JP2000515701A - 高周波応用のための電圧―電流コンバータ - Google Patents
高周波応用のための電圧―電流コンバータInfo
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.フィードバックネットワークを備えた電圧−電流コンバータであって 入力電圧ノード、基準電圧ノードおよび出力ノードを有する直接増幅器を含み 、前記直接増幅器は前記出力ノード上で出力電流を発生するために有効であり、 前記出力電流は前記入力電圧ノードと前記基準電圧ノードとの電圧差に比例して おり、前記出力電流はDC出力電流成分およびAC出力電流成分を有し、前記コ ンバータはさらに 前記AC出力電流成分のみに応答し、かつ前記AC出力電流成分のみに比例す るフィードバック電圧信号を発生するために有効である電流−電圧コンバータを 含み、前記フィードバック電圧信号は前記直接増幅器の前記基準電圧ノードに結 合される、コンバータ。 2.前記電流−電圧コンバータのフィードバック利得の大きさは1とは異なる、 請求項1に記載の電圧−電流コンバータ。 3.前記DC出力電流成分に比例するバイアス信号を発生するための手段をさら に含み、前記電流−電圧コンバータがさらに第1および第2の差動入力を有し、 前記第1の差動入力が前記バイアス信号を受けるよう結合される、請求項1に記 載の電圧−電流コンバータ。 4.前記バイアス信号は前記DC出力電流成分に実質的に類似する、請求項3に 記載の電圧−電流コンバータ。 5.前記電流−電圧コンバータは、局部フィードバックネットワークを有し、か つ前記直接増幅器から独立した局部利得の大きさを有する差動増幅器を含み、前 記差動増幅器は前記基準電圧ノードに結合される出力リードを有し、かつそれぞ れ前記第1および第2の差動入力に応答する第1および第2の入力リードを有す る、請求項3に記載の電圧−電流コンバータ。 6.DCバイアス信号を発生するための手段をさらに含み、前記直接増幅器はさ らに前記出力電流に比例するゲージ電流を発生するために有効であり、前記ゲー ジ電流は前記DC出力電流成分に比例するDCゲージ成分を有し、かつ前記AC 出力電流成分に比例するACゲージ成分を有し、前記DCバイアス信号は前記D Cゲージ成分に比例しており、前記電流−電圧コンバータは前記DCバイアス信 号を受ける第1の差動入力リードと、前記ゲージ電流を受ける第2の差動入力リ ードと、前記フィードバック電圧信号を生成する出力フィードバックリードとを さらに含む、請求項1に記載の電圧−電流コンバータ。 7.前記電流−電圧コンバータは閉ループ電圧増幅器と、前記出力フィードバッ クリードと基準接地レールとの間に結合される第1のセンス抵抗器と、前記第2 の差動入力と前記基準接地レールとの間に結合される第2のセンス抵抗器とを含 み、前記閉ループ電圧増幅器は、前記出力フィードバックリードに結合される局 部出力端子を有し、前記第1の差動入力リードに応答する第1の局部入力端子を 有し、前記第2の差動入力リードに応答する第2の局部入力端子を有する、請求 項6に記載の電圧−電流コンバータ。 8.前記閉ループ電源増幅器は局部入力抵抗器および局部フィードバック抵抗器 を含み、前記閉ループ電圧増幅器は、前記局部フィードバック抵抗器の前記局部 入力抵抗器に対する比に比例する利得の大きさを有する、請求項7に記載の電圧 −電流コンバータ。 9.前記電流−電圧コンバータは前記ゲージ電流を感知するための手段と、差動 増幅器と、局部入力抵抗器と、局部フィードバック抵抗器とを含み、前記差動増 幅器は正の入力端子、負の入力端子および局部出力端子を含み、前記局部入力抵 抗器は前記負の入力端子と前記ゲージ電流を感知するための前記手段との間で結 合されており、前記局部フィードバック抵抗器は前記負の入力端子と前記局部出 力端子との間で結合されており、前記局部出力端子は前記出力フィードバックリ ードに結合されており、前記正の入力端子は前記第1の差動入力に結合される、 請求項6に記載の電圧−電流コンバータ。 10.前記直接増幅器は少なくとも第1の段および第2の段を含み、前記第1の 段は前記入力電圧ノードおよび前記基準電圧ノードに結合される電圧−電圧コン バータを含み、前記電圧−電圧コンバータは前記入力電圧ノードと前記基準電圧 ノードとの電圧差に比例する中間電圧信号を発生するために有効であり、前記第 2の段は、前記中間電圧に応答しかつ前記出力電流を発生するために有効である トランスコンダクタンス増幅器を含み、前記出力電流は前記中間電圧信号に比例 する、請求項1に記載の電圧−電流コンバータ。 11.前記2段直接増幅器の前記第1の段は局部縮退性フィードバックを有する 、請求項10に記載の電圧−電流コンバータ。 12.前記第1の段は付加的に制御信号を発生するバイアス源を含み、前記電圧 −電圧コンバータは電流源を有し、前記電流源は前記制御信号に応答し、前記バ イアス源は前記電圧−電圧コンバータに実質的に類似する構造を有する、請求項 10に記載の電圧−電流コンバータ。 13.前記2段直接増幅器の前記第2の段は局部縮退性フィードバックを有する 、請求項10に記載の電圧−電流コンバータ。 14.前記トランスコンダクタンス増幅器は出力ノードおよび電流源を有し、前 記電流源は前記出力ノードに供給する、請求項10に記載の電圧−電流コンバー タ。 15.前記トランスコンダクタンス増幅器と実質的に類似する構造を有しかつ制 御信号を発生するバイアス源をさらに含み、前記電流源が前記制御信号に応答す る、請求項14に記載の電圧−電流コンバータ。 16.前記電流源は調整されていないカスコード電流源および調整されたカスコ ード電流源のうちのいずれか一方である、請求項15に記載の電圧−電流コンバ ータ。 17.前記電流−電圧コンバータは (a) 第1の差動入力端子、第2の差動入力端子および局部出力端子を有す る電圧増幅器を含み、前記電圧増幅器は前記局部出力端子上でフィードバック電 圧信号を発生するために有効であり、前記フィードバック電圧信号は前記第1お よび第2の差動入力端子の間の電圧差に比例しており、前記フィードバック電圧 信号は前記直接増幅器の前記第1の基準電圧ノードに結合されており、前記電流 −電圧コンバータはさらに (b) 前記DCセンス成分に実質的に類似するバイアス信号を発生するため の手段を含み、前記バイアス信号は前記第1の差動入力端子に結合されており、 前記電流−電圧コンバータはさらに (c) 前記第2の差動入力端子とセンス信号を発生するための前記手段との 間で結合される局部入力抵抗器と、 (d) 前記第2の差動入力端子と前記局部出力端子との間で結合される局部 フィードバック抵抗器とを含む、請求項1に記載の電圧−電流コンバータ。 18.前記直接増幅器は少なくとも第1の段および第2の段を含み、 前記第1の段は前記入力電圧ノード、前記基準電圧ノードおよび第1のフィー ドバック抵抗器を含む電圧−電圧コンバータを含み、前記第1のフィードバック 抵抗器は前記基準電圧ノードと基準接地レールとの間で結合されており、前記電 圧−電圧コンバータは、前記入力電圧ノードと前記基準電圧ノードとの電圧差に 比例する中間電圧を発生するために有効であり、 前記第2の段は前記中間電圧に応答し、第2の基準電圧ノード、第2のフィー ドバック抵抗器および前記出力ノードを有するトランスコンダクタンス増幅器を 含み、前記第2のフィードバック抵抗器は前記第2の基準電圧ノードと前記基準 接地レールとの間で結合されており、前記トランスコンダクタンス増幅器は前記 出力ノード上で前記出力電流を発生するために有効であり、前記出力電流は前記 中間電圧と前記第2の基準電圧ノードとの電圧差に比例しており、前記第2のフ ィードバック抵抗器は、前記DC出力電流成分に比例するDCセンス成分と前記 AC出力電流成分に比例するAcセンス成分とを有する電圧センス信号を発生し 、 前記電流−電圧コンバータは能動フィードバックネットワークを形成し、前記 能動フィードバックネットワークは (a) 第1の局部入力リード、第2の局部入力リードおよび局部出力リード を有する差動増幅器を含み、前記局部入力リードは前記電圧−電圧コンバータの 前記基準電圧ノードに結合されており、前記ネットワークはさらに (b) 前記DCセンス成分に実質的に類似するバイアス信号を発生するため の手段を含み、前記バイアス信号は前記第1の局部入力リードに結合されており 、前記ネットワークはさらに (c) 前記第2の局部入力リードと前記トランスコンダクタンス増幅器の前 記第2の基準ノードとの間で結合される局部入力抵抗器と、 (d) 前記第2の局部入力リードと前記局部出力リードとの間で結合される 局部フィードバック抵抗器とを含む、請求項1に記載の電圧−電流コンバータ。 19.前記第2の段はバイアス源をさらに含み、前記トランスコンダクタンス増 幅器は入力段および電流源を有し、前記入力段は前記出力ノードに結合される第 1の電流端子と、前記第2の基準電圧ノードに結合される第2の電流端子と、前 記中間電圧に応答する制御入力とを有し、前記制御入力は前記第1の電流端子と 前記第2の電流端子との間での導電の量を変化させろために有効であり、前記電 流源は前記出力ノードに供給するよう結合され、かつ前記バイアス源により確立 される静止動作点をさらに有し、前記バイアス源は前記トランスコンダクタンス 増幅器の構造に実質的に類似する構造を有する、請求項18に記載の電圧−電流 コンバータ。 20.前記電圧−電圧コンバータは、前記入力電圧ノードに結合される制御ゲー ト電極と、前記基準電圧ノードに結合されるソース電極と、前記中間電圧を発生 するドレイン電力とを有するMOSトランジスタとプルアップ抵抗器とを含み、 前記プルアップ抵抗器は前記ドレイン電極に結合される、請求項18に記載の電 圧−電流コンバータ。 21.前記第1の段はバイアス源を含み、前記電圧−電圧コンバータはMOSト ランジスタおよび電流源を含み、前記MOSトランジスタは前記入力電圧ノード に結合される制御ゲート電極と、前記基準電圧ノードに結合されるソース電極と 、前記中間電圧を発生するドレイン電極とを有し、前記電流源は前記ドレイン電 極に供給するよう結合され、かつさらに前記バイアス源により確立される静止動 作点を有し、前記バイアス源は前記電圧−電圧コンバータの構造と同じ構造を有 する、請求項18に記載の電圧−電流コンバータ。
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