JP2011155387A - Integrated circuit device and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積回路装置及び電子機器等に関する。 The present invention relates to an integrated circuit device, an electronic device, and the like.
近年、無線通信の分野において、限られた周波数帯を効率良く利用する無線通信方式として、周波数ホッピング方式が注目されている。この周波数ホッピング方式では、搬送周波数を頻繁に変化させるため、搬送周波数を切り換える毎に、受信回路及び送信回路のキャリブレーションを行うことが難しいという問題がある。 In recent years, in the field of wireless communication, a frequency hopping method has attracted attention as a wireless communication method that efficiently uses a limited frequency band. In this frequency hopping method, since the carrier frequency is frequently changed, there is a problem that it is difficult to calibrate the reception circuit and the transmission circuit every time the carrier frequency is switched.
この課題に対して例えば特許文献1には、受信側の復調信号処理回路を校正するためのテスト信号を生成し、送信回路が送信する手法が開示されている。
For example,
しかしながらこの手法では、広い範囲の周波数に対応することが難しいなどの課題があった。 However, this method has a problem that it is difficult to cope with a wide range of frequencies.
本発明の幾つかの態様によれば、自己の送信信号を用いてキャリブレーションができる集積回路装置及び電子機器等を提供できる。 According to some embodiments of the present invention, it is possible to provide an integrated circuit device, an electronic device, and the like that can be calibrated using their own transmission signals.
本発明の一態様は、アンテナへ送信信号を出力する送信回路と、受信側インダクター及び受信側キャパシターを含む受信側増幅回路を有し、前記アンテナからの受信信号が入力される受信回路と、制御回路とを含み、前記送信回路は、キャリブレーション期間に、キャリブレーション用送信信号を送信し、前記受信回路は、前記キャリブレーション期間に、前記キャリブレーション用送信信号を受信し、前記制御回路は、前記キャリブレーション期間に、前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定する集積回路装置に関係する。 One embodiment of the present invention includes a transmission circuit that outputs a transmission signal to an antenna, a reception-side amplifier circuit that includes a reception-side inductor and a reception-side capacitor, and a reception circuit that receives the reception signal from the antenna; The transmission circuit transmits a calibration transmission signal during a calibration period, the reception circuit receives the calibration transmission signal during the calibration period, and the control circuit includes: The present invention relates to an integrated circuit device that sets at least one of an inductance value of the reception-side inductor and a capacitance value of the reception-side capacitor during the calibration period.
本発明の一態様によれば、受信回路は、キャリブレーション期間に、送信回路からのキャリブレーション用送信信号を受けて、受信側インダクターのインダクタンス値及び受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、キャリブレーション用送信信号を生成するための特別の回路が不要になるから、回路構成を簡素にすることができ、また消費電力を低減することができる。 According to an aspect of the present invention, the reception circuit receives a calibration transmission signal from the transmission circuit and sets at least one of the inductance value of the reception-side inductor and the capacitance value of the reception-side capacitor during the calibration period. be able to. As a result, a special circuit for generating a calibration transmission signal is not required, so that the circuit configuration can be simplified and power consumption can be reduced.
また本発明の一態様では、前記受信回路は、前記受信側増幅回路での増幅信号の電圧振幅を検出する受信側振幅検出回路を含み、前記制御回路は、前記受信側振幅検出回路の検出結果に基づいて前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定し、前記増幅信号の電圧振幅値を極大値に近づける処理を行ってもよい。 In one embodiment of the present invention, the reception circuit includes a reception-side amplitude detection circuit that detects a voltage amplitude of an amplified signal in the reception-side amplification circuit, and the control circuit is a detection result of the reception-side amplitude detection circuit. Based on the above, it is possible to set at least one of the inductance value of the receiving-side inductor and the capacitance value of the receiving-side capacitor, and perform a process of bringing the voltage amplitude value of the amplified signal close to the maximum value.
このようにすれば、受信側増幅回路からの増幅信号の電圧振幅を極大値に近づけるように、受信側インダクターのインダクタンス値及び受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや温度、電源電圧等の変動などによる影響を低減し、安定した増幅効率の良い集積回路装置を実現することが可能になる。 In this way, at least one of the inductance value of the reception-side inductor and the capacitance value of the reception-side capacitor can be set so that the voltage amplitude of the amplified signal from the reception-side amplifier circuit approaches the maximum value. As a result, it is possible to reduce the influence of manufacturing variations, temperature, power supply voltage, and the like, and to realize a stable integrated circuit device with high amplification efficiency.
また本発明の一態様では、前記受信側増幅回路は、入力信号を増幅する増幅用トランジスターを含み、前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方が可変に設定されてもよい。 In the aspect of the invention, the reception-side amplifier circuit includes an amplification transistor that amplifies an input signal, and at least one of an inductance value of the reception-side inductor and a capacitance value of the reception-side capacitor is variably set. Also good.
このようにすれば、受信側キャパシターと受信側インダクターを含むLC負荷回路の共振周波数を可変に設定することができるから、受信側増幅回路の周波数特性を可変に設定することができる。 In this way, the resonance frequency of the LC load circuit including the reception-side capacitor and the reception-side inductor can be variably set, so that the frequency characteristic of the reception-side amplifier circuit can be variably set.
また本発明の一態様では、前記受信側キャパシターは、第1の電源ノードと制御ノードとの間に設けられる第1のキャパシターと、前記制御ノードと前記増幅用トランジスターの出力ノードとの間に設けられる第2のキャパシターとにより構成され、前記第1のキャパシターは、前記制御ノードの電圧によりキャパシタンス値が可変に設定され、前記受信側インダクターは、前記出力ノードと第2の電源ノードとの間に設けられてもよい。 In one embodiment of the present invention, the reception-side capacitor is provided between a first capacitor provided between a first power supply node and a control node, and between the control node and an output node of the amplification transistor. The capacitance value of the first capacitor is variably set by the voltage of the control node, and the receiving inductor is interposed between the output node and the second power supply node. It may be provided.
このようにすれば、制御ノードの電圧により第1のキャパシターのキャパシタンス値を可変に設定することができるから、受信側キャパシターと受信側インダクターを含むLC負荷回路の共振周波数を可変に設定することができる。 In this way, the capacitance value of the first capacitor can be variably set according to the voltage of the control node, so that the resonance frequency of the LC load circuit including the reception side capacitor and the reception side inductor can be variably set. it can.
また本発明の一態様では、前記受信側増幅回路は、前記増幅用トランジスターに電流を流すための可変電流源を含み、前記制御回路は、前記受信側振幅検出回路の検出結果に基づいて、前記可変電流源の電流値を設定する制御を行ってもよい。 In the aspect of the invention, the reception-side amplifier circuit includes a variable current source for causing a current to flow through the amplification transistor, and the control circuit is configured based on a detection result of the reception-side amplitude detection circuit. Control for setting the current value of the variable current source may be performed.
このようにすれば、制御回路は、受信側振幅検出回路の検出結果に基づいて、増幅用トランジスターに流れる電流値を設定することができる。 In this way, the control circuit can set the value of the current flowing through the amplification transistor based on the detection result of the reception-side amplitude detection circuit.
また本発明の一態様では、前記制御回路は、前記送信回路の搬送波の周波数が変化する毎に、前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定してもよい。 In one embodiment of the present invention, the control circuit may set at least one of an inductance value of the reception-side inductor and a capacitance value of the reception-side capacitor every time the frequency of the carrier wave of the transmission circuit changes. .
このようにすれば、複数の搬送周波数を用いる無線通信方式において、搬送周波数を切り換える毎に、受信側インダクターのインダクタンス値及び受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定して、受信側増幅回路からの増幅信号の電圧振幅を極大値に近づけることができる。その結果、例えば周波数ホッピング方式などの周波数を頻繁に変化させる無線方式においても、安定した増幅効率の良い無線通信を実現することなどが可能になる。 In this way, in a wireless communication system using a plurality of carrier frequencies, each time the carrier frequency is switched, at least one of the inductance value of the reception-side inductor and the capacitance value of the reception-side capacitor is set, and the reception-side amplifier circuit The voltage amplitude of the amplified signal can be made close to the maximum value. As a result, stable wireless communication with high amplification efficiency can be realized even in a wireless system that frequently changes the frequency, such as a frequency hopping system.
また本発明の一態様では、前記送信回路は、送信側インダクター及び送信側キャパシターを有する送信側増幅回路を含み、前記制御回路は、前記キャリブレーション期間に、前記送信側インダクターのインダクタンス値及び前記送信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定してもよい。 In one embodiment of the present invention, the transmission circuit includes a transmission side amplifier circuit having a transmission side inductor and a transmission side capacitor, and the control circuit includes the inductance value of the transmission side inductor and the transmission during the calibration period. At least one of the capacitance values of the side capacitors may be set.
このようにすれば、送信側増幅回路の増幅信号の電圧振幅を極大値に近づけるように、送信側インダクターのインダクタンス値及び送信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや温度、電源電圧等の変動などによる影響を低減し、安定した増幅効率の良い集積回路装置を実現することができる。 In this way, at least one of the inductance value of the transmission-side inductor and the capacitance value of the transmission-side capacitor can be set so that the voltage amplitude of the amplified signal of the transmission-side amplifier circuit approaches a maximum value. As a result, it is possible to reduce an influence due to manufacturing variations, temperature, power supply voltage, and the like, and to realize a stable integrated circuit device with high amplification efficiency.
また本発明の一態様では、前記制御回路は、前記キャリブレーション期間での前記キャリブレーション用送信信号の振幅を、通常無線送信期間での送信信号の振幅よりも小さくする制御を行ってもよい。 In the aspect of the invention, the control circuit may perform control so that the amplitude of the calibration transmission signal in the calibration period is smaller than the amplitude of the transmission signal in the normal wireless transmission period.
このようにすれば、キャリブレーション期間に受信回路が受ける信号の振幅を、通常無線送信期間の送信信号の振幅よりも小さくすることができるから、過大な振幅の信号により受信側増幅回路が飽和することなどを防止することができる。また、キャリブレーション期間において、必要以上の電力による送信を抑えることができるから、消費電力を低減し、さらに他の無線機器への干渉を低減することなどが可能になる。 In this way, the amplitude of the signal received by the receiving circuit during the calibration period can be made smaller than the amplitude of the transmission signal during the normal wireless transmission period, so that the receiving-side amplifier circuit is saturated by an excessively large signal. Can be prevented. In addition, since transmission with more power than necessary can be suppressed in the calibration period, it is possible to reduce power consumption and further reduce interference with other wireless devices.
本発明の他の態様は、アンテナへ送信信号を出力する送信回路と、前記アンテナからの受信信号が入力される受信回路と、制御回路とを含み、前記送信回路は、キャリブレーション期間に、キャリブレーション用送信信号を送信し、前記受信回路は、前記キャリブレーション期間に、前記キャリブレーション用送信信号を受信し、前記制御回路は、前記キャリブレーション期間での前記キャリブレーション用送信信号の振幅を、通常無線送信期間での送信信号の振幅よりも小さくする制御を行う集積回路装置に関係する。 Another aspect of the present invention includes a transmission circuit that outputs a transmission signal to an antenna, a reception circuit that receives a reception signal from the antenna, and a control circuit. The transmission circuit is calibrated during a calibration period. A transmission signal for calibration, the reception circuit receives the calibration transmission signal during the calibration period, and the control circuit determines the amplitude of the calibration transmission signal during the calibration period, The present invention relates to an integrated circuit device that performs control to make it smaller than the amplitude of a transmission signal in a normal wireless transmission period.
本発明の他の態様によれば、受信回路は、キャリブレーション期間に、送信回路からのキャリブレーション用送信信号を受けて、受信回路のキャリブレーションを行うことができる。その結果、キャリブレーション用送信信号を生成するための特別の回路が不要になるから、回路構成を簡素にすることができ、また消費電力を低減することができる。さらにキャリブレーション期間に受信回路が受ける信号の振幅を、通常無線送信期間の送信信号の振幅よりも小さくすることができるから、過大な振幅の信号により受信回路が飽和することなどを防止することができる。 According to another aspect of the present invention, the reception circuit can calibrate the reception circuit by receiving a calibration transmission signal from the transmission circuit during the calibration period. As a result, a special circuit for generating a calibration transmission signal is not required, so that the circuit configuration can be simplified and power consumption can be reduced. Furthermore, since the amplitude of the signal received by the receiving circuit during the calibration period can be made smaller than the amplitude of the transmitting signal during the normal wireless transmission period, it is possible to prevent the receiving circuit from being saturated by an excessively large signal. it can.
本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の集積回路装置を含む電子機器に関係する。 Another aspect of the present invention relates to an electronic apparatus including the integrated circuit device described above.
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.
1.基本的な構成例
図1に本実施形態の集積回路装置の基本的な構成例を示す。本実施形態の集積回路装置は、受信回路200、送信回路300、制御回路350を含む。受信回路200は、アンテナ360からの受信信号が入力され、受信側増幅回路230、周波数変換回路240、フィルター250、受信側振幅検出回路260、復調回路270を含む。また受信側増幅回路230は、受信側インダクター及び受信側キャパシターを含む。送信回路300は、アンテナ360へ送信信号を出力し、送信側増幅回路310、変調回路320、発振回路(PLL回路)330、送信側振幅検出回路340を含む。また、送信側増幅回路310は、送信側インダクター及び送信側キャパシターを含む。なお、本実施形態の集積回路装置は図1の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
1. Basic Configuration Example FIG. 1 shows a basic configuration example of the integrated circuit device of this embodiment. The integrated circuit device of this embodiment includes a
周波数変換回路240は、受信周波数から中間周波数へ周波数変換を行う。フィルター250は、不要な周波数成分を除去して所望の信号を出力する。復調回路270は、所望波の信号を復調して必要なデータを取り出す。
The
発振回路(PLL回路)330は、基準クロックから必要な周波数(搬送波周波数など)の信号を生成する。変調回路320は送信データに基づいて搬送波を変調(例えば周波数変調)する。
The oscillation circuit (PLL circuit) 330 generates a signal having a necessary frequency (such as a carrier wave frequency) from the reference clock. The
制御回路350は、無線通信の制御処理や集積回路装置100の外部の回路(ホストなど)とのデータ通信を行う。特に本実施形態の集積回路装置では、以下に述べるように、キャリブレーション期間において、受信側振幅検出回路260の検出結果に基づいて、受信側増幅回路230のキャリブレーションなどの制御処理を行う。
The
送信回路300は、キャリブレーション期間に、キャリブレーション用送信信号を送信し、受信回路200は、キャリブレーション期間に、キャリブレーション用送信信号を受信する。制御回路350は、キャリブレーション期間に、受信側インダクターのインダクタンス値(L値)及び受信側キャパシターのキャパシタンス値(C値)の少なくとも一方を設定する。
The
このようにすることで、受信回路200は、キャリブレーション期間に、送信回路300からのキャリブレーション用送信信号を受けて、受信側増幅回路230のL値及びC値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、キャリブレーション用送信信号を生成するための特別の回路が不要になるから、回路構成を簡素にすることができ、また消費電力を低減することができる。
By doing in this way, the receiving
受信側振幅検出回路260は、受信側増幅回路230での増幅信号の電圧振幅を検出する。制御回路350は、受信側振幅検出回路260の検出結果に基づいて、増幅信号の電圧振幅値を極大値に近づける処理を行って、受信側インダクターのインダクタンス値及び受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定する。なお、受信側振幅検出回路260の構成及び制御回路350が行う処理については、後述する。
The reception side
このようにすることで、受信側増幅回路230からの増幅信号の電圧振幅を極大値に近づけるように、受信側インダクターのL値及び受信側キャパシターのC値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや環境変動(例えば温度、電源電圧等の変動)による影響を低減し、安定した効率の良い無線通信を実現することができる。
By doing so, at least one of the L value of the receiving inductor and the C value of the receiving capacitor can be set so that the voltage amplitude of the amplified signal from the receiving
制御回路350は、送信回路300の搬送波の周波数が変化する毎に、受信側インダクターのインダクタンス値及び受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定する。
The
このようにすることで、複数の搬送周波数を用いる無線通信方式において、搬送周波数を切り換える毎に、受信側インダクターのL値及び受信側キャパシターのC値の少なくとも一方を設定して、受信側増幅回路230からの増幅信号の電圧振幅を極大値に近づけることができる。その結果、例えば周波数ホッピング方式などの周波数を頻繁に変化させる無線方式においても、安定した増幅効率の良い無線通信を実現することができる。 In this way, in a wireless communication system using a plurality of carrier frequencies, each time the carrier frequency is switched, at least one of the L value of the receiving inductor and the C value of the receiving capacitor is set, and the receiving side amplification circuit The voltage amplitude of the amplified signal from 230 can be brought close to the maximum value. As a result, stable wireless communication with high amplification efficiency can be realized even in a wireless system such as a frequency hopping system that frequently changes the frequency.
制御回路350は、キャリブレーション期間に、送信側インダクターのインダクタンス値及び送信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定する。
The
このようにすることで、送信側増幅回路310の増幅信号の電圧振幅を極大値に近づけるように、送信側インダクターのL値及び送信側キャパシターのC値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや環境変動(例えば温度、電源電圧等の変動)による影響を低減し、安定した増幅効率の良い無線通信を実現することができる。
In this way, at least one of the L value of the transmission side inductor and the C value of the transmission side capacitor can be set so that the voltage amplitude of the amplified signal of the transmission
また、制御回路350は、キャリブレーション期間でのキャリブレーション用送信信号の振幅を、通常無線送信期間での送信信号の振幅よりも小さくする制御を行う。
In addition, the
このようにすることで、キャリブレーション期間に受信回路200が受ける信号の振幅を、通常無線送信期間の送信信号の振幅よりも小さくすることができるから、過大な振幅の信号により受信側増幅回路230が飽和することなどを防止することができる。また、キャリブレーション期間において、必要以上の電力による送信を抑えることができるから、消費電力を低減し、さらに他の無線機器への干渉を低減することが可能になる。
In this way, the amplitude of the signal received by the
なお、図1には示していないが、通常無線送信期間において送信回路300からの送信信号が受信回路200に入力しないように、切り換えスイッチ等を設けてもよい。ただし、切り換えスイッチ等を設ける場合には、キャリブレーション期間には送信回路300からの送信信号が受信回路200に入力するように、切り換えスイッチ等を制御する必要がある。
Although not shown in FIG. 1, a changeover switch or the like may be provided so that a transmission signal from the
以上説明したように、本実施形態の集積回路装置によれば、キャリブレーション期間において、受信回路200は、送信回路300からのキャリブレーション用送信信号を受けて、キャリブレーションを行うことができる。その結果、キャリブレーション用送信信号を生成するための特別の回路が不要になるから、回路構成を簡素にすることができ、また消費電力を低減することができる。
As described above, according to the integrated circuit device of this embodiment, in the calibration period, the
また、キャリブレーション期間において、受信側増幅回路230及び送信側増幅回路310の増幅信号の電圧振幅を極大値に近づけるように、各増幅回路のインダクターのL値及びキャパシターのC値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや環境変動(例えば温度、電源電圧等の変動)による影響を低減し、安定した増幅効率の良い無線通信を実現することができる。
Further, during the calibration period, at least one of the L value of the inductor and the C value of the capacitor of each amplifier circuit is set so that the voltage amplitude of the amplified signal of the reception
さらに本実施形態の集積回路装置によれば、キャリブレーション期間に受信回路200が受ける信号の振幅を、通常無線送信期間の送信信号の振幅よりも小さくすることができるから、過大な振幅の信号により受信側増幅回路230が飽和することなどを防止することができる。また、キャリブレーション期間において、必要以上の電力による送信を抑えることができるから、消費電力を低減し、さらに他の無線機器への干渉を低減することが可能になる。
Furthermore, according to the integrated circuit device of the present embodiment, the amplitude of the signal received by the receiving
2.増幅回路及び振幅検出回路
図2に、本実施形態の受信側増幅回路230の第1の構成例を示す。本実施形態の受信側増幅回路230は、増幅用トランジスター10、LC負荷回路20を含む。増幅用トランジスター10は、カスコード接続された2つのN型トランジスターT1、T2により構成され、入力信号を増幅する。バイアス電圧VB1、VB2は、それぞれトランジスターT1、T2のゲート電圧を適正な電圧値に設定するためのものである。
2. Amplification Circuit and Amplitude Detection Circuit FIG. 2 shows a first configuration example of the reception
なお、本実施形態の受信側増幅回路は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、増幅用トランジスター10は、1個のトランジスターで構成してもよいし、またP型トランジスターで構成することもできる。
The receiving-side amplifier circuit of the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Variations are possible. For example, the amplifying
LC負荷回路20は、受信側インダクター及び受信側キャパシターにより構成され、受信側インダクターのインダクタンス値及び受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方が可変に設定される。具体的には、LC負荷回路20は、例えばバラクター(バリキャップ、電圧制御可変容量)CA(広義には第1のキャパシター)、キャパシターCB(広義には第2のキャパシター)及びインダクター(コイル)LAを含む。
The
バラクターCAは、低電位側電源ノードVSS(広義には第1の電源ノード)と制御ノードNCとの間に設けられ、制御ノードNCの電圧によりキャパシタンス値(容量値)が可変に設定される。バラクターCAのキャパシタンス値を変化させることで、LC負荷回路20の共振周波数が変化するから、LC負荷回路20の周波数特性が変化する。キャパシターCBは、直流成分を遮断するためのもので、制御ノードNCと増幅用トランジスター10の出力ノードNPとの間に設けられる。またインダクターLAは、出力ノードNPと高電位側電源ノードVDD(広義には第2の電源ノード)との間に設けられる。
The varactor CA is provided between the low potential side power supply node VSS (first power supply node in a broad sense) and the control node NC, and the capacitance value (capacitance value) is variably set by the voltage of the control node NC. By changing the capacitance value of the varactor CA, the resonance frequency of the
受信側振幅検出回路260は、増幅信号VPの電圧振幅を検出し、検出結果として検出出力電圧VDを出力する。この受信側振幅検出回路260の詳細な構成例については、図3で説明する。
The reception side
制御回路350は、受信側振幅検出回路260の検出結果に基づいて、増幅信号VPの電圧振幅値を極大値に近づける処理を行って、インダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定する制御を行う。例えば図2では、制御回路350は、制御ノードNCに印加されるLC制御電圧VTを変化させることで、バラクターCAのキャパシタンス値を設定する。制御回路350は、A/D変換器41、論理回路42及びD/A変換器43を含む。A/D変換器41はアナログデータである検出出力電圧VD(検出結果)をデジタルデータに変換し、論理回路42は変換されたデジタルデータに基づいて処理を行う。D/A変換器43は論理回路42の出力に基づいてLC制御電圧VTを生成し出力する。
Based on the detection result of the reception-side
このようにすることで、増幅信号VPの電圧振幅値を極大値に近づけるように、LC負荷回路20のインダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや環境変動(例えば温度、電源電圧等の変動)による増幅回路の特性劣化を補正することができるから、安定した増幅効率の良い無線通信用集積回路装置を実現することができる。さらに入力信号の周波数が変化する場合でも、その変化した周波数に対して電圧振幅値を極大値に近づけることができるから、広い範囲の周波数について増幅効率の良い無線通信用集積回路装置を実現することができる。
In this way, at least one of the inductance value and the capacitance value of the
また、LC負荷回路の共振周波数を可変に設定することで、負荷インピーダンスを可変に設定する従来の手法と比較して、増幅用トランジスターの限られた素子能力の範囲で、比較的高い増幅効率を得ることができるという利点がある。あるいは、同等の素子性能であれば、より高い周波数まで動作させることができるという利点がある。 Also, by setting the resonance frequency of the LC load circuit variably, compared with the conventional method of variably setting the load impedance, a relatively high amplification efficiency can be achieved within the limited device capability of the amplifying transistor. There is an advantage that can be obtained. Or if it is equivalent element performance, there exists an advantage that it can be made to operate | move to a higher frequency.
図3に、本実施形態の受信側振幅検出回路260の構成例を示す。受信側振幅検出回路260は、AC結合キャパシターCC、バイアス電圧設定回路60、振幅検出トランジスターTA、振幅検出用電流源IS、平滑用キャパシターCF及びインピーダンス変換回路70を含む。
FIG. 3 shows a configuration example of the reception-side
なお、本実施形態の受信側振幅検出回路は図3の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。 Note that the reception-side amplitude detection circuit of the present embodiment is not limited to the configuration of FIG. 3, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Can be implemented.
AC結合キャパシターCCは、出力ノードNPと入力ノードNIとの間に設けられ、増幅信号VPの交流成分を通過させる。バイアス電圧設定回路60は、入力ノードNIにバイアス電圧VBIASを印加するためのものである。
AC coupling capacitor CC is provided between output node NP and input node NI, and allows the AC component of amplified signal VP to pass therethrough. The bias
振幅検出トランジスターTAは、高電位側電源ノードVDD(広義には第2の電源ノード)と検出ノードNQとの間に設けられ、入力ノードNIの電圧によりゲートが制御される。バイアス電圧VBIASにより、入力ノードNIの電圧を振幅検出トランジスターTAが動作可能な電圧値に設定することができる。こうすることで、検出ノードNQには、VBIAS−VTH(VTHはTAのしきい値電圧)を中心電圧として、増幅信号VPと振幅が等しい交流電圧が生じる。 The amplitude detection transistor TA is provided between the high potential side power supply node VDD (second power supply node in a broad sense) and the detection node NQ, and the gate is controlled by the voltage of the input node NI. With the bias voltage VBIAS, the voltage of the input node NI can be set to a voltage value at which the amplitude detection transistor TA can operate. Thus, an AC voltage having the same amplitude as that of the amplified signal VP is generated at the detection node NQ with VBIAS-VTH (VTH is a threshold voltage of TA) as a center voltage.
振幅検出用電流源ISは、検出ノードNQと低電位側電源ノードVSS(広義には第1の電源ノード)との間に設けられる。振幅検出用電流源ISは、振幅検出トランジスターTAのドレイン電流を確保するためのものである。 The amplitude detection current source IS is provided between the detection node NQ and the low potential side power supply node VSS (first power supply node in a broad sense). The amplitude detection current source IS is for ensuring the drain current of the amplitude detection transistor TA.
平滑用キャパシターCFは、検出ノードNQと低電位側電源ノードVSSとの間に設けられる。平滑用キャパシターCFにより、検出ノードNQの電圧が平滑化されることで、増幅信号VPの電圧振幅に応じた電圧が検出ノードNQに生じる。 The smoothing capacitor CF is provided between the detection node NQ and the low potential side power supply node VSS. The smoothing capacitor CF smoothes the voltage at the detection node NQ, so that a voltage corresponding to the voltage amplitude of the amplified signal VP is generated at the detection node NQ.
インピーダンス変換回路70は、検出ノードNQの電圧を受け、インピーダンスを変換して、制御回路350へ検出出力電圧VDを出力する。検出ノードNQに発生する信号は高インピーダンスなので、これをインピーダンス変換回路70により低インピーダンスに変換して、制御回路350へ出力する。インピーダンス変換回路70は、例えば図3に示すように、ボルテージフォロワー接続のオペアンプOPAで構成することができる。
The
図4(A)、図4(B)は、受信側振幅検出回路260の動作を説明する図である。図4(A)に、増幅信号VP、入力ノードNIの電圧V(NI)及び検出ノードNQの電圧V(NQ)(検出出力電圧VD)の波形の一例を示す。入力ノードNIには、増幅信号VPに応じて、バイアス電圧VBIASを中心電圧とする交流電圧が生じる。そして検出ノードNQには、VBIAS−VTHを中心電圧とする交流信号を平滑化した電圧が出力される。この平滑化された電圧が、検出出力電圧VDとして出力される。
4A and 4B are diagrams illustrating the operation of the reception-side
例えば、VPの電圧振幅が大きい場合には、図4(A)のC1、C2、C3に示す波形になり、VPの電圧振幅が小さい場合には、図4(A)のD1、D2、D3に示す波形になる。なお、増幅信号の周波数が十分高ければ、平滑化によってほぼ一定の電圧値が出力される。 For example, when the voltage amplitude of VP is large, the waveforms shown in C1, C2, and C3 in FIG. 4A are obtained. When the voltage amplitude of VP is small, D1, D2, and D3 in FIG. It becomes the waveform shown in. If the frequency of the amplified signal is sufficiently high, a substantially constant voltage value is output by smoothing.
図4(B)に、検出出力電圧VDと増幅信号VPの電圧振幅との関係の一例を示す。図4(B)に示すように、受信側振幅検出回路260は、増幅信号VPの電圧振幅が増加するにつれて電圧VBIAS−VTHからの変化電圧が増加する信号を、検出出力電圧VD(広義には検出結果信号)として出力する。このようにすれば、検出出力電圧VDとVBIAS−VTHとの電圧差から増幅信号VPの電圧振幅値を求めることができる。
FIG. 4B shows an example of the relationship between the detected output voltage VD and the voltage amplitude of the amplified signal VP. As shown in FIG. 4B, the reception-side
例えば、VPの電圧振幅が大きい場合には、図4(B)のC4に示す電圧が出力され、VPの電圧振幅が小さい場合には、図4(B)のD4に示す電圧が出力される。 For example, when the voltage amplitude of VP is large, the voltage indicated by C4 in FIG. 4B is output, and when the voltage amplitude of VP is small, the voltage indicated by D4 in FIG. 4B is output. .
なお、増幅信号VPの電圧振幅が大きい場合に、図4(B)の破線で示すように検出出力電圧VDが飽和することがある。しかし、バイアス電圧VBIASを適正な電圧に設定することで、VDの飽和を回避することができる。 Note that when the voltage amplitude of the amplified signal VP is large, the detected output voltage VD may be saturated as shown by the broken line in FIG. However, saturation of VD can be avoided by setting the bias voltage VBIAS to an appropriate voltage.
図5に、本実施形態の受信側増幅回路230の第2の構成例を示す。第2の構成例の受信側増幅回路は、差動入力信号を増幅する。第2の構成例の増幅回路は、増幅用トランジスター10、LC負荷回路20及び可変電流源50を含む。
FIG. 5 shows a second configuration example of the reception
増幅用トランジスター10は、カスコード接続のN型トランジスターT11、T12及びT21、T22を含む。また、LC負荷回路20は、バラクターCA1、CA2(広義には第1のキャパシター)、キャパシターCB1、CB2(広義には第2のキャパシター)及びインダクター(コイル)LBを含む。
The amplifying
バラクターCA1は、低電位側電源ノードVSS(広義には第1の電源ノード)と制御ノードNC1との間に設けられ、制御ノードNC1の電圧によりキャパシタンス値(容量値)が可変に設定される。キャパシターCB1は、直流成分を遮断するためのもので、制御ノードNC1と増幅用トランジスター10の出力ノードNP1との間に設けられる。またインダクターLBは、出力ノードNP1と別の出力ノードNP2との間に設けられ、インダクターLBの中間タップは、高電位側電源ノードVDD(広義には第2の電源ノード)に接続される。
The varactor CA1 is provided between the low potential side power supply node VSS (first power supply node in a broad sense) and the control node NC1, and the capacitance value (capacitance value) is variably set by the voltage of the control node NC1. The capacitor CB1 is for cutting off the DC component, and is provided between the control node NC1 and the output node NP1 of the amplifying
バラクターCA2は、低電位側電源ノードVSSと制御ノードNC2との間に設けられ、制御ノードNC2の電圧によりキャパシタンス値(容量値)が可変に設定される。キャパシターCB2は、直流成分を遮断するためのもので、制御ノードNC2と増幅用トランジスター10の出力ノードNP2との間に設けられる。
The varactor CA2 is provided between the low potential side power supply node VSS and the control node NC2, and the capacitance value (capacitance value) is variably set by the voltage of the control node NC2. The capacitor CB2 is for cutting off the direct current component, and is provided between the control node NC2 and the output node NP2 of the amplifying
2つのバラクターCA1、CA2のキャパシタンス値を変化させることで、LC負荷回路20の共振周波数が変化するから、LC負荷回路20の周波数特性が変化する。
Since the resonance frequency of the
受信側振幅検出回路260は、差動増幅信号VP1、VP2の電圧振幅を検出し、検出結果として検出出力電圧VDを出力する。この受信側振幅検出回路260の詳細な構成例については、図6で説明する。
The reception-side
制御回路350は、受信側振幅検出回路260の検出結果に基づいて、差動増幅信号VP1、VP2の電圧振幅値を極大値に近づける処理を行って、インダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定する制御を行う。例えば図5では、制御回路350は、制御ノードNC1、NC2に印加されるLC制御電圧VTを変化させることで、バラクターCA1、CA2のキャパシタンス値を設定する。
Based on the detection result of the reception-side
さらに制御回路350は、インダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定した後に、増幅信号VP1、VP2の電圧振幅値をターゲット振幅値に近づける処理を行って、可変電流源50の電流値IAを設定する制御を行う。例えば図5では、制御回路350は、電流源制御電圧VAを変化させることで、可変電流源50の電流値IAを設定する制御を行う。具体的には、電流源制御電圧VAを上昇させることで電流値IAが増加し、電流値IAが増加することで、増幅信号VP1、VP2の電圧振幅値が増加する。逆に電流源制御電圧VAを低下させることで電流値IAが減少し、電流値IAが減少することで、増幅信号VP1、VP2の電圧振幅値が減少する。
Further, after setting at least one of the inductance value and the capacitance value, the
制御回路350は、A/D変換器41、論理回路42及びD/A変換器43、44で構成することができる。A/D変換器41はアナログデータである検出出力電圧VD(検出結果)をデジタルデータに変換し、論理回路42は変換されたデジタルデータに基づいて処理を行う。D/A変換器43は論理回路42の出力に基づいて電流源制御電圧VAを生成し出力し、D/A変換器44は論理回路42の出力に基づいてLC制御電圧VTを生成し出力する。
The
可変電流源50は、増幅用トランジスター10に電流を流すためのものであり、例えば図5に示すようにトランジスターT31で構成される。T31のゲートに印加される電流源制御電圧VAを変化させることで、可変電流源50の電流値IAを可変に設定することができる。なお、可変電流源50は、図5に示す構成に限定されるものではなく、例えば複数個のカレントミラー回路を設けて、それらの接続をスイッチ素子等により切り換える構成にしてもよい。
The variable
このようにすることで、差動増幅信号VP1、VP2の電圧振幅値を極大値に近づけるように、LC負荷回路20のインダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや環境変動(例えば温度、電源電圧等の変動)による増幅回路の特性劣化を補正することができるから、特性が安定し、増幅効率の良い無線通信用集積回路装置を実現することができる。さらに入力信号の周波数が変化する場合でも、その変化した周波数に対して電圧振幅値を極大値に近づけることができるから、広い範囲の周波数について増幅効率の良い無線通信用集積回路装置を実現することができる。さらにインダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定した後に、電圧振幅値をターゲット振幅値に近づけることができるから、集積回路装置の用途に応じて電圧振幅値を適正な値に設定することが可能になる。
In this way, at least one of the inductance value and the capacitance value of the
図6に、本実施形態の受信側振幅検出回路260の別の構成例を示す。図6に示す受信側振幅検出回路260は、差動増幅信号VP1、VP2の電圧振幅を検出する回路であって、AC結合キャパシターCC1、CC2、バイアス電圧設定回路60、振幅検出トランジスターTA1、TA2、振幅検出用電流源IS、平滑用キャパシターCF及びインピーダンス変換回路70を含む。
FIG. 6 shows another configuration example of the reception-side
AC結合キャパシターCC1、CC2は、出力ノードNP1と入力ノードNI1との間、及び出力ノードNP2と入力ノードNI2との間に各々設けられ、差動増幅信号VP1、VP2の交流成分を通過させる。バイアス電圧設定回路60は、入力ノードNI1、NI2にバイアス電圧VBIASを印加するためのものである。
AC coupling capacitors CC1 and CC2 are provided between output node NP1 and input node NI1, and between output node NP2 and input node NI2, respectively, and allow the AC components of differential amplification signals VP1 and VP2 to pass therethrough. The bias
振幅検出トランジスターTA1、TA2は、高電位側電源ノードVDD(広義には第2の電源ノード)と検出ノードNQとの間に設けられる。入力ノードNI1の電圧によりTA1のゲートが制御され、入力ノードNI2の電圧によりTA2のゲートが制御される。バイアス電圧VBIASにより、入力ノードNI1、NI2の電圧を振幅検出トランジスターTA1、TA2が動作可能な電圧値に設定することができる。こうすることで、検出ノードNQには、VBIAS−VTH(VTHはTA1、TA2のしきい値電圧)を中心電圧として、増幅信号VP1、VP2と振幅が等しい交流電圧が生じる。 The amplitude detection transistors TA1 and TA2 are provided between the high potential side power supply node VDD (second power supply node in a broad sense) and the detection node NQ. The gate of TA1 is controlled by the voltage of the input node NI1, and the gate of TA2 is controlled by the voltage of the input node NI2. With the bias voltage VBIAS, the voltages at the input nodes NI1 and NI2 can be set to voltage values at which the amplitude detection transistors TA1 and TA2 can operate. By doing so, an AC voltage having the same amplitude as that of the amplified signals VP1 and VP2 is generated at the detection node NQ with VBIAS-VTH (VTH is a threshold voltage of TA1 and TA2) as a center voltage.
振幅検出用電流源ISは、検出ノードNQと低電位側電源ノードVSS(広義には第1の電源ノード)との間に設けられる。振幅検出用電流源ISは、振幅検出トランジスターTA1、TA2のドレイン電流を確保するためのものである。 The amplitude detection current source IS is provided between the detection node NQ and the low potential side power supply node VSS (first power supply node in a broad sense). The amplitude detection current source IS is for securing the drain current of the amplitude detection transistors TA1 and TA2.
平滑用キャパシターCFは、検出ノードNQと低電位側電源ノードVSSとの間に設けられる。平滑用キャパシターCFにより、検出ノードNQの電圧が平滑化されることで、差動増幅信号VP1、VP2の電圧振幅に応じた電圧が検出ノードNQに生じる。 The smoothing capacitor CF is provided between the detection node NQ and the low potential side power supply node VSS. The smoothing capacitor CF smoothes the voltage at the detection node NQ, so that a voltage corresponding to the voltage amplitude of the differential amplification signals VP1 and VP2 is generated at the detection node NQ.
インピーダンス変換回路70は、検出ノードNQの電圧を受け、インピーダンスを変換して、制御回路350へ検出出力電圧VDを出力する。検出ノードNQに発生する信号は高インピーダンスなので、これをインピーダンス変換回路70により低インピーダンスに変換して、制御回路350へ出力する。インピーダンス変換回路70は、例えば図6に示すように、ボルテージフォロワー接続のオペアンプOPAで構成することができる。
The
図7は、受信側振幅検出回路260(図6)の動作を説明する図であり、差動増幅信号VP1、VP2、入力ノードNI1、NI2の各電圧V(NI1)、V(NI2)及び検出ノードNQの電圧V(NQ)(検出出力電圧VD)の波形の一例を示す。入力ノードNI1には、増幅信号VP1に応じて、バイアス電圧VBIASを中心電圧とする交流電圧が生じる。同様に、入力ノードNI2には、増幅信号VP2に応じて、バイアス電圧VBIASを中心電圧とする交流電圧が生じる。そして検出ノードNQには、VBIAS−VTHを基準電圧とする平滑化した電圧が出力される。この平滑化された電圧が、検出出力電圧VDとして出力される。 FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the reception-side amplitude detection circuit 260 (FIG. 6). The differential amplification signals VP1 and VP2, the voltages V (NI1) and V (NI2) of the input nodes NI1 and NI2, and the detection thereof. An example of a waveform of voltage V (NQ) (detection output voltage VD) of node NQ is shown. An AC voltage having a bias voltage VBIAS as a center voltage is generated at the input node NI1 according to the amplified signal VP1. Similarly, an AC voltage having a bias voltage VBIAS as a center voltage is generated at the input node NI2 in accordance with the amplified signal VP2. A smoothed voltage having VBIAS-VTH as a reference voltage is output to the detection node NQ. This smoothed voltage is output as the detection output voltage VD.
例えば、差動増幅信号VP1、VP2の電圧振幅が大きい場合(図7のE1、E3)には、入力ノードNI1、NI2の各電圧V(NI1)、V(NI2)は、図7のE2、E4に示す波形になり、NQの電圧V(NQ)は図7のE5に示す波形になる。一方、差動増幅信号VP1、VP2の電圧振幅が小さい場合(図7のF1、F3)には、図7のF2、F4に示す波形になり、NQの電圧V(NQ)すなわち検出出力電圧VDは、図7のF5に示す波形になる。なお、増幅信号の周波数が十分高ければ、平滑化によってほぼ一定の電圧値が出力される。 For example, when the voltage amplitudes of the differential amplification signals VP1 and VP2 are large (E1 and E3 in FIG. 7), the voltages V (NI1) and V (NI2) at the input nodes NI1 and NI2 are E2 and FIG. The waveform indicated by E4 is obtained, and the voltage V (NQ) of NQ becomes the waveform indicated by E5 in FIG. On the other hand, when the voltage amplitudes of the differential amplification signals VP1 and VP2 are small (F1 and F3 in FIG. 7), the waveforms are as shown in F2 and F4 in FIG. Is the waveform indicated by F5 in FIG. If the frequency of the amplified signal is sufficiently high, a substantially constant voltage value is output by smoothing.
このようにして得られる検出出力電圧VDと増幅信号VPの電圧振幅との関係は、図4(B)に示すものと同様である。受信側振幅検出回路260は、増幅信号VP1、VP2の電圧振幅の増加に従ってVBIAS−VTHである電圧からの変化電圧が増加する信号を、検出出力電圧VD(広義には検出結果)として出力する。このようにすれば、検出出力電圧VDとVBIAS−VTHとの電圧差から増幅信号VP1、VP2の電圧振幅値を求めることができる。
The relationship between the detected output voltage VD thus obtained and the voltage amplitude of the amplified signal VP is the same as that shown in FIG. The reception-side
図8(A)、図8(B)に、増幅信号の電圧振幅の周波数特性の一例を示す。図8(A)は、LC負荷回路20のインダクタンス値(L値)及びキャパシタンス値(C値)の少なくとも一方を設定する前の周波数特性(破線で示す)及び設定した後の周波数特性(実線で示す)である。 8A and 8B show examples of frequency characteristics of the voltage amplitude of the amplified signal. 8A shows a frequency characteristic before setting at least one of an inductance value (L value) and a capacitance value (C value) of the LC load circuit 20 (shown by a broken line) and a frequency characteristic after setting (shown by a solid line). Show).
例えば、L値及びC値の少なくとも一方を設定する前では、使用する周波数(搬送波の周波数)fcにおける電圧振幅値は、図8(A)のA1に示す値である。制御回路350は、受信側振幅検出回路260の検出結果に基づいて、電圧振幅値を極大値に近づけるようにL値及びC値の少なくとも一方を設定する。具体的には、LC負荷回路20のL値及びC値の少なくとも一方を減少させる制御を行うことで、LC負荷回路20の共振周波数が高い方へシフトする。その結果、fcにおける電圧振幅値は極大値に近づき、例えば図8(A)のA2に示す値になる。
For example, before setting at least one of the L value and the C value, the voltage amplitude value at the used frequency (carrier frequency) fc is a value indicated by A1 in FIG. Based on the detection result of the reception-side
また、図示していないが、設定前の共振周波数が使用する周波数fcよりも高い場合には、LC負荷回路20のL値及びC値の少なくとも一方を増加させる制御を行うことで、LC負荷回路20の共振周波数が低い方へシフトする。その結果、fcにおける電圧振幅値は、極大値に近づく。
Although not shown, when the resonance frequency before setting is higher than the frequency fc to be used, the
図8(B)は、上記の設定後に可変電流源50の電流値IAを変化させた時の電圧振幅値の周波数特性である。例えば、LC負荷回路20のL値及びC値の少なくとも一方を設定した時のfcにおける電圧振幅値は、図8(B)のB1に示す値である。可変電流源50の電流値IAを増加させることで、増幅回路のゲインが増加するから、fcにおける電圧振幅値は増加し、例えば図8(B)のB2に示す値になる。逆に可変電流源50の電流値IAを減少させることで、増幅回路のゲインが減少するから、fcにおける電圧振幅値は減少し、例えば図8(B)のB3に示す値になる。
FIG. 8B shows frequency characteristics of voltage amplitude values when the current value IA of the variable
以上説明したように、本実施形態の集積回路装置によれば、増幅信号の電圧振幅値を極大値に近づけるように、LC負荷回路のインダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することができる。その結果、製造ばらつきや環境変動(例えば温度、電源電圧等の変動)による増幅回路の特性劣化を補正することができるから、特性が安定した、増幅効率の良い無線通信用集積回路装置を実現することができる。さらに入力信号の周波数が変化する場合でも、その変化した周波数に対して電圧振幅値を極大値に設定することができるから、広い範囲の周波数について増幅効率の良い無線通信用集積回路装置を実現することができる。さらにインダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定した後に、可変電流源の電流値を設定することで、電圧振幅値をターゲット振幅値に近づけることができるから、集積回路装置の用途に応じて電圧振幅値を適正な値に設定することが可能になる。 As described above, according to the integrated circuit device of the present embodiment, at least one of the inductance value and the capacitance value of the LC load circuit can be set so that the voltage amplitude value of the amplified signal approaches the maximum value. As a result, the characteristic deterioration of the amplifier circuit due to manufacturing variations and environmental fluctuations (eg, fluctuations in temperature, power supply voltage, etc.) can be corrected, thereby realizing a wireless communication integrated circuit device with stable characteristics and high amplification efficiency. be able to. Further, even when the frequency of the input signal changes, the voltage amplitude value can be set to the maximum value with respect to the changed frequency, so that an integrated circuit device for wireless communication with high amplification efficiency can be realized for a wide range of frequencies. be able to. Furthermore, by setting the current value of the variable current source after setting at least one of the inductance value and the capacitance value, the voltage amplitude value can be brought close to the target amplitude value. It becomes possible to set the value to an appropriate value.
なお、以上は受信側増幅回路230及び受信側振幅検出回路260についての説明であるが、送信側増幅回路310及び送信側振幅検出回路340についても同様の回路構成、動作であるから、これらの説明は省略する。
The above description is for the reception
図9は、上述したインダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定する処理のフローチャートの一例である。図9では、例としてキャパシタンス値(C値)を設定する場合を示しているが、インダクタンス値(L値)を設定する場合も同様の制御フローになる。以下では、図9に示すステップP1〜P13に従ってC値を設定する処理を説明する。 FIG. 9 is an example of a flowchart of processing for setting at least one of the above-described inductance value and capacitance value. Although FIG. 9 shows a case where a capacitance value (C value) is set as an example, the same control flow is performed when an inductance value (L value) is set. Below, the process which sets C value according to step P1-P13 shown in FIG. 9 is demonstrated.
最初にC値を初期値C0に設定する(ステップP1)。次に、受信側振幅検出回路260(又は送信側振幅検出回路340)からの検出結果に基づいて、初期値C0の時の電圧振幅値VPAを取得する(ステップP2)。次にC値を増分値ΔCだけ増加させ(ステップP3)、その後の電圧振幅値VPAを取得する(ステップP4)。そして電圧振幅値VPAが増加したか否かを判断する(ステップP5)。 First, the C value is set to the initial value C0 (step P1). Next, the voltage amplitude value VPA at the initial value C0 is acquired based on the detection result from the reception side amplitude detection circuit 260 (or the transmission side amplitude detection circuit 340) (step P2). Next, the C value is increased by the increment value ΔC (step P3), and the subsequent voltage amplitude value VPA is acquired (step P4). Then, it is determined whether or not the voltage amplitude value VPA has increased (step P5).
電圧振幅値VPAが増加した場合には、C値をさらに増分値ΔCだけ増加させ(ステップP6)、その後の電圧振幅値VPAを取得する(ステップP7)。そして電圧振幅値VPAが増加したか否かを判断する(ステップP8)。電圧振幅値VPAが増加した場合には、ステップP6に戻り、C値をさらに増分値ΔCだけ増加させる。これを繰り返した後、ステップP8の判断において電圧振幅値VPAが増加しない場合には、C値を1つ前の値(C−ΔC)に戻して(ステップP9)、設定を終了する。 When the voltage amplitude value VPA increases, the C value is further increased by the increment value ΔC (step P6), and the subsequent voltage amplitude value VPA is acquired (step P7). Then, it is determined whether or not the voltage amplitude value VPA has increased (step P8). When the voltage amplitude value VPA increases, the process returns to step P6, and the C value is further increased by the increment value ΔC. After this is repeated, if the voltage amplitude value VPA does not increase in the determination of step P8, the C value is returned to the previous value (C−ΔC) (step P9), and the setting is completed.
一方、ステップP5の判断において、電圧振幅値VPAが増加しない場合には、C値を増分値ΔCだけ減少させ(ステップP10)、その後の電圧振幅値VPAを取得する(ステップP11)。そして電圧振幅値VPAが増加したか否かを判断する(ステップP12)。電圧振幅値VPAが増加した場合には、ステップP10に戻り、C値をさらに増分値ΔCだけ減少させる。これを繰り返した後、ステップP12の判断において電圧振幅値VPAが増加しない場合には、C値を1つ前の値(C+ΔC)に戻して(ステップP13)、設定を終了する。 On the other hand, if the voltage amplitude value VPA does not increase in the determination of step P5, the C value is decreased by the increment value ΔC (step P10), and the subsequent voltage amplitude value VPA is acquired (step P11). Then, it is determined whether or not the voltage amplitude value VPA has increased (step P12). When the voltage amplitude value VPA increases, the process returns to Step P10, and the C value is further decreased by the increment value ΔC. After repeating this, if the voltage amplitude value VPA does not increase in the determination of step P12, the C value is returned to the previous value (C + ΔC) (step P13), and the setting is completed.
このようにすることで、増幅信号の電圧振幅値を極大値に近づける処理を行って、LC負荷回路のキャパシタンス値を設定することができる。さらに同様の処理を行って、LC負荷回路のインダクタンス値を設定することができる。 By doing so, it is possible to set the capacitance value of the LC load circuit by performing processing for bringing the voltage amplitude value of the amplified signal close to the maximum value. Further, the inductance value of the LC load circuit can be set by performing the same processing.
図10は、インダクタンス値及びキャパシタンス値の少なくとも一方を設定した後に、可変電流源50の電流値IAを設定することで、電圧振幅値VPAをターゲット振幅値VPAsetに近づける処理のフローチャートの一例である。以下では、図10に示すステップS1〜S9に従って電流値IAを設定する処理を説明する。
FIG. 10 is an example of a flowchart of processing for setting the voltage value VPA to the target amplitude value VPAset by setting the current value IA of the variable
最初に電流値IAを初期値IA0に設定する(ステップS1)。次に、受信側振幅検出回路260(又は送信側振幅検出回路340)からの検出結果に基づいて、初期値IA0の時の電圧振幅値VPAを取得する(ステップS2)。そして電圧振幅値VPAがターゲット振幅値VPAsetより小さいか否かを判断する(ステップS3)。 First, the current value IA is set to the initial value IA0 (step S1). Next, based on the detection result from the reception side amplitude detection circuit 260 (or the transmission side amplitude detection circuit 340), the voltage amplitude value VPA at the initial value IA0 is acquired (step S2). Then, it is determined whether or not the voltage amplitude value VPA is smaller than the target amplitude value VPAset (step S3).
電圧振幅値VPAがターゲット振幅値VPAsetより小さい場合には、電流値IAを増分値ΔIAだけ増加させ(ステップS4)、その後の電圧振幅値VPAを取得する(ステップS5)。そして電圧振幅値VPAとターゲット振幅値VPAsetとの差が所定の値Veより小さいか否かを判断する(ステップS6)。所定の値Veは、この処理によって実際に設定される電圧振幅値VPAとターゲット振幅値VPAsetとの誤差の上限を決める。電圧振幅値VPAとターゲット振幅値VPAsetとの差が所定の値Veより小さい場合には、設定を終了する。VPAとVPAsetとの差が所定の値Veより小さくない場合には、ステップS4に戻り処理を繰り返す。 When the voltage amplitude value VPA is smaller than the target amplitude value VPAset, the current value IA is increased by the increment value ΔIA (step S4), and the subsequent voltage amplitude value VPA is acquired (step S5). Then, it is determined whether or not the difference between the voltage amplitude value VPA and the target amplitude value VPAset is smaller than a predetermined value Ve (step S6). The predetermined value Ve determines the upper limit of the error between the voltage amplitude value VPA actually set by this processing and the target amplitude value VPAset. If the difference between the voltage amplitude value VPA and the target amplitude value VPAset is smaller than the predetermined value Ve, the setting is terminated. If the difference between VPA and VPAset is not smaller than the predetermined value Ve, the process returns to step S4 and is repeated.
一方、ステップS3の判断において、電圧振幅値VPAがターゲット振幅値VPAsetより小さくない場合には、電流値IAを増分値ΔIAだけ減少させ(ステップS7)、その後の電圧振幅値VPAを取得する(ステップS8)。そして電圧振幅値VPAとターゲット振幅値VPAsetとの差が所定の値Veより小さいか否かを判断する(ステップS9)。電圧振幅値VPAとターゲット振幅値VPAsetとの差が所定の値Veより小さい場合には、設定を終了する。VPAとVPAsetとの差が所定の値Veより小さくない場合には、ステップS7に戻り処理を繰り返す。 On the other hand, if it is determined in step S3 that the voltage amplitude value VPA is not smaller than the target amplitude value VPAset, the current value IA is decreased by the increment value ΔIA (step S7), and the subsequent voltage amplitude value VPA is acquired (step S7). S8). Then, it is determined whether or not the difference between the voltage amplitude value VPA and the target amplitude value VPAset is smaller than a predetermined value Ve (step S9). If the difference between the voltage amplitude value VPA and the target amplitude value VPAset is smaller than the predetermined value Ve, the setting is terminated. If the difference between VPA and VPAset is not smaller than the predetermined value Ve, the process returns to step S7 and is repeated.
このようにすることで、増幅信号の電圧振幅値をターゲット振幅値に近づける処理を行って、可変電流源の電流値を設定することができる。 By doing so, it is possible to set the current value of the variable current source by performing processing for bringing the voltage amplitude value of the amplified signal close to the target amplitude value.
3.電子機器
図11に、集積回路装置100を含む電子機器400の構成例を示す。電子機器400は、集積回路装置100、センサー部410、A/D変換器420、記憶部430、ホスト440、操作部450を含む。
3. Electronic Device FIG. 11 shows a configuration example of an
電子機器400は、例えば温度・湿度計、脈拍計、歩数計等であって、検出したデータを無線により送信することができる。センサー部410は、温度センサー、湿度センサー、ジャイロセンサー、加速度センサー、フォトセンサー、圧力センサー等を含み、電子機器400の用途に応じたセンサーが用いられる。
The
センサー部410は、センサーの出力信号(センサー信号)を増幅し、フィルターによりノイズを除去する。A/D変換器420は、増幅された信号をデジタル信号に変換して集積回路装置100へ出力する。ホスト440は、例えばマイクロコンピューター等で構成され、デジタル信号処理や或いは記憶部430に記憶された設定情報や操作部450からの信号に基づいて電子機器400の制御処理を行う。記憶部430は、例えばフラッシュメモリーなどで構成され、設定情報や検出したデータ等を記憶する。操作部450は、例えばキーパッド等で構成され、使用者が電子機器400を操作するために用いられる。
The
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(第1の電源ノード、第2の電源ノード)と共に記載された用語(低電位側電源ノードVSS、高電位側電源ノードVDD)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また増幅回路、集積回路装置及び電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, in the specification or the drawings, terms (low potential side power supply node VSS, high potential side power supply node VDD) described together with different terms (first power supply node, second power supply node) having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings. ) May be replaced by the different terms anywhere in the specification or drawings. The configurations and operations of the amplifier circuit, the integrated circuit device, and the electronic device are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.
10 増幅用トランジスター、20 LC負荷回路、41 A/D変換器、
42 論理回路、43、44 D/A変換器、50 可変電流源、
60 バイアス電圧設定回路、70 インピーダンス変換回路、
100 集積回路装置、200 受信回路、230 受信側増幅回路、
240 周波数変換回路、250 フィルター、260 受信側振幅検出回路、
270 復調回路、300 送信回路、310 送信側増幅回路、320 変調回路、
330 発振回路(PLL回路)、340 送信側振幅検出回路、350 制御回路、
360 アンテナ、400 電子機器、410 センサー部、420 A/D変換器、
430 記憶部、440 ホスト、450 操作部、
CA バラクター、CB キャパシター、LA インダクター、NC 制御ノード、
NP 出力ノード、VD 検出出力電圧、VP 増幅信号、VT LC制御電圧
10 Amplifying transistor, 20 LC load circuit, 41 A / D converter,
42 logic circuit, 43, 44 D / A converter, 50 variable current source,
60 bias voltage setting circuit, 70 impedance conversion circuit,
100 integrated circuit device, 200 receiving circuit, 230 receiving side amplifier circuit,
240 frequency conversion circuit, 250 filter, 260 reception side amplitude detection circuit,
270 demodulation circuit, 300 transmission circuit, 310 transmission side amplification circuit, 320 modulation circuit,
330 oscillation circuit (PLL circuit), 340 transmission side amplitude detection circuit, 350 control circuit,
360 antenna, 400 electronic device, 410 sensor unit, 420 A / D converter,
430 storage unit, 440 host, 450 operation unit,
CA varactor, CB capacitor, LA inductor, NC control node,
NP output node, VD detection output voltage, VP amplification signal, VT LC control voltage
Claims (10)
受信側インダクター及び受信側キャパシターを含む受信側増幅回路を有し、前記アンテナからの受信信号が入力される受信回路と、
制御回路とを含み、
前記送信回路は、キャリブレーション期間に、キャリブレーション用送信信号を送信し、
前記受信回路は、前記キャリブレーション期間に、前記キャリブレーション用送信信号を受信し、
前記制御回路は、前記キャリブレーション期間に、前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することを特徴とする集積回路装置。 A transmission circuit for outputting a transmission signal to the antenna;
A reception circuit having a reception side amplifier circuit including a reception side inductor and a reception side capacitor, and a reception signal from the antenna;
Control circuit,
The transmission circuit transmits a calibration transmission signal during a calibration period,
The receiving circuit receives the calibration transmission signal during the calibration period;
The integrated circuit device, wherein the control circuit sets at least one of an inductance value of the receiving-side inductor and a capacitance value of the receiving-side capacitor during the calibration period.
前記受信回路は、前記受信側増幅回路での増幅信号の電圧振幅を検出する受信側振幅検出回路を含み、
前記制御回路は、前記受信側振幅検出回路の検出結果に基づいて前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定し、前記増幅信号の電圧振幅値を極大値に近づける処理を行うことを特徴とする集積回路装置。 In claim 1,
The reception circuit includes a reception side amplitude detection circuit that detects a voltage amplitude of an amplified signal in the reception side amplification circuit,
The control circuit sets at least one of an inductance value of the reception-side inductor and a capacitance value of the reception-side capacitor based on a detection result of the reception-side amplitude detection circuit, and sets a voltage amplitude value of the amplified signal to a maximum value. An integrated circuit device characterized by performing a process of approaching.
前記受信側増幅回路は、入力信号を増幅する増幅用トランジスターを含み、
前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方が可変に設定されることを特徴とする集積回路装置。 In claim 1 or 2,
The receiving side amplifier circuit includes an amplifying transistor for amplifying an input signal,
An integrated circuit device, wherein at least one of an inductance value of the receiving-side inductor and a capacitance value of the receiving-side capacitor is set variably.
前記受信側キャパシターは、第1の電源ノードと制御ノードとの間に設けられる第1のキャパシターと、前記制御ノードと前記増幅用トランジスターの出力ノードとの間に設けられる第2のキャパシターとにより構成され、
前記第1のキャパシターは、前記制御ノードの電圧によりキャパシタンス値が可変に設定され、
前記受信側インダクターは、前記出力ノードと第2の電源ノードとの間に設けられることを特徴とする集積回路装置。 In claim 3,
The reception-side capacitor includes a first capacitor provided between a first power supply node and a control node, and a second capacitor provided between the control node and the output node of the amplification transistor. And
The capacitance value of the first capacitor is variably set by the voltage of the control node,
The integrated circuit device, wherein the reception-side inductor is provided between the output node and a second power supply node.
前記受信側増幅回路は、前記増幅用トランジスターに電流を流すための可変電流源を含み、
前記制御回路は、前記受信側振幅検出回路の検出結果に基づいて、前記可変電流源の電流値を設定する制御を行うことを特徴とする集積回路装置。 In claim 3 or 4,
The receiving-side amplifier circuit includes a variable current source for causing a current to flow through the amplifying transistor,
The integrated circuit device, wherein the control circuit performs control to set a current value of the variable current source based on a detection result of the reception-side amplitude detection circuit.
前記制御回路は、前記送信回路の搬送波の周波数が変化する毎に、前記受信側インダクターのインダクタンス値及び前記受信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The integrated circuit device, wherein the control circuit sets at least one of an inductance value of the reception-side inductor and a capacitance value of the reception-side capacitor every time the frequency of the carrier wave of the transmission circuit changes.
前記送信回路は、送信側インダクター及び送信側キャパシターを有する送信側増幅回路を含み、
前記制御回路は、前記キャリブレーション期間に、前記送信側インダクターのインダクタンス値及び前記送信側キャパシターのキャパシタンス値の少なくとも一方を設定することを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The transmission circuit includes a transmission side amplification circuit having a transmission side inductor and a transmission side capacitor,
The integrated circuit device, wherein the control circuit sets at least one of an inductance value of the transmission-side inductor and a capacitance value of the transmission-side capacitor during the calibration period.
前記制御回路は、前記キャリブレーション期間での前記キャリブレーション用送信信号の振幅を、通常無線送信期間での送信信号の振幅よりも小さくする制御を行うことを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The integrated circuit device, wherein the control circuit performs control to make the amplitude of the calibration transmission signal in the calibration period smaller than the amplitude of the transmission signal in the normal wireless transmission period.
前記アンテナからの受信信号が入力される受信回路と、
制御回路とを含み、
前記送信回路は、キャリブレーション期間に、キャリブレーション用送信信号を送信し、
前記受信回路は、前記キャリブレーション期間に、前記キャリブレーション用送信信号を受信し、
前記制御回路は、前記キャリブレーション期間での前記キャリブレーション用送信信号の振幅を、通常無線送信期間での送信信号の振幅よりも小さくする制御を行うことを特徴とする集積回路装置。 A transmission circuit for outputting a transmission signal to the antenna;
A reception circuit to which a reception signal from the antenna is input;
Control circuit,
The transmission circuit transmits a calibration transmission signal during a calibration period,
The receiving circuit receives the calibration transmission signal during the calibration period;
The integrated circuit device, wherein the control circuit performs control to make the amplitude of the calibration transmission signal in the calibration period smaller than the amplitude of the transmission signal in the normal wireless transmission period.
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