JP2006101250A - Electronic device and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子装置内に存在するデジタルICチップによって生じるノイズを抑える技術に関する。 The present invention relates to a technique for suppressing noise generated by a digital IC chip present in an electronic device.
周波数除去フィルタは、電子装置において所望の周波数成分以外に他の電子回路から混入する電磁雑音を除去し、良好な無線性能など装置としての機能を良好に働かせる目的で用いられる。 The frequency elimination filter is used for the purpose of removing electromagnetic noise mixed from other electronic circuits in addition to a desired frequency component in the electronic device, and making the device function such as good radio performance work well.
例えば、携帯電話などでは、本来の微弱な無線信号を受信し、通信情報を取り出すために増幅回路を設けたり、検波回路を設けたりすることが一般的である。 For example, in a mobile phone or the like, it is common to provide an amplifier circuit or a detection circuit in order to receive an original weak radio signal and extract communication information.
しかし、近年マルチメディア対応用に高速のCPUやDSPといったデジタル回路を備えたICチップが同一装置内に実装され、該デジタル回路が発生する電磁雑音が、該高周波回路に混入し、通信特性が劣化するという問題が発生している。 However, in recent years, IC chips equipped with digital circuits such as high-speed CPUs and DSPs for multimedia support are mounted in the same device, and electromagnetic noise generated by the digital circuits is mixed into the high-frequency circuits, resulting in deterioration of communication characteristics. There is a problem to do.
雑音を除去する方法として、特定の雑音周波数成分のみ除去するフィルタを実装したり、電磁雑音源であるデジタル回路をシールドしたりするといった方法が取られていた。 As a method of removing noise, a method of mounting a filter that removes only a specific noise frequency component or shielding a digital circuit that is an electromagnetic noise source has been taken.
その一例が特開昭62−116095号公報(特許文献1)に記載されている。 One example thereof is described in JP-A-62-116095 (Patent Document 1).
しかし、従来の方法は、特定の雑音周波数成分のみ除去しようとするものであり、その雑音発生源の駆動特性を考慮した雑音抑制がなされていなかった。 However, the conventional method is intended to remove only a specific noise frequency component, and noise suppression is not performed in consideration of driving characteristics of the noise generation source.
そのため、効率よく雑音を抑制することができなかった。 Therefore, noise could not be suppressed efficiently.
本発明の目的は、電子装置内で処理される信号の雑音を効率よく抑制することにある。 An object of the present invention is to efficiently suppress noise of a signal processed in an electronic device.
本発明者らは、上述したように、CPUやDSPといった高速なデジタルICチップが大きな雑音発生源である点に着目し、特に、その駆動特性を雑音抑制に用いる方法を検討し、上記目的を解決した。 As described above, the present inventors pay attention to the fact that a high-speed digital IC chip such as a CPU or DSP is a large noise generation source. Settled.
その代表的な手段は、入力されたクロック信号を基にそのクロックの基本周波数及び高調波の信号を抑制するフィルタ回路と、該フィルタ回路に他のデジタルICチップに入力されるクロック信号を分配して入力する回路とを備えるようにするものがある。 The representative means distributes the clock signal input to the other digital IC chip to the filter circuit that suppresses the fundamental frequency and harmonic signal of the clock based on the input clock signal. And a circuit for inputting data.
なお、フィルタ回路の実装形態としては、別のICチップ内の回路として実装する形態や、雑音信号源となったICチップ内の回路に混載する形態や、実装回路基板上に複数の素子や配線で構成する形態がある。 The filter circuit can be mounted as a circuit in another IC chip, mixed in a circuit in an IC chip that has become a noise signal source, or a plurality of elements and wiring on a mounting circuit board. There is a form that consists of.
本発明によれば、効率よく雑音を抑制できる。 According to the present invention, noise can be efficiently suppressed.
CPUやDSPといった高速なデジタルICチップが大きな雑音発生源である点に着目した結果考え出されたデジタルICチップの駆動特性を雑音抑制に用いる方法の具体的な態様を次に示す。 A specific aspect of a method for using the driving characteristics of a digital IC chip, which has been conceived as a result of paying attention to the fact that a high-speed digital IC chip such as a CPU or DSP, is a large noise generation source, as follows is shown below.
図1は、実施例1の電子装置の機能ブロックである。 FIG. 1 is a functional block diagram of the electronic apparatus according to the first embodiment.
電子装置100は本実施例の場合、携帯電話である。この携帯電話は、高周波アンプ101、CPU102、メモリ103、ベースバンド信号処理回路104、クロック発生器106、ディスプレイ105、サンプルホールド回路(フィルタ)200を備えている。
In this embodiment, the
電波は、アンテナ(図示せず)で受信され、信号となってアンテナに入力端子が接続されている高周波アンプ101に入力される。高周波アンプ101は信号を増幅して出力端子から出力する。
The radio wave is received by an antenna (not shown), and is input as a signal to the high-
増幅された信号は、サンプルホールド回路200の入力端子に入力される。サンプルホールド回路200は、ノイズを抑制し、その抑制された信号を出力端子から出力する。
The amplified signal is input to the input terminal of the sample and hold
ノイズが抑制された信号は、ベースバンド信号処理回路104の入力端子に入力される。ベースバンド信号処理回路104は、入力された信号を復調し、出力端子から復調されたデータ信号を出力する。
The signal in which noise is suppressed is input to the input terminal of the baseband
ここで出力された音声や画像といった情報を表すデータ信号に基づき液晶表示部105に情報(信号)が伝えられる。
Information (signal) is transmitted to the liquid
これらの処理はCPU102が、メモリ103を含む他のデバイスと連携して行う。そのため、サンプルホールド回路200はクロック信号用の入力端子を備え、クロック発生器106とそのクロック信号用の入力端子とクロック発生器106との間が配線で接続されている。
These processes are performed by the
このサンプルホールド回路200の機能を図2−4を用いて説明する。
The function of the sample and
図3に電磁雑音の発生原理図を、図2にこのサンプルホールド回路200のブロック図を、図4にサンプルホールド回路のフィルタ回路図を示す。
FIG. 3 shows an electromagnetic noise generation principle, FIG. 2 shows a block diagram of the
図3は、900MHz帯の無線信号を用いる携帯電話の内部に、40MHzのクロック信号で動作するCPU102が搭載された例である。
FIG. 3 shows an example in which a
クロック発生器106からCPU102にクロック信号が入力されると、CPU102の内部回路及び素子の駆動によってCPU102のデータ信号あるいは電源配線に電磁雑音が発生する。これらの電磁雑音は、空中あるいは配線基板のグランドパターン、電源配線などを介して筐体内部を伝播し、高周波アンプ101の信号に混入する。このとき装置内電磁雑音の周波数スペクトルは図中2のようになり、40MHzの20数倍の高調波成分は900MHz帯の信号と区別がつかなくなり、無線機能が劣化する。具体的には、感度の低下であったり、雑音混入によるデータ化けが発生する。
When a clock signal is input from the
この混入した雑音を抑制するのがサンプルホールド回路200である。
The sample and
図2で示すように、サンプルホールド回路200には、高周波アンプ101で増幅された高周波信号と、CPU102にクロック信号201を供給しているクロック発生器106から同じクロック信号201が入力され、雑音が抑制された出力信号が出力される。
As shown in FIG. 2, the high frequency signal amplified by the
具体的には、図4のように、信号の入力端子と出力端子との間に、一方が結線され、他方が、他方が接地され、その間にキャパシタ202を備え、そのキャパシタ202と結線との間をスイッチングするスイッチ203とを備え、該スイッチ203はクロック信号201が入力され、そのクロック信号でスイッチ203が制御されるようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 4, one is connected between the signal input terminal and the output terminal, the other is connected to the other, and the
このスイッチ203の制御は、図示していないが、クロック信号201の基本周波数及び高調波成分を取り出し、その基本周波数及び高調波の周波数でキャパシタと入力端子と出力端子間の回路との接続をオンにし、それ以外のタイミングではオフにするように制御する。
Although the control of the
このように、制御されたサンプルホールド回路200は、クロック信号の基本周波数と高調波の周波数ではスイッチがオンに切り替わった状態となり、キャパシタに充電されるように電流が流れるので、出力端子へ流れる電流値が小さくなり、ノイズを抑制できるようになっている。
Thus, in the controlled sample and hold
図5は、高周波アンプにサンプルホールド機能を備えたさせた回路ブロック図である。 FIG. 5 is a circuit block diagram in which a high frequency amplifier is provided with a sample hold function.
高周波アンプ210は、初段のアンプ211と過大信号による飽和を避けるためのAGC(Auto Gain Control)アンプ212および、スイッチ203、キャパシタ202を備えた構成である。
The high-
本実施例の高周波アンプ210の特徴は、クロック入力端子201を有し、内部でクロック201に同期してスイッチ203とキャパシタ202を用いてサンプルアンドホールドすることによりクロック周波数f1の高調波成分を除去する点にある。
The high-
この高周波アンプ210は、図1の高周波アンプ101の代わりに用いるとともに、図1のサンプルホールド回路200を用いず、高周波アンプ101の出力端子をベースバンド信号処理回路104の入力端子に接続して用いる。
The high-
この形態でも装置内部の電磁雑音による不具合の発生しない良好な無線回路を構成できる。 Even in this form, it is possible to configure a good radio circuit free from problems caused by electromagnetic noise inside the apparatus.
1・・・アンテナ、2・・・装置内電磁雑音の周波数スペクトル、100・・・電子装置、101・・・高周波アンプ、102・・・CPU(ICチップ)、103・・・メモリ、104・・・ベースバンド信号処理回路(ICチップ)、105・・・液晶表示部、106・・・クロック発生回路、200・・・サンプルホールド回路、201・・・クロック信号、202・・・キャパシタ、203・・・スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該ICチップ外の回路として、該ICチップのクロック周波数の基本周波数およびその高調波の信号レベルを抑制する処理を行う回路を備えていることを特徴とする電子装置。 An electronic device including an IC chip including a digital circuit,
An electronic apparatus comprising a circuit for performing processing for suppressing a fundamental frequency of a clock frequency of the IC chip and a signal level of a harmonic thereof as a circuit outside the IC chip.
前記信号レベルを抑制する処理を行う回路は、
前記ICチップのクロック周波数と同じクロック信号を受け取り、そのクロック信号が与えるタイミングに応じて信号をデジタル処理するものであることを特徴とする電子装置。 In claim 1,
A circuit that performs processing for suppressing the signal level is:
An electronic device that receives a clock signal having the same clock frequency as that of the IC chip and digitally processes the signal in accordance with a timing given by the clock signal.
前記信号レベルを抑制する処理を行う回路は、
クロック入力端子から入力されたクロック信号が与えるタイミングに応じて信号入力端子に入力された入力信号をサンプリングするサンプリング回路と、該入力信号に含まれるクロック周波数の基本周波数およびその高調波成分の信号レベルを抑制する回路と、を備えていることを特徴とする電子装置。 In claim 1,
A circuit that performs processing for suppressing the signal level is:
A sampling circuit that samples the input signal input to the signal input terminal according to the timing given by the clock signal input from the clock input terminal, and the fundamental frequency of the clock frequency included in the input signal and the signal level of its harmonic component An electronic device comprising: a circuit that suppresses noise.
前記信号レベルを抑制する処理を行う回路は、前記ICチップとは異なるICチップで構成されていることを特徴とする電子装置。 The electronic device according to claim 1,
The electronic device is characterized in that the circuit for performing the processing for suppressing the signal level is constituted by an IC chip different from the IC chip.
クロック信号入力端子を有し、
クロック信号入力端子に入力されたクロック信号の基本周波数およびその高調波成分の信号レベルを抑制する回路を有することを特徴とした半導体装置。
In a semiconductor device that amplifies a signal input terminal, a signal output terminal, and a signal input to the input signal terminal and outputs the amplified signal to the output terminal.
Has a clock signal input terminal,
A semiconductor device comprising a circuit that suppresses a signal level of a fundamental frequency of a clock signal input to a clock signal input terminal and a harmonic component thereof.
Priority Applications (1)
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JP2004285632A JP2006101250A (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Electronic device and semiconductor device |
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