JP2005260367A - パイロット信号検出回路及びその回路を搭載した半導体集積回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パイロット検出信号電圧を差動増幅回路16に入力し、基準信号発生回路17で生成される基準電圧を差動増幅回路19に入力する。この差動増幅回路16及び19によりパイロット信号が基準電圧と比較される。差動増幅回路16及び19の出力電流は、電流・電圧変換回路21において電圧に変換される。また、電流・電圧変換回路21の入力側には、回路のオフセット電圧に応じた電圧が帰還され、パイロット信号検出回路のオフセット電圧がキャンセルされる。
【選択図】 図1
Description
パイロット信号検出回路は、例えば、位相検波回路、平滑回路、比較回路等で構成されており、平滑したパイロット信号レベルが基準値以上か否かを比較回路により比較している。
特許文献1には、パイロット検出回路の平滑回路のコンデンサの容量を小さくするために、コンデンサを間欠的に充放電することが記載されている。
また、検波回路と平滑回路の前段に半導体スイッチを設け、ベースバンド信号と所定の電圧を切り換えて第1の差動増幅回路に供給し、所定の電圧を供給したときの第1及び第2の差動増幅回路の出力電圧をオフセットキャンセル電圧として保持し、そのオフセットキャンセル電圧に基づいてオフセット電圧をキャンセルすることで、検波回路と平滑回路を含むパイロット信号検出回路全体のオフセットット電圧を除去することができる。これにより、パイロット信号検出回路の検出精度を高めることがでできる。
本発明の他のパイロット信号検出回路は、ベースバンド信号と所定の電圧の一方を選択して出力する第1の半導体スイッチと、前記第1の半導体スイッチから出力される信号を検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を平滑する平滑回路と、前記平滑回路の出力信号を差動増幅する第1の差動増幅回路と、基準電圧を発生するバンドギャップ基準電圧発生回路と、前記バンドギャップ基準電圧発生回路から出力される基準電圧と前記所定の電圧の一方を選択して出力する第2の半導体スイッチと、前記第2の半導体スイッチから出力される信号を差動増幅する第2の差動増幅回路と、前記第1の差動増幅回路の出力電流と前記第2の差動増幅回路の出力電流を電圧に変換する電流・電圧変換回路と、前記第1及び第2の半導体スイッチにより所定の電圧が選択されたとき、前記電流・電圧変換回路の出力電圧をオフセットキャンセル電圧として保持し、保持したオフセットキャンセル電圧を前記電流・電圧変換回路の入力側に帰還してオフセット電圧を除去するオフセット除去回路とを備える。
さらに、検波回路と平滑回路の前段に第1の半導体スイッチを設け、ベースバンド信号と所定の電圧を切り換えて検波回路に供給し、所定の電圧を供給したときの電流・電圧変換回路の出力電圧を検出することで、検波回路と平滑回路を含むパイロット信号検出回路全体のオフセット電圧を検出することができる。そして、検出した電圧をオフセットキャンセル電圧として電流・電圧変換回路の入力に帰還することで、検波回路及び平滑回路を含むパイロット信号検出回路全体のオフセット電圧を除去することができる。これにより、検波回路と平滑回路にオフセットット除去回路を設ける必要がなくなり、パイロット信号検出回路の構成が簡素になる。
本発明の他の態様は、上記の発明において、前記平滑回路は、コンデンサと、前記第1の半導体スイッチがベースバンド信号を選択しているときオン状態となり、前記平滑回路の出力電圧を前記コンデンサに充電し、前記第1の半導体スイッチが所定の電圧を選択しているときオフ状態となり、前記コンデンサの電圧を保持する第3の半導体スイッチを有する。
このように構成することで、バイポーラトランジスタのバンドギャップ電圧を基準として使用して基準電圧の温度特性を改善できる。
このように構成することで、パイロット信号検出回路の内部で発生するオフセット電圧を除去することができる。
パイロット信号のサンプリング時には、図示しない制御信号生成部から、半導体スイッチ11をオンさせ、半導体スイッチ13をオフさせる制御信号が供給され、ベースバンド信号が位相検波回路12に供給される。また、オフセットキャンセル時には、半導体スイッチ11をオフさせ、半導体スイッチ13をオンさせる制御信号が供給され、所定の電圧Comが位相検波回路12に供給される。
平滑回路14は、位相検波回路12の出力信号を平滑して差動増幅回路16に出力する。平滑回路14の出力端子には、半導体スイッチ15とコンデンサC1が直列に接続されている。
半導体スイッチ18は、2個の半導体スイッチが連動してオン、オフし、基準電圧発生回路17の出力を選択的に差動増幅回路19に出力する。半導体スイッチ18には、半導体スイッチ11と同じ制御信号が与えられており、半導体スイッチ11がオンのときオンし、オフのときオフする。
半導体スイッチ22は、2個の半導体スイッチが連動してオン、オフし、電流・電圧変換回路21の出力を選択的にコンデンサC2,C3及び差動増幅回路23に出力する。なお、半導体スイッチ22は、半導体スイッチ13と同じ制御信号が与えられている。コンデンサC2,C3の他端は、所定の電圧Comに接続されている。
半導体スイッチ13がオンして所定の電圧Comが位相検波回路12に供給されているときには、電流・電圧変換回路21から出力される電圧(パイロット検出回路全体のオフセット電圧)でコンデンサC2,C3が充電される。
この場合、ベースバンド信号が位相検波回路12において同期検波されパイロット信号が抽出される。そして、平滑回路14においてパイロット信号が直流電圧に平滑され、その直流電圧が差動増幅回路16で増幅される。このとき、半導体スイッチ15がオンし、サンプリングされたパイロット信号電圧によりコンデンサC1が充電される。
差動増幅回路16と差動増幅回路19の出力電流は、電流・電圧変換回路21により電圧に変換されてパイロット信号の判定結果を示す信号として出力される。
この場合、所定の電圧Comが位相検波回路12の2つの入力に供給され、位相検波回路12,平滑回路14及び差動増幅回路16で発生するオフセット電圧が差動増幅回路16から出力される。
また、半導体スイッチ20がオン、半導体スイッチ18がオフとなるので、所定の電圧Comが差動増幅回路19の2つの入力端子に入力し、差動増幅回路19で発生するオフセット電圧が出力される。
実施の形態のパイロット信号検出回路10は、2個の差動増幅回路16及び19を用いて、それぞれ別の差動増幅回路16及び19の入力端子にパイロット信号電圧と基準電圧を入力しているので、パイロット信号の接地電位に対する電圧レベルと、基準電圧の接地電位に対する電圧レベルを独立に設定することができる。これにより、MOS集積回路基板上に形成するバイポーラトランジスタのバンドギャップ電圧を基準電圧として用いることができる。これにより、パイロット信号レベルの検出精度が高くなる。
電流・電圧変換回路21は、カレントミラー回路を構成するpチャネルMOSトランジスタ37及び38と、pチャネルMOSトランジスタ37に縦続接続されたnチャネルMOSトランジスタ39,40と、pチャネルMOSトランジスタ38に縦続接続されたnチャネルMOSトランジスタ41,42とからなる。
nチャネルMOSトランジスタ39,41のゲートには共通のゲート電圧Vaが与えられ、nチャネルMOSトランジスタ40,42のゲートには共通のゲート電圧Vbが与えられ、MOSトランジスタ40,42のソースは接地されている。
pチャネルMOSトランジスタ44のゲートは、コンデンサC2と、トランスファーゲート46(半導体スイッチ22)を介してpチャネルMOSトランジスタ38のドレインに接続されている。pチャネルMOSトランジスタ45のゲートは、コンデンサC3とトランスファーゲート46を介してpチャネルMOSトランジスタ37のドレインに接続されている。トランスファーゲート46は、pチャネルMOSトランジスタとnチャネルMOSトランジスタが並列に接続されて構成されている。
これに対して、パイロット信号電圧が基準電圧より大きくなると、差動増幅回路16のMOSトランジスタ33の出力電流が減少し、電流・電圧変換回路21の左側のMOSトランジスタ39と40の接続点Aに流入する電流が減少する。
一方、トランジスタ33の出力電流が減少した分、トランジスタ32の出力電流が増加し、その結果、接続点Bに流入する電流は増加する。接続点Bに流入する電流が増加した結果、トランジスタ41のドレイン電流は減少する。
図3において、pチャネルMOSトランジスタ51と,nチャネルMOSトランジスタ52と、バイポーラトランジスタ53が、電源VDDとグランド間に直列に接続されている。バイポーラトランジスタ53のベースとコレクタは接地(集積回路基板の最低電位)されている。
nチャネルMOSトランジスタ52のゲートは、ドレインと接続され、さらにnチャネルMOSトランジスタ55のゲートと接続されてカレントミラー回路を構成している。
さらに、抵抗R2及びバイポーラトランジスタ58と並列に抵抗R3と抵抗R4と抵抗R5が直列に接続され、抵抗R4の両端の電圧が基準電圧として出力される。
従って、抵抗R2の電位を抵抗R3,R4,R5により分圧することにより、温度に依存しない基準電圧を得ることができる。
(1)差動増幅回路は16,19,23は、実施の形態に示した回路に限らず、公知の他の差動増幅回路を用いてもよい。例えば、電圧出力型の差動増幅回路でもよい。
(2)電圧出力型の差動増幅回路の場合には、電流・電圧変換回路を使用しない回路構成にしてもよい。
12 位相検波回路
14 平滑回路
16 差動増幅回路
17 バンドギャップ基準電圧発生回路
19 差動増幅回路
21 電流・電圧変換回路
23 差動増幅回路
Claims (9)
- ベースバンド信号と所定の電圧の一方を選択して出力する第1の半導体スイッチと、
前記第1の半導体スイッチから出力される信号を検波する検波回路と、
前記検波回路の出力信号を平滑する平滑回路と、
前記平滑回路の出力信号を差動増幅する第1の差動増幅回路と、
基準電圧を発生するバンドギャップ基準電圧発生回路と、
前記バンドギャップ基準電圧発生回路から出力される基準電圧と前記所定の電圧の一方を選択して出力する第2の半導体スイッチと、
前記第2の半導体スイッチから出力される信号を差動増幅する第2の差動増幅回路と、
前記第1及び第2の半導体スイッチにより所定の電圧が選択されたとき、前記第1の差動増幅回路と前記第2の差動増幅回路の出力をオフセットキャンセル電圧として保持し、該オフセットキャンセル電圧に基づいて前記第1及び第2の差動増幅回路から出力される信号に含まれるオフセット電圧を除去するオフセット除去回路とを備えるパイロット信号検出回路。 - ベースバンド信号と所定の電圧の一方を選択して出力する第1の半導体スイッチと、
前記第1の半導体スイッチから出力される信号を検波する検波回路と、
前記検波回路の出力信号を平滑する平滑回路と、
前記平滑回路の出力信号を差動増幅する第1の差動増幅回路と、
基準電圧を発生するバンドギャップ基準電圧発生回路と、
前記バンドギャップ基準電圧発生回路から出力される基準電圧と前記所定の電圧の一方を選択して出力する第2の半導体スイッチと、
前記第2の半導体スイッチから出力される信号を差動増幅する第2の差動増幅回路と、
前記第1の差動増幅回路の出力電流と前記第2の差動増幅回路の出力電流を電圧に変換する電流・電圧変換回路と、
前記第1及び第2の半導体スイッチにより所定の電圧が選択されたとき、前記電流・電圧変換回路の出力電圧をオフセットキャンセル電圧として保持し、保持したオフセットキャンセル電圧を前記電流・電圧変換回路の入力側に帰還してオフセット電圧を除去するオフセット除去回路とを備えるパイロット信号検出回路。 - 前記平滑回路は、コンデンサと、前記第1の半導体スイッチがベースバンド信号を選択しているときオン状態となり、前記平滑回路の出力電圧を前記コンデンサに充電し、前記第1の半導体スイッチが所定の電圧を選択しているときオフ状態となり、前記コンデンサの電圧を保持する第3の半導体スイッチを有する請求項1または2記載のパイロット信号検出回路。
- 前記バンドギャップ基準電圧発生回路は、MOS集積回路基板上に形成されるバイポーラトランジスタを用いて基準電圧を発生する請求項1,2または3記載のパイロット信号検出回路。
- 前記オフセット除去回路は、前記第1の半導体スイッチが前記所定の電圧を選択しているときオン状態となり、それ以外のときオフ状態となる第4の半導体スイッチと、前記第4の半導体スイッチがオン状態のとき、前記第1の差動増幅回路及び第2の差動増幅回路の出力電圧または前記電流・電圧変換回路の出力電圧をオフセットキャンセル電圧として保持するコンデンサと、前記コンデンサに保持されているオフセットキャンセル電圧を、前記第1及び第2の差動増幅回路の出力または前記電流・電圧変換回路の入力にフィードバックしてオフセット電圧を除去する第3の差動増幅回路とを有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載のパイロット信号検出回路。
- 前記検波回路は、ステレオ複合信号のパイロット信号の位相検波を行う位相検波回路である請求項1乃至5のいずれか1項に記載のパイロット信号検出回路。
- ベースバンド信号を検波する検波回路と、
前記検波回路の出力信号を平滑する平滑回路と、
前記平滑回路の出力信号を差動増幅する第1の差動増幅回路と、
基準電圧を発生するバンドギャップ基準電圧発生回路と、
前記基準電圧を差動増幅する第2の差動増幅回路と、
前記第1及び第2の差動増幅回路の出力の和の信号を、パイロット信号レベルが基準電圧以上か否かを示す信号として出力する出力回路とで構成されるパイロット信号検出回路を、MOSプロセスにより半導体集積回路基板上に形成した半導体集積回路。 - ベースバンド信号と所定の電圧の一方を選択して出力する第1の半導体スイッチと、
前記第1の半導体スイッチから出力される信号を検波する検波回路と、
前記位相回路の出力信号を平滑する平滑回路と、
前記平滑回路の出力信号を差動増幅する第1の差動増幅回路と、
基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記基準電圧発生回路から出力される基準電圧と前記所定の電圧の一方を選択して出力する第2の半導体スイッチと、
前記第2の半導体スイッチから出力される信号を差動増幅する第2の差動増幅回路と、
前記第1及び第2の半導体スイッチにより所定の電圧が選択されたとき、前記第1の差動増幅回路と前記第2の差動増幅回路の出力をオフセットキャンセル電圧として保持し、該オフセットキャンセル電圧に基づいて前記第1及び第2の差動増幅回路から出力される信号に含まれるオフセット電圧を除去するオフセット除去回路とで構成されるパイロット信号検出回路を、MOSプロセスにより半導体集積回路基板上に形成した半導体集積回路。 - 前記平滑回路は、コンデンサと、前記第1の半導体スイッチがベースバンド信号を選択しているときオン状態となり、前記平滑回路の出力電圧を前記コンデンサに充電し、前記第1の半導体スイッチが所定の電圧を選択しているときオフ状態となり、前記コンデンサの電圧を保持する第3の半導体スイッチを有する請求項8記載の半導体集積回路。
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