JP2001339275A - Filter circuit and detecting circuit using the same - Google Patents

Filter circuit and detecting circuit using the same

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JP2001339275A
JP2001339275A JP2000157536A JP2000157536A JP2001339275A JP 2001339275 A JP2001339275 A JP 2001339275A JP 2000157536 A JP2000157536 A JP 2000157536A JP 2000157536 A JP2000157536 A JP 2000157536A JP 2001339275 A JP2001339275 A JP 2001339275A
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input
circuit
output
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Satoshi Yoshida
聡 吉田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter circuit which can be decreased in circuit scale corresponding to current input and an efficient detecting circuit which uses the filter circuit. SOLUTION: The current Iin outputted from a current output circuit is supplied from an input terminal 11 of the filter circuit 10 to current input terminals B of transconductance amplifiers 12 and 13 and also supplied to a capacitor 14 and a voltage input terminal A of a transconductance amplifier 15. The secondary biquadratic band-pass filter composed of the transconductance amplifiers 12, 13, and 15 and capacitors 14 and 15 passes only a desired frequency and an output signal Vout is outputted from an output terminal 17. This filter circuit 10 is connected to the output side of a current output type double-balanced mixer and then an input signal of an unnecessary frequency band is suppressed, so that the efficient detecting circuit can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧電流変換アン
プ、即ちトランスコンダクタンスアンプを用いたフィル
タ回路と、このフィルタ回路を使用した検波回路に関す
るものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a filter circuit using a voltage-current conversion amplifier, that is, a transconductance amplifier, and a detection circuit using the filter circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トランスコンダクタンスアンプを
用いたフィルタ回路として、例えば次のような文献に記
載されるものがあった。 文献:IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,34[1
2](1999.12)、HiroshiYamazaki、An Accurate Center
Frequency Tuning Scheme for 450-kHz CMOS Gm-C Band
pass Filters,p.1691-1697
2. Description of the Related Art Conventionally, as a filter circuit using a transconductance amplifier, for example, there has been one described in the following literature. Reference: IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, 34 [1
2] (1999.12), Hiroshi Yamazaki, An Accurate Center
Frequency Tuning Scheme for 450-kHz CMOS Gm-C Band
pass Filters, p.1691-1697

【0003】図2は、前記文献に記載されたフィルタ回
路の構成図である。このフィルタ回路は、インダクタ、
抵抗及びキャパシタで構成される一般的なアナログフィ
ルタ回路におけるインダクタ及び抵抗を、電圧電流変換
アンプであるトランスコンダクタンスアンプに置換した
ものである。
FIG. 2 is a configuration diagram of a filter circuit described in the above-mentioned document. This filter circuit consists of an inductor,
In this embodiment, an inductor and a resistor in a general analog filter circuit including a resistor and a capacitor are replaced with a transconductance amplifier that is a voltage-current conversion amplifier.

【0004】このフィルタ回路は、2次のバイカッド・
バンドパス・フィルタで、電圧の入力信号Vinが印加さ
れる入力端子1を有し、この入力端子1がトランスコン
ダクタンスアンプ2の電圧入力側に接続されている。ト
ランスコンダクタンスアンプ2の電流入力側は接地電位
GNDに接続されている。また、トランスコンダクタン
スアンプ2の電流出力側は、トランスコンダクタンスア
ンプ3の電流入力側、トランスコンダクタンスアンプ4
の電圧入力側及び電流入力側、キャパシタ5の一端、及
びトランスコンダクタンスアンプ6の電圧入力側に接続
されている。トランスコンダクタンスアンプ3,4の電
流出力側、及びキャパシタ5の他端は、接地電位GND
に接続されている。
This filter circuit has a second-order biquad filter.
The band-pass filter has an input terminal 1 to which a voltage input signal Vin is applied. The input terminal 1 is connected to a voltage input side of a transconductance amplifier 2. The current input side of the transconductance amplifier 2 is connected to the ground potential GND. The current output side of the transconductance amplifier 2 corresponds to the current input side of the transconductance amplifier 3 and the transconductance amplifier 4
Are connected to a voltage input side and a current input side, a terminal of the capacitor 5, and a voltage input side of the transconductance amplifier 6. The current output sides of the transconductance amplifiers 3 and 4 and the other end of the capacitor 5 are connected to the ground potential GND.
It is connected to the.

【0005】トランスコンダクタンスアンプ6の電流入
力側は接地電位GNDに接続され、電流出力側がキャパ
シタ7の一端、及びトランスコンダクタンスアンプ3の
電圧入力側に接続されている。キャパシタ7の他端は、
接地電位GNDに接続されている。また、キャパシタ5
の一端には出力端子8が接続され、この出力端子8から
出力信号Vout が出力されるようになっている。
[0005] The current input side of the transconductance amplifier 6 is connected to the ground potential GND, and the current output side is connected to one end of the capacitor 7 and the voltage input side of the transconductance amplifier 3. The other end of the capacitor 7
It is connected to the ground potential GND. Also, the capacitor 5
An output terminal 8 is connected to one end of the terminal, and an output signal Vout is output from the output terminal 8.

【0006】図2のフィルタ回路の伝達式T(s)は、
トランスコンダクタンスアンプ2,3,4,6のトラン
スコンダクタンス値(電圧電流変換係数)をすべて等し
い値gmとし、キャパシタ5,7の容量をそれぞれC
1,C2とすると、次の(1)式のように表される。
The transfer equation T (s) of the filter circuit of FIG.
The transconductance values (voltage-current conversion coefficients) of the transconductance amplifiers 2, 3, 4, and 6 are all set to the same value gm, and the capacities of the capacitors 5 and 7 are set to Cm, respectively.
If they are 1, C2, they are expressed as the following equation (1).

【数1】 (Equation 1)

【0007】これは、次の(2)式の一般的な2次バン
ドパス・フィルタの伝達式T(s)と対比することによ
り、バンドパス・フィルタとして動作することが分か
る。この場合の遮断周波数ω0 と、クオリティファクタ
Qは、それぞれ次の(3),(4)式のようになる。
It can be seen that this operates as a bandpass filter by comparing it with the transfer equation T (s) of a general second-order bandpass filter of the following equation (2). In this case, the cutoff frequency ω0 and the quality factor Q are expressed by the following equations (3) and (4), respectively.

【数2】 このようなフィルタ回路では、素子の値のばらつきを、
トランスコンダクタンスアンプのトランスコンダクタン
ス値を調整することで補償し、フィルタ特性の高精度化
を図ることができるようになっている。
(Equation 2) In such a filter circuit, variations in element values are
By adjusting the transconductance value of the transconductance amplifier, compensation is made, and the filter characteristics can be made more accurate.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フィルタ回路では、入力端子1にトランスコンダクタン
スアンプ2が接続されており、入力信号Vinは電圧入力
となっている。このため、フィルタ回路の前段に接続さ
れる回路が電流出力の場合、図2に示すように電流電圧
変換回路が必要になり、回路規模が大きくなると共に消
費電力が増加するという課題があった。
However, in the conventional filter circuit, the transconductance amplifier 2 is connected to the input terminal 1, and the input signal Vin is a voltage input. For this reason, when the circuit connected to the previous stage of the filter circuit has a current output, a current-voltage conversion circuit is required as shown in FIG. 2, and there has been a problem that the circuit scale is increased and power consumption is increased.

【0009】更に、トランスコンダクタンスアンプ2等
は、インダクタや抵抗等の受動素子と異なり、入力信号
Vinの振幅が入力ダイナミックレンジを越えない範囲で
使用する必要がある。このため、検波回路等に用いる場
合、主信号成分の他にこの主信号成分と同レベルの瀘過
域の周波数成分が含まれているので、入力信号Vinの振
幅を抑制しなければならず、効率が低下するという課題
があった。
Further, the transconductance amplifier 2 and the like must be used within a range where the amplitude of the input signal Vin does not exceed the input dynamic range, unlike passive elements such as inductors and resistors. Therefore, when used in a detection circuit or the like, the amplitude of the input signal Vin must be suppressed because a frequency component in a filtering region at the same level as the main signal component is included in addition to the main signal component. There was a problem that the efficiency was reduced.

【0010】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
を解決し、電流入力に対応して回路規模を小さくするこ
とができるフィルタ回路と、このフィルタ回路を用いた
効率の良い検波回路を提供するものである。
The present invention solves the problems of the prior art and provides a filter circuit capable of reducing the circuit scale in response to a current input, and an efficient detection circuit using the filter circuit. Is what you do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内の第1の発明は、入力された電圧に比例
した電流を出力することによって抵抗成分として機能す
る電圧電流変換アンプと、入力された電流を積分して電
圧を出力するキャパシタとを組み合わせて所定の周波数
伝達特性を有するように構成したフィルタ回路におい
て、外部から与えられる入力信号の電流を前記キャパシ
タに直接入力するように構成している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a voltage-current conversion amplifier which functions as a resistance component by outputting a current proportional to an input voltage. And a capacitor that integrates an input current and outputs a voltage to combine the capacitors to output a voltage. In a filter circuit configured to have a predetermined frequency transfer characteristic, a current of an externally applied input signal is directly input to the capacitor. It is composed.

【0012】第1の発明によれば、以上のようにフィル
タ回路を構成したので、次のような作用が行われる。外
部から電流信号として与えられる入力信号は、フィルタ
回路を構成するキャパシタに直接入力され、このキャパ
シタによって入力された電流が積分されて電圧となり、
電圧電流変換アンプとキャパシタ等の組み合わせによっ
て所定の周波数伝達特性が得られる。
According to the first aspect, since the filter circuit is configured as described above, the following operation is performed. An input signal provided as a current signal from the outside is directly input to a capacitor constituting a filter circuit, and the current input by the capacitor is integrated to become a voltage,
A predetermined frequency transfer characteristic can be obtained by a combination of a voltage-current conversion amplifier and a capacitor.

【0013】第2の発明は、検波回路において、第1の
入力信号に応じて差動的な電流を流す第1及び第2のト
ランジスタと、前記第1のトランジスタに流れる電流を
第2の入力信号に応じて差動的に振り分ける第3及び第
4のトランジスタと、前記第2のトランジスタに流れる
電流を前記第2の入力信号に応じて差動的に振り分ける
第5及び第6のトランジスタと、前記第3及び第6のト
ランジスタに流れる電流の合計に対応する電流を出力す
る第7のトランジスタと、前記第7のトランジスタから
出力される電流が与えられて、所定の周波数成分のみを
伝達する請求項1記載のフィルタ回路とを備えている。
According to a second aspect of the present invention, in the detection circuit, first and second transistors for supplying a differential current according to a first input signal, and a current flowing to the first transistor are supplied to a second input terminal. Third and fourth transistors for differentially distributing according to a signal, fifth and sixth transistors for differentially distributing a current flowing through the second transistor according to the second input signal, A seventh transistor that outputs a current corresponding to the sum of the currents flowing through the third and sixth transistors, and a current that is output from the seventh transistor, and transmits only a predetermined frequency component. Item 1. The filter circuit according to Item 1.

【0014】第2の発明によれば、次のような作用が行
われる。第1の入力信号に応じて、第1及び第2のトラ
ンジスタに差動的な電流が流れる。第1のトランジスタ
に流れる電流は、更に第2の入力信号に応じて第3及び
第4のトランジスタに振り分けられる。同様に、第2の
トランジスタに流れる電流は、第2の入力信号に応じて
第5及び第6のトランジスタに振り分けられる。
According to the second aspect, the following operation is performed. A differential current flows through the first and second transistors according to the first input signal. The current flowing through the first transistor is further distributed to the third and fourth transistors according to the second input signal. Similarly, the current flowing through the second transistor is distributed to the fifth and sixth transistors according to the second input signal.

【0015】更に、第7のトランジスタから、第3及び
第6のトランジスタに流れる電流の合計に対応する電流
が出力され、請求項1記載のフィルタ回路に与えられ
る。これにより、フィルタ回路で所定の周波数成分のみ
が伝達されて出力される。
Further, a current corresponding to the sum of the currents flowing through the third and sixth transistors is output from the seventh transistor, and is provided to the filter circuit according to claim 1. As a result, only a predetermined frequency component is transmitted and output by the filter circuit.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1(a),
(b)は、本発明の第1の実施形態を示すフィルタ回路
の構成図であり、同図(a)は全体構成図、及び同図
(b)はトランスコンダクタンスアンプの構成図であ
る。図1(a)に示すように、このフィルタ回路10
は、2次のバイカッド・バンドパス・フィルタで、入力
信号の電流Iinが与えられる入力端子11を有し、この
入力端子11がトランスコンダクタンスアンプ12の端
子B、トランスコンダクタンスアンプ13の端子A,
B、キャパシタ14の一端、及びトランスコンダクタン
スアンプ15の端子Aに、共通に接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIGS.
2B is a configuration diagram of a filter circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is an overall configuration diagram, and FIG. 2B is a configuration diagram of a transconductance amplifier. As shown in FIG. 1A, this filter circuit 10
Is a second-order biquad bandpass filter having an input terminal 11 to which a current Iin of an input signal is applied. This input terminal 11 is connected to a terminal B of the transconductance amplifier 12, a terminal A of the transconductance amplifier 13,
B, one end of the capacitor 14 and the terminal A of the transconductance amplifier 15 are commonly connected.

【0017】トランスコンダクタンスアンプ12,1
3,15の端子C、及びキャパシタ14の他端は、接地
電位GNDに接続されている。トランスコンダクタンス
アンプ15の端子DはノードNaに接続され、このノー
ドNaがキャパシタ16の一端及びトランスコンダクタ
ンスアンプ12の端子Aに接続されている。キャパシタ
16の他端は、接地電位GNDに接続されている。ま
た、キャパシタ14の一端は出力端子17に接続され、
この出力端子17から出力信号の電圧Vout が出力され
るようになっている。トランスコンダクタンスアンプ1
2,13,15は、いずれも同様の構成である。
Transconductance amplifiers 12, 1
The terminals C of the terminals 3 and 15 and the other end of the capacitor 14 are connected to the ground potential GND. The terminal D of the transconductance amplifier 15 is connected to a node Na, and the node Na is connected to one end of the capacitor 16 and the terminal A of the transconductance amplifier 12. The other end of the capacitor 16 is connected to the ground potential GND. One end of the capacitor 14 is connected to the output terminal 17,
The output terminal 17 outputs a voltage Vout of an output signal. Transconductance amplifier 1
2, 13, and 15 have the same configuration.

【0018】図1(b)に示すように、例えば、トラン
スコンダクタンスアンプ12は、定電流回路12a,1
2b,12e、及びNチャネルMOSトランジスタ(以
下、「NMOS」という)12c,12dで構成されて
いる。
As shown in FIG. 1B, for example, the transconductance amplifier 12 includes constant current circuits 12a and 12a.
2b and 12e, and N-channel MOS transistors (hereinafter referred to as "NMOS") 12c and 12d.

【0019】電流回路12a,12bの一端は電源電位
VDDに接続され、その他端が電流入出力用の端子B,
Dにそれぞれ接続されている。端子B,Dには、それぞ
れNMOS12c,12dのドレインが接続され、これ
らのNMOS12c,12dのソースは定電流回路12
eを介して、接地電位GNDが与えられる端子Cに接続
されている。NMOS12cのゲートは電圧入力用の端
子Aに接続され、NMOS12dのゲートには一定電圧
VCが与えられるようになっている。
One end of each of the current circuits 12a and 12b is connected to the power supply potential VDD, and the other end is connected to a current input / output terminal B,
D. The drains of the NMOSs 12c and 12d are connected to the terminals B and D, respectively.
e, it is connected to a terminal C to which the ground potential GND is applied. The gate of the NMOS 12c is connected to a voltage input terminal A, and the gate of the NMOS 12d is supplied with a constant voltage VC.

【0020】このトランスコンダクタンスアンプ12で
は、端子Aに与えられた入力電圧に比例した電流が、端
子Bまたは端子Dから入出力されるようになっている。
そして、その比例係数(即ち、出力電流/入力電圧)が
トランスコンダクタンス値gmとなっている。
In the transconductance amplifier 12, a current proportional to the input voltage applied to the terminal A is input / output from the terminal B or the terminal D.
The proportional coefficient (ie, output current / input voltage) is the transconductance value gm.

【0021】次に、動作を説明する。入力端子11の前
段に接続された電流出力回路からこの入力端子11に与
えられる入力信号の電流の大きさをIinとし、ノードN
aの電圧をVa、出力端子17の出力信号の電圧をVou
t 、及びキャパシタ15,16の容量をそれぞれC1,
C2とすると、次の連立方程式が成立する。 Iin=Vout ・gm+Vout /sC1+Va・gm Vout ・gm=Va/sC2 従って、伝達式Z(s)は、次の(5)式のようにな
る。
Next, the operation will be described. The magnitude of the current of the input signal supplied to the input terminal 11 from the current output circuit connected to the previous stage of the input terminal 11 is Iin, and the node N
a, the voltage of the output signal of the output terminal 17 is Vou.
t and the capacitances of the capacitors 15 and 16 are represented by C1,
Assuming C2, the following simultaneous equations hold. Iin = Vout * gm + Vout / sC1 + Va * gm Vout * gm = Va / sC2 Accordingly, the transfer equation Z (s) is as shown in the following equation (5).

【数3】 (Equation 3)

【0022】図2の従来のバイカッド・バンドパス・フ
ィルタの伝達式T(s)は前記(1)式で表されるの
で、Z(s)とT(s)の間には、次の関係が成り立
つ。 Z(s)=T(s)/gm ここで、gmは固定値で周波数に依存しないため、Z
(s)はT(s)に対して増幅率が1/gmとなってい
ることを意味する。即ち、図1のフィルタ回路の遮断特
性は、図2のフィルタ回路の遮断特性と一致している。
Since the transfer equation T (s) of the conventional biquad bandpass filter shown in FIG. 2 is expressed by the above equation (1), the following relation exists between Z (s) and T (s). Holds. Z (s) = T (s) / gm Here, gm is a fixed value and does not depend on the frequency.
(S) means that the amplification factor is 1 / gm with respect to T (s). That is, the cutoff characteristics of the filter circuit of FIG. 1 match those of the filter circuit of FIG.

【0023】以上のように、この第1の実施形態のフィ
ルタ回路は、前段の電流出力回路の出力電流を、そのま
ま入力信号の電流Iinとしてキャパシタ14に与える構
成としている。これにより、電流Iinを電圧に変換する
ための電流電圧変換回路が不要となり、回路規模及び消
費電流が削減できるという利点がある。
As described above, the filter circuit of the first embodiment has a configuration in which the output current of the current output circuit at the preceding stage is directly supplied to the capacitor 14 as the input signal current Iin. This eliminates the need for a current-voltage conversion circuit for converting the current Iin into a voltage, and has the advantage of reducing the circuit scale and current consumption.

【0024】(第2の実施形態)図3は、本発明の第2
の実施形態を示すフィルタ回路の構成図であり、図1中
の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。こ
のフィルタ回路10Aは、2次のバイカッド・ローパス
・フィルタである。フィルタ回路10Aと、図1のフィ
ルタ回路10との相違は、このフィルタ回路10Aの出
力端子17が、ノードNaに接続されていることであ
り、その他の構成は図1と同様である。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a filter circuit according to the embodiment of the present invention, in which components common to those in FIG. 1 are denoted by common reference numerals. This filter circuit 10A is a second-order biquad low-pass filter. The difference between the filter circuit 10A and the filter circuit 10 of FIG. 1 is that the output terminal 17 of the filter circuit 10A is connected to the node Na, and the other configuration is the same as that of FIG.

【0025】このフィルタ回路10Aの伝達式Z(s)
は、次の(6)式のようになる。
The transfer equation Z (s) of this filter circuit 10A
Is as shown in the following equation (6).

【数4】 これは、いわゆるローパス・フィルタの伝達式であり、
電流入力型のローパス・フィルタとして動作することが
分かる。
(Equation 4) This is the so-called low-pass filter transfer equation,
It turns out that it operates as a current input type low-pass filter.

【0026】以上のように、この第2の実施形態のフィ
ルタ回路は、前段の電流出力回路の出力電流を、そのま
ま入力信号の電流Iinとしてキャパシタ14に与える構
成としている。これにより、第1の実施形態と同様の利
点がある。
As described above, the filter circuit according to the second embodiment has a configuration in which the output current of the current output circuit at the preceding stage is directly supplied to the capacitor 14 as the input signal current Iin. This has the same advantage as the first embodiment.

【0027】(第3の実施形態)図4は、本発明の第3
の実施形態を示す検波回路の構成図である。この検波回
路は、一般的なダブル・バランスド・ミクサ20と、図
1と同様のフィルタ回路10a,10bとで構成されて
いる。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a detection circuit showing the embodiment. This detection circuit includes a general double-balanced mixer 20 and filter circuits 10a and 10b similar to those in FIG.

【0028】ダブル・バランスド・ミクサ20は、平衡
入力信号Xが与えられる入力端子21a,21bと、平
衡入力信号Yが与えられる入力端子22a,22bを有
している。入力端子21a,21bは、それぞれNMO
S23a,23bのゲートに接続され、これらのNMO
S23a,23bのソースが、定電流回路24を介して
接地電位GNDに接続されている。一方、入力端子22
aはNMOS25a,25dのゲートに接続され、入力
端子22bはNMOS25b,25cのゲートに接続さ
れている。更に、NMOS25a,25bのソースはN
MOS23aのドレインに接続され、NMOS25c,
25dのソースはNMOS23bのドレインに接続され
ている。
The double balanced mixer 20 has input terminals 21a and 21b to which a balanced input signal X is supplied, and input terminals 22a and 22b to which a balanced input signal Y is supplied. The input terminals 21a and 21b are respectively NMO
Connected to the gates of S23a and S23b,
The sources of S23a and S23b are connected to the ground potential GND via the constant current circuit 24. On the other hand, the input terminal 22
a is connected to the gates of the NMOSs 25a and 25d, and the input terminal 22b is connected to the gates of the NMOSs 25b and 25c. Further, the sources of the NMOSs 25a and 25b are N
Connected to the drain of the MOS 23a, the NMOS 25c,
The source of 25d is connected to the drain of NMOS 23b.

【0029】NMOS25a,25cのドレインは、P
チャネルMOSトランジスタ(以下、「PMOS」とい
う)26aのドレイン及びゲートに接続され、このPM
OS26aのソースが電源電位VDDに接続されてい
る。更に、PMOS26aのゲートには、電流ミラー回
路を構成するPMOS26bのゲートが接続され、この
PMOS26bのソースが電源電位VDDに、ドレイン
がフィルタ回路10aの入力側に、それぞれ接続されて
いる。
The drains of the NMOSs 25a and 25c are
A channel MOS transistor (hereinafter referred to as “PMOS”) 26a is connected to the drain and gate of the
The source of the OS 26a is connected to the power supply potential VDD. Further, the gate of the PMOS 26a is connected to the gate of a PMOS 26b constituting a current mirror circuit. The source of the PMOS 26b is connected to the power supply potential VDD, and the drain is connected to the input side of the filter circuit 10a.

【0030】同様に、NMOS25b,25dのドレイ
ンは、PMOS26cのドレイン及びゲートに接続さ
れ、このPMOS26cのソースが電源電位VDDに接
続されている。更に、PMOS26cのゲートには、電
流ミラー回路を構成するPMOS26dのゲートが接続
され、このPMOS26dのソースが電源電位VDD
に、ドレインがフィルタ回路10bの入力側に、それぞ
れ接続されている。
Similarly, the drains of the NMOSs 25b and 25d are connected to the drain and gate of the PMOS 26c, and the source of the PMOS 26c is connected to the power supply potential VDD. Further, the gate of the PMOS 26c is connected to the gate of a PMOS 26d constituting a current mirror circuit, and the source of the PMOS 26d is connected to the power supply potential VDD.
And the drain is connected to the input side of the filter circuit 10b.

【0031】次に、動作を説明する。ダブル・バランス
ド・ミクサ20は、乗算器として動作する従来の典型的
な回路である。平衡入力信号X,Yの周波数を、それぞ
れf1,f2(但し、f1>f2)とすると、PMOS
26b,26dから出力される電流の主要周波数成分
は、(f1+f2)及び(f1−f2)となる。ダブル
・バランスド・ミクサ20の特性から、両周波数成分の
出力レベルは同等であり、これらの周波数成分(f1+
f2)及び(f1−f2)の出力電流をIcompとする
と、出力電流のピーク値は2Icompとなる。この出力電
流Icompは、フィルタ回路10a,10bに与えられ
る。
Next, the operation will be described. Double balanced mixer 20 is a typical conventional circuit that operates as a multiplier. Assuming that the frequencies of the balanced input signals X and Y are f1 and f2 (where f1> f2), the PMOS
The main frequency components of the current output from 26b and 26d are (f1 + f2) and (f1-f2). From the characteristics of the double balanced mixer 20, the output levels of both frequency components are equal, and these frequency components (f1 +
Assuming that the output currents of f2) and (f1-f2) are Icomp, the peak value of the output current is 2Icomp. This output current Icomp is applied to filter circuits 10a and 10b.

【0032】ここで、例えばフィルタ回路10aの入力
ダイナミックレンジについて考察する。フィルタ回路1
0aは、図1に示すように、入力端子と出力端子が短絡
されている。フィルタ回路10aの入力ダイナミックレ
ンジをVdyn とすると、入力電流Iinのピーク電流値
は、次の(7)式を満たす必要がある。 Vdyn ≧Vout =Z(s)・Iin 2Icomp≦Vdyn /Z(s) ・・・(7) 前述したように、ピーク値2Icompは、周波数成分(f
1+f2)及び(f1−f2)の出力電流を合計したも
のである。このため、ダブル・バランスド・ミクサ20
は、各々の周波数成分のピーク電流Icompが、(7)式
を満たすまでしか出力できない。
Here, for example, the input dynamic range of the filter circuit 10a will be considered. Filter circuit 1
In 0a, the input terminal and the output terminal are short-circuited as shown in FIG. Assuming that the input dynamic range of the filter circuit 10a is Vdyn, the peak current value of the input current Iin needs to satisfy the following equation (7). Vdyn ≧ Vout = Z (s) · Iin 2Icomp ≦ Vdyn / Z (s) (7) As described above, the peak value 2Icomp is calculated based on the frequency component (f
1 + f2) and (f1-f2). For this reason, double balanced mixer 20
Can be output only until the peak current Icomp of each frequency component satisfies the expression (7).

【0033】しかし、ここでフィルタ回路10aの通過
域の周波数を(f1−f2)に設定したとする。フィル
タ回路10aの入力端子と出力端子は短絡されているの
で、ダブル・バランスド・ミクサ20から出力された不
要周波数成分(f1+f2)は、このフィルタ回路10
aに入力された時点で除去される。従って、フィルタ回
路10aに入力される周波数成分は、所望の(f1−f
2)だけであり、そのピーク電流値はIcompとなる。こ
れにより、フィルタ回路10a内のトランスコンダクタ
ンスアンプの入力ダイナミックレンジを満たす式は次の
(8)式のようになる。 Icomp≦Vdyn /Z(s) ・・・(8) これらの(7),(8)式を比較すると、(8)式の場
合は、フィルタ回路10aの入力端で不要周波数成分を
除去しているので、ダブル・バランスド・ミクサ20の
出力レベルを2倍まで許容できることが分かる。
However, it is assumed here that the frequency of the pass band of the filter circuit 10a is set to (f1-f2). Since the input terminal and the output terminal of the filter circuit 10a are short-circuited, the unnecessary frequency component (f1 + f2) output from the double balanced mixer 20 is output from the filter circuit 10a.
It is removed when it is input to a. Therefore, the frequency component input to the filter circuit 10a is the desired (f1-f
2), and its peak current value is Icomp. As a result, an expression that satisfies the input dynamic range of the transconductance amplifier in the filter circuit 10a is represented by the following expression (8). Icomp ≦ Vdyn / Z (s) (8) When these expressions (7) and (8) are compared, in the case of expression (8), unnecessary frequency components are removed at the input terminal of the filter circuit 10a. Therefore, it can be understood that the output level of the double balanced mixer 20 can be up to twice.

【0034】以上のように、この第3の実施形態の検波
回路は、ダブル・バランスド・ミクサ20の出力電流を
直接入力するフィルタ回路10a,10bを有している
ので、第1の実施形態と同様の利点がある。更に、フィ
ルタ回路10a,10bは、入力端子と出力端子が短絡
された構成となっているので、入力端で不要周波数成分
が除去され、ダブル・バランスド・ミクサ20の出力レ
ベルを大きくすることができるという利点がある。
As described above, the detection circuit of the third embodiment has the filter circuits 10a and 10b for directly inputting the output current of the double balanced mixer 20, so that the detection circuit of the first embodiment There are similar advantages. Further, the filter circuits 10a and 10b have a configuration in which the input terminal and the output terminal are short-circuited, so that unnecessary frequency components are removed at the input end, and the output level of the double balanced mixer 20 can be increased. There is an advantage that you can.

【0035】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。 (a) 図1のフィルタ回路は、2次のバイカッド・バ
ンドパス・フィルタであるが、これをn段縦続して接続
することにより2n次のバイカッド・バンドパス・フィ
ルタを構成することができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications (a) to (e). (A) The filter circuit shown in FIG. 1 is a second-order biquad bandpass filter. By cascading and connecting n stages, a 2nth-order biquad bandpass filter can be formed.

【0036】(b) 図3のフィルタ回路は、2次のバ
イカッド・ローパス・フィルタであるが、これをn段縦
続して接続することにより2n次のバイカッド・ローパ
ス・フィルタを構成することができる。
(B) The filter circuit shown in FIG. 3 is a second-order biquad low-pass filter. By connecting the n-stage cascaded low-pass filters, a 2n-order biquad low-pass filter can be formed. .

【0037】(c) バイカッド・フィルタに限定され
ず、インダクタや抵抗に代えてトランスコンダクタンス
アンプを使用したフィルタ回路に対して、同様に適用可
能である。
(C) The present invention is not limited to a biquad filter, but is similarly applicable to a filter circuit using a transconductance amplifier instead of an inductor or a resistor.

【0038】(d) 図4の検波回路では、平衡出力信
号を出力するために2組のフィルタ回路10a,10b
を用いているが、1組でも良い。また、フィルタ回路1
0a,10bは、バンドパス・フィルタに限らず、図3
に示したようなローパス・フィルタでも良い。
(D) In the detection circuit of FIG. 4, two sets of filter circuits 10a and 10b are used to output a balanced output signal.
Are used, but one set may be used. Also, the filter circuit 1
0a and 10b are not limited to bandpass filters,
A low-pass filter as shown in FIG.

【0039】(e) 図4では、電流出力回路としてダ
ブル・バランスド・ミクサ20を使用した検波回路を示
したが、その他の電流出力回路に図1及び図3等のフィ
ルタ回路を接続することができる。
(E) FIG. 4 shows a detection circuit using the double balanced mixer 20 as a current output circuit. However, the filter circuits shown in FIGS. 1 and 3 are connected to other current output circuits. Can be.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
によれば、電圧電流変換アンプとキャパシタを有するフ
ィルタ回路において、外部から電流で与えられる入力信
号をキャパシタに直接入力するように構成している。こ
れにより、電流入力型のフィルタ回路の回路規模及び消
費電力を小さくすることができるという効果がある。
As described above in detail, according to the first aspect, in a filter circuit having a voltage-current conversion amplifier and a capacitor, an input signal given by an external current is directly input to the capacitor. are doing. As a result, there is an effect that the circuit scale and power consumption of the current input type filter circuit can be reduced.

【0041】第2の発明によれば、ダブル・バランスド
・ミクサと第1の発明のフィルタ回路を用いた検波回路
において、このダブル・バランスド・ミクサの出力電流
を第1の発明のフィルタ回路に直接入力するようにして
いる。これにより、回路規模及び消費電力を小さくする
ことができると共に、フィルタ回路にレベルの高い出力
電流を与えることが可能になり、効率の良い検波回路を
構成できるという効果がある。
According to the second invention, in the detection circuit using the double balanced mixer and the filter circuit of the first invention, the output current of the double balanced mixer is applied to the filter circuit of the first invention. I try to input directly to. Thus, the circuit scale and power consumption can be reduced, and a high-level output current can be given to the filter circuit, so that an effective detection circuit can be configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示すフィルタ回路の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a filter circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来のフィルタ回路の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional filter circuit.

【図3】本発明の第2の実施形態を示すフィルタ回路の
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a filter circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態を示す検波回路の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a detection circuit according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10a,10b,10A フィルタ回路 11 入力端子 12,13,15 トランスコンダクタンスアンプ 14,16 キャパシタ 17 出力端子 20 ダブル・バランスド・ミクサ 23a,23b,25a〜25d NMOS 26a〜26d PMOS 10, 10a, 10b, 10A Filter circuit 11 Input terminal 12, 13, 15 Transconductance amplifier 14, 16 Capacitor 17 Output terminal 20 Double balanced mixer 23a, 23b, 25a to 25d NMOS 26a to 26d PMOS

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された電圧に比例した電流を出力す
ることによって抵抗成分として機能する電圧電流変換ア
ンプと、入力された電流を積分して電圧を出力するキャ
パシタとを組み合わせて所定の周波数伝達特性を有する
ように構成したフィルタ回路において、 外部から与えられる入力信号の電流を前記キャパシタに
直接入力するように構成したことを特徴とするフィルタ
回路。
A predetermined frequency transmission is performed by combining a voltage-current conversion amplifier that functions as a resistance component by outputting a current proportional to an input voltage and a capacitor that integrates the input current and outputs a voltage. A filter circuit having characteristics, wherein a current of an externally applied input signal is directly input to said capacitor.
【請求項2】 第1の入力信号に応じて差動的な電流を
流す第1及び第2のトランジスタと、 前記第1のトランジスタに流れる電流を第2の入力信号
に応じて差動的に振り分ける第3及び第4のトランジス
タと、 前記第2のトランジスタに流れる電流を前記第2の入力
信号に応じて差動的に振り分ける第5及び第6のトラン
ジスタと、 前記第3及び第6のトランジスタに流れる電流の合計に
対応する電流を出力する第7のトランジスタと、 前記第7のトランジスタから出力される電流が与えられ
て、所定の周波数成分のみを伝達する請求項1記載のフ
ィルタ回路とを、 備えたことを特徴とする検波回路。
2. A first and a second transistor, which allow a differential current to flow according to a first input signal, and a current that flows through the first transistor differentially, according to a second input signal. Third and fourth transistors for distributing, fifth and sixth transistors for differentially distributing a current flowing through the second transistor according to the second input signal, and third and sixth transistors A seventh transistor that outputs a current corresponding to the sum of the currents flowing through the filter circuit; and the filter circuit according to claim 1, which receives the current output from the seventh transistor and transmits only a predetermined frequency component. A detection circuit, comprising:
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