコモンモードノイズの周波数特性を示すグラフである。図５Ａおよび図５Ｂの縦軸は、トランスフォーマ５１０または１０Ｂの入力端子１０１および１０２に対する出力端子１０３のコモンモードの挿入損失を示しており、横軸は高周波信号の周波数を示している。
【0055】
図５Ａに示すように、比較例に係るトランスフォーマ５１０では、高周波信号の周波数（３．３～４．２ＧＨｚ）に対する偶数次高調波（２倍高調波）におけるコモンモード挿入損失は１０～２０ｄＢである。これに対して、図５Ｂに示すように、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂでは、高周波信号の周波数（３．３～４．２ＧＨｚ）に対する偶数次高調波（２倍高調波）におけるコモンモード挿入損失は、１５～２７ｄＢであり、比較例に係るトランスフォーマ５１０よりも、偶数次高調波（２倍高調波）におけるコモンモードノイズが抑制されていることが解る。
【0056】
なお、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｂにおいて、キャパシタ４２がなくてもよい。つまり、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、出力側コイル１３の他端に直接接続されていてもよい。ただし、この場合には、出力側コイル１３の一端と高周波出力端子１２０との間にキャパシタが直列配置されていることが望ましい。
【0057】
［５．変形例３に係るトランスフォーマ１０Ｃおよび増幅回路１Ｃの回路構成］
図６は、変形例３に係るトランスフォーマ１０Ｃおよび増幅回路１Ｃの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｃは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｃおよび３０と、増幅素子２１および２２と、キャパシタ４４と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｃは、変形例２に係る増幅回路１Ｂと比較して、キャパシタ４４が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｃについて、変形例２に係る増幅回路１Ｂと同じ点については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
図６は、変形例３に係るトランスフォーマ１０Ｃおよび増幅回路１Ｃの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｃは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｃおよび３０と、増幅素子２１および２２と、キャパシタ４４と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｃは、変形例２に係る増幅回路１Ｂと比較して、キャパシタ４４が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｃについて、変形例２に係る増幅回路１Ｂと同じ点については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0058】
キャパシタ４４は、第３キャパシタの一例であり、一端が増幅素子２１の出力端に接続され、他端が増幅素子２２の出力端に接続されている。
【0059】
トランスフォーマ１０Ｃは、入力端子１０１および１０２と、出力端子１０３と、電源端子１０４と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、キャパシタ４２および４３と、を備える。本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｃは、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂと同じ構成を有するので、トランスフォーマ１０Ｃの説明を省略する。
【0060】
トランスフォーマ１０Ｃの上記構成によれば、出力側コイル１３の基準電位である他端は、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端にキャパシタ４２を介して接続され、直流的に接地されていない。これにより、コイル１１の他端およびコイル１２の他端にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０Ｃの出力側に誘起されるコモンモードノイズが相殺され、出力側の不要ノイズを低減できる。
【0061】
また、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端がキャパシタ４３を介してグランドに接続されているため、入力側コイル１４の基準電位を交流的に安定化させることが可能となる。さらに、キャパシタ４３の容量値を最適化することにより、増幅素子２１および２２で発生したコモンモードノイズを低減させることが可能となる。
【0062】
さらに、増幅素子２１および２２の各出力端にキャパシタ４４を接続することで、増幅素子２１および２２の高調波帯における出力インピーダンスを調整することが可能となる。例えば、キャパシタ４４の容量値を最適化することで、入力側コイル１４で発生する高調波を抑制できる。これにより、増幅回路１Ｃにおいて高周波出力端子１２０から出力される高調波を、より低減することが可能となる。
【0063】
図７は、変形例３に係るトランスフォーマ１０Ｃのコモンモードノイズの周波数特性を示すグラフである。図７の縦軸は、トランスフォーマ１０Ｃの入力端子１０１および１０２に対する出力端子１０３のコモンモードの挿入損失を示しており、横軸は高周波信号の周波数を示している。
【0064】
図７に示すように、変形例３に係るトランスフォーマ１０Ｃでは、高周波信号の周波数（３．３～４．２ＧＨｚ）に対する偶数次高調波（２倍高調波）におけるコモンモード挿入損失は、２０～２７ｄＢであり、比較例に係るトランスフォーマ５１０および変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂと比較して、偶数次高調波（２倍高調波）におけるコモンモードノイズがさらに抑制されていることが解る。
【0065】
なお、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｃにおいて、キャパシタ４２がなくてもよい。つまり、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、出力側コイル１３の他端に直接接続されていてもよい。ただし、この場合には、出力側コイル１３の一端と高周波出力端子１２０との間にキャパシタが直列配置されていることが望ましい。また、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、キャパシタ４３を介してグランドと接続されていなくてもよい。
【0066】
［６．変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｄおよび増幅回路１Ｄの回路構成］
図８は、変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｄおよび増幅回路１Ｄの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｄは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｄおよび３０と、増幅素子２１および２２と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｄは、変形例２に係る増幅回路１Ｂと比較して、トランスフォーマ１０Ｄの構成が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｄについて、変形例２に係る増幅回路１Ｂと異なる構成を有するトランスフォーマ１０Ｄを中心に説明する。
図８は、変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｄおよび増幅回路１Ｄの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｄは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｄおよび３０と、増幅素子２１および２２と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｄは、変形例２に係る増幅回路１Ｂと比較して、トランスフォーマ１０Ｄの構成が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｄについて、変形例２に係る増幅回路１Ｂと異なる構成を有するトランスフォーマ１０Ｄを中心に説明する。
【0067】
トランスフォーマ１０Ｄは、入力端子１０１および１０２と、出力端子１０３と、電源端子１０４と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、キャパシタ４２および４３と、インダクタ５１と、を備える。本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｄは、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂと比較して、インダクタ５１が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｄについて、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0068】
キャパシタ４３は、第２キャパシタの一例であり、コイル１１の他端およびコイル１２の他端とグランドとの間に接続されている。
【0069】
インダクタ５１は、第１インダクタの一例であり、出力側コイル１３の他端と、コイル１１の他端およびコイル１２の他端との間に配置され、キャパシタ４２と直列接続されている。
【0070】
出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続されている。コイル１１の一端は入力端子１０１に接続されている。コイル１２の一端は入力端子１０２に接続されている。出力側コイル１３の他端は、インダクタ５１およびキャパシタ４２を介してコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。また、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は電源端子１０４に接続されている。さらに、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、キャパシタ４３を介してグランドに接続され、直流的に接地されていない。
【0071】
トランスフォーマ１０Ｄの上記構成によれば、トランスフォーマ１０Ｄは、入力端子１０１および１０２から一対の平衡信号を受け、当該一対の平衡信号を非平衡信号に変換し、当該非平衡信号を出力端子１０３から出力する。ここで、出力側コイル１３の基準電位である他端は、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端にインダクタ５１およびキャパシタ４２を介して接続され、直流的に接地されていない。これにより、コイル１１の他端およびコイル１２の他端にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０Ｄの出力側に誘起されるコモンモードノイズが相殺され、出力側の不要ノイズを低減できる。
【0072】
さらに、インダクタ５１およびキャパシタ４２はＬＣ直列共振回路を構成している。このＬＣ直列共振回路の共振周波数を適切に設定することで、増幅素子２１および２２から出力される不要な高調波成分および分周波成分等が出力側に伝達されることを抑制できる。例えば、上記の共振周波数を、所望の通過帯域(例えば３．３～４．２ＧＨｚ)となるよう、インダクタンス値、容量値および配線を調整することで、通過帯域以外の周波数については出力側への伝達を抑圧し、出力側の不要ノイズを、より低減できる。
【0073】
また、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端がキャパシタ４３を介してグランドに接続されているため、入力側コイル１４の基準電位を交流的に安定化させることが可能となる。さらに、キャパシタ４３の容量値を最適化することにより、増幅素子２１および２２で発生したコモンモードノイズを低減させることが可能となる。よって、増幅回路１Ｄにおいて、増幅素子２１および２２から出力される偶数次高調波を、さらに低減させることが可能となる。
【0074】
なお、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｄにおいて、コイル１１の他端およびコイル１２の他端とグランドとがキャパシタ４３を介して接続されている経路は、なくてもよい。
【0075】
［７．変形例５に係るトランスフォーマ１０Ｅおよび増幅回路１Ｅの回路構成］
図９は、変形例５に係るトランスフォーマ１０Ｅおよび増幅回路１Ｅの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｅは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｅおよび３０と、増幅素子２１および２２と、キャパシタ４１と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｅは、変形例２に係る増幅回路１Ｂと比較して、トランスフォーマ１０Ｄの構成およびキャパシタ４１が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｅについて、変形例２に係る増幅回路１Ｂと異なる構成を中心に説明する。
図９は、変形例５に係るトランスフォーマ１０Ｅおよび増幅回路１Ｅの回路構成図である。同図に示すように、本変形例に係る増幅回路１Ｅは、高周波入力端子１１０および高周波出力端子１２０と、トランスフォーマ１０Ｅおよび３０と、増幅素子２１および２２と、キャパシタ４１と、を備える。本変形例に係る増幅回路１Ｅは、変形例２に係る増幅回路１Ｂと比較して、トランスフォーマ１０Ｄの構成およびキャパシタ４１が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係る増幅回路１Ｅについて、変形例２に係る増幅回路１Ｂと異なる構成を中心に説明する。
【0076】
キャパシタ４１は、整合回路の一例であり、出力端子１０３と高周波出力端子１２０との間に直列配置されている。キャパシタ４１によれば、出力端子１０３から出力される信号のうち、電源から供給される電源電圧などの直流成分を除去することが可能となる。
【0077】
トランスフォーマ１０Ｅは、入力端子１０１および１０２と、出力端子１０３と、電源端子１０４と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、キャパシタ４２および４３と、インダクタ５２と、を備える。本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｅは、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂと比較して、インダクタ５２が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｅについて、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂと同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0078】
キャパシタ４３は、第２キャパシタの一例であり、コイル１１の他端およびコイル１２の他端とグランドとの間に接続されている。
【0079】
インダクタ５２は、第２インダクタの一例であり、出力側コイル１３の他端と、コイル１１の他端およびコイル１２の他端との間に配置され、キャパシタ４２と並列接続されている。
【0080】
出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続されている。コイル１１の一端は入力端子１０１に接続されている。コイル１２の一端は入力端子１０２に接続されている。出力側コイル１３の他端は、インダクタ５２およびキャパシタ４２を介してコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。また、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は電源端子１０４に接続されている。さらに、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、キャパシタ４３を介してグランドに接続され、直流的に接地されていない。
【0081】
トランスフォーマ１０Ｅの上記構成によれば、トランスフォーマ１０Ｅは、入力端子１０１および１０２から一対の平衡信号を受け、当該一対の平衡信号を非平衡信号に変換し、当該非平衡信号を出力端子１０３から出力する。ここで、出力側コイル１３の基準電位である他端は、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端にインダクタ５２およびキャパシタ４２を介して接続され、直流的に接地されていない。これにより、コイル１１の他端およびコイル１２の他端にコモンモードノイズ成分の交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０Ｅの出力側に誘起されるコモンモードノイズが相殺され、出力側の不要ノイズを低減できる。
【0082】
さらに、インダクタ５２およびキャパシタ４２はＬＣ並列共振回路を構成している。このＬＣ並列共振回路の共振周波数を適切に設定することで、増幅素子２１および２２から出力される不要な高調波成分等が出力側に伝達されることを抑制できる。例えば、上記の共振周波数を、通過帯域(例えば３．３～４．２ＧＨｚ)の３次高調波(例えば９．９～１２．６ＧＨｚ)となるよう、インダクタンス値、容量値および配線を調整することで、３次高調波帯域の周波数については出力側への伝達を抑圧し、出力側の不要ノイズを、より低減できる。
【0083】
また、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端がキャパシタ４３を介してグランドに接続されているため、入力側コイル１４の基準電位を交流的に安定化させることが可能となる。さらに、キャパシタ４３の容量値を最適化することにより、増幅素子２１および２２で発生したコモンモードノイズを低減させることが可能となる。よって、増幅回路１Ｅにおいて、増幅素子２１および２２から出力される偶数次高調波を、さらに低減させることが可能となる。
【0084】
なお、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｅにおいて、コイル１１の他端およびコイル１２の他端とグランドとがキャパシタ４３を介して接続されている経路は、なくてもよい。
【0085】
［８ トランスフォーマ１０の部品配置構成］
次に、実施の形態に係るトランスフォーマ１０の部品配置構成について説明する。
次に、実施の形態に係るトランスフォーマ１０の部品配置構成について説明する。
【0086】
図１０は、実施の形態に係るトランスフォーマ１０の平面図および断面図である。図１０の（ａ）には、基板９０の第１誘電体層（Layer1）をｚ軸正方向側から見た場合の回路部品の配置が示され、図１０の（ｂ）には、基板９０の第２誘電体層（Layer2）をｚ軸正方向側から透視した場合の回路部品の配置が示されている。また、図１０の（ｃ）には、図１０の（ａ）および（ｂ）のＸＣ－ＸＣ線における断面図が示されている。なお、図１０において、基板９０および各回路部品を接続する配線の図示が一部省略されている。なお、図１０に示されたトランスフォーマ１０は、さらに、基板９０の表面および回路部品の一部を覆う樹脂部材、ならびに、樹脂部材の表面を覆うシールド電極層を備えてもよいが、図１０では、樹脂部材およびシールド電極層の図示が省略されている。
【0087】
トランスフォーマ１０は、図１に示された回路構成に加えて、さらに、基板９０を有している。
【0088】
基板９０は、主面９０ａおよび９０ｂを有し、トランスフォーマ１０を構成する回路部品を実装する基板である。基板９０としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有する低温同時焼成セラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics:ＬＴＣＣ）基板、高温同時焼成セラミックス（High Temperature Co-fired Ceramics:ＨＴＣＣ）基板、部品内蔵基板、再配線層（Redistribution Layer：ＲＤＬ）を有する基板、または、プリント基板等が用いられる。基板９０は、例えば、第１誘電体層（Layer1）、第２誘電体層（Layer2）および第３誘電体層（Layer3）を有している。
【0089】
基板９０の主面９０ａまたは内部には、コイル１１および１２、ならびに出力側コイル１３が形成されている。
【0090】
図１０の（ａ）および（ｃ）に示すように、入力側コイル１４を構成するコイル１１および１２は、基板９０の第１誘電体層（Layer1）に形成された平面導体で構成されている。
【0091】
コイル１１の一端は主面９０ａに配置された入力端子１０１に接続され、コイル１２の一端は主面９０ａの表面に配置された入力端子１０２に接続されている。コイル１１の他端とコイル１２の他端との接続点１１５は、配線９２ｗを介して主面９０ａに配置された電源端子１０４に接続されている。なお、入力側コイル１４の一部は、第１誘電体層（Layer1）以外の層に形成されていてもよい。
【0092】
また、図１０の（ｂ）および（ｃ）に示すように、出力側コイル１３は、基板９０の第２誘電体層（Layer2）に形成された平面導体で構成されている。
【0093】
出力側コイルの一端１３１は、ビア導体を介して主面９０ａに配置された出力端子１０３に接続されている。出力側コイルの他端１３２は、ビア導体９１ｖを介して主面９０ａに配置された接続点１１５に接続されている。なお、出力側コイル１３の一部は、第２誘電体層（Layer2）以外の層に形成されていてもよい。
【0094】
上記実装構成において、基板９０を平面視した場合、第１誘電体層（Layer1）に形成された入力側コイル１４の少なくとも一部と第２誘電体層（Layer2）に形成された出力側コイル１３の少なくとも一部とは、重なっている。
【0095】
上記構成によれば、出力側コイル１３に誘起されるコモンモードノイズが低減された小型のトランスフォーマ１０を提供することが可能となる。
【0096】
なお、コイル１１および１２、ならびに出力側コイル１３は、それぞれ、上述したような円弧状の平面導体であってもよく、また、ミアンダ型またはスパイラル型の平面導体であってもよい。さらには、コイル１１および１２、ならびに出力側コイル１３は、それぞれ、直線状の平面導体であってもよい。また、円弧状、ミアンダ型、スパイラル型、または直線状の平面導体が複数の層にわたって形成されていてもよい。
【0097】
［９ トランスフォーマ１０Ｄの部品配置構成］
次に、変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｄの部品配置構成について説明する。
次に、変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｄの部品配置構成について説明する。
【0098】
図１１は、変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｄの平面図および断面図である。図１１の（ａ）には、基板９０の第１誘電体層（Layer1）をｚ軸正方向側から見た場合の回路部品の配置が示され、図１１の（ｂ）には、基板９０の第２誘電体層（Layer2）をｚ軸正方向側から透視した場合の回路部品の配置が示されている。また、図１１の（ｃ）には、図１１の（ａ）および（ｂ）のＸＩＣ－ＸＩＣ線における断面図が示されている。なお、図１１において、基板９０および各回路部品を接続する配線の図示が一部省略されている。なお、図１１に示されたトランスフォーマ１０Ｄは、さらに、基板９０の表面および回路部品の一部を覆う樹脂部材、ならびに、樹脂部材の表面を覆うシールド電極層を備えてもよいが、図１１では、樹脂部材およびシールド電極層の図示が省略されている。
【0099】
トランスフォーマ１０Ｄは、図８に示された回路構成に加えて、さらに、基板９０を有している。
【0100】
本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｄは、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と比較して、インダクタ５１およびキャパシタ４２が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｄについて、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0101】
図１１の（ａ）および（ｃ）に示すように、キャパシタ４２は、基板９０の主面９０ａに配置された表面実装部品である。
【0102】
図１１の（ｂ）および（ｃ）に示すように、インダクタ５１は、基板９０に形成された平面導体を含んでいる。
【0103】
図１１の（ａ）および（ｃ）に示すように、キャパシタ４２の一端はコイル１１の他端およびコイル１２の他端の接続点１１５に接続されている。
【0104】
図１１の（ｂ）および（ｃ）に示すように、出力側コイルの一端１３１は、ビア導体を介して主面９０ａに配置された出力端子１０３に接続されている。出力側コイルの他端１３２は、第２誘電体層（Layer2）に形成されたインダクタ５１の一端に接続されている。インダクタ５１の他端は、ビア導体を介してキャパシタ４２の他端に接続されている。
【0105】
上記構成によれば、出力側コイル１３に誘起されるコモンモードノイズが低減された小型のトランスフォーマ１０Ｄを提供することが可能となる。
【0106】
［１０ トランスフォーマ１０Ｅの部品配置構成］
次に、変形例５に係るトランスフォーマ１０Ｅの部品配置構成について説明する。
次に、変形例５に係るトランスフォーマ１０Ｅの部品配置構成について説明する。
【0107】
図１２は、変形例５に係るトランスフォーマ１０Ｅの平面図および断面図の第１例である。図１２の（ａ）には、基板９０の第１誘電体層（Layer1）をｚ軸正方向側から見た場合の回路部品の配置が示され、図１２の（ｂ）には、基板９０の第２誘電体層（Layer2）をｚ軸正方向側から透視した場合の回路部品の配置が示されている。また、図１２の（ｃ）には、図１２の（ａ）および（ｂ）のＸＩＩＣ－ＸＩＩＣ線における断面図が示されている。なお、図１２において、基板９０および各回路部品を接続する配線の図示が一部省略されている。なお、図１２に示されたトランスフォーマ１０Ｅは、さらに、基板９０の表面および回路部品の一部を覆う樹脂部材、ならびに、樹脂部材の表面を覆うシールド電極層を備えてもよいが、図１２では、樹脂部材およびシールド電極層の図示が省略されている。
【0108】
トランスフォーマ１０Ｅは、図９に示された回路構成に加えて、さらに、基板９０を有している。
【0109】
本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｅは、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と比較して、インダクタ５２およびキャパシタ４２が配置されている点が異なる。以下、本変形例に係るトランスフォーマ１０Ｅについて、実施の形態に係るトランスフォーマ１０と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0110】
図１２の（ａ）および（ｃ）に示すように、キャパシタ４２は、基板９０の主面９０ａに配置された表面実装部品である。
【0111】
図１２の（ｂ）および（ｃ）に示すように、インダクタ５２は、基板９０の第２誘電体層（Layer2）に形成された平面導体を含んでいる。
【0112】
図１２の（ａ）および（ｃ）に示すように、キャパシタ４２の一端はコイル１１の他端およびコイル１２の他端の接続点１１５に接続されている。
【0113】
図１２の（ｂ）および（ｃ）に示すように、出力側コイルの一端１３１は、ビア導体を介して主面９０ａに配置された出力端子１０３に接続されている。出力側コイルの他端１３２は、第２誘電体層（Layer2）に形成されたインダクタ５２の一端に接続されている。インダクタ５２の一端は、さらに、ビア導体９３ｖを介してキャパシタ４２の他端に接続されている。インダクタ５２の他端は、ビア導体９１ｖを介して接続点１１５に接続されている。
【0114】
上記構成によれば、出力側コイル１３に誘起されるコモンモードノイズが低減された小型のトランスフォーマ１０Ｅを提供することが可能となる。
【0115】
なお、トランスフォーマ１０Ｅにおいて、インダクタ５２は、基板９０の第２誘電体層（Layer2）ではなく、第１誘電体層（Layer1）に形成されてもよい。
【0116】
図１３は、変形例５に係るトランスフォーマ１０Ｅの平面図および断面図の第２例である。同図の（ａ）および（ｃ）に示すように、インダクタ５２は、基板９０の第１誘電体層（Layer1）に形成されている。図１３に示されたその他の構成については、図１２に示された第１例と同様であるので説明を省略する。第２例においても、出力側コイル１３に誘起されるコモンモードノイズが低減された小型のトランスフォーマ１０Ｅを提供することが可能となる。
【0117】
［１１．効果など］
以上、本実施の形態に係るトランスフォーマ１０は、入力端子１０１および１０２と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、を備え、入力側コイル１４は、互いに直列接続されたコイル１１および１２を有し、出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続され、コイル１１の一端は入力端子１０１に接続され、コイル１２の一端は入力端子１０２に接続され、出力側コイル１３の他端はコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。
以上、本実施の形態に係るトランスフォーマ１０は、入力端子１０１および１０２と、入力側コイル１４と、出力側コイル１３と、を備え、入力側コイル１４は、互いに直列接続されたコイル１１および１２を有し、出力側コイル１３の一端は出力端子１０３に接続され、コイル１１の一端は入力端子１０１に接続され、コイル１２の一端は入力端子１０２に接続され、出力側コイル１３の他端はコイル１１の他端およびコイル１２の他端に接続され、直流的に接地されていない。
【0118】
これによれば、出力側コイル１３の基準電位である他端の電位は、入力側コイル１４の基準電位である、コイル１１の他端およびコイル１２の他端の電位に等しい。これにより、コイル１１の他端およびコイル１２の他端に不要な交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、トランスフォーマ１０の出力側に誘起されるコモンモードノイズを低減できる。
【0119】
また例えば、変形例１に係るトランスフォーマ１０Ａは、さらに、出力側コイル１３の他端とコイル１１の他端およびコイル１２の他端とを結ぶ経路に直列配置されたキャパシタ４２を備えてもよい。
【0120】
これによれば、コイル１１の他端およびコイル１２の他端に不要な交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０Ａの出力側に誘起されるコモンモードノイズを低減できる。また、キャパシタ４２が配置されていることにより、直流の電源電圧が出力側コイル１３および出力端子１０３に漏洩してしまうことを回避できる。
【0121】
また例えば、変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｄは、さらに、出力側コイル１３の他端と、コイル１１の他端およびコイル１２の他端との間に配置され、キャパシタ４２と直列接続されたインダクタ５１を備えてもよい。
【0122】
これによれば、インダクタ５１およびキャパシタ４２で構成されたＬＣ直列共振回路の共振周波数を適切に設定することで、増幅素子２１および２２から出力される不要な高調波成分および分周波成分等が出力側に伝達されることを抑制できる。よって、通過帯域以外の周波数については出力側への伝達を抑圧し、出力側の不要ノイズを、より低減できる。
【0123】
また例えば、変形例４に係るトランスフォーマ１０Ｅは、さらに、出力側コイル１３の他端と、コイル１１の他端およびコイル１２の他端との間に配置され、キャパシタ４２と並列接続されたインダクタ５２を備えてもよい。
【0124】
これによれば、インダクタ５２およびキャパシタ４２で構成されたＬＣ並列共振回路の共振周波数を適切に設定することで、増幅素子２１および２２から出力される不要な高調波成分等が出力側に伝達されることを抑制できる。よって、例えば、３次高調波帯域の周波数については出力側への伝達を抑圧し、出力側の不要ノイズを、より低減できる。
【0125】
また例えば、変形例２に係るトランスフォーマ１０Ｂは、さらに、コイル１１の他端およびコイル１２の他端とグランドとの間に接続されたキャパシタ４３を備えてもよい。
【0126】
これによれば、入力側コイル１４の基準電位であるコイル１１の他端およびコイル１２の他端がキャパシタ４３を介してグランドに接続されているため、入力側コイル１４の基準電位を交流的に安定化させることが可能となる。さらに、キャパシタ４３の容量値を最適化することによりコモンモードノイズを低減させることが可能となる。
【0127】
また例えば、トランスフォーマ１０は、さらに、複数の誘電体層を有する基板９０を備え、入力側コイル１４の少なくとも一部は、複数の誘電体層のうちの第１誘電体層に形成され、出力側コイル１３の少なくとも一部は、複数の誘電体層のうちの第２誘電体層に形成され、基板９０を平面視した場合、入力側コイル１４の少なくとも一部と出力側コイル１３の少なくとも一部とは重なっていてもよい。
【0128】
これによれば、出力側コイル１３に誘起されるコモンモードノイズが低減された小型のトランスフォーマ１０を提供することが可能となる。
【0129】
また例えば、トランスフォーマ１０Ｄにおいて、インダクタ５１は基板９０に形成された平面導体を含み、キャパシタ４２は基板９０の主面９０ａに配置された表面実装部品であってもよい。
【0130】
これによれば、出力側コイル１３に誘起されるコモンモードノイズが低減された小型のトランスフォーマ１０Ｄを提供することが可能となる。
【0131】
また例えば、トランスフォーマ１０Ｅにおいて、インダクタ５２は基板９０に形成された平面導体を含み、キャパシタ４２は基板９０の主面９０ａに配置された表面実装部品であってもよい。
【0132】
これによれば、出力側コイル１３に誘起されるコモンモードノイズが低減された小型のトランスフォーマ１０Ｅを提供することが可能となる。
【0133】
また、本実施の形態に係る増幅回路１は、トランスフォーマ１０と、増幅素子２１および２２を有する差動増幅器と、を備え、増幅素子２１の出力端は入力端子１０１に接続され、増幅素子２２の出力端は入力端子１０２に接続され、コイル１１の他端およびコイル１２の他端は、電源端子１０４に接続されていてもよい。
【0134】
これによれば、コイル１１の他端およびコイル１２の他端に不要な交流電圧が発生した場合であっても、出力側コイル１３の基準電位と入力側コイル１４の基準電位とが交流的に同電位となるため、平衡入力非平衡出力型のトランスフォーマ１０の出力側に誘起されるコモンモードノイズを低減できる。これにより、増幅素子２１および２２から出力される偶数次高調波を低減させることが可能となる。
【0135】
また例えば、変形例３に係る増幅回路１Ｃは、さらに、増幅素子２１の出力端および増幅素子２２の出力端に接続されたキャパシタ４４を備えてもよい。
【0136】
これによれば、増幅素子２１および２２の各出力端にキャパシタ４４を接続することで、増幅素子２１および２２の高調波帯における出力インピーダンスを調整することが可能となる。このため、キャパシタ４４の容量値を最適化することにより入力側コイル１４で発生する高調波を抑制できる。よって、増幅回路１Ｃにおいて高周波出力端子１２０から出力される高調波を、より低減することが可能となる。
【0137】
（その他の実施の形態など）
以上、本発明の実施の形態に係るトランスフォーマおよび増幅回路について、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明に係るトランスフォーマおよび増幅回路は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記トランスフォーマおよび増幅回路を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
以上、本発明の実施の形態に係るトランスフォーマおよび増幅回路について、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明に係るトランスフォーマおよび増幅回路は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態および変形例に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、上記トランスフォーマおよび増幅回路を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【0138】
例えば、上記実施の形態および変形例に係るトランスフォーマおよび増幅回路において、図面に開示された各回路素子および信号経路を接続する経路の間に、別の回路素子および配線などが挿入されていてもよい。
【0139】
なお、「Ａが直流的に接地されていない」とは、例えば、Ａの（直流）抵抗値が１０Ω以上であると定義される。Ａの（直流）抵抗値が１０Ω以上であることを検証する方法として、例えば、（直流）抵抗測定が可能なテスタを用いることができる。具体的には、例えば、テスタが有する２本のプローブを、それぞれＡおよびグランドに接触させ、Ａの（直流）抵抗値が１０Ω以上を示す場合に、「Ａの（直流）抵抗値が１０Ω以上である」と定義される。なお、プローブと被測定物との接触抵抗の影響を排除するため、四端子法を用いたテスタによる抵抗測定を実施することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【0140】
本発明は、フロントエンド部に配置されるトランスフォーマおよび増幅回路として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【0141】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、５００ 増幅回路
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、３０、５１０ トランスフォーマ
１１、１２ コイル
１３、３２ 出力側コイル
１４、３１ 入力側コイル
２１、２２ 増幅素子
４１、４２、４３、４４、５４２ キャパシタ
５１、５２ インダクタ
９０ 基板
９０ａ、９０ｂ 主面
９１ｖ、９３ｖ ビア導体
９２ｗ 配線
１０１、１０２ 入力端子
１０３ 出力端子
１０４ 電源端子
１１０ 高周波入力端子
１１１、１２１、１３１ 一端
１１５ 接続点
１２０ 高周波出力端子
１３２ 他端
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、３０、５１０ トランスフォーマ
１１、１２ コイル
１３、３２ 出力側コイル
１４、３１ 入力側コイル
２１、２２ 増幅素子
４１、４２、４３、４４、５４２ キャパシタ
５１、５２ インダクタ
９０ 基板
９０ａ、９０ｂ 主面
９１ｖ、９３ｖ ビア導体
９２ｗ 配線
１０１、１０２ 入力端子
１０３ 出力端子
１０４ 電源端子
１１０ 高周波入力端子
１１１、１２１、１３１ 一端
１１５ 接続点
１２０ 高周波出力端子
１３２ 他端
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】