JP2003142988A - 集積電子回路 - Google Patents
集積電子回路Info
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- JP2003142988A JP2003142988A JP2002234482A JP2002234482A JP2003142988A JP 2003142988 A JP2003142988 A JP 2003142988A JP 2002234482 A JP2002234482 A JP 2002234482A JP 2002234482 A JP2002234482 A JP 2002234482A JP 2003142988 A JP2003142988 A JP 2003142988A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/46—One-port networks
- H03H11/48—One-port networks simulating reactances
- H03H11/485—Simulating inductances using operational amplifiers
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- Amplifiers (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非線形受動素子を有する電子回路を容易に集
積化する。 【解決手段】 本発明は、非線形電子装置、特に非線形
インダクタに関するものである。更に特定すると、限定
されるものではないが、本発明は、半導体基板上に集積
化しうる電子回路装置に関するものである。非線形装置
は、互いに縦続接続された複数の能動ブロック（２、
５、６）の帰還ループより成るインダクタキャパシタと
するのが有利である。更に、本発明は、他の非線形装置
を含む回路網と集積化しうる又は関連して用いうる。
積化する。 【解決手段】 本発明は、非線形電子装置、特に非線形
インダクタに関するものである。更に特定すると、限定
されるものではないが、本発明は、半導体基板上に集積
化しうる電子回路装置に関するものである。非線形装置
は、互いに縦続接続された複数の能動ブロック（２、
５、６）の帰還ループより成るインダクタキャパシタと
するのが有利である。更に、本発明は、他の非線形装置
を含む回路網と集積化しうる又は関連して用いうる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に非線形電子
装置に関するものであり、特に非線形インダクタに関す
るものである。更に特定すると、本発明は半導体基板上
に集積化しうる電子回路装置に関するものであるが、本
発明はこれに限定されるものではない。更に、本発明に
よる電子回路装置は、非線形装置を含む回路網と関連さ
せて集積化して用いることができる。
装置に関するものであり、特に非線形インダクタに関す
るものである。更に特定すると、本発明は半導体基板上
に集積化しうる電子回路装置に関するものであるが、本
発明はこれに限定されるものではない。更に、本発明に
よる電子回路装置は、非線形装置を含む回路網と関連さ
せて集積化して用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】この技術分野において周知であるよう
に、伝送チャネルに対するデータ検出は非線形装置の回
路網の使用に基づいている。
に、伝送チャネルに対するデータ検出は非線形装置の回
路網の使用に基づいている。
【０００３】実際、非線形装置を用いるデータ検出は、
その回路網が簡単となり且つ製造費が低くなる為に益々
市場の注目をあびている。
その回路網が簡単となり且つ製造費が低くなる為に益々
市場の注目をあびている。
【０００４】非線形装置を含む回路網では、このような
装置の非線形性が良好に制御されるとともに、良好に規
定された規則に従うようにする必要がある。これらの条
件が遵守される場合のみ、この回路網は他のより複雑な
既知の解決策に比べるとデータ検出において幾つかの利
点を得ることができる。
装置の非線形性が良好に制御されるとともに、良好に規
定された規則に従うようにする必要がある。これらの条
件が遵守される場合のみ、この回路網は他のより複雑な
既知の解決策に比べるとデータ検出において幾つかの利
点を得ることができる。
【０００５】この種類の回路網に用いられている装置は
通常、キャパシタ及びインダクタであり、これらは、キ
ャパシタンスとキャパシタに対する電圧との間で及びイ
ンダクタンスとインダクタに対する電流との間で非線形
関係を有する。
通常、キャパシタ及びインダクタであり、これらは、キ
ャパシタンスとキャパシタに対する電圧との間で及びイ
ンダクタンスとインダクタに対する電流との間で非線形
関係を有する。
【０００６】非線形装置を有する集積回路網を製造する
上での主たる困難性の１つは、非線形素子を別個の素子
として設ける必要があるということである。実際、現在
の技術では、非線形キャパシタ又はインダクタを集積化
することは困難である。
上での主たる困難性の１つは、非線形素子を別個の素子
として設ける必要があるということである。実際、現在
の技術では、非線形キャパシタ又はインダクタを集積化
することは困難である。
【０００７】例えば、米国特許第 6,166,604号明細書に
は、ひずみ補償回路を有する半導体増幅器が開示されて
いる。この増幅器は、直流電流が受動回路を流れるのを
阻止する集積化キャパシタに接続された非線形増幅素子
を有している。集積化キャパシタは既知の方法で実現さ
れる。
は、ひずみ補償回路を有する半導体増幅器が開示されて
いる。この増幅器は、直流電流が受動回路を流れるのを
阻止する集積化キャパシタに接続された非線形増幅素子
を有している。集積化キャパシタは既知の方法で実現さ
れる。
【０００８】非線形受動素子を有する電子回路を容易に
集積化するための解決策は現在まで知られていない。
集積化するための解決策は現在まで知られていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、非線形受動装置を半導体電子回路内に導入して、伝
送チャネルでのデータ検出のための非線形装置回路網を
構成しうるようにすることにある。
は、非線形受動装置を半導体電子回路内に導入して、伝
送チャネルでのデータ検出のための非線形装置回路網を
構成しうるようにすることにある。
【００１０】本発明は、非線形受動装置、特に非線形イ
ンダクタを集積化する方法及び回路を提供することにあ
る。
ンダクタを集積化する方法及び回路を提供することにあ
る。
【００１１】特に、本発明は、関係式
Ｌ＝ＬO ・１／（１−ｋ・ＩL 2 ）
を有する非線形インダクタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の基礎となる解決
策は、非線形受動素子と同じ作用をまねるように帰還ル
ープ内に接続した能動素子を用いることにより当該非線
形受動装置を実現することにある。
策は、非線形受動素子と同じ作用をまねるように帰還ル
ープ内に接続した能動素子を用いることにより当該非線
形受動装置を実現することにある。
【００１３】従って、本発明は、非線形インダクタの機
能を実行するように帰還ループ内で動作する能動装置を
用いる。
能を実行するように帰還ループ内で動作する能動装置を
用いる。
【００１４】本発明の技術的課題は、特許請求の範囲の
請求項１以降に規定した集積電子回路により解決され
る。
請求項１以降に規定した集積電子回路により解決され
る。
【００１５】本発明の他の目的、特徴及び利点は、後の
図面に関する説明から明らかとなるであろう。しかし、
この説明や本発明の好適例を示す特定例は、例示にすぎ
ず、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更が可
能であること、勿論である。
図面に関する説明から明らかとなるであろう。しかし、
この説明や本発明の好適例を示す特定例は、例示にすぎ
ず、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更が可
能であること、勿論である。
【００１６】添付図面と関連して行った以下の詳細な説
明を参照することにより、本発明をより完全に理解しう
るであろう。
明を参照することにより、本発明をより完全に理解しう
るであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明による集積電子回路の一実
施例のブロック線図を図１に示す。この集積電子回路１
は、非線形インダクタＬeq、特に関係式 Ｌ＝ＬO ・１／（１−ｋ・ＩL 2 ） を有する非線形インダクタを構成するものである。
施例のブロック線図を図１に示す。この集積電子回路１
は、非線形インダクタＬeq、特に関係式 Ｌ＝ＬO ・１／（１−ｋ・ＩL 2 ） を有する非線形インダクタを構成するものである。
【００１８】この電子回路１は、入力端子３で入力電流
Ｉinを受ける対数増幅器ブロック２を有する。入力電流
Ｉinは、まさにこの入力電流を入力として受ける分路ブ
ロック８又はノードを経て取出される。
Ｉinを受ける対数増幅器ブロック２を有する。入力電流
Ｉinは、まさにこの入力電流を入力として受ける分路ブ
ロック８又はノードを経て取出される。
【００１９】この対数増幅器ブロック２の出力端子４は
微分ブロック５の入力端子に接続され、この微分ブロッ
ク５は入力電流信号Ｉinに対しｄ／ｄｔ機能を達成す
る。
微分ブロック５の入力端子に接続され、この微分ブロッ
ク５は入力電流信号Ｉinに対しｄ／ｄｔ機能を達成す
る。
【００２０】この微分ブロック５にはその下流で、利得
ブロック６が縦続接続されている。入力ノードは増幅段
（利得ブロック６）の出力端に接続され、入力ノードか
ら流れる電流は分路ブロックにより読み取られて、対数
増幅器ブロックに供給される。
ブロック６が縦続接続されている。入力ノードは増幅段
（利得ブロック６）の出力端に接続され、入力ノードか
ら流れる電流は分路ブロックにより読み取られて、対数
増幅器ブロックに供給される。
【００２１】利得ブロック６を有し、関係Ａを帰還する
接続ラインが、微分ブロック５の出力端と分路ブロック
８との間の帰還ループを構成している。
接続ラインが、微分ブロック５の出力端と分路ブロック
８との間の帰還ループを構成している。
【００２２】本発明による解決策は、数個のブロックを
図１に示すような帰還ループとなるように相互接続し、
これにより非線形インダクタを実現するようにすること
により、達成する。
図１に示すような帰還ループとなるように相互接続し、
これにより非線形インダクタを実現するようにすること
により、達成する。
【００２３】以下に、本発明の作用を、電子回路１の入
力端子における電圧と電流との間の関係、すなわち、
力端子における電圧と電流との間の関係、すなわち、
【数１】
から説明する。
【００２４】明らかなように、利得項Ａは利得ブロック
６の機能を表わし、その後の微分項部分は微分ブロック
５の出力により表わされる動作結果であり、対数ブロッ
ク２は入力電流信号Ｉinに作用する。
６の機能を表わし、その後の微分項部分は微分ブロック
５の出力により表わされる動作結果であり、対数ブロッ
ク２は入力電流信号Ｉinに作用する。
【００２５】微分項を解くと、
【数２】
となり、これを簡単化すると、
【数３】
となる。
【００２６】このことから、最終結果として以下の式１
が得られる。
が得られる。
【数４】
【００２７】非線形インダクタに対する電圧及び電流間
の関係は以下の式２の通りである。
の関係は以下の式２の通りである。
【数５】
【００２８】式１及び式２を互いに比較することによ
り、以下の式３が得られる。
り、以下の式３が得られる。
【数６】
【００２９】この式３は、対数増幅器２の前に利得段を
挿入することにより容易に加え得る係数ｋを除いて、必
要な特性に従う、電流及び電圧間の関係を与えている。
挿入することにより容易に加え得る係数ｋを除いて、必
要な特性に従う、電流及び電圧間の関係を与えている。
【００３０】本発明による回路１の一実施例を図２の回
路線図に示す。対数増幅器ブロック２は、差動電流入力
端３´、３″とこれらに対応する電流出力端４´、４″
とを有する相互コンダクタンス差動セル９をもって構成
されている。
路線図に示す。対数増幅器ブロック２は、差動電流入力
端３´、３″とこれらに対応する電流出力端４´、４″
とを有する相互コンダクタンス差動セル９をもって構成
されている。
【００３１】この差動セル９は、対称的な２つのトラン
ジスタ分岐９´、９″を有し、その各々は、電流発生器
Ｉｘを経て第１基準電圧源Ｖｄに結合されているととも
に、抵抗Ｒ９或いは電流発生器を経て第２基準電圧源Ｇ
ＮＤに結合されている。
ジスタ分岐９´、９″を有し、その各々は、電流発生器
Ｉｘを経て第１基準電圧源Ｖｄに結合されているととも
に、抵抗Ｒ９或いは電流発生器を経て第２基準電圧源Ｇ
ＮＤに結合されている。
【００３２】各分岐９´、９″のトランジスタは、バイ
ポーラトランジスタとするか、又はバイポーラトランジ
スタ及びＭＯＳトランジスタにすることができる。より
具体的に、本例では、２つの入力バイポーラトランジス
タと、２つの出力バイポーラトランジスタとを用いる。
電流入力端３´、３″は電流発生器Ixと各分岐９´、
９″の入力トランジスタとの間に設定されており、一
方、電流出力端４´、４″は各分岐の入力トランジスタ
及び出力トランジスタ間に設定されている。
ポーラトランジスタとするか、又はバイポーラトランジ
スタ及びＭＯＳトランジスタにすることができる。より
具体的に、本例では、２つの入力バイポーラトランジス
タと、２つの出力バイポーラトランジスタとを用いる。
電流入力端３´、３″は電流発生器Ixと各分岐９´、
９″の入力トランジスタとの間に設定されており、一
方、電流出力端４´、４″は各分岐の入力トランジスタ
及び出力トランジスタ間に設定されている。
【００３３】各電流出力端４´、４″（電流Ix＋Is、Ix
−Is）は、導通端子がそれぞれ第１基準電圧源Ｖｄ及び
第２基準電圧源ＧＮＤに結合されたバイポーラトランジ
スタ５´、５″の駆動端子に接続されている。各トラン
ジスタ５´、５″の第２導通端子は電流発生器を経て第
２基準電圧源ＧＮＤに結合されている。
−Is）は、導通端子がそれぞれ第１基準電圧源Ｖｄ及び
第２基準電圧源ＧＮＤに結合されたバイポーラトランジ
スタ５´、５″の駆動端子に接続されている。各トラン
ジスタ５´、５″の第２導通端子は電流発生器を経て第
２基準電圧源ＧＮＤに結合されている。
【００３４】各トランジスタ５´、５″の第２導通端子
はキャパシタＣを経て、ダブルエンド形利得段１０の対
応する入力端１０´、１０″にも結合されており、この
利得段は対応の各出力端１１´、１１″と対応の各入力
端１０´、１０″との間に帰還接続した抵抗Ｒを有す
る。
はキャパシタＣを経て、ダブルエンド形利得段１０の対
応する入力端１０´、１０″にも結合されており、この
利得段は対応の各出力端１１´、１１″と対応の各入力
端１０´、１０″との間に帰還接続した抵抗Ｒを有す
る。
【００３５】これら出力端１１´、１１″間で電位Voを
検出しうる。
検出しうる。
【００３６】利得段１０の出力端１１´、１１″は双方
とも、入力端３´、３″に帰還接続され、これにより帰
還ループが閉じている。
とも、入力端３´、３″に帰還接続され、これにより帰
還ループが閉じている。
【００３７】図２に示す電子回路１の作動は、以下の関
係式により要約される。
係式により要約される。
【数７】
ここに、Vsは入力電圧であり、Isは入力電流であり、Ix
はバイアス電流であり、Ｌeqは以下の式による回路１の
全体の等価インダクタンス値である。
はバイアス電流であり、Ｌeqは以下の式による回路１の
全体の等価インダクタンス値である。
【数８】
【００３８】対応する電流流量は以下の式の通りであ
る。
る。
【数９】
【００３９】図３及び４のグラフ線図は、本発明の回路
に対する、インダクタンス値Ｌeq及び電流流量φ対入力
電流Isの関係の評価を示す。
に対する、インダクタンス値Ｌeq及び電流流量φ対入力
電流Isの関係の評価を示す。
【００４０】本発明は上述した実施例に限定されず、幾
多の変更を加えうること、勿論である。
多の変更を加えうること、勿論である。
【図１】 本発明による電子回路の第１実施例を示すブ
ロック線図である。
ロック線図である。
【図２】 本発明の電子回路の詳細な回路図である。
【図３】 図２の電子回路に対する、インダクタンス値
対電流の関係を示すグラフ線図である。
対電流の関係を示すグラフ線図である。
【図４】 図２の電子回路に対する、電流流量対電流の
関係を示すグラフ線図である。
関係を示すグラフ線図である。
１ 電子回路
２ 対数増幅器ブロック
５ 微分ブロック
６ 利得ブロック
８ 分路ブロック
フロントページの続き
(72)発明者 マウリツィオ ズッファーダ
イタリア国 20143 ミラノ ヴィア バ
リ 26／チ
(72)発明者 ベッティ ジョルジオ
イタリア国 ミラノ 20010 ポリアーノ
ミラネーゼ ピアッツァ タランテッリ
６／ア
(72)発明者 フランチェスコ クラッパン ソルダヴィ
ーニ
イタリア国 ミラノ 20097 サン ドナ
ート ミラネーゼ ヴィア マリターノ
８
(72)発明者 マーティン アウレリアーノ ハッスナー
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94040 マウンテン ヴュー クリストバ
ル プリヴァダ 1229
Ｆターム(参考） 5F038 AZ05 DF01 EZ20
5J098 AA02 AA11 AA14 AB03 AB07
AB08 AB12 AC06 AC09 AC22
AD26 GA04 GA08
Claims (5)
- 【請求項１】 非線形装置を有する集積電子回路におい
て、非線形装置が、互いに縦続接続された複数の能動ブ
ロック（２、５、６）の帰還ループより成る受動素子で
あることを特徴とする集積電子回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の集積電子回路におい
て、前記受動素子が非線形インダクタであることを特徴
とする集積電子回路。 - 【請求項３】 請求項１に記載の集積電子回路におい
て、前記帰還ループが、対数増幅器ブロック（２）と、
微分ブロック（５）と、最終の利得ブロック（６）との
縦続接続回路を有していることを特徴とする集積電子回
路。 - 【請求項４】 請求項１に記載の集積電子回路におい
て、前記対数増幅器ブロック（２）が、相互コンダクタ
ンス差動セル（９）をもって構成されていることを特徴
とする集積電子回路。 - 【請求項５】 請求項２に記載の集積電子回路におい
て、前記非線形インダクタが、Ｌ＝ＬO ・１／（１−ｋ
・ＩL 2 ）の関係式を有していることを特徴とする集積
電子回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP01830537:5 | 2001-08-10 | ||
| EP01830537A EP1289141B1 (en) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Integrated electronic circuit including non-linear devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142988A true JP2003142988A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=8184659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002234482A Pending JP2003142988A (ja) | 2001-08-10 | 2002-08-12 | 集積電子回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6842062B2 (ja) |
| EP (1) | EP1289141B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003142988A (ja) |
| DE (1) | DE60130885D1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007068245A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Danmarks Tekniske Universitet | Laser system with segmented diode laser |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3603903A (en) * | 1968-05-27 | 1971-09-07 | Purdue Research Foundation | Linear active network device for transforming one class nonlinear devices into another |
| US4417194A (en) * | 1980-09-18 | 1983-11-22 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Induction generator system with switched capacitor control |
| JP3212555B2 (ja) * | 1998-05-29 | 2001-09-25 | 沖電気工業株式会社 | 電子化インダクタンス回路 |
| CA2265425A1 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-12 | Telecommunications Research Laboratories | Active tunable inductor |
| US6323626B1 (en) * | 2000-02-14 | 2001-11-27 | General Motors Corporation | DC/DC converter for a fuel cell having a non-linear inductor |
| US6803752B1 (en) * | 2000-02-14 | 2004-10-12 | Linear Technology Corporation | Polyphase PWM regulator with high efficiency at light loads |
-
2001
- 2001-08-10 DE DE60130885T patent/DE60130885D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-10 EP EP01830537A patent/EP1289141B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-08-09 US US10/216,094 patent/US6842062B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-08-12 JP JP2002234482A patent/JP2003142988A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030058025A1 (en) | 2003-03-27 |
| DE60130885D1 (de) | 2007-11-22 |
| EP1289141B1 (en) | 2007-10-10 |
| US6842062B2 (en) | 2005-01-11 |
| EP1289141A1 (en) | 2003-03-05 |
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