JP2009044727A - Sampling filter and radio communication apparatus - Google Patents

Sampling filter and radio communication apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2009044727A
JP2009044727A JP2008173730A JP2008173730A JP2009044727A JP 2009044727 A JP2009044727 A JP 2009044727A JP 2008173730 A JP2008173730 A JP 2008173730A JP 2008173730 A JP2008173730 A JP 2008173730A JP 2009044727 A JP2009044727 A JP 2009044727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
integrator
charge
signal
sampling filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008173730A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5089505B2 (en
Inventor
Kentaro Miyano
謙太郎 宮野
Yoshifumi Hosokawa
嘉史 細川
Yasuyuki Naito
康幸 内藤
Katsuaki Abe
克明 安倍
Noriaki Saito
典昭 齊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2008173730A priority Critical patent/JP5089505B2/en
Priority to US12/172,816 priority patent/US8380781B2/en
Publication of JP2009044727A publication Critical patent/JP2009044727A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5089505B2 publication Critical patent/JP5089505B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sampling filter which flexibly adjusts its filter characteristics, and also to provide a radio communication apparatus equipped with the sampling filter. <P>SOLUTION: A sampling filter apparatus 100 is equipped with four integration units 150-1 through 150-4 corresponding to the number of filter taps, and some of the integration units 150-1 through 150-4 include an integrator having an MEMS structure. By this means, a charge amount (accumulated charge amount) of a received signal integrated by an integrator can be adjusted by adjusting the capacity of an integrator having an MEMS structure. A received signal amount emitted from an integration unit can also be adjusted by adjustment of the integration amount of a received signal, therefor, the filter characteristics of the sampling filter apparatus 100 can be flexibly adjusted. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、サンプリングフィルタおよび無線通信装置に関し、特にアナログ処理により周波数変換やフィルタ処理等を行うサンプリングフィルタおよび無線通信装置に関する。   The present invention relates to a sampling filter and a wireless communication device, and more particularly to a sampling filter and a wireless communication device that perform frequency conversion, filter processing, and the like by analog processing.

移動体通信などの無線通信装置では、信号を時間的に離散化し周波数変換およびフィルタリングを行うサンプリングフィルタ装置が用いられる。従来のサンプリングフィルタ装置としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。図18は、特許文献1に記載された従来のサンプリングフィルタ装置を示す。   In a wireless communication device such as mobile communication, a sampling filter device is used that performs frequency conversion and filtering by temporally discretizing a signal. As a conventional sampling filter device, for example, there is one described in Patent Document 1. FIG. 18 shows a conventional sampling filter device described in Patent Document 1. In FIG.

図18に示すように従来のサンプリングフィルタ装置10は、相互コンダクタンス増幅器20と、サンプリング回路30とを有する。このサンプリング回路30は、ヒストリキャパシタ32と、サンプリングキャパシタ34および36と、スイッチ38とを有している。サンプリングキャパシタ34および36は、回転キャパシタ42のバンクであり、さらにスイッチ44および46を有する。   As shown in FIG. 18, the conventional sampling filter device 10 includes a transconductance amplifier 20 and a sampling circuit 30. The sampling circuit 30 has a history capacitor 32, sampling capacitors 34 and 36, and a switch 38. Sampling capacitors 34 and 36 are banks of rotating capacitors 42 and further have switches 44 and 46.

相互コンダクタンス増幅器20は、無線周波数(RF)電流をサンプリング回路30に供給する。RF電流は、ヒストリキャパシタ32により積分される、すなわち、電荷がヒストリキャパシタ32上に蓄積される。ヒストリキャパシタ32へのRF電流の流れはスイッチ38により制御される。スイッチ38はデジタルコントロールユニット(DCU)により発生される信号により制御される。   The transconductance amplifier 20 provides radio frequency (RF) current to the sampling circuit 30. The RF current is integrated by the history capacitor 32, that is, charge is stored on the history capacitor 32. The flow of RF current to the history capacitor 32 is controlled by a switch 38. The switch 38 is controlled by a signal generated by a digital control unit (DCU).

RF電流は、回転キャパシタ42へも供給される。回転キャパシタ42は、スイッチ44がONすることにより電荷が蓄積され、スイッチ46がONすることにより既に蓄積されている電荷を読み出される。スイッチ44およびスイッチ46もデジタルコントロールユニット(DCU)により発生される信号により制御される。   The RF current is also supplied to the rotating capacitor 42. The rotating capacitor 42 accumulates electric charges when the switch 44 is turned on, and reads out the accumulated electric charges when the switch 46 is turned on. The switches 44 and 46 are also controlled by signals generated by a digital control unit (DCU).

このような構成を有する従来のサンプリングフィルタでは、回転キャパシタ42に蓄積された電荷を周期的に読み出すことにより、離散時間サンプルストリームを作り出すことができる。
特開2004−289793号公報(第16頁、図3b)
In the conventional sampling filter having such a configuration, a discrete-time sample stream can be created by periodically reading out the electric charge accumulated in the rotating capacitor 42.
Japanese Patent Laying-Open No. 2004-289793 (page 16, FIG. 3b)

しかしながら、上記従来のサンプリングフィルタにおいては、回転キャパシタの容量が固定されているため、フィルタ特性を柔軟に調整することができない。   However, in the conventional sampling filter described above, since the capacitance of the rotating capacitor is fixed, the filter characteristics cannot be adjusted flexibly.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、フィルタ特性を柔軟に調整することができるサンプリングフィルタおよびこのサンプリングフィルタを備える無線通信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a sampling filter capable of flexibly adjusting a filter characteristic and a wireless communication apparatus including the sampling filter.

本発明のサンプリングフィルタは、受信信号を入力し、入力した受信信号を積分して放出することにより、m(mは自然数)タップのFIRフィルタ特性を実現するサンプリングフィルタであって、前記mタップのそれぞれに対応するm個の積分ユニットを含み、前記m個の積分ユニットのうち、少なくとも一部の積分ユニットは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)構造を有する積分器を含む、構成を採る。   The sampling filter of the present invention is a sampling filter that realizes an FIR filter characteristic of m (m is a natural number) tap by inputting a received signal, integrating and releasing the input received signal, Each of the m integration units includes m integration units, and at least a part of the m integration units includes an integrator having a micro-electro mechanical systems (MEMS) structure.

本発明によれば、フィルタ特性を柔軟に調整することができるサンプリングフィルタおよびこのサンプリングフィルタを備える無線通信装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a sampling filter which can adjust a filter characteristic flexibly, and a radio | wireless communication apparatus provided with this sampling filter can be provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted because it is duplicated.

(実施の形態1)
図1に、本実施の形態におけるサンプリングフィルタ装置の構成を示す。図1には、4タップのFIRフィルタ特性を持つ場合のサンプリングフィルタ装置の構成が示されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of the sampling filter device in the present embodiment. FIG. 1 shows the configuration of a sampling filter apparatus having a 4-tap FIR filter characteristic.

サンプリングフィルタ装置100は、アンテナ110と、電圧電流変換部120と、サンプリングスイッチ130と、制御部140と、積分ユニット150−1〜8とを有する。サンプリングフィルタ装置100に含まれる積分ユニット150の数は、タップ数の2倍となっている。積分ユニット150−1〜4が1つのセット(組み)を構成し、積分ユニット150−5〜8が他の1つのセットを構成している。すなわち、サンプリングフィルタ装置100は、タップ数と同数の積分ユニットから成るセットを2個有している。また、積分ユニット150−1〜8は、離散時間アナログ処理を実施する。また、図1には、サンプリングフィルタ装置100の後段に繋がる端子160が示されている。   The sampling filter device 100 includes an antenna 110, a voltage / current converter 120, a sampling switch 130, a controller 140, and integration units 150-1 to 150-8. The number of integration units 150 included in the sampling filter device 100 is twice the number of taps. The integration units 150-1 to 150-4 constitute one set (combination), and the integration units 150-5 to 8 constitute another one set. That is, the sampling filter device 100 has two sets of integration units equal to the number of taps. Further, the integration units 150-1 to 150-8 perform discrete time analog processing. Further, FIG. 1 shows a terminal 160 connected to the subsequent stage of the sampling filter device 100.

アンテナ110は、図示していない送信局から送信された無線周波数信号を受信する。アンテナ110で受信された無線周波数信号は、例えばフィルタ(図示されていない)などで所定の高周波信号処理を施され、当該処理後の受信信号が電圧電流変換部120に入力される。   The antenna 110 receives a radio frequency signal transmitted from a transmitting station (not shown). The radio frequency signal received by the antenna 110 is subjected to predetermined high-frequency signal processing by, for example, a filter (not shown), and the received signal after the processing is input to the voltage / current converter 120.

電圧電流変換部120は、高周波信号処理後の受信信号(電圧)を電流に変換し、サンプリングスイッチ130に出力する。電圧電流変換部120は、例えば、トランスコンダクタンスアンプ(TA)である。   The voltage / current converter 120 converts the received signal (voltage) after the high-frequency signal processing into a current and outputs the current to the sampling switch 130. The voltage / current converter 120 is, for example, a transconductance amplifier (TA).

サンプリングスイッチ130は、入力される電流を、制御部140から受け取る制御信号に基づいてサンプリングし、サンプリングした信号を積分ユニット150−1〜8に供給する。   The sampling switch 130 samples the input current based on the control signal received from the control unit 140, and supplies the sampled signal to the integration units 150-1 to 150-8.

制御部140は、積分ユニット150−1〜8およびサンプリングスイッチ130に対して制御信号を生成して供給する。   The control unit 140 generates and supplies control signals to the integration units 150-1 to 150-8 and the sampling switch 130.

積分ユニット150−1〜8は、その構成により2つのグループに分けられる。第1のグループは、積分ユニット150−1、4、5、8で、第2のグループは、積分ユニット150−2、3、6、7である。   The integration units 150-1 to 150-8 are divided into two groups depending on the configuration. The first group is integration units 150-1, 4, 5, and 8, and the second group is integration units 150-2, 3, 6, and 7.

第1のグループに属する積分ユニット150−1は、2つのコンデンサ1500、1510と、コンデンサ1500とコンデンサ1510との間の導通状態を切り替える電荷移動スイッチ1600と、2つの充電スイッチ1700、1710と、1つの放電スイッチ1800とを有する。また、コンデンサ1500およびコンデンサ1510の少なくともいずれか一方は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)構造を有している。同じ第1のグループに属する他の積分ユニット150−4、5、8も、積分ユニット150−1と同じ基本構成を有しており、以下では、コンデンサ1500、1503、1504、1507がMEMS構造を有するものとして説明する。   The integration unit 150-1 belonging to the first group includes two capacitors 1500 and 1510, a charge transfer switch 1600 that switches a conduction state between the capacitors 1500 and 1510, two charge switches 1700 and 1710, and 1 And two discharge switches 1800. Further, at least one of the capacitor 1500 and the capacitor 1510 has a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) structure. The other integration units 150-4, 5, 8 belonging to the same first group also have the same basic configuration as the integration unit 150-1, and in the following, the capacitors 1500, 1503, 1504, 1507 have the MEMS structure. It explains as having.

第2のグループに属する積分ユニット150−2は、コンデンサ1501と、充電スイッチ1701と、放電スイッチ1801とを有する。第2のグループに属する他の積分ユニット150−3、6、7も、積分ユニット150−2と同じ基本構成を有している。   The integration unit 150-2 belonging to the second group includes a capacitor 1501, a charge switch 1701, and a discharge switch 1801. The other integration units 150-3, 6, and 7 belonging to the second group also have the same basic configuration as the integration unit 150-2.

図2は、制御部140が生成する各制御信号のタイミングチャートを示す。サンプリング信号は、サンプリングスイッチ130に供給される。充電信号1〜8は、それぞれ充電スイッチ1700〜1707、1710、1713、1714、1717に供給される。放電信号1は、放電スイッチ1800〜1803に供給される。放電信号2は、放電スイッチ1804〜1807に供給される。電荷移動信号1〜4は、それぞれ電荷移動スイッチ1600、1603、1604、1607に供給される。MEMS制御信号1〜4は、それぞれ積分ユニット150−1、4、5、8に供給される。   FIG. 2 shows a timing chart of each control signal generated by the control unit 140. The sampling signal is supplied to the sampling switch 130. The charging signals 1 to 8 are supplied to charging switches 1700 to 1707, 1710, 1713, 1714, and 1717, respectively. The discharge signal 1 is supplied to the discharge switches 1800 to 1803. The discharge signal 2 is supplied to the discharge switches 1804 to 1807. The charge transfer signals 1 to 4 are supplied to charge transfer switches 1600, 1603, 1604, and 1607, respectively. The MEMS control signals 1 to 4 are supplied to the integration units 150-1, 4, 5, and 8, respectively.

以下、図1に示すサンプリングフィルタ装置の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the sampling filter apparatus shown in FIG. 1 will be described.

電圧電流変換部120は、入力された電圧信号を電流信号に変換しサンプリングスイッチ130に出力する。電流信号は、サンプリングスイッチ130でサンプリング信号に基づきサンプリングされ、積分ユニット150−1〜8に蓄積される。   The voltage / current converter 120 converts the input voltage signal into a current signal and outputs the current signal to the sampling switch 130. The current signal is sampled by the sampling switch 130 based on the sampling signal and accumulated in the integration units 150-1 to 150-8.

具体的には、初めに、充電信号1により充電スイッチ1700、1710がオンし、充電信号1がハイになっている期間において、サンプリング信号によりサンプリングスイッチ130がオンし、サンプリング信号がハイになっている期間に亘って2つのコンデンサ1500、1510で電荷が積分される。このタイミングにおいて、コンデンサ1500、1510の容量値は、同じ値である。   Specifically, first, the charging switches 1700 and 1710 are turned on by the charging signal 1, and the sampling switch 130 is turned on by the sampling signal during the period in which the charging signal 1 is high, and the sampling signal becomes high. The charge is integrated by the two capacitors 1500 and 1510 over a certain period. At this timing, the capacitance values of the capacitors 1500 and 1510 are the same value.

充電信号1がローになると、充電スイッチ1700、1710がオフとなり、充電信号2により充電スイッチ1701がオンとなる。コンデンサ1501は、充電信号2がハイになっている期間において、サンプリング信号によりサンプリングスイッチ130がオンし、サンプリング信号がハイになっている期間に亘って電荷が積分される。同様にして、コンデンサ1502〜1507、1513、1514、1517は、充電信号3〜8により、サンプリング信号の8周期ごとに順番に電荷を積分する。   When the charging signal 1 goes low, the charging switches 1700 and 1710 are turned off, and the charging switch 1701 is turned on by the charging signal 2. In the period when the charging signal 2 is high, the capacitor 1501 has the sampling switch 130 turned on by the sampling signal, and the charge is integrated over the period when the sampling signal is high. Similarly, the capacitors 1502 to 1507, 1513, 1514, and 1517 integrate the charges in order every 8 periods of the sampling signal by the charge signals 3 to 8.

また、充電信号1がローになる一方で、充電信号2がハイになると、積分ユニット150−1では電荷移動処理が行われる。すなわち、充電信号1がローになった後、電荷移動信号1およびMEMS制御信号1がハイになると、電荷移動スイッチ1600がオンすると共に、MEMS構造を有するコンデンサ1500の容量値が変化する。ここでサンプリングフィルタ装置100にローパスフィルタ特性を持たせる場合、コンデンサ1500の容量値を小さくすればよい。   Further, when the charging signal 1 becomes low while the charging signal 2 becomes high, the integration unit 150-1 performs the charge transfer process. That is, when the charge transfer signal 1 and the MEMS control signal 1 become high after the charge signal 1 becomes low, the charge transfer switch 1600 is turned on and the capacitance value of the capacitor 1500 having the MEMS structure changes. Here, when the sampling filter device 100 is provided with a low-pass filter characteristic, the capacitance value of the capacitor 1500 may be reduced.

ここで充電信号2がハイのタイミングでは充電信号1がローとなっているので、充電スイッチ1700、1710は、いずれもオフとなっている。これによりコンデンサ1500、1510で積分された電荷の移動は、両コンデンサ間での移動に制限される。よって、電荷移動スイッチ1600がオンすると共に、MEMS制御信号によりコンデンサ1500の容量値が小さくなると、コンデンサ1500で積分された電荷の一部がコンデンサ1510に移動する。同様にして、充電信号4がローになり、充電信号5がハイになると、積分ユニット150−4で電荷移動処理が行われる。   Here, since the charging signal 1 is low at the timing when the charging signal 2 is high, the charging switches 1700 and 1710 are both turned off. As a result, the movement of the charges integrated by the capacitors 1500 and 1510 is limited to the movement between the two capacitors. Therefore, when the charge transfer switch 1600 is turned on and the capacitance value of the capacitor 1500 is reduced by the MEMS control signal, a part of the charge integrated by the capacitor 1500 moves to the capacitor 1510. Similarly, when the charge signal 4 goes low and the charge signal 5 goes high, the charge transfer process is performed by the integration unit 150-4.

そして、充電信号6がハイになるタイミングで、放電信号1もハイになると、積分ユニット150−1〜150−4の放電スイッチ1800〜1803がオンする。放電信号1がハイになるタイミングでは電荷移動スイッチ1600、1603はオフしているので、コンデンサ1510、1513に蓄積された電荷(電荷移動処理で移動した電荷を含む)は放出されない。このため放電信号1がハイになると、このタイミングでコンデンサ1500〜1503に蓄積されている電荷が、放出される。なお、積分ユニット150−5〜積分ユニット150−8に係る電荷の放出は、放電信号2がハイなるタイミングで行われる。ここでは、放電信号2がハイなるタイミングは、充電信号2がハイになるタイミングと一致している。   When the discharge signal 1 becomes high at the timing when the charge signal 6 becomes high, the discharge switches 1800 to 1803 of the integration units 150-1 to 150-4 are turned on. Since the charge transfer switches 1600 and 1603 are turned off at the timing when the discharge signal 1 becomes high, the charges accumulated in the capacitors 1510 and 1513 (including the charges transferred by the charge transfer process) are not released. For this reason, when the discharge signal 1 becomes high, the charges accumulated in the capacitors 1500 to 1503 are released at this timing. In addition, discharge | release of the electric charge which concerns on integral unit 150-5-integral unit 150-8 is performed at the timing when the discharge signal 2 becomes high. Here, the timing when the discharge signal 2 becomes high coincides with the timing when the charge signal 2 becomes high.

次いで、図1に示すサンプリングフィルタ装置の動作について、コンデンサで積分される電荷量も考慮しつつ詳細に説明する。   Next, the operation of the sampling filter device shown in FIG. 1 will be described in detail in consideration of the amount of charge integrated by the capacitor.

サンプリングスイッチ130の動作周波数が1/T[Hz]の場合、図2においてタイミング1は0〜T[s]、タイミング2はT〜2T[s]、タイミングLは(L−1)×T〜L×T[s]の期間を示す。ここで、コンデンサ1501、1502、1505、1506が同じ容量(=C)で、コンデンサ1500、1510、1503、1513、1504、1514、1507、1517が同じ容量(=C/2)であるものとする。 When the operating frequency of the sampling switch 130 is 1 / T [Hz], timing 1 in FIG. 2 is 0 to T [s], timing 2 is T to 2 T [s], and timing L is (L-1) × T to A period of L × T [s] is shown. Here, in the capacitor 1501,1502,1505,1506 same capacity (= C 1), those capacitors 1500,1510,1503,1513,1504,1514,1507,1517 have the same capacitance (= C 1/2) And

タイミング1では、積分ユニット150−1の充電スイッチ1700、1710がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1500とコンデンサ1510とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )が、コンデンサ1500およびコンデンサ1510に入力される。そして、コンデンサ1500には1/2×Q120 の電荷がチャージされる一方、コンデンサ1510にも1/2×Q120 の電荷がチャージされる。 At timing 1, the charge switches 1700 and 1710 of the integration unit 150-1 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 1500, and the capacitor 1510 are connected. Then, the charge (Q 120 1 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1500 and the capacitor 1510. The capacitor 1500 is charged with a charge of 1/2 × Q 120 1 , while the capacitor 1510 is also charged with a charge of 1/2 × Q 120 1 .

またタイミング1では、積分ユニット150−8の電荷移動スイッチ1607がオンになると共に、MEMS制御信号4に基づいてコンデンサ1507の容量値が小さくなり、コンデンサ1507とコンデンサ1517との間で既に蓄積されている電荷の移動処理が行われる。   At timing 1, the charge transfer switch 1607 of the integration unit 150-8 is turned on, and the capacitance value of the capacitor 1507 is reduced based on the MEMS control signal 4, and is already accumulated between the capacitor 1507 and the capacitor 1517. The transfer process of the existing charge is performed.

タイミング2では、積分ユニット150−2の充電スイッチ1701がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1501とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )がコンデンサ1501に入力される。このときコンデンサ1501には、Q120 の電荷がチャージされる。 At timing 2, the charging switch 1701 of the integrating unit 150-2 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120 and the capacitor 1501 are connected. Then, the charge (Q 120 2 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1501. At this time the capacitor 1501, the charge of Q 120 2 is charged.

またタイミング2では、積分ユニット150−1の電荷移動スイッチ1600がオンになると共に、MEMS制御信号1に基づいてコンデンサ1500の容量値が小さくなり、コンデンサ1500とコンデンサ1510との間で既に蓄積されている電荷の移動処理が行われる。また、放電スイッチ1804、1805、1806、1807がオンとなる。これにより、積分ユニット150−5〜8におけるコンデンサ1504、1505、1506、1507にチャージされている電荷が放出される。   At timing 2, the charge transfer switch 1600 of the integration unit 150-1 is turned on, and the capacitance value of the capacitor 1500 decreases based on the MEMS control signal 1, and is already accumulated between the capacitor 1500 and the capacitor 1510. The transfer process of the existing charge is performed. In addition, the discharge switches 1804, 1805, 1806, and 1807 are turned on. As a result, the electric charges charged in the capacitors 1504, 1505, 1506, and 1507 in the integration units 150-5 to 8 are released.

タイミング3では、積分ユニット150−3の充電スイッチ1702がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1502とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )がコンデンサ1502に入力される。このときコンデンサ1502には、Q120 の電荷がチャージされる。 At timing 3, the charging switch 1702 of the integrating unit 150-3 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120 and the capacitor 1502 are connected. Then, the charge (Q 120 3 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1502. At this time the capacitor 1502, the charge of Q 120 3 is charged.

タイミング4では、積分ユニット150−4の充電スイッチ1703、1713がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1503とコンデンサ1513とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )が、コンデンサ1503およびコンデンサ1513に入力される。そして、コンデンサ1503には1/2×Q120 の電荷がチャージされる一方、コンデンサ1513にも1/2×Q120 の電荷がチャージされる。 At timing 4, the charge switches 1703 and 1713 of the integration unit 150-4 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 1503, and the capacitor 1513 are connected. Then, the charge (Q 120 4 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1503 and the capacitor 1513. The capacitor 1503 is charged with a charge of 1/2 × Q 120 4 , while the capacitor 1513 is also charged with a charge of 1/2 × Q 120 4 .

タイミング5では、積分ユニット150−5の充電スイッチ1704、1714がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1504とコンデンサ1514とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )が、コンデンサ1504およびコンデンサ1514に入力される。そして、コンデンサ1504には1/2×Q120 の電荷がチャージされる一方、コンデンサ1514にも1/2×Q120 電荷がチャージされる。 At timing 5, the charge switches 1704 and 1714 of the integration unit 150-5 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 1504, and the capacitor 1514 are connected. Then, the charge (Q 120 5 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1504 and the capacitor 1514. Then, the capacitor 1504 is charged with a charge of 1/2 × Q 120 5 , while the capacitor 1514 is also charged with a charge of 1/2 × Q 120 5 .

またタイミング5では、積分ユニット150−4の電荷移動スイッチ1603がオンになると共に、MEMS制御信号2に基づいてコンデンサ1503の容量値が小さくなり、コンデンサ1503とコンデンサ1513との間で既に蓄積されている電荷の移動処理が行われる。   At timing 5, the charge transfer switch 1603 of the integration unit 150-4 is turned on, and the capacitance value of the capacitor 1503 decreases based on the MEMS control signal 2, and is already accumulated between the capacitor 1503 and the capacitor 1513. The transfer process of the existing charge is performed.

タイミング6では、積分ユニット150−6の充電スイッチ1705がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1505とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )が、コンデンサ1505に入力される。このときコンデンサ1505には、Q120 の電荷がチャージされる。 At timing 6, the charging switch 1705 of the integrating unit 150-6 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120 and the capacitor 1505 are connected. Then, the charge (Q 120 6 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1505. At this time the capacitor 1505, the charge of Q 120 6 is charged.

またタイミング6では、積分ユニット150−5の電荷移動スイッチ1604がオンになると共に、MEMS制御信号3に基づいてコンデンサ1504の容量値が小さくなり、コンデンサ1504とコンデンサ1514との間で既に蓄積されている電荷の移動処理が行われる。また、放電スイッチ1800、1801、1802、1803がオンとなる。これにより、積分ユニット150−1〜4におけるコンデンサ1500、1501、1502、1503にチャージされている電荷が放出される。   At timing 6, the charge transfer switch 1604 of the integration unit 150-5 is turned on, and the capacitance value of the capacitor 1504 decreases based on the MEMS control signal 3, and is already accumulated between the capacitor 1504 and the capacitor 1514. The transfer process of the existing charge is performed. Also, the discharge switches 1800, 1801, 1802, 1803 are turned on. As a result, the electric charges charged in the capacitors 1500, 1501, 1502, and 1503 in the integration units 150-1 to 150-4 are released.

タイミング7では、積分ユニット150−7の充電スイッチ1706がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1506とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )が、コンデンサ1506に入力される。そして、コンデンサ1506には、Q120 の電荷がチャージされる。 At timing 7, the charging switch 1706 of the integrating unit 150-7 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120 and the capacitor 1506 are connected. Then, the charge (Q 120 7 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1506. Then, the capacitor 1506, the charge of Q 120 7 is charged.

タイミング8では積分ユニット150−8の充電スイッチ1707、1717がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ1507とコンデンサ1517とが接続される。そうすると、電圧電流変換部120から電荷(Q120 )が、コンデンサ1507およびコンデンサ1517に入力される。そして、コンデンサ1507には1/2×Q120 の電荷がチャージされる一方、コンデンサ1517には1/2×Q120 の電荷がチャージされる。 At timing 8, the charge switches 1707 and 1717 of the integration unit 150-8 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 1507, and the capacitor 1517 are connected. Then, the charge (Q 120 8 ) is input from the voltage / current converter 120 to the capacitor 1507 and the capacitor 1517. The capacitor 1507 is charged with a charge of ½ × Q 120 8 , while the capacitor 1517 is charged with a charge of ½ × Q 120 8 .

タイミング9以降では、タイミング1〜8の処理が繰り返される。   After timing 9, the processing of timings 1-8 is repeated.

ここで、積分ユニット150−1、4、5、8の電荷移動処理後におけるコンデンサ1500、1503、1504、1507にチャージされた電荷がα×Q120 とする。このときのサンプリングフィルタ装置100の伝達関数は、次の数式(1)で表される。

Figure 2009044727
Here, the charges charged in the capacitors 1500, 1503, 1504, and 1507 after the charge transfer processing of the integration units 150-1, 4, 5, and 8 are α × Q 120 x . The transfer function of the sampling filter device 100 at this time is expressed by the following formula (1).
Figure 2009044727

なお、数式(1)の右辺の0次から3次までの係数は、それぞれ積分ユニット150−1〜4(積分ユニット150−5〜8)から放出される電荷量に対応している。   It should be noted that the coefficients from the 0th order to the 3rd order on the right side of Equation (1) correspond to the amount of charge released from the integration units 150-1 to 4 (integration units 150-5 to 8), respectively.

また図3には、実線でフィルタ特性の一例が示されている。具体的には、1/Tが800[MHz]で、且つ、αが0.6の場合のフィルタ特性が示されている。   FIG. 3 shows an example of the filter characteristic with a solid line. Specifically, the filter characteristics when 1 / T is 800 [MHz] and α is 0.6 are shown.

以上から電荷の移動量を変化させると、αが変わる。すなわち、電荷の移動量を変えることにより、フィルタ特性を変更することが可能となる。MEMSの制御を調整して並列に接続されるコンデンサ間の容量比を調整することにより、電荷の移動量を変更することができる。因みに、電圧電流変換部のダイナミックレンジが広い場合には、電圧電流変換部の内部電圧を切り換えることによってコンデンサに充電される電荷量を変更することができる。これによって、さらにフィルタ特性を変更することができる。   From the above, when the amount of charge movement is changed, α changes. In other words, the filter characteristics can be changed by changing the amount of charge movement. The amount of charge transfer can be changed by adjusting the MEMS control to adjust the capacitance ratio between capacitors connected in parallel. Incidentally, when the dynamic range of the voltage-current converter is wide, the charge amount charged in the capacitor can be changed by switching the internal voltage of the voltage-current converter. As a result, the filter characteristics can be further changed.

なお、放電後、各コンデンサの電荷をリセットする必要がある。具体的には、図11に示すように、コンデンサと並列にリセット用のスイッチを接続し、放電信号がオンからオフに変わった後、リセット用のスイッチをオンすることでコンデンサに蓄積された電荷を0にする。   Note that it is necessary to reset the charge of each capacitor after discharging. Specifically, as shown in FIG. 11, a reset switch is connected in parallel with the capacitor, and after the discharge signal has changed from on to off, the charge stored in the capacitor is turned on by turning on the reset switch. Set to 0.

次いで、積分ユニット150−1、4、5、8にて行われる電荷移動処理について詳細に説明する。MEMS構造を利用して電荷を移動する方法の具体例を以下に示す。図4から図7は、それぞれの具体例に対応する積分ユニットの構成を示す斜視図である。それぞれの図に示されている積分ユニットを、積分ユニット150−1として説明する。   Next, the charge transfer process performed in the integration units 150-1, 4, 5, and 8 will be described in detail. A specific example of a method for transferring charges using the MEMS structure is shown below. 4 to 7 are perspective views showing a configuration of an integration unit corresponding to each specific example. The integration unit shown in each figure will be described as an integration unit 150-1.

(具体例1)
図4に示す積分ユニット150−1は、基板や回路上に形成されている。コンデンサ1500は、静電力などの外力により電極を可動とするため、中空に架橋されたMEMS構造を有している。コンデンサ1500は、対向配置された2つの電極を有している。その2つの電極のうち少なくとも1つの電極2000はMEMS構造により可動である一方、電極2002は固定されている。ここでは、コンデンサ1510は、MEMS構造を有していないものとして説明するので、電極2001、2003は固定されている。
(Specific example 1)
The integration unit 150-1 shown in FIG. 4 is formed on a substrate or a circuit. Capacitor 1500 has a MEMS structure that is hollowly cross-linked so that the electrode can be moved by an external force such as an electrostatic force. Capacitor 1500 has two electrodes arranged opposite to each other. At least one of the two electrodes 2000 is movable by the MEMS structure, while the electrode 2002 is fixed. Here, since the capacitor 1510 is described as not having a MEMS structure, the electrodes 2001 and 2003 are fixed.

コンデンサの静電容量は、一般に、C=ε(S/d)と表すことができる。ここで、εは電極間の誘電率、Sは電極間の対向面積、dは電極間の距離である。   The capacitance of the capacitor can be generally expressed as C = ε (S / d). Here, ε is the dielectric constant between the electrodes, S is the facing area between the electrodes, and d is the distance between the electrodes.

すなわち、上記式から分かるように、電極2000、2001を変位させることで対向面積Sや電極間距離dを可変とし、静電容量Cを変化させることができる。本実施の形態のコンデンサは、MEMS可変容量素子である。二つのコンデンサに蓄電した後、静電容量を変化させコンデンサ間で電荷を移動させることが可能である。   That is, as can be seen from the above equation, by displace the electrodes 2000 and 2001, the facing area S and the inter-electrode distance d can be made variable, and the capacitance C can be changed. The capacitor of the present embodiment is a MEMS variable capacitance element. After accumulating power in the two capacitors, it is possible to move the electric charge between the capacitors by changing the capacitance.

積分ユニット150−1の電荷移動処理において、まずコンデンサ1500、1510に蓄電するときには、両コンデンサは、等しい対向面積S、電極間距離dの状態にある。すなわち、コンデンサ1500、1510の両コンデンサは、静電容量Cおよび電荷Qが一致している。   In the charge transfer process of the integration unit 150-1, when the capacitors 1500 and 1510 are first charged, both capacitors are in the state of the equal facing area S and the inter-electrode distance d. That is, both the capacitors 1500 and 1510 have the same capacitance C and charge Q.

次いで電荷を移動させる場合、コンデンサ1500は、電極2000を変位させて、電極間距離をd’と大きくする。これに伴い、コンデンサ1500の静電容量は、C’と小さくなる。静電容量が減少した分、コンデンサ1500は電荷量Qを蓄電することができなくなり、電荷を一方のコンデンサ1510に放電することにより電荷量がQ’と減少する。放電された電荷は、一方のコンデンサ1510に蓄電される。これにより、コンデンサ1510の電荷量は、Q’’と増大する。コンデンサ1500、1510の電荷量の状態は、いずれもQである状態から、Q’、Q’’(Q’<Q’’)の状態へとそれぞれ変化する。   Next, when the charge is moved, the capacitor 1500 displaces the electrode 2000 to increase the distance between the electrodes to d ′. Accordingly, the capacitance of the capacitor 1500 is reduced to C ′. As the electrostatic capacity is reduced, the capacitor 1500 cannot store the charge amount Q, and the charge amount is reduced to Q ′ by discharging the charge to one capacitor 1510. The discharged electric charge is stored in one capacitor 1510. As a result, the charge amount of the capacitor 1510 increases to Q ″. The states of the charge amounts of the capacitors 1500 and 1510 change from the state of Q to the state of Q ′ and Q ″ (Q ′ <Q ″), respectively.

すなわち、コンデンサ1500およびコンデンサ1510の容量値が同じ状態で受信信号の積分を行い、その後両コンデンサの容量値のバランスを崩すことにより、両コンデンサ間で電荷を移動させることができる。   That is, by integrating the received signals with the capacitance values of the capacitors 1500 and 1510 being the same, and then breaking the balance of the capacitance values of both capacitors, the charge can be moved between both capacitors.

なお、コンデンサ1510もMEMS構造を有する場合には、コンデンサ1510の電極間の距離を短くしてその容量値を大きくすることにより、電荷の移動量を増大させることができる。   Note that in the case where the capacitor 1510 also has a MEMS structure, the amount of charge transfer can be increased by shortening the distance between the electrodes of the capacitor 1510 and increasing the capacitance value.

(具体例2)
図5には、電極間の対向面積をMEMS構造により変化させる場合の積分ユニットが示されている。積分ユニット150−1は、コンデンサ1500の一方の電極2000を変位させて両電極の対向面積をSからS’へと減少させる。そうすると、コンデンサ1500の静電容量は、QからQ’へと減少する。こうしてコンデンサ1500およびコンデンサ1510の容量値のバランスを崩すことにより、両コンデンサ間で電荷を移動させることができる。
(Specific example 2)
FIG. 5 shows an integration unit when the facing area between the electrodes is changed by the MEMS structure. The integration unit 150-1 displaces one electrode 2000 of the capacitor 1500 to reduce the opposing area of both electrodes from S to S ′. Then, the capacitance of the capacitor 1500 decreases from Q to Q ′. In this way, by breaking the balance of the capacitance values of the capacitor 1500 and the capacitor 1510, the charge can be moved between the two capacitors.

(具体例3)
図6には、電極間に配置される誘電体の電極間における占有範囲をMEMS構造により変化させる場合の積分ユニットが示されている。同図に示すようにコンデンサ1500の両電極の間には、誘電体2004が配設されている。また、コンデンサ1510の両電極の間には、誘電体2005が配設されている。積分ユニット150−1は、コンデンサ1500の両電極の間に配置される誘電体2004を電極間から引き出すことにより、誘電体2004の占める対向面積を減少させる。そうすると、コンデンサ1500の静電容量は、QからQ’へと減少する。こうしてコンデンサ1500およびコンデンサ1510の容量値のバランスを崩すことにより、両コンデンサ間で電荷を移動させることができる。
(Specific example 3)
FIG. 6 shows an integration unit in the case where the occupation range between the electrodes of the dielectric disposed between the electrodes is changed by the MEMS structure. As shown in the figure, a dielectric 2004 is disposed between both electrodes of the capacitor 1500. In addition, a dielectric 2005 is disposed between both electrodes of the capacitor 1510. The integration unit 150-1 reduces the facing area occupied by the dielectric 2004 by drawing the dielectric 2004 arranged between both electrodes of the capacitor 1500 from between the electrodes. Then, the capacitance of the capacitor 1500 decreases from Q to Q ′. In this way, by breaking the balance of the capacitance values of the capacitor 1500 and the capacitor 1510, the charge can be moved between the two capacitors.

(具体例4)
図7には、電極間に挿入された他の電極の、前記電極間における占有範囲をMEMS構造により変化させる場合の積分ユニットが示されている。同図に示すようにコンデンサ1500の両電極(電極2000、2002)の間には、他の電極2006が配設されている。また、コンデンサ1510の両電極(電極2001、2003)の間には、他の電極2007が配設されている。積分ユニット150−1は、コンデンサ1500の両電極(電極2000、2002)の間に配置される他の電極2006を前記電極間(電極2000、2002)から引き出すことにより、電極2006の占める対向面積を減少させる。そうすると、コンデンサ1500の静電容量は、QからQ’へと減少する。こうしてコンデンサ1500およびコンデンサ1510の容量値のバランスを崩すことにより、コンデンサ間で電荷を移動させることができる。
(Specific example 4)
FIG. 7 shows an integration unit in a case where the occupation range between the electrodes of other electrodes inserted between the electrodes is changed by the MEMS structure. As shown in the figure, another electrode 2006 is disposed between both electrodes (electrodes 2000 and 2002) of the capacitor 1500. Further, another electrode 2007 is disposed between both electrodes (electrodes 2001 and 2003) of the capacitor 1510. The integration unit 150-1 pulls out the other electrode 2006 disposed between both electrodes (electrodes 2000 and 2002) of the capacitor 1500 from between the electrodes (electrodes 2000 and 2002), thereby reducing the opposing area occupied by the electrodes 2006. Decrease. Then, the capacitance of the capacitor 1500 decreases from Q to Q ′. In this way, by breaking the balance of the capacitance values of the capacitor 1500 and the capacitor 1510, electric charges can be transferred between the capacitors.

なお、MEMS構造を利用して平行板間が接触した状態と離れた状態とを切り替えることにより、1/0の静電容量変化を実現することができる。こうして、コンデンサ間の大きな電荷勾配量を得ることも可能である。   Note that a capacitance change of 1/0 can be realized by switching between a state where the parallel plates are in contact with each other and a state where they are separated using the MEMS structure. In this way, it is possible to obtain a large amount of charge gradient between the capacitors.

以上のように本実施の形態によれば、サンプリングフィルタ装置100は、フィルタのタップ数に相当する4個の積分ユニット150−1〜4を具備し、積分ユニット150−1〜4のうちの一部の積分ユニットが、MEMS構造を有するコンデンサを含む構成を採る。因みに、1つの積分ユニットにおける受信信号の積分と放出を同時に行うことはできないので、積分ユニット150−1〜4のセット以外にもう1つの積分ユニット150−5〜8からなるセットをサンプリングフィルタ装置100は有している。   As described above, according to the present embodiment, the sampling filter device 100 includes the four integration units 150-1 to 150-4 corresponding to the number of filter taps, and one of the integration units 150-1 to 150-4. The integration unit of the unit employs a configuration including a capacitor having a MEMS structure. Incidentally, since integration and emission of the received signal in one integration unit cannot be performed at the same time, the sampling filter device 100 includes another set of integration units 150-5 to 8 in addition to the set of integration units 150-1 to 150-4. Has.

これにより、MEMS構造を持つコンデンサの容量を調整することにより、コンデンサに蓄積された電荷量を変化させることができるので、サンプリングフィルタ装置100のフィルタ特性の変更自由度を高めることができる。   Thus, by adjusting the capacitance of the capacitor having the MEMS structure, the amount of charge accumulated in the capacitor can be changed, so that the degree of freedom in changing the filter characteristics of the sampling filter device 100 can be increased.

具体的には、積分ユニット150−1〜4のうちの一部の積分ユニット、例えば、積分ユニット150−1は、MEMS構造を有するコンデンサ1500と当該コンデンサ1500と並列に接続されるコンデンサ1510とを有する。そして、コンデンサ1500の容量を調整して、コンデンサ1500およびコンデンサ1510に蓄積された電荷を両コンデンサ間で移動させることにより、各コンデンサに蓄積された電荷量を調整することができる。なお、コンデンサの容量を変化させる際に用いられる静電力などの外力は、電荷移動に影響を与える。しかしながら、その影響をあらかじめ見積もることにより、所望の電荷移動を実現することができる。また、静電力などの外力が電荷に影響を与えないよう絶縁する構成とすることもできる。   Specifically, some of the integration units 150-1 to 150-4, for example, the integration unit 150-1, include a capacitor 1500 having a MEMS structure and a capacitor 1510 connected in parallel with the capacitor 1500. Have. Then, by adjusting the capacitance of the capacitor 1500 and moving the charges accumulated in the capacitor 1500 and the capacitor 1510 between both capacitors, the amount of charge accumulated in each capacitor can be adjusted. An external force such as an electrostatic force used when changing the capacitance of the capacitor affects the charge transfer. However, the desired charge transfer can be realized by estimating the influence in advance. In addition, an insulating structure can be employed so that an external force such as an electrostatic force does not affect the electric charge.

またここでは、積分した受信信号の放出元となるコンデンサ1500としているが、その放出元をコンデンサ1510としてもよい。   Further, here, the capacitor 1500 is a source of emission of the integrated received signal, but the source of emission may be the capacitor 1510.

また、コンデンサ1500をMEMS構造としているが、逆にコンデンサ1510をMEMS構造としてもよく、又は、両コンデンサをMEMS構造としてもよい。要は、MEMS構造を用いて両コンデンサの容量のバランスを崩して、両コンデンサ間に蓄積された電荷を移動させることで、放出される電荷量を調整することができればよい。   Further, although the capacitor 1500 has a MEMS structure, conversely, the capacitor 1510 may have a MEMS structure, or both capacitors may have a MEMS structure. In short, it is only necessary to adjust the amount of electric charge released by moving the electric charge accumulated between the two capacitors by using the MEMS structure to break the balance of the capacities of the two capacitors.

また、本実施の形態におけるMEMS構造を有するコンデンサを含む積分ユニットは、各セットにおける両端の積分ユニット150−1、4としたが、各セットにおける両端の積分ユニットではない積分ユニット150−2、3とし、電荷移動処理によって電荷が増えたコンデンサから積分信号を放出することによってもFIRフィルタ特性を調整することができる。つまり、MEMS構造を有するコンデンサの配置に関して、各セットを左右対称な構造とすることにより、フィルタ特性を調整することができる。   In addition, the integration unit including the capacitor having the MEMS structure in the present embodiment is the integration units 150-1 and 4 at both ends in each set, but the integration units 150-2 and 3 are not integration units at both ends in each set. The FIR filter characteristics can also be adjusted by emitting an integration signal from a capacitor whose charge has increased due to the charge transfer process. That is, with respect to the arrangement of the capacitors having the MEMS structure, the filter characteristics can be adjusted by making each set a symmetrical structure.

なおここでは、積分処理が、積分ユニット150−1から積分ユニット150−8への順序で為されることを前提として説明を行っているため、各セットは左右対称な構造となる。しかしながら、入力される制御信号が同じであれば、MEMS構造を有するコンデンサを含む積分ユニットの場所は特に問わない。サンプリングフィルタフィルタ装置が実現するFIRフィルタ特性のタップ数をmとしたときに、重み付けを必要とするk(kは1≦k≦mを満たす自然数)個のタップに対応する積分ユニットが、MEMS構造を有するコンデンサを含んでいればよい。   Here, since the description is made on the assumption that the integration processing is performed in the order from the integration unit 150-1 to the integration unit 150-8, each set has a symmetrical structure. However, as long as the input control signal is the same, the location of the integration unit including the capacitor having the MEMS structure is not particularly limited. The integration unit corresponding to k taps (k is a natural number satisfying 1 ≦ k ≦ m) requiring weighting, where m is the number of taps of the FIR filter characteristic realized by the sampling filter device, has a MEMS structure. It is only necessary to include a capacitor having.

すなわち、同じセット内の複数の積分ユニットが受信信号を積分する順序を規定する序列の中央を対称中心としたときに対称的な順序で積分する複数の積分ユニットに、MEMS構造を有するコンデンサが設けられている。また別の見方をすれば、各セットにおける積分処理及び電荷移動処理に係る処理フローは、前半のタップにおける処理ステップと、後半のタップにおける処理ステップとが、互いの境界について対称の処理フローとなっている。さらに別の見方をすれば、フィルタ特性の伝達関数におけるk(kは0≦k≦m−1を満たす自然数)次の項に対応する積分ユニットがMEMS構造を有するコンデンサを含んでいる。ただし、フィルタ特性の伝達関数が0次からm−1次までの項の和で表されているものとする。   That is, a capacitor having a MEMS structure is provided in a plurality of integration units that integrate in a symmetric order when the center of the order that defines the order in which the plurality of integration units in the same set integrate the received signal is the center of symmetry. It has been. From another viewpoint, the processing flow related to integration processing and charge transfer processing in each set is a processing flow in which the processing steps in the first half tap and the processing steps in the second half tap are symmetrical with respect to each other's boundary. ing. From another point of view, the integration unit corresponding to the k-th term (k is a natural number satisfying 0 ≦ k ≦ m−1) in the transfer function of the filter characteristic includes a capacitor having a MEMS structure. However, it is assumed that the transfer function of the filter characteristic is represented by the sum of terms from the 0th order to the m−1th order.

(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1のサンプリングフィルタ装置100の構成に、さらにサンプリングスイッチ130に対して積分ユニット150−1〜8と並列にコンデンサを追加するものである(図8参照)。これにより、1次のIIRフィルタ特性と4タップのFIRフィルタ特性とが組み合わされたフィルタ特性が、実現される。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a capacitor is further added to the sampling switch 130 in parallel with the integration units 150-1 to 150-8 in the configuration of the sampling filter device 100 of the first embodiment (see FIG. 8). Thereby, a filter characteristic in which the primary IIR filter characteristic and the 4-tap FIR filter characteristic are combined is realized.

上記構成を有するサンプリングフィルタ装置200の動作について説明する。ここで、実施の形態1と同様に、コンデンサ1501、1502、1505、1506が同じ容量(=C)で、コンデンサ1500、1510、1503、1513、1504、1514、1507、1517が同じ容量(=C/2)であるものとする。図2と同様の制御が行われる場合について説明する。 The operation of the sampling filter device 200 having the above configuration will be described. Here, as in the first embodiment, the capacitors 1501, 1502, 1505, and 1506 have the same capacitance (= C 1 ), and the capacitors 1500, 1510, 1503, 1513, 1504, 1514, 1507, and 1517 have the same capacitance (= it is assumed to be C 1/2). A case where the same control as in FIG. 2 is performed will be described.

タイミング1では、積分ユニット150−1の充電スイッチ1700、1710がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1500とコンデンサ1510とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1500とコンデンサ1510とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェア(分け合う)することになる。そして、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1500には、Q1500 の電荷がチャージされ、コンデンサ1510には、Q1510 の電荷がチャージされる。また、タイミング1では、積分ユニット150−8における電荷移動処理が行われる。 At timing 1, the charge switches 1700 and 1710 of the integration unit 150-1 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, the capacitor 1500, and the capacitor 1510 are connected. Then, the capacitor 2110, the capacitor 1500, and the capacitor 1510 share (share) the charge (Q 120 1 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 0 ) already charged in the capacitor 2110. It will be. The capacitor 2110 is charged with the charge of Q 2110 1 , the capacitor 1500 is charged with the charge of Q 1500 1 , and the capacitor 1510 is charged with the charge of Q 1510 1 . At timing 1, charge transfer processing is performed in the integration unit 150-8.

タイミング2では、積分ユニット150−2の充電スイッチ1701がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1501とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1501とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェアし、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1501には、Q1501 の電荷がチャージされる。 At timing 2, the charging switch 1701 of the integrating unit 150-2 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, and the capacitor 1501 are connected. Then, the capacitor 2110 and the capacitor 1501 share the charge (Q 120 2 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 1 ) already charged in the capacitor 2110. The charge of Q 2110 2 is charged, and the charge of Q 1501 2 is charged to the capacitor 1501.

また、タイミング2では、積分ユニット150−1における電荷移動処理が行われる。また、タイミング2では、放電スイッチ1804、1805、1806、1807がオンとなる。これにより、積分ユニット150−4〜8におけるコンデンサ1504、1505、1506、1507にチャージされている電荷が放出される。   Further, at timing 2, charge transfer processing in the integration unit 150-1 is performed. At timing 2, the discharge switches 1804, 1805, 1806, and 1807 are turned on. As a result, the charges charged in the capacitors 1504, 1505, 1506, and 1507 in the integration units 150-4 to 8-8 are released.

タイミング3では、積分ユニット150−3の充電スイッチ1702がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1502とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1502とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェアし、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1502には、Q1502 の電荷がチャージされる。 At timing 3, the charging switch 1702 of the integrating unit 150-3 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, and the capacitor 1502 are connected. Then, the capacitor 2110 and the capacitor 1502 share the charge (Q 120 3 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 2 ) already charged in the capacitor 2110, The charge of Q 2110 3 is charged, and the charge of Q 1502 3 is charged to the capacitor 1502.

タイミング4では、積分ユニット150−4の充電スイッチ1703、1713がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1503とコンデンサ1513とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1503とコンデンサ1513とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェアし、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1503には、Q1503 の電荷がチャージされ、コンデンサ1513には、Q1513 の電荷がチャージされる。 At timing 4, the charge switches 1703 and 1713 of the integration unit 150-4 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, the capacitor 1503, and the capacitor 1513 are connected. Then, the capacitor 2110, the capacitor 1503, and the capacitor 1513 share the charge (Q 120 4 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 3 ) that has already been charged in the capacitor 2110, and the capacitor 2110 the charge of Q 2110 4 is charged, the capacitor 1503, the charge of Q 1503 4 is charged, the capacitor 1513, the charge of Q 1513 4 is charged.

タイミング5では、積分ユニット150−5の充電スイッチ1704、1714がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1504とコンデンサ1514とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1504とコンデンサ1514とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェアし、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1504には、Q1504 の電荷がチャージされ、コンデンサ1514には、Q1514 の電荷がチャージされる。また、タイミング5では、積分ユニット150−4における電荷移動処理が行われる。 At timing 5, the charge switches 1704 and 1714 of the integration unit 150-5 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, the capacitor 1504, and the capacitor 1514 are connected. Then, the capacitor 2110, the capacitor 1504, and the capacitor 1514 share the charge (Q 120 5 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 4 ) already charged in the capacitor 2110, and the capacitor 2110 the charge of Q 2110 5 is charged, the capacitor 1504, the charge of Q 1504 5 is charged, the capacitor 1514, the charge of Q 1514 5 is charged. At timing 5, charge transfer processing is performed in the integration unit 150-4.

タイミング6では、積分ユニット150−6の充電スイッチ1705がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1505とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1505とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェアし、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1505には、Q1505 の電荷がチャージされる。 At timing 6, the charging switch 1705 of the integrating unit 150-6 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, and the capacitor 1505 are connected. Then, the capacitor 2110 and the capacitor 1505 share the charge (Q 120 6 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 5 ) already charged in the capacitor 2110. charge of Q 2110 6 is charged, the capacitor 1505, the charge of Q 1505 6 is charged.

また、タイミング6では、積分ユニット150−5における電荷移動処理が行われる。また、タイミング6では放電スイッチ1800、1801、1802、1803がオンとなる。これにより、積分ユニット150−1〜4におけるコンデンサ1500、1501、1502、1503にチャージされている電荷が放出される。   At timing 6, charge transfer processing is performed in the integration unit 150-5. At timing 6, the discharge switches 1800, 1801, 1802, and 1803 are turned on. As a result, the electric charges charged in the capacitors 1500, 1501, 1502, and 1503 in the integration units 150-1 to 150-4 are released.

タイミング7では、積分ユニット150−7の充電スイッチ1706がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1506とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1506とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェアし、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1506には、Q1506 の電荷がチャージされる。 At timing 7, the charging switch 1706 of the integrating unit 150-7 is turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, and the capacitor 1506 are connected. Then, the capacitor 2110 and the capacitor 1506 share the charge (Q 120 7 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 6 ) already charged in the capacitor 2110. charge of Q 2110 7 is charged, the capacitor 1506, the charge of Q 1506 7 is charged.

タイミング8では、積分ユニット150−8の充電スイッチ1707、1717がオンとなる。このときサンプリングスイッチ130がオンになると、電圧電流変換部120とコンデンサ2110とコンデンサ1507とコンデンサ1517とが接続される。そうすると、コンデンサ2110とコンデンサ1507とコンデンサ1517とで、電圧電流変換部120から入力される電荷(Q120 )と既にコンデンサ2110にチャージされている電荷(Q2110 )とをシェアし、コンデンサ2110には、Q2110 の電荷がチャージされ、コンデンサ1507には、Q1507 の電荷がチャージされ、コンデンサ1517には、Q1517 の電荷がチャージされる。タイミング9以降では、タイミング1〜8の処理が繰り返される。 At timing 8, the charge switches 1707 and 1717 of the integration unit 150-8 are turned on. At this time, when the sampling switch 130 is turned on, the voltage-current converter 120, the capacitor 2110, the capacitor 1507, and the capacitor 1517 are connected. Then, the capacitor 2110, the capacitor 1507, and the capacitor 1517 share the charge (Q 120 8 ) input from the voltage-current converter 120 and the charge (Q 2110 7 ) already charged in the capacitor 2110, and the capacitor 2110 the charge of Q 2110 8 is charged, the capacitor 1507, the charge of Q 1507 8 is charged, the capacitor 1517, the charge of Q 1517 8 is charged. After timing 9, the processing of timings 1-8 is repeated.

ここで、コンデンサ2110の容量をCとすると、サンプリングフィルタ装置200の伝達関数は、下記数式(2)と上記数式(1)との積で表される。

Figure 2009044727
Here, if the capacitance of the capacitor 2110 and C 2, the transfer function of the sampling filter 200 is represented by the product of the formula (1) and the following equation (2).
Figure 2009044727

また図9には、実線でフィルタ特性の一例が示されている。具体的には、1/Tが800[MHz]、α=0.6、且つ、C=4×Cの場合のフィルタ特性が示されている。 FIG. 9 shows an example of the filter characteristic with a solid line. Specifically, the filter characteristics when 1 / T is 800 [MHz], α = 0.6, and C 2 = 4 × C 1 are shown.

以上から電荷の移動量を変化させると、αが変わる。すなわち、電荷の移動量を変えることにより、フィルタ特性を変更することが可能となる。MEMSの制御量を調整して並列に接続されるコンデンサ間の容量比、および、これらのコンデンサの容量とコンデンサ2110の容量との比を変化させることにより、フィルタ特性を変更することが可能となる。   From the above, when the amount of charge movement is changed, α changes. In other words, the filter characteristics can be changed by changing the amount of charge movement. Filter characteristics can be changed by adjusting the MEMS control amount and changing the capacitance ratio between capacitors connected in parallel, and the ratio between the capacitance of these capacitors and the capacitance of the capacitor 2110. .

なお、コンデンサ2110にMEMS構造を持たせることにより、CとCの関係を変化させることができる。これによってもフィルタ特性を変更する構成も可能である。 Note that the relationship between C 1 and C 2 can be changed by providing the capacitor 2110 with a MEMS structure. Also by this, the structure which changes a filter characteristic is also possible.

以上のように本実施の形態によれば、サンプリングフィルタ装置200は、積分ユニット150−1〜8と並列にコンデンサ2110を設けることにより、1次のIIRフィルタ特性を有するサンプリングフィルタ装置を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, sampling filter device 200 realizes a sampling filter device having a first-order IIR filter characteristic by providing capacitor 2110 in parallel with integration units 150-1 to 150-8. Can do.

(実施の形態3)
図10は、本発明の実施の形態3における無線通信装置の構成を示すブロック図である。図10において、無線通信装置300は、サンプリングフィルタ部301と、バッファ部302と、A/D部303と、ベースバンド部304とを有している。
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 10, the wireless communication apparatus 300 includes a sampling filter unit 301, a buffer unit 302, an A / D unit 303, and a baseband unit 304.

サンプリングフィルタ部301は、実施の形態1におけるサンプリングフィルタ装置100と同じ構成を有している。サンプリングフィルタ部301は、サンプリングフィルタ装置100と同様に、入力される受信信号に対して離散化、フィルタ処理を行う。   Sampling filter section 301 has the same configuration as sampling filter apparatus 100 in the first embodiment. Similar to the sampling filter device 100, the sampling filter unit 301 performs discretization and filter processing on the input received signal.

バッファ部302は、サンプリングフィルタ部301のコンデンサ1500〜1507の両端の電圧値を出力する。   The buffer unit 302 outputs voltage values across the capacitors 1500 to 1507 of the sampling filter unit 301.

バッファ部302は、例えば、図11に示すように、オペアンプ5000と、コンデンサ2120とで構成することできる。また、バッファ部302は、さらに制御部140からの制御信号によりオンオフするリセットスイッチ1900を有している。   The buffer unit 302 can be configured with an operational amplifier 5000 and a capacitor 2120, for example, as shown in FIG. The buffer unit 302 further includes a reset switch 1900 that is turned on / off by a control signal from the control unit 140.

次に以上の構成を有する無線通信装置300の動作について説明する。   Next, the operation of radio communication apparatus 300 having the above configuration will be described.

サンプリングフィルタ部301の放電スイッチ1800、1801、1802、1803がオンのときには、コンデンサ1500、1501、1502、1503と、コンデンサ2120とが接続される。そうすると、コンデンサ1500、1501、1502、1503と、コンデンサ2120とで、コンデンサ1500、1501、1502、1503にチャージされた電荷をシェアする。このときコンデンサ2120の両端には、コンデンサ1500、1501、1502、1503に蓄積されていた電荷の総量に応じた電圧が生じる。そして、コンデンサ2120の両端に生じた電圧値がオペアンプ5000から出力される。   When the discharge switches 1800, 1801, 1802, 1803 of the sampling filter unit 301 are on, the capacitors 1500, 1501, 1502, 1503 and the capacitor 2120 are connected. Then, the capacitors 1500, 1501, 1502, and 1503 and the capacitor 2120 share the charges charged in the capacitors 1500, 1501, 1502, and 1503. At this time, a voltage corresponding to the total amount of charges accumulated in the capacitors 1500, 1501, 1502, 1503 is generated at both ends of the capacitor 2120. The voltage value generated at both ends of the capacitor 2120 is output from the operational amplifier 5000.

また、サンプリングフィルタ部301の放電スイッチ1800、1801、1802、1803がオフになると、リセットスイッチ1900がオンし、コンデンサ2120に蓄積された電荷がリセットされる。   Further, when the discharge switches 1800, 1801, 1802, and 1803 of the sampling filter unit 301 are turned off, the reset switch 1900 is turned on and the electric charge accumulated in the capacitor 2120 is reset.

また、放電スイッチ1804、1805、1806、1807がオンのときには、コンデンサ1504、1505、1506、1507と、コンデンサ2120とが接続される。そうすると、コンデンサ1504、1505、1506、1507と、コンデンサ2120とで、コンデンサ1504、1505、1506、1507にチャージされた電荷をシェアする。このとき、コンデンサ2120の両端には、コンデンサ1504、1505、1506、1507に蓄積されていた電荷の総量応じた電圧が生じる。そして、コンデンサ2120の両端に生じた電圧値がオペアンプ5000から出力される。   Further, when the discharge switches 1804, 1805, 1806, and 1807 are on, the capacitors 1504, 1505, 1506, and 1507 are connected to the capacitor 2120. Then, the capacitors 1504, 1505, 1506, 1507 and the capacitor 2120 share the charges charged in the capacitors 1504, 1505, 1506, 1507. At this time, a voltage corresponding to the total amount of charges accumulated in the capacitors 1504, 1505, 1506, and 1507 is generated at both ends of the capacitor 2120. The voltage value generated at both ends of the capacitor 2120 is output from the operational amplifier 5000.

また、放電スイッチ1804、1805、1806、1807がオフになると、リセットスイッチ1900がオンし、コンデンサ2120に蓄積された電荷がリセットされる。   In addition, when the discharge switches 1804, 1805, 1806, and 1807 are turned off, the reset switch 1900 is turned on and the electric charge accumulated in the capacitor 2120 is reset.

このときバッファ部302から出力される電圧値は、離散化されたアナログ信号となっている。   At this time, the voltage value output from the buffer unit 302 is a discrete analog signal.

A/D部303は、バッファ部302の出力である離散化されたアナログ信号を入力し、当該アナログ信号をデジタル化する。   The A / D unit 303 inputs the discretized analog signal that is the output of the buffer unit 302 and digitizes the analog signal.

ベースバンド部304は、A/D部303から受け取るデジタル信号に対してデジタル信号処理を行う。   The baseband unit 304 performs digital signal processing on the digital signal received from the A / D unit 303.

本実施の形態によれば、フィルタ特性を柔軟に変更することがサンプリングフィルタ装置を備える無線通信装置を実現することができる。   According to the present embodiment, it is possible to realize a wireless communication device including a sampling filter device that can change the filter characteristics flexibly.

(実施の形態4)
図12は、本発明の実施の形態4における無線通信装置の構成を示すブロック図である。図12において、無線通信装置400は、サンプリングフィルタ部401と、バッファ部402と、第1のA/D部403と、第1のベースバンド部404と、第2のA/D部405と、第2のベースバンド部406と、スイッチ407とを有している。
(Embodiment 4)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 12, a wireless communication apparatus 400 includes a sampling filter unit 401, a buffer unit 402, a first A / D unit 403, a first baseband unit 404, a second A / D unit 405, A second baseband portion 406 and a switch 407 are provided.

サンプリングフィルタ部401は、実施の形態1におけるサンプリングフィルタ装置100と同じ構成を有している。サンプリングフィルタ部401は、サンプリングフィルタ装置100と同様に、入力される受信信号に対して離散化、フィルタ処理を行う。また、サンプリングフィルタ部401は、一部のコンデンサがMEMS構造を持つことにより、フィルタ特性を変更することができる。本実施の形態では、無線通信装置400に適用される無線通信方式に応じて、サンプリングフィルタ部401のフィルタ特性が変更される。   Sampling filter section 401 has the same configuration as sampling filter apparatus 100 in the first embodiment. Similar to the sampling filter device 100, the sampling filter unit 401 performs discretization and filter processing on the input received signal. Further, the sampling filter unit 401 can change the filter characteristics because some capacitors have a MEMS structure. In the present embodiment, the filter characteristics of sampling filter section 401 are changed according to the wireless communication method applied to wireless communication apparatus 400.

バッファ部402は、バッファ部302と同様の機能を持ち、サンプリングフィルタ部401のコンデンサ1500〜1507から放出される電荷量に応じた電圧値を出力する。   The buffer unit 402 has the same function as the buffer unit 302, and outputs a voltage value corresponding to the amount of charge released from the capacitors 1500 to 1507 of the sampling filter unit 401.

第1のA/D部403は、バッファ部402の出力である離散化されたアナログ信号を入力し、第1の無線通信方式に適した条件で、当該アナログ信号をデジタル化する。   The first A / D unit 403 receives the discretized analog signal that is the output of the buffer unit 402 and digitizes the analog signal under conditions suitable for the first wireless communication method.

第1のベースバンド部404は、第1のA/D部403から受け取るデジタル信号に対して、第1の無線通信方式に対応するデジタル信号処理を行う。   The first baseband unit 404 performs digital signal processing corresponding to the first wireless communication scheme on the digital signal received from the first A / D unit 403.

第2のA/D部405は、バッファ部402の出力である離散化されたアナログ信号を入力し、第2の無線通信方式に適した条件で、当該アナログ信号をデジタル化する。   The second A / D unit 405 inputs the discretized analog signal that is the output of the buffer unit 402 and digitizes the analog signal under conditions suitable for the second wireless communication method.

第2のベースバンド部406は、第2のA/D部405から受け取るデジタル信号に対して、第2の無線通信方式に対応するデジタル信号処理を行う。   The second baseband unit 406 performs digital signal processing corresponding to the second wireless communication method on the digital signal received from the second A / D unit 405.

スイッチ407は、無線通信装置400に適用される無線通信方式に応じて、バッファ部402と、第1のA/D部403および第2のA/D部405との接続状態を切り替える。具体的には、スイッチ407は、第1の無線通信方式である場合には、バッファ部402と第1のA/D部403とが接続される状態に切り替わる。一方、第2の無線通信方式である場合には、スイッチ407は、バッファ部402と第2のA/D部405とが接続される状態に切り替わる。   The switch 407 switches the connection state between the buffer unit 402, the first A / D unit 403, and the second A / D unit 405 according to the wireless communication method applied to the wireless communication device 400. Specifically, the switch 407 switches to a state in which the buffer unit 402 and the first A / D unit 403 are connected when the first wireless communication method is used. On the other hand, in the case of the second wireless communication method, the switch 407 switches to a state in which the buffer unit 402 and the second A / D unit 405 are connected.

本実施の形態によれば、適用される無線通信方式に応じてフィルタ特性を調整することができる無線通信装置を実現することができる。なお、上記第1の無線通信方式および第2の無線通信方式は、特定のものに限定されない。   According to the present embodiment, it is possible to realize a wireless communication apparatus capable of adjusting the filter characteristics according to the applied wireless communication method. The first wireless communication method and the second wireless communication method are not limited to specific ones.

(実施の形態5)
実施の形態1及び2では、デシメーションするサンプリングフィルタ装置について説明した。これに対して、本実施の形態では、デシメーションしないサンプリングフィルタ装置について説明する。
(Embodiment 5)
In the first and second embodiments, the sampling filter device that performs decimation has been described. In contrast, in the present embodiment, a sampling filter device that does not perform decimation will be described.

図13に、本実施の形態におけるサンプリングフィルタ装置の構成を示す。   FIG. 13 shows the configuration of the sampling filter device in the present embodiment.

図13において、サンプリングフィルタ装置600は、4つの積分ユニットから構成されるセットを5個有する。すなわち、サンプリングフィルタ装置600は、積分ユニット150−1〜4から構成される第1積分ユニットセット、積分ユニット150−5〜8から構成される第2積分ユニットセット、積分ユニット150−9〜12から構成される第3積分ユニットセット、積分ユニット150−13〜16から構成される第4積分ユニットセット、及び積分ユニット150−17〜20から構成される第5積分ユニットセットを有する。   In FIG. 13, the sampling filter device 600 has five sets each composed of four integration units. That is, the sampling filter device 600 includes a first integration unit set including integration units 150-1 to 150-4, a second integration unit set including integration units 150-5 to 8, and integration units 150-9 to 12. A third integration unit set configured, a fourth integration unit set configured from integration units 150-13 to 16, and a fifth integration unit set configured from integration units 150-17 to 20 are included.

図13において、積分ユニット150−5は、コンデンサ1520、1530と、電荷移動スイッチ1620と、充電スイッチ1720、1730と、放電スイッチ1820とを有する。積分ユニット150−6は、コンデンサ1521と、充電スイッチ1721と、放電スイッチ1821とを有する。積分ユニット150−7は、コンデンサ1522と、充電スイッチ1722と、放電スイッチ1822とを有する。積分ユニット150−8は、コンデンサ1523、1533と、電荷移動スイッチ1623と、充電スイッチ1723、1733と、放電スイッチ1823とを有する。   In FIG. 13, the integration unit 150-5 includes capacitors 1520 and 1530, a charge transfer switch 1620, charge switches 1720 and 1730, and a discharge switch 1820. The integration unit 150-6 includes a capacitor 1521, a charge switch 1721, and a discharge switch 1821. The integration unit 150-7 includes a capacitor 1522, a charge switch 1722, and a discharge switch 1822. The integration unit 150-8 includes capacitors 1523 and 1533, a charge transfer switch 1623, charge switches 1723 and 1733, and a discharge switch 1823.

積分ユニット150−9は、コンデンサ1540、1550と、電荷移動スイッチ1640と、充電スイッチ1740、1750と、放電スイッチ1840とを有する。積分ユニット150−10は、コンデンサ1541と、充電スイッチ1741と、放電スイッチ1841とを有する。積分ユニット150−11は、コンデンサ1542と、充電スイッチ1742と、放電スイッチ1842とを有する。積分ユニット150−12は、コンデンサ1543、1553と、電荷移動スイッチ1643と、充電スイッチ1743、1753と、放電スイッチ1843とを有する。   The integration unit 150-9 includes capacitors 1540 and 1550, a charge transfer switch 1640, charge switches 1740 and 1750, and a discharge switch 1840. The integration unit 150-10 includes a capacitor 1541, a charge switch 1741, and a discharge switch 1841. The integration unit 150-11 includes a capacitor 1542, a charge switch 1742, and a discharge switch 1842. The integration unit 150-12 includes capacitors 1543 and 1553, a charge transfer switch 1643, charge switches 1743 and 1753, and a discharge switch 1843.

積分ユニット150−13は、コンデンサ1560、1570と、電荷移動スイッチ1660と、充電スイッチ1760、1770と、放電スイッチ1860とを有する。積分ユニット150−14は、コンデンサ1561と、充電スイッチ1761と、放電スイッチ1861とを有する。積分ユニット150−15は、コンデンサ1562と、充電スイッチ1762と、放電スイッチ1862とを有する。積分ユニット150−16は、コンデンサ1563、1573と、電荷移動スイッチ1663と、充電スイッチ1763、1773と、放電スイッチ1863とを有する。   The integration unit 150-13 includes capacitors 1560 and 1570, a charge transfer switch 1660, charge switches 1760 and 1770, and a discharge switch 1860. The integration unit 150-14 includes a capacitor 1561, a charge switch 1761, and a discharge switch 1861. The integration unit 150-15 includes a capacitor 1562, a charge switch 1762, and a discharge switch 1862. The integration unit 150-16 includes capacitors 1563 and 1573, a charge transfer switch 1663, charge switches 1863 and 1773, and a discharge switch 1863.

積分ユニット150−17は、コンデンサ1580、1590と、電荷移動スイッチ1680と、充電スイッチ1780、1790と、放電スイッチ1880とを有する。積分ユニット150−18は、コンデンサ1581と、充電スイッチ1781と、放電スイッチ1881とを有する。積分ユニット150−19は、コンデンサ1582と、充電スイッチ1782と、放電スイッチ1882とを有する。積分ユニット150−20は、コンデンサ1583、1593と、電荷移動スイッチ1683と、充電スイッチ1783、1793と、放電スイッチ1883とを有する。   The integration unit 150-17 includes capacitors 1580 and 1590, a charge transfer switch 1680, charge switches 1780 and 1790, and a discharge switch 1880. The integration unit 150-18 includes a capacitor 1581, a charge switch 1781, and a discharge switch 1881. The integration unit 150-19 includes a capacitor 1582, a charge switch 1782, and a discharge switch 1882. The integrating unit 150-20 includes capacitors 1583 and 1593, a charge transfer switch 1683, charge switches 1783 and 1793, and a discharge switch 1883.

図14は、図2と同様に、制御部140が生成する各制御信号のタイミングチャートを示す。すなわち、図14には、各スイッチに対する制御信号が示されており、各スイッチのON、OFFのタイミングが表されている。ここでは、サンプリングフィルタ装置600が4次のFIRフィルタ特性を持ち、且つ、デシメーションしない場合のタイミングチャートの一例が示されている。   FIG. 14 shows a timing chart of each control signal generated by the control unit 140, as in FIG. That is, FIG. 14 shows control signals for the respective switches, and represents the ON / OFF timings of the respective switches. Here, an example of a timing chart in the case where the sampling filter device 600 has fourth-order FIR filter characteristics and is not decimated is shown.

図14では、充電信号1は、充電スイッチ1700、1710、1721、1742、1763、1773に供給される。充電信号2は、充電スイッチ1701、1722、1743、1753、1780、1790に供給される。充電信号3は、充電スイッチ1702、1723、1733、1760、1770、1781に供給される。充電信号4は、充電スイッチ1703、1713、1740、1750、1761、1782に供給される。充電信号5は、充電スイッチ1720、1730、1741、1762、1783、1793に供給される。   In FIG. 14, the charge signal 1 is supplied to the charge switches 1700, 1710, 1721, 1742, 1863, 1773. The charge signal 2 is supplied to the charge switches 1701, 1722, 1743, 1753, 1780, 1790. The charge signal 3 is supplied to the charge switches 1702, 1723, 1733, 1760, 1770, 1781. The charge signal 4 is supplied to the charge switches 1703, 1713, 1740, 1750, 1761, and 1782. The charge signal 5 is supplied to the charge switches 1720, 1730, 1741, 1762, 1783 and 1793.

放電信号1は、放電スイッチ1800〜1803に供給される。放電信号2は、放電スイッチ1820〜1823に供給される。放電信号3は、放電スイッチ1840〜1843に供給される。放電信号4は、放電スイッチ1860〜1863に供給される。放電信号5は、放電スイッチ1880〜1883に供給される。   The discharge signal 1 is supplied to the discharge switches 1800 to 1803. Discharge signal 2 is supplied to discharge switches 1820-1823. The discharge signal 3 is supplied to the discharge switches 1840-1843. The discharge signal 4 is supplied to the discharge switches 1860 to 1863. The discharge signal 5 is supplied to the discharge switches 1880-1883.

電荷移動信号1は、電荷移動スイッチ1600、1603に供給される。電荷移動信号2は、電荷移動スイッチ1620、1623に供給される。電荷移動信号3は、電荷移動スイッチ1640、1643に供給される。電荷移動信号4は、電荷移動スイッチ1660、1663に供給される。電荷移動信号5は、電荷移動スイッチ1680、1683に供給される。   The charge transfer signal 1 is supplied to charge transfer switches 1600 and 1603. The charge transfer signal 2 is supplied to charge transfer switches 1620 and 1623. The charge transfer signal 3 is supplied to charge transfer switches 1640 and 1643. The charge transfer signal 4 is supplied to charge transfer switches 1660 and 1663. The charge transfer signal 5 is supplied to charge transfer switches 1680 and 1683.

MEMS制御信号1は、積分ユニット150−1、4に供給される。MEMS制御信号2は、積分ユニット150−5、8に供給される。MEMS制御信号3は、積分ユニット150−9、12に供給される。MEMS制御信号4は、積分ユニット150−13、16に供給される。MEMS制御信号5は、積分ユニット150−17、20に供給される。   The MEMS control signal 1 is supplied to the integration units 150-1 and 150-4. The MEMS control signal 2 is supplied to the integration units 150-5 and 8. The MEMS control signal 3 is supplied to the integration units 150-9 and 12. The MEMS control signal 4 is supplied to the integration units 150-13 and 16. The MEMS control signal 5 is supplied to the integration units 150-17 and 20.

第1積分ユニットセットは、タイミング1〜4で各コンデンサに充電し、タイミング5においてMEMS制御及び電荷移動を行った後に放電を行う。第5積分ユニットセットは、タイミング2〜5で各コンデンサに充電し、タイミング6においてMEMS制御及び電荷移動を行った後に放電を行う。第4積分ユニットセットは、タイミング3〜6で各コンデンサに充電し、タイミング7においてMEMS制御及び電荷移動を行った後に放電を行う。第3積分ユニットセットは、タイミング4〜7で各コンデンサに充電し、タイミング8においてMEMS制御及び電荷移動を行った後に放電を行う。第2積分ユニットセットは、タイミング5〜8で各コンデンサに充電し、タイミング9においてMEMS制御及び電荷移動を行った後に放電を行う。   The first integration unit set charges each capacitor at timings 1 to 4 and performs discharging after performing MEMS control and charge transfer at timing 5. The fifth integration unit set charges each capacitor at timings 2 to 5 and performs discharging after performing MEMS control and charge transfer at timing 6. The fourth integration unit set charges each capacitor at timings 3 to 6 and performs discharging after performing MEMS control and charge transfer at timing 7. The third integration unit set charges each capacitor at timings 4 to 7, and performs discharging after performing MEMS control and charge transfer at timing 8. The second integration unit set charges each capacitor at timings 5 to 8 and performs discharging after performing MEMS control and charge transfer at timing 9.

図15は、サンプリングフィルタ装置600の各コンデンサにおける充電タイミングを示す図である。図15において、同一の積分ユニットに含まれる2つのコンデンサのうちの一方は、省略されている。   FIG. 15 is a diagram illustrating the charging timing of each capacitor of the sampling filter device 600. In FIG. 15, one of the two capacitors included in the same integration unit is omitted.

図15に示すように、各積分ユニットセットにおいて、連続する5タイミングのうち4つのタイミングで充電が行われる。そして、残り1つのタイミングでMEMS制御及び電荷移動を行った後に、放電が行われる。ここで、1つのタイミングにおいて、MEMS制御及び電荷移動と放電とを行う必要がある。従って、MEMS制御信号、電荷移動信号、及び放電信号は、充電信号の周波数の2倍の周波数成分が必要となる。   As shown in FIG. 15, charging is performed at four timings among five consecutive timings in each integration unit set. Then, after performing MEMS control and charge transfer at the remaining one timing, discharge is performed. Here, at one timing, it is necessary to perform MEMS control and charge transfer and discharge. Therefore, the MEMS control signal, the charge transfer signal, and the discharge signal require a frequency component that is twice the frequency of the charge signal.

また、上記残り1つのタイミングは、第1積分ユニットセット〜第5積分ユニットセットにタイミングをずらして順次訪れる。すなわち、どのタイミングにおいても、第1積分ユニットセット〜第5積分ユニットセットのいずれかの積分ユニットセットが放電している。従って、サンプリングフィルタ装置600は、デシメーションされない信号を出力することができる。因みに、実施の形態1のサンプリングフィルタ装置100では、放電タイミングに関しては、第1積分ユニットセットのタイミング1〜5と第2積分ユニットセットのタイミング5〜9の動作が交互に行われているのと同等であり、4デシメーションされたフィルタ特性が得られている。   Further, the remaining one timing sequentially visits the first integration unit set to the fifth integration unit set while shifting the timing. That is, at any timing, one of the integration unit sets from the first integration unit set to the fifth integration unit set is discharged. Therefore, the sampling filter device 600 can output a signal that is not decimated. Incidentally, in the sampling filter device 100 of the first embodiment, regarding the discharge timing, the operations of the timings 1 to 5 of the first integration unit set and the timings 5 to 9 of the second integration unit set are alternately performed. Equivalent and 4-decimated filter characteristics are obtained.

このように本実施の形態によれば、サンプリングフィルタ装置600に、4タップのそれぞれに対応する4個の積分ユニットから構成される5個の積分ユニットセットを設けた。各積分ユニットセットにおいて、4個の積分ユニットは、連続する5タイミングのうちの4タイミングで順次充電し、残りの1タイミングで一斉に放電する。この放電タイミングは、5個の積分ユニットセットごとに異なっている。すなわち、4個の積分ユニットは、互いにタイミングをずらして順次放電している。   As described above, according to the present embodiment, the sampling filter device 600 is provided with five integration unit sets each including four integration units corresponding to four taps. In each integration unit set, the four integration units are sequentially charged at 4 timings out of 5 consecutive timings, and discharged at the same time at the remaining 1 timing. This discharge timing is different for each of the five integration unit sets. That is, the four integration units are sequentially discharged at different timings.

なお、MEMS制御信号、電荷移動信号、及び放電信号の周波数と、充電信号の周波数とを同じ周波数とすることもできる。この場合には、サンプリングフィルタ装置は、4つの積分ユニット150から構成される積分ユニットセットを6個有する。こうすることで、MEMS制御信号及び電荷移動信号と放電信号とにそれぞれ1つのタイミングを割り当てることができる。   Note that the frequency of the MEMS control signal, the charge transfer signal, and the discharge signal may be the same as the frequency of the charge signal. In this case, the sampling filter device has six integration unit sets each including four integration units 150. In this way, one timing can be assigned to each of the MEMS control signal, the charge transfer signal, and the discharge signal.

具体的な制御は、次のとおりである。第1積分ユニットセットは、タイミング1〜4で各コンデンサに充電し、タイミング5においてMEMS制御及び電荷移動を行い、タイミング6において放電を行う(タイミング7以降は、タイミング1〜6を繰り返す)。第6積分ユニットセットは、タイミング2〜5で各コンデンサに充電し、タイミング6においてMEMS制御及び電荷移動を行い、タイミング7において放電を行う(タイミング8以降は、タイミング2〜7を繰り返す)。第5積分ユニットセットは、タイミング3〜6で各コンデンサに充電し、タイミング7においてMEMS制御及び電荷移動を行い、タイミング8において放電を行う(タイミング9以降は、タイミング3〜8を繰り返す)。第4積分ユニットセットは、タイミング4〜7で各コンデンサに充電し、タイミング8においてMEMS制御及び電荷移動を行い、タイミング9において放電を行う(タイミング10以降は、タイミング4〜9を繰り返す)。第3積分ユニットセットは、タイミング5〜8で各コンデンサに充電し、タイミング9においてMEMS制御及び電荷移動を行い、タイミング10において放電を行う(タイミング11以降は、タイミング5〜10を繰り返す)。第2積分ユニットセットは、タイミング6〜9で各コンデンサに充電し、タイミング10においてMEMS制御及び電荷移動を行い、タイミング11において放電を行う(タイミング12以降は、タイミング6〜11を繰り返す)。   Specific control is as follows. The first integration unit set charges each capacitor at timings 1 to 4, performs MEMS control and charge transfer at timing 5, and discharges at timing 6 (after timing 7, timings 1 to 6 are repeated). The sixth integration unit set charges each capacitor at timings 2 to 5, performs MEMS control and charge transfer at timing 6, and discharges at timing 7 (after timing 8, timings 2 to 7 are repeated). The fifth integration unit set charges each capacitor at timings 3 to 6, performs MEMS control and charge transfer at timing 7, and discharges at timing 8 (from timing 9 onward, timings 3 to 8 are repeated). The fourth integration unit set charges each capacitor at timings 4 to 7, performs MEMS control and charge transfer at timing 8, and discharges at timing 9 (after timing 10 and after, timings 4 to 9 are repeated). The third integration unit set charges each capacitor at timings 5 to 8, performs MEMS control and charge transfer at timing 9, and discharges at timing 10 (after timing 11 and after, timings 5 to 10 are repeated). The second integration unit set charges each capacitor at timings 6 to 9, performs MEMS control and charge transfer at timing 10, and discharges at timing 11 (from timing 12 onward, timings 6 to 11 are repeated).

以上をまとめると、サンプリングフィルタ装置に、m(mは自然数)タップのそれぞれに対応するm個の積分ユニットから構成される積分ユニットセットを少なくともm+1個設け、m+1個の積分ユニットセットは、積分した受信信号を互いにタイミングをずらして順次放出する。   In summary, the sampling filter device is provided with at least m + 1 integration unit sets each including m integration units corresponding to m (m is a natural number) tap, and the m + 1 integration unit sets are integrated. Received signals are sequentially emitted at different timings.

こうすることで、どのタイミングにおいても、第1積分ユニットセット〜第m積分ユニットセットのいずれかの積分ユニットセットが放電しているので、サンプリングフィルタ装置は、デシメーションされないフィルタ特性を得ることができる。   By doing so, since any integration unit set of the first integration unit set to the m-th integration unit set is discharged at any timing, the sampling filter device can obtain a filter characteristic that is not decimated.

またなお、以上説明したデシメーションを行わない構成は、図8に示した実施の形態2のサンプリングフィルタ装置200にも適用できる。   In addition, the configuration that does not perform decimation as described above can also be applied to the sampling filter device 200 of the second embodiment shown in FIG.

(他の実施の形態)
(1)実施の形態2では、電荷移動処理により、1次のIIRフィルタ特性と4タップのFIRフィルタ特性とが組み合わされたフィルタ特性の調整を実現した。これに対して、図16に示すようにコンデンサ2110をMEMS構造とすることによっても、フィルタ特性を調整することができる。
(Other embodiments)
(1) In the second embodiment, adjustment of the filter characteristic in which the first-order IIR filter characteristic and the 4-tap FIR filter characteristic are combined is realized by the charge transfer process. On the other hand, the filter characteristics can also be adjusted by making the capacitor 2110 have a MEMS structure as shown in FIG.

図16に示すように、サンプリングフィルタ装置500は、コンデンサ2110を有する。このコンデンサ2110の容量は、Cである。また、サンプリングフィルタ装置500は、コンデンサ1501、1502、1505、1506、1520、1523、1524、1527を有する。コンデンサ1501、1502、1505、1506、1520、1523、1524、1527のそれぞれの容量は、Cである。コンデンサ1501、1502、1505、1506、1520、1523、1524、1527は、並列に設けられている。 As shown in FIG. 16, the sampling filter device 500 includes a capacitor 2110. Capacitance of the capacitor 2110 is C 2. The sampling filter device 500 includes capacitors 1501, 1502, 1505, 1506, 1520, 1523, 1524, and 1527. Each of the capacitance of the capacitor 1501,1502,1505,1506,1520,1523,1524,1527 is C 1. Capacitors 1501, 1502, 1505, 1506, 1520, 1523, 1524, and 1527 are provided in parallel.

すなわち、サンプリングフィルタ装置500は、上述のサンプリングフィルタ装置200と比較すると、コンデンサ1500、1510、1503、1513、1504、1514、1507、1517の代わりに、コンデンサ1501、1502、1505、1506と同じ容量のコンデンサ1520、1523、1524、1527を有している。   That is, the sampling filter device 500 has the same capacity as the capacitors 1501, 1502, 1505, and 1506 instead of the capacitors 1500, 1510, 1503, 1513, 1504, 1514, 1507, and 1517, as compared with the sampling filter device 200 described above. Capacitors 1520, 1523, 1524, and 1527 are included.

この構成を持つサンプリングフィルタ装置500を図17に示す制御信号で制御すると、サンプリングフィルタ装置500は、電荷移動処理を除いてサンプリングフィルタ装置200と同じ動作をする。   When the sampling filter device 500 having this configuration is controlled by the control signal shown in FIG. 17, the sampling filter device 500 performs the same operation as the sampling filter device 200 except for the charge transfer process.

すなわち、コンデンサ1520、1501、1502、1523は、充電信号1〜4に基づいて充電スイッチ1720、1701、1702、1723が順次オンすることにより、コンデンサ2110と順次接続され、コンデンサ2110と電荷をシェアする。   That is, the capacitors 1520, 1501, 1502, and 1523 are sequentially connected to the capacitor 2110 when the charge switches 1720, 1701, 1702, and 1723 are sequentially turned on based on the charge signals 1 to 4, and share charge with the capacitor 2110 .

また、コンデンサ1524、1505、1506、1527は、充電信号5〜8に基づいて充電スイッチ1724、1705、1706、1727が順次オンすることにより、コンデンサ2110と順次接続され、コンデンサ2110と電荷をシェアする。   Capacitors 1524, 1505, 1506, and 1527 are sequentially connected to capacitor 2110 and share electric charge with capacitor 2110 when charging switches 1724, 1705, 1706, and 1727 are sequentially turned on based on charging signals 5 to 8. .

そして、コンデンサ1524、1505、1506、1527が順次電荷を蓄積している期間に、コンデンサ1520、1501、1502、1523は、既に蓄積した電荷を同時に放出する。   In the period in which the capacitors 1524, 1505, 1506, and 1527 sequentially accumulate charges, the capacitors 1520, 1501, 1502, and 1523 simultaneously discharge the accumulated charges.

以上説明したサンプリングフィルタ装置500の構成および動作によれば、コンデンサの容量は全て同じであるため、FIRフィルタ特性を示す伝達関数のαは1.0で固定である。しかしながら、MEMS構造を有するコンデンサ2110の容量を調整することにより、CとCの関係を変化させることができるので、フィルタ特性を変更することができる。 According to the configuration and operation of the sampling filter device 500 described above, since the capacitors all have the same capacitance, α of the transfer function indicating the FIR filter characteristics is fixed at 1.0. However, by adjusting the capacitance of the capacitor 2110 having the MEMS structure, the relationship between C 1 and C 2 can be changed, so that the filter characteristics can be changed.

(2)また逆に、サンプリングフィルタ装置500において、コンデンサ2110の容量を固定とし、コンデンサ1501、1502、1505、1506、1520、1523、1524、1527がMEMS構造を有する場合も、フィルタ特性を変更することができる。なぜならば、MEMS構造を有するコンデンサ1501、1502、1505、1506、1520、1523、1524、1527の容量を調整することにより、CとCの関係を変化させることができるからである。 (2) Conversely, in the sampling filter device 500, the capacitance of the capacitor 2110 is fixed, and the filter characteristics are also changed when the capacitors 1501, 1502, 1505, 1506, 1520, 1523, 1524, and 1527 have a MEMS structure. be able to. This is because the relationship between C 1 and C 2 can be changed by adjusting the capacitance of the capacitors 1501, 1502, 1505, 1506, 1520, 1523, 1524, and 1527 having the MEMS structure.

本発明の離散フィルタ無線通信装置は、フィルタ特性を柔軟に調整することができるものとして有用である。   The discrete filter wireless communication apparatus of the present invention is useful as one that can adjust the filter characteristics flexibly.

本発明の実施の形態1に係るサンプリングフィルタ装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the sampling filter apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の制御部が生成する各制御信号のタイミングチャートTiming chart of each control signal generated by the control unit of FIG. 図1のサンプリングフィルタ装置が実現するフィルタ特性を示す図The figure which shows the filter characteristic which the sampling filter apparatus of FIG. 1 implement | achieves MEMS構造を有するコンデンサで電荷を移動する方法の説明に供する図The figure which uses for the description of the method of moving an electric charge with the capacitor | condenser which has a MEMS structure MEMS構造を有するコンデンサで電荷を移動する方法の説明に供する図The figure which uses for the description of the method of moving an electric charge with the capacitor | condenser which has a MEMS structure MEMS構造を有するコンデンサで電荷を移動する方法の説明に供する図The figure which uses for the description of the method of moving an electric charge with the capacitor | condenser which has a MEMS structure MEMS構造を有するコンデンサで電荷を移動する方法の説明に供する図The figure which uses for the description of the method of moving an electric charge with the capacitor | condenser which has a MEMS structure 実施の形態2のサンプリングフィルタ装置の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a sampling filter device according to a second embodiment. 図8のサンプリングフィルタ装置が実現するフィルタ特性を示す図The figure which shows the filter characteristic which the sampling filter apparatus of FIG. 8 implement | achieves 実施の形態3の無線通信装置の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication apparatus according to a third embodiment. 図10のバッファ部の構成を示す図The figure which shows the structure of the buffer part of FIG. 実施の形態4の無線通信装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication apparatus according to a fourth embodiment. 実施の形態5に係るサンプリングフィルタ装置の構成を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a sampling filter device according to a fifth embodiment. 図13の制御部が生成する各制御信号のタイミングチャートTiming chart of each control signal generated by the control unit of FIG. 図13の各コンデンサにおける充電タイミングを示す図The figure which shows the charge timing in each capacitor | condenser of FIG. 他の実施の形態のサンプリングフィルタ装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the sampling filter apparatus of other embodiment 他の実施の形態のサンプリングフィルタ装置が制御される制御信号のタイミングチャートTiming chart of control signal for controlling sampling filter device of other embodiment 従来のサンプリングフィルタ装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the conventional sampling filter apparatus

符号の説明Explanation of symbols

100、200、500、600 サンプリングフィルタ装置
110 アンテナ
120 電圧電流変換部
130 サンプリングスイッチ
140 制御部
150 積分ユニット
300、400 無線通信装置
301、401 サンプリングフィルタ部
302、402 バッファ部
303、403、405 A/D部
304、404、406 ベースバンド部
407 スイッチ
1500、1501、1502、1503、1504、1505、1506、1507、1510、1513、1514、1517、1520、1521、1522、1523、1527、1530、1533、1540、1541、1542、1543、1550、1553、1560、1561、1562、1563、1570、1573、1580、1581、1582、1583、1590、1593、2110、2120 コンデンサ
1600、1603、1604、1607、1620、1623、1640、1643、1660、1663、1680、1683 電荷移動スイッチ
1700、1701、1702、1703、1704、1705、1706、1707、1710、1713、1714、1717、1720、1721、1722、1723、1730、1733、1740、1741、1742、1743、1750、1753、1760、1761、1762、1763、1770、1773、1780、1781、1782、1783、1790、1793 充電スイッチ
1800、1801、1802、1803、1804、1805、1806、1807、1820、1821、1822、1823、1840、1841、1842、1843、1860、1861、1862、1863、1880、1881、1882、1883 放電スイッチ
1900 リセットスイッチ
2000、2001、2002、2003、2006 電極
2004 誘電体
5000 オペアンプ
100, 200, 500, 600 Sampling filter device 110 Antenna 120 Voltage-current conversion unit 130 Sampling switch 140 Control unit 150 Integration unit 300, 400 Wireless communication device 301, 401 Sampling filter unit 302, 402 Buffer unit 303, 403, 405 A / D part 304, 404, 406 Baseband part 407 Switch 1500, 1501, 1502, 1503, 1504, 1505, 1506, 1507, 1510, 1513, 1514, 1517, 1520, 1521, 1522, 1523, 1527, 1530, 1533, 1540, 1541, 1542, 1543, 1550, 1553, 1560, 1561, 1562, 1563, 1570, 1573, 1580, 1581, 1582, 583, 1590, 1593, 2110, 2120 Capacitors 1600, 1603, 1604, 1607, 1620, 1623, 1640, 1643, 1660, 1663, 1680, 1683 Charge transfer switches 1700, 1701, 1702, 1703, 1704, 1705, 1706, 1707, 1710, 1713, 1714, 1717, 1720, 1721, 1722, 1723, 1730, 1733, 1740, 1741, 1742, 1743, 1750, 1753, 1760, 1761, 1762, 1863, 1770, 1773, 1780, 1781, 1782, 1783, 1790, 1793 Charge switch 1800, 1801, 1802, 1803, 1804, 1805, 1806, 1807, 1820, 1821, 822,1823,1840,1841,1842,1843,1860,1861,1862,1863,1880,1881,1882,1883 discharge switch 1900 reset switch 2000,2001,2002,2003,2006 electrode 2004 dielectric 5000 op

Claims (7)

受信信号を入力し、入力した受信信号を積分して放出することにより、m(mは自然数)タップのFIRフィルタ特性又は当該FIRフィルタ特性を含むフィルタ特性を実現するサンプリングフィルタであって、
前記mタップのそれぞれに対応するm個の積分ユニットを含み、
前記m個の積分ユニットのうち、少なくとも一部の積分ユニットは、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)構造を有する積分器を含む、サンプリングフィルタ。
A sampling filter that realizes a filter characteristic including an FIR filter characteristic of an m (m is a natural number) tap or an FIR filter characteristic by inputting the received signal and integrating and emitting the received signal.
M integration units corresponding to each of the m taps,
A sampling filter in which at least some of the m integration units include an integrator having a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) structure.
前記積分器と並列に接続される第2積分器を有し、
前記積分器と前記第2積分器のそれぞれが受信信号を積分し、
前記積分器は、前記MEMS構造を有する積分器の容量値を調整することにより、前記積分器が積分した受信信号の一部を前記第2積分器に移動させ、
前記移動後に前記積分器に残留している受信信号を放出する、
請求項1に記載のサンプリングフィルタ。
A second integrator connected in parallel with the integrator;
Each of the integrator and the second integrator integrates the received signal;
The integrator moves a part of the reception signal integrated by the integrator to the second integrator by adjusting a capacitance value of the integrator having the MEMS structure,
Emitting the received signal remaining in the integrator after the movement;
The sampling filter according to claim 1.
前記積分器と並列に接続される第2積分器を有し、
前記積分器と前記第2積分器のそれぞれが受信信号を積分し、
前記第2積分器は、前記MEMS構造を有する積分器の容量値を調整することにより、前記第2積分器が積分した受信信号の一部を前記積分器に移動させ、
前記移動後に前記第2積分器に残留している受信信号を放出する、
請求項1に記載のサンプリングフィルタ。
A second integrator connected in parallel with the integrator;
Each of the integrator and the second integrator integrates the received signal;
The second integrator moves a part of the reception signal integrated by the second integrator to the integrator by adjusting a capacitance value of the integrator having the MEMS structure,
Emitting the received signal remaining in the second integrator after the movement;
The sampling filter according to claim 1.
前記積分器と前記第2積分器の間に設けられ両積分器間の導通状態を切り替える切り替えスイッチを有し、
前記切り替えスイッチは、前記積分された受信信号を移動させる際に両積分器間をオン状態(導通)とし、前記積分された受信信号の移動後で且つ前記残留している受信信号の放出前に両積分器間をオフ状態(非導通)とする、
請求項2又は請求項3のいずれかに記載のサンプリングフィルタ。
A changeover switch that is provided between the integrator and the second integrator and switches a conduction state between the two integrators;
When the integrated received signal is moved, the changeover switch turns on between both integrators (conduction), and after the integrated received signal is moved and before the remaining received signal is released. The both integrators are turned off (non-conducting).
The sampling filter according to claim 2 or 3.
周波数が同じで位相が異なる複数の制御信号を生成する制御信号生成部と、
受信信号を積分する2m個(mは自然数)の積分ユニットと、
を有し、
前記2m個の積分ユニットのそれぞれは、前記複数の制御信号に基づいて互いに異なるタイミングで前記受信信号を積分し、
前記2m個の積分ユニットは、積分した受信信号を放出するタイミングに応じて2のグループに分けられ、前記2つのグループから選択される1つのグループを構成するm個の積分ユニットに前記受信信号を積分する期間の少なくとも一部と、前記選択された1つのグループ以外の他のグループを構成するm個の積分ユニットから、前記期間よりも前の期間に積分された受信信号を放出する期間とが時間的に一致するように、前記積分された受信信号を放出する、サンプリングフィルタであって、
前記2つのグループのそれぞれに属するm個の積分ユニットのうちの一部の積分ユニットは、
受信信号を積分する第1積分器と、
前記第1積分器と並列に接続される第2積分器と、
前記第1積分器と前記第2積分器の間に設けられ両積分器間の導通状態を切り替える切り替えスイッチとを有し、
前記両積分器の少なくともいずれか一方は、MEMS構造を有し、
前記両積分器で受信信号を積分した後に、前記切り替えスイッチをオン状態にすると共に、前記両積分器のうちMEMS構造を有する積分器の容量値を変化させることにより、前記積分した受信信号を両積分器間で移動させ、さらに前記切り替えスイッチをオン状態からオフ状態に切り替えた後に、前記第1積分器に残留している受信信号を放出する、サンプリングフィルタ。
A control signal generation unit for generating a plurality of control signals having the same frequency and different phases;
2m (m is a natural number) integration units for integrating received signals;
Have
Each of the 2m integrating units integrates the received signal at different timings based on the plurality of control signals,
The 2m integration units are divided into two groups according to the timing of emitting the integrated reception signal, and the reception signals are supplied to the m integration units constituting one group selected from the two groups. And at least a part of a period to integrate, and a period in which a reception signal integrated in a period before the period is emitted from m integration units constituting another group other than the selected one group. A sampling filter that emits the integrated received signal to match in time;
Some integration units of m integration units belonging to each of the two groups are:
A first integrator for integrating the received signal;
A second integrator connected in parallel with the first integrator;
A change-over switch provided between the first integrator and the second integrator and for switching a conduction state between the two integrators;
At least one of the integrators has a MEMS structure,
After integrating the reception signals with both integrators, the changeover switch is turned on, and the capacitance value of the integrator having the MEMS structure of the two integrators is changed to change both of the integrated reception signals. A sampling filter that discharges a reception signal remaining in the first integrator after moving between integrators and further switching the changeover switch from an on state to an off state.
請求項1に記載のサンプリングフィルタと、
前記サンプリングフィルタで積分された受信信号を電圧値に変換し、当該電圧値を出力するバッファ部と、
前記バッファ部から出力されるアナログ信号をデジタル化するA/D部と、
前記A/D部でデジタル化された信号に対して復調処理を行うベースバンド部と、
を有する無線通信装置。
A sampling filter according to claim 1;
A buffer unit that converts the received signal integrated by the sampling filter into a voltage value and outputs the voltage value;
An A / D unit for digitizing an analog signal output from the buffer unit;
A baseband unit that performs demodulation processing on the signal digitized by the A / D unit;
A wireless communication device.
複数の無線通信方式に対応可能な無線通信装置であって、
請求項1に記載のサンプリングフィルタと、
前記複数の無線方式に応じて、前記サンプリングフィルタの出力信号のベースバンド処理を行うベースバンド処理部と、
を具備する無線通信装置。
A wireless communication device capable of supporting a plurality of wireless communication methods,
A sampling filter according to claim 1;
A baseband processing unit that performs baseband processing of an output signal of the sampling filter according to the plurality of wireless systems;
A wireless communication apparatus comprising:
JP2008173730A 2007-07-18 2008-07-02 Sampling filter and wireless communication device Expired - Fee Related JP5089505B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008173730A JP5089505B2 (en) 2007-07-18 2008-07-02 Sampling filter and wireless communication device
US12/172,816 US8380781B2 (en) 2007-07-18 2008-07-14 Sampling filter and radio communication apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007187591 2007-07-18
JP2007187591 2007-07-18
JP2008173730A JP5089505B2 (en) 2007-07-18 2008-07-02 Sampling filter and wireless communication device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009044727A true JP2009044727A (en) 2009-02-26
JP5089505B2 JP5089505B2 (en) 2012-12-05

Family

ID=40444903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008173730A Expired - Fee Related JP5089505B2 (en) 2007-07-18 2008-07-02 Sampling filter and wireless communication device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5089505B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008080442A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Toshiba Corp Electronic component and its manufacturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008080442A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Toshiba Corp Electronic component and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5089505B2 (en) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7450046B2 (en) Delta-sigma modulator and A/D converter
US8380781B2 (en) Sampling filter and radio communication apparatus
CN101331682B (en) Sampling filter
US20110013736A1 (en) Sampling filter device
EP1876707A1 (en) Charge domain filter device
CN107863961B (en) Method and apparatus for reducing dielectric absorption in successive approximation analog-to-digital converter
JP2008072362A (en) Delta-sigma a/d converter
JP5121069B2 (en) Sampling filter device and wireless communication device
CN108365747B (en) Switching capacitor DC-DC converter circuit and method for generating the same
JP5258559B2 (en) Discrete filter, sampling mixer and radio apparatus
JP2001237706A (en) Δς-type a/d converter
JP5089505B2 (en) Sampling filter and wireless communication device
EP2998755A1 (en) Signal monitoring systems
US20090051422A1 (en) Filter Device
JP5038069B2 (en) Filter circuit and communication semiconductor device using the same
JP2008005477A (en) Mixer having frequency selection function
JP5515743B2 (en) Voltage-current converter, differentiation circuit, integration circuit, filter circuit, and voltage-current conversion method using the same
JP5279141B2 (en) Sampling filter device
JP2008219413A (en) Variable filter
JP2007288553A (en) Switched capacitor circuit
JPH09266628A (en) Charging/discharging apparatus
JP2010141584A (en) Sampling filter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120612

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120726

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120821

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120911

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5089505

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees