JP2003283358A - 半導体装置及びそれを用いた受信機 - Google Patents
半導体装置及びそれを用いた受信機Info
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- JP2003283358A JP2003283358A JP2002081569A JP2002081569A JP2003283358A JP 2003283358 A JP2003283358 A JP 2003283358A JP 2002081569 A JP2002081569 A JP 2002081569A JP 2002081569 A JP2002081569 A JP 2002081569A JP 2003283358 A JP2003283358 A JP 2003283358A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 差動信号のＤＣオフセット電圧を低減し、高
精度の差動信号を出力する半導体装置及びそれを用いた
受信機を提供する。 【解決手段】 差動信号を出力する差動増幅器と、該差
動増幅器の出力ＤＣオフセット電圧を比較する比較器
と、該比較器の出力を基に増分あるいは減分するカウン
ターと、該カウンターの出力値に応じて出力電流を増減
する可変電流源と、該可変電流源の出力電流を電圧に変
換し前記差動増幅器へ入力する電流電圧変換器とを有す
ることを特徴とする。
精度の差動信号を出力する半導体装置及びそれを用いた
受信機を提供する。 【解決手段】 差動信号を出力する差動増幅器と、該差
動増幅器の出力ＤＣオフセット電圧を比較する比較器
と、該比較器の出力を基に増分あるいは減分するカウン
ターと、該カウンターの出力値に応じて出力電流を増減
する可変電流源と、該可変電流源の出力電流を電圧に変
換し前記差動増幅器へ入力する電流電圧変換器とを有す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の半導体装置は、特に
出力ＤＣオフセット電圧を低減する半導信装置に関す
る。また半導体装置を用いた受信機に関する。
出力ＤＣオフセット電圧を低減する半導信装置に関す
る。また半導体装置を用いた受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、携帯電話を初めとする無線通信シ
ステムが急速に普及し、無数の半導体通信装置が利用さ
れているが、その多くが耐雑音特性の良さから差動形式
で信号を取り扱っている。雑音が混入した場合に、正、
負両極に同じように混入した雑音は差動化することで消
去できるからである。差動信号には、半導体素子のばら
つきによるＤＣオフセット発生が不可避であるが、適宜
信号をＡＣ結合することによりＤＣオフセットを除去で
きる。
ステムが急速に普及し、無数の半導体通信装置が利用さ
れているが、その多くが耐雑音特性の良さから差動形式
で信号を取り扱っている。雑音が混入した場合に、正、
負両極に同じように混入した雑音は差動化することで消
去できるからである。差動信号には、半導体素子のばら
つきによるＤＣオフセット発生が不可避であるが、適宜
信号をＡＣ結合することによりＤＣオフセットを除去で
きる。
【０００３】しかし、ＤＣ成分自体を信号成分に含むベ
ースバンド信号を扱うシステムでは、ＡＣ結合してＤＣ
オフセットを除去するという方法を用いることができな
くなる。
ースバンド信号を扱うシステムでは、ＡＣ結合してＤＣ
オフセットを除去するという方法を用いることができな
くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した通信
システムに利用する、差動信号のＤＣオフセット電圧を
低減できる半導体装置を提供することを目的とする。
システムに利用する、差動信号のＤＣオフセット電圧を
低減できる半導体装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
前記課題を解決するために、請求項１に係る半導体装置
は、差動信号を出力する差動増幅器と、該差動増幅器の
出力ＤＣオフセット電圧を比較する比較器と、該比較器
の出力を基に増分あるいは減分するカウンターと、該カ
ウンターの出力値に応じて出力電流を増減する可変電流
源と、該可変電流源の出力電流を電圧に変換し前記差動
増幅器へ入力する電流電圧変換器とを有することを特徴
とする。
前記課題を解決するために、請求項１に係る半導体装置
は、差動信号を出力する差動増幅器と、該差動増幅器の
出力ＤＣオフセット電圧を比較する比較器と、該比較器
の出力を基に増分あるいは減分するカウンターと、該カ
ウンターの出力値に応じて出力電流を増減する可変電流
源と、該可変電流源の出力電流を電圧に変換し前記差動
増幅器へ入力する電流電圧変換器とを有することを特徴
とする。
【０００６】また、請求項２に係る半導体装置は、請求
項１記載の半導体装置において、前記可変電流源の出力
電流の増減によって、前記差動増幅器の出力ＤＣオフセ
ット電圧を減少させることを特徴とする。また、請求項
３に係る受信機は、請求項１乃至２記載の半導体装置の
前記電流電圧変換器へ入力するミキサーを備えることを
特徴とする。
項１記載の半導体装置において、前記可変電流源の出力
電流の増減によって、前記差動増幅器の出力ＤＣオフセ
ット電圧を減少させることを特徴とする。また、請求項
３に係る受信機は、請求項１乃至２記載の半導体装置の
前記電流電圧変換器へ入力するミキサーを備えることを
特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、受
信機のベースバンド信号処理系に適用した場合について
詳細に説明する（図１）。ただし送信機あるいはベース
バンド以外の周波数帯に適用することも可能であり、本
発明の適用範囲を限定するものではない。
信機のベースバンド信号処理系に適用した場合について
詳細に説明する（図１）。ただし送信機あるいはベース
バンド以外の周波数帯に適用することも可能であり、本
発明の適用範囲を限定するものではない。
【０００８】
【実施例１】図１は本発明の半導体通信装置の構成図で
ある。ミキサーにより周波数変換された差動信号を増幅
し出力する差動増幅器と、差動増幅器の出力ＤＣ電圧を
比較する比較器と、比較器の出力を基に増分あるいは減
分するカウンターと、カウンターの値に応じて出力電流
を増減できる可変電流源と、可変電流源の出力を電圧に
変換する電流電圧変換器を有し、電流電圧変換器の出力
信号が差動増幅器の入力信号となる。
ある。ミキサーにより周波数変換された差動信号を増幅
し出力する差動増幅器と、差動増幅器の出力ＤＣ電圧を
比較する比較器と、比較器の出力を基に増分あるいは減
分するカウンターと、カウンターの値に応じて出力電流
を増減できる可変電流源と、可変電流源の出力を電圧に
変換する電流電圧変換器を有し、電流電圧変換器の出力
信号が差動増幅器の入力信号となる。
【０００９】装置起動時（ＥＮＡＢＬＥ信号立ち上がり
時）に自動的にオフセット検出及び電流制御モードに入
り、比較器が出力ＤＣ電圧の差を検出する。この電圧差
はプロセスミスマッチによるオフセット電圧である。例
えば、正極−負極の値が＋１００ｍＶあったとすると、
比較器はＨＩＧＨを出力し、カウンターは比較器出力に
応じ、１をカウントし、出力する。比較器のＨＩＧＨ出
力およびカウンターの値１は正極の電圧を下げ、負極の
電圧を上げるという制御に対応する。逆に、正極−負極
の電圧が負であった場合には、比較器はＬＯＷを出力
し、カウンターの値は−１である。これらは正極の電圧
を上げ、負極の電圧を下げるという制御に対応する。
時）に自動的にオフセット検出及び電流制御モードに入
り、比較器が出力ＤＣ電圧の差を検出する。この電圧差
はプロセスミスマッチによるオフセット電圧である。例
えば、正極−負極の値が＋１００ｍＶあったとすると、
比較器はＨＩＧＨを出力し、カウンターは比較器出力に
応じ、１をカウントし、出力する。比較器のＨＩＧＨ出
力およびカウンターの値１は正極の電圧を下げ、負極の
電圧を上げるという制御に対応する。逆に、正極−負極
の電圧が負であった場合には、比較器はＬＯＷを出力
し、カウンターの値は−１である。これらは正極の電圧
を上げ、負極の電圧を下げるという制御に対応する。
【００１０】カウンターの出力に応じ、可変電流源は出
力電流を増減し、電流は電流電圧変換器で差動増幅器の
入力電圧に変換される。すなわち、可変電流源の出力変
化により、差動増幅器の入力電圧に、比較器が検出した
出力ＤＣオフセットを打ち消す方向のＤＣオフセットを
生じさせる。カウンター出力が１の場合は正極側の電流
を減じ、差動増幅器の入力ＤＣオフセットを負の方向へ
変化させる。逆にカウンター出力が−１の場合は、正極
側の電流を増加させ、差動増幅器の入力ＤＣオフセット
を正の方向へ変化させる。
力電流を増減し、電流は電流電圧変換器で差動増幅器の
入力電圧に変換される。すなわち、可変電流源の出力変
化により、差動増幅器の入力電圧に、比較器が検出した
出力ＤＣオフセットを打ち消す方向のＤＣオフセットを
生じさせる。カウンター出力が１の場合は正極側の電流
を減じ、差動増幅器の入力ＤＣオフセットを負の方向へ
変化させる。逆にカウンター出力が−１の場合は、正極
側の電流を増加させ、差動増幅器の入力ＤＣオフセット
を正の方向へ変化させる。
【００１１】この結果、差動増幅器の出力ＤＣ電圧に変
化が生じる。再び、比較器が出力ＤＣ電圧の差を検出
し、以下、同じ動作を繰り返す。所定の回数、電圧比
較、電流制御を繰り返した後、比較器は動作を止め、カ
ウンターは値を保持し、可変電流源は最終出力電流値を
保った状態で、通常の動作モードへ移行する。可変電流
源の電流変化量は、比較回数毎に定められており、初め
は大きな電流を変化させ、回数が増す毎に変化量を小さ
くすることにより、段階を追って効率よくＤＣオフセッ
トを低減できる。必要とする精度および生じうる初期Ｄ
Ｃオフセットに応じて、動作回数、電流変化量を定め
る。
化が生じる。再び、比較器が出力ＤＣ電圧の差を検出
し、以下、同じ動作を繰り返す。所定の回数、電圧比
較、電流制御を繰り返した後、比較器は動作を止め、カ
ウンターは値を保持し、可変電流源は最終出力電流値を
保った状態で、通常の動作モードへ移行する。可変電流
源の電流変化量は、比較回数毎に定められており、初め
は大きな電流を変化させ、回数が増す毎に変化量を小さ
くすることにより、段階を追って効率よくＤＣオフセッ
トを低減できる。必要とする精度および生じうる初期Ｄ
Ｃオフセットに応じて、動作回数、電流変化量を定め
る。
【００１２】この例では８回の動作を行い、電流変化量
は、１２．５μＡ、６．２５μＡ、３．１３μＡ、１．
５６μＡ、０．７８μＡ、０．３９μＡ、０．２μＡ、
０．１μＡが設定されており、カウンター値に応じて出
力を増減し、１ｋΩの抵抗で電流電圧変換が行われる。
従って、差動増幅器の入力電圧は最小０．１ｍＶから最
大２５ｍＶまで制御できる。また差動増幅器は４段構成
でゲインは２８ｄＢ（約２５倍）なので、最大６２５ｍ
Ｖ（２５ｍＶ×２５）の初期オフセット電圧を、３ｍＶ
程度あるいはそれ以下の精度まで低減することが期待さ
れる。実際には２８ｄＢのゲインは線形ゲインであるの
で、２００から３００ｍＶ程度の初期オフセットに対応
できると考えられる。
は、１２．５μＡ、６．２５μＡ、３．１３μＡ、１．
５６μＡ、０．７８μＡ、０．３９μＡ、０．２μＡ、
０．１μＡが設定されており、カウンター値に応じて出
力を増減し、１ｋΩの抵抗で電流電圧変換が行われる。
従って、差動増幅器の入力電圧は最小０．１ｍＶから最
大２５ｍＶまで制御できる。また差動増幅器は４段構成
でゲインは２８ｄＢ（約２５倍）なので、最大６２５ｍ
Ｖ（２５ｍＶ×２５）の初期オフセット電圧を、３ｍＶ
程度あるいはそれ以下の精度まで低減することが期待さ
れる。実際には２８ｄＢのゲインは線形ゲインであるの
で、２００から３００ｍＶ程度の初期オフセットに対応
できると考えられる。
【００１３】図３はＥＮＡＢＬＥ信号、比較器出力信号
および出力ＤＣオフセット電圧の変化を模式的に示した
タイミング図である。ＥＮＡＢＬＥ信号がＨＩＧＨにな
った後、電流を安定化させるための一定時間経過後に比
較器が動作を始める。出力ＤＣオフセットの初期値は１
８０ｍＶあり、比較器はＨＩＧＨを出力する。それを受
けて、カウンターは１をカウント、出力し、可変電流源
は正極側の電流を減少させ、差動増幅器の入力電圧の正
極側を下げる。
および出力ＤＣオフセット電圧の変化を模式的に示した
タイミング図である。ＥＮＡＢＬＥ信号がＨＩＧＨにな
った後、電流を安定化させるための一定時間経過後に比
較器が動作を始める。出力ＤＣオフセットの初期値は１
８０ｍＶあり、比較器はＨＩＧＨを出力する。それを受
けて、カウンターは１をカウント、出力し、可変電流源
は正極側の電流を減少させ、差動増幅器の入力電圧の正
極側を下げる。
【００１４】この結果出力ＤＣオフセットは−５５ｍＶ
となった。今度は比較器はＬＯＷを出力し、カウンター
は−１をカウントし、可変電流源は正極側の電流を増加
させ、差動増幅器の入力電圧の正極側を上げる。電流変
化量は１回目の制御の半分であり、入力電圧の変化も半
分の値である。以下同様の制御を繰り返し、出力ＤＣオ
フセットは６６ｍＶ→６ｍＶ→−２４ｍＶ→−１２ｍＶ
→−３ｍＶ→２ｍＶと変化し、最終的に８回の制御後に
出力ＤＣオフセットは１ｍＶまで低減されている。
となった。今度は比較器はＬＯＷを出力し、カウンター
は−１をカウントし、可変電流源は正極側の電流を増加
させ、差動増幅器の入力電圧の正極側を上げる。電流変
化量は１回目の制御の半分であり、入力電圧の変化も半
分の値である。以下同様の制御を繰り返し、出力ＤＣオ
フセットは６６ｍＶ→６ｍＶ→−２４ｍＶ→−１２ｍＶ
→−３ｍＶ→２ｍＶと変化し、最終的に８回の制御後に
出力ＤＣオフセットは１ｍＶまで低減されている。
【００１５】上記のオフセット低減処理実行中は、電流
電圧変換器の前段に接続した装置（ミキサー）は停止し
ており、差動増幅器に信号は入力されていない。従っ
て、差動増幅器出力の正極、負極の電圧の差、すなわち
比較器の入力電圧の差はＤＣオフセットそのものであ
り、電圧比較動作に際し、平均化等の処理は不要であ
る。
電圧変換器の前段に接続した装置（ミキサー）は停止し
ており、差動増幅器に信号は入力されていない。従っ
て、差動増幅器出力の正極、負極の電圧の差、すなわち
比較器の入力電圧の差はＤＣオフセットそのものであ
り、電圧比較動作に際し、平均化等の処理は不要であ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、差動信
号の出力ＤＣオフセット電圧を低減する機能を有し、高
精度の差動信号を出力する半導体装置及びそれを用いた
受信機を提供することができる。
号の出力ＤＣオフセット電圧を低減する機能を有し、高
精度の差動信号を出力する半導体装置及びそれを用いた
受信機を提供することができる。
【図１】本発明の半導体装置の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の半導体装置を用いた受信機の構成例で
ある。
ある。
【図３】実施例の信号出力を示す模式図である。
１ ミキサー
２ 電流電圧変換器
３ 差動増幅器
４ 比較器
５ カウンター
６ 可変電流源
７ａ、ｂ ＩＦ信号入力端子
８ａ、ｂ ベースバンド信号出力端子
９ ローカル信号入力端子
１０ アンテナ
１１ フィルター
１２ 低雑音アンプ
１３ ＰＬＬモジュール
１４ ベースバンド信号処理部
Claims (3)
- 【請求項１】 差動信号を出力する差動増幅器と、該差
動増幅器の出力ＤＣオフセット電圧を比較する比較器
と、該比較器の出力を基に増分あるいは減分するカウン
ターと、該カウンターの出力値に応じて出力電流を増減
する可変電流源と、該可変電流源の出力電流を電圧に変
換し前記差動増幅器へ入力する電流電圧変換器とを有す
ることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置において、前
記可変電流源の出力電流の増減によって、前記差動増幅
器の出力ＤＣオフセット電圧を減少させることを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項３】 請求項１乃至２記載の半導体装置の前記
電流電圧変換器へ入力するミキサーを備えることを特徴
とする受信機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002081569A JP2003283358A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 半導体装置及びそれを用いた受信機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002081569A JP2003283358A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 半導体装置及びそれを用いた受信機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003283358A true JP2003283358A (ja) | 2003-10-03 |
Family
ID=29230148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002081569A Withdrawn JP2003283358A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 半導体装置及びそれを用いた受信機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003283358A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101902235A (zh) * | 2009-05-29 | 2010-12-01 | 索尼公司 | 解调器和通信装置 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002081569A patent/JP2003283358A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101902235A (zh) * | 2009-05-29 | 2010-12-01 | 索尼公司 | 解调器和通信装置 |
| US20100303184A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Sony Corporation | Demodulator and communication apparatus |
| US8310303B2 (en) * | 2009-05-29 | 2012-11-13 | Sony Corporation | Demodulator and communication apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |