JP2006287900A - 通信用半導体集積回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数のロウパスフィルタ(LPF)と利得可変な増幅回路(PGA)が直列に多段接続されてなる直列信号処理回路(高利得増幅回路220)を内蔵した通信用半導体集積回路(高周波IC)において、上記直列信号処理回路を構成するロウパスフィルタの容量として、複数の容量素子とこれらの容量素子とそれぞれ直列に接続されたスイッチ素子とからなる可変容量回路を設け、例えば電源投入時に基準となるクロック信号を、上記ロウパスフィルタを含む回路に入れて回路の遅延時間が設計値に対してどの程度ずれているか判定して、遅延時間のずれが最小となるように上記可変容量回路のスイッチ素子のオン、オフ状態を設定するようにした。
【選択図】 図1
Description
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
すなわち、複数のロウパスフィルタと複数の利得可変増幅回路が交互に直列に多段接続されてなる直列信号処理回路(高利得増幅回路)を内蔵した通信用半導体集積回路(高周波IC)において、上記直列信号処理回路を構成するロウパスフィルタの容量として、複数の容量素子およびこれらの容量素子とそれぞれ直列に接続されたスイッチ素子からなる可変容量回路を設け、例えば電源投入時に基準となるクロック信号を、上記ロウパスフィルタを含む回路に入れて回路の遅延時間が設計値に対してどの程度ずれているかを判定して、遅延時間のずれが最小となるように上記可変容量回路のスイッチ素子のオン、オフ状態を設定するようにしたものである。
すなわち、本発明に従うと、受信信号を処理する高利得増幅回路のフィルタ特性が製造プロセスによってばらついたとしてもキャリブレーションに補正することができ、EVM値が良好でEDGEモードによる通信の際のビットエラーレートを向上させることができる受信回路を内蔵した通信用半導体集積回路(高周波IC)を実現することができる。
図1には、本発明に係る高利得増幅回路(PGA)の一実施例とそれを適用した高周波信号の受信回路の構成例が示されている。図1において、一点鎖線Aで囲まれている回路は単結晶シリコンのような1個の半導体チップ上に半導体集積回路として形成される。
キャリブレーションが終了すると、次のキャリブレーションが行われるまでは、補正ビット値の値はレジスタに保持され、スイッチの開閉状態も保持される。
GSM方式の無線通信装置を設計する場合、希望波に対して妨害波をどのレベル以下まで抑えるべきはGSMの規格によって規定されている。また、受信すべき入力信号の最小レベルもGSMの規格によって規定されている。一方、受信信号のアップコンバートおよび復調を行なう高周波ICに対してベースバンド回路が要求する出力レベルは、一般的には50mVppのものが多いが、この値は使用するベースバンドLSIによって異なっている。よって、受信回路に要求されるゲインはベースバンドLSIによって異なり、例えば図1の受信回路では、初段のロウノイズアンプ210から最終段のアンプAMP1,AMP2の出力端までの間に、GSMの規格によって規定されている最小レベルの入力信号をベースバンド回路が要求するレベルまで増幅してやる必要がある。
図9に示されているように、この実施例の無線通信システムは、信号電波の送受信用アンテナ400、送受信切り替え用のスイッチ410、受信信号から不要波を除去するSAWフィルタなどからなるバンドパスフィルタ420a〜420d、送信信号を増幅する高周波電力増幅回路(パワーモジュール)430、受信信号を復調したり送信信号を変調したりする高周波IC200、送信データをI,Q信号に変換したり高周波IC200を制御したりするベースバンド回路300などで構成される。この実施例では、高周波IC200とベースバンド回路300は、各々別個の半導体チップ上に半導体集積回路として構成されている。
210 ロウノイズアンプ
212 復調&ダウンコンバート用ミキサ
214 キャリブレーション回路
220 高利得増幅回路
240 送信用発振回路(TXVCO)
250 高周波発振回路(RFVCO)
260 制御回路
265 基準発振回路(DCXO)
300 ベースバンド回路
400 送受信用アンテナ
410 送受信切り替え用のスイッチ
420 フィルタ
430 高周波電力増幅回路
Claims (10)
- 位相変調および振幅変調がなされた受信信号と所定の周波数の高周波発振信号とを合成して復調された信号を生成する復調回路と、該復調回路に接続され複数のロウパスフィルタと複数の利得可変増幅回路が交互に直列に多段接続されてなり所定の高周波減衰特性を有する直列信号処理回路とを内蔵した通信用半導体集積回路であって、
補償すべき特性に対応する上記直列信号処理回路の全体としての高周波減衰特性の目標値と実際に上記直列信号処理回路を動作させたときの高周波減衰特性との偏差を測定して該偏差を小さくするように上記直列信号処理回路を構成する素子の定数を校正するキャリブレーション回路を有する通信用半導体集積回路。 - 位相変調および振幅変調がなされた受信信号と所定の周波数の高周波発振信号とを合成して上記受信信号を所定の周波数帯の信号にダウンコンバートする周波数変換回路と、該周波数変換回路に接続され複数のロウパスフィルタと複数の利得可変増幅回路が交互に直列に多段接続されてなり所定の高周波減衰特性を有する直列信号処理回路とを内蔵した通信用半導体集積回路であって、
補償すべき特性に対応する上記直列信号処理回路の全体としての高周波減衰特性の目標値と実際に上記直列信号処理回路を動作させたときの高周波減衰特性との偏差を測定して該偏差を小さくするように上記直列信号処理回路を構成する素子の定数を校正するキャリブレーション回路を有する通信用半導体集積回路。 - 上記キャリブレーション回路によって定数が校正される上記素子は、上記ロウパスフィルタを構成する容量素子であり、上記ロウパスフィルタには複数の容量素子およびこれらの容量素子とそれぞれ直列に接続されたスイッチ素子からなる可変容量回路をそれぞれ備え、上記スイッチング素子のオン、オフ状態が上記キャリブレーション回路からの信号によって設定されることで校正が行なわれるようにされている請求項1または2に記載の通信用半導体集積回路。
- 上記ロウパスフィルタを構成するそれぞれの可変容量回路は同一の構成を有し、各可変容量回路は、上記キャリブレーション回路からの信号に基づいて上記スイッチング素子のオン、オフ状態が同じになるように設定される請求項3に記載の通信用半導体集積回路。
- 上記キャリブレーション回路は、上記直列信号処理回路を通過する信号の遅延量を測定して該遅延量の目標値との差を小さくするように上記直列信号処理回路を構成する素子の定数を校正する請求項1または2に記載の通信用半導体集積回路。
- 上記キャリブレーション回路は、所定の周期の基準クロックを上記直列信号処理回路の目標信号遅延量分だけ遅延させる信号遅延回路を備え、該信号遅延回路と上記直列信号処理回路に同一の基準クロックを通過させ、通過した信号を比較して遅延が同一になるように上記直列信号処理回路を構成する素子の定数を校正する請求項5に記載の通信用半導体集積回路。
- 上記キャリブレーション回路は、上記直列信号処理回路を通過した信号と上記信号遅延回路を通過した信号をそれぞれ波形整形する波形整形回路と、これらの波形整形回路で波形整形された信号の位相差を検出する位相比較回路を備え、該位相比較回路の出力に基づいて遅延が同一になるように上記直列信号処理回路を構成する素子の定数を校正する請求項6に記載の通信用半導体集積回路。
- 上記位相比較回路の出力に基づいて上記可変容量回路を構成する上記スイッチング素子のオン、オフ状態を逐次変化させ、上記直列信号処理回路を通過した信号の遅延量が上記信号遅延回路を通過した信号の遅延量に次第に近づくように上記直列信号処理回路を構成する素子の定数を校正する制御回路を備える請求項7に記載の通信用半導体集積回路。
- 上記キャリブレーション回路は、上記制御回路からの信号に基づいて上記スイッチング素子のオン、オフ情報を生成するデコーダ回路を備える請求項8に記載の通信用半導体集積回路。
- 上記キャリブレーション回路は、上記デコーダ回路の出力を保持するレジスタを備える請求項9に記載の通信用半導体集積回路。
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