JP2011525780A - コモンモード補償を含む抵抗器入力トランスコンダクタ - Google Patents
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Abstract
抵抗器入力トランスコンダクタは、コモンモード補償電流を生成するように構成された回路を含む。コモンモード補償電流は、入力のコモンモード電圧を補償するために用いられる。抵抗器入力トランスコンダクタの電流出力は、2つの入力の電圧差に比例し、本質的に、2つの入力のコモンモード電圧に無関係である。本発明にかかる抵抗器入力トランスコンダクタは、例えば、通信を含む多様な用途に適用できる。
Description
本発明は、電子機器の分野に関し、更に具体的には、信号処理システムの分野に関する。
トランスコンダクタとは、入力電圧に比例した出力電流を生成するように構成された回路である。一般的にトランスコンダクタは、通信、センサ、信号処理等の用途における信号検出に用いられる。入力電圧と出力電流との間の高い直線性は、多くの用途において重要である。トランスコンダクタは、線形出力可能な周波数帯域及び電圧範囲によって特徴付けられる。
図1は、従来技術によるトランスコンダクタ100の概念図である。トランスコンダクタ100は、電圧Vinp(input p)及びVinn(input n)が印加される差動電圧入力110を備えている。バッファ120に、これらの電圧がかかる。バッファ120は能動回路であり、抵抗値Rの抵抗器130間に、VinnとVinpとの差電圧を再生するために用いられる。これにより、抵抗器130に電流iRが流れる。この電流iRは、出力150にVinnとVinpとの差に比例する電流を供給する電流源140によって複製される。
トランスコンダクタ100は、線形比例する出力電流に変換可能な入力電圧の範囲内に制限されうる。例えば、電圧差|Vinn−Vinp|が、バッファ120の供給電圧(Vcc)に近いか又はそれより大きい場合、トランスコンダクタ100は、これらの電圧を正確に検出できないことがある。このような問題に対する一つの解決策としては、入力電圧信号がトランスコンダクタ回路の能動セクションに入る前に、その入力電圧信号を「仮想接地」に対する電流信号に変換する事が挙げられる。Vinn及びVinpのそれぞれと仮想接地との間のそれ差電圧が、電流信号の値を決定する。この方法では、Vinn及びVinpのそれぞれと、仮想接地との差電圧は、Vcc未満に制限されない。仮想接地は、入力の「コモンモード電圧」に近い値に設定するのが好ましい。このコモンモード電圧は、電圧Vinn及びVinpに共通の電圧であり、Vincm=(Vinp+Vinn)/2として定義することができる。
図2は、従来技術による、仮想接地電圧(Vvg)を有するトランスコンダクタ200の 概念図である。仮想接地は、共通接地220に対して電位Vvgを与えるように構成した電圧源210によって設定される。Vinp及びVinnは、抵抗値Rp及びRnによって特徴づけられる抵抗器230及び抵抗器240にそれぞれ印加される。電流iRpが抵抗器230に流れ、ここで、iRp=(Vinp−Vvg)/Rpである。同様に、電流iRnが抵抗器240に流れ、ここで、iRn=(Vinn−Vvg)/Rnである。電流源250は、出力270にiRpを複製するために用いられ、電流源260は、出力280にiRnを複製するために用いられる。
仮想接地の電圧Vvgは、電流入力(iRp及びiRn)のとり得る値の範囲内で一定に維持される。入力抵抗Rp及びRnによる複合電流は、コモンモード電圧(Vincm)及び差動モード電圧(Vindiff)によっていかのように表すことができる。
式1:irp=Vindiff/2Rp+(Vincm−Vvg)/Rp
式2:irn=−Vindiff/2Rn+(Vincm−Vvg)/Rn
ここで、Vincm=(Vinp+Vinn)/2、及びVindiff=Vinp−Vinnである。
したがって、出力電流ioutp及びioutnは、対象とする信号(差動電圧Vindiff)に比例する成分と、不所望なコモンモード成分(Vincm−Vvg)との和である。
式1:irp=Vindiff/2Rp+(Vincm−Vvg)/Rp
式2:irn=−Vindiff/2Rn+(Vincm−Vvg)/Rn
ここで、Vincm=(Vinp+Vinn)/2、及びVindiff=Vinp−Vinnである。
したがって、出力電流ioutp及びioutnは、対象とする信号(差動電圧Vindiff)に比例する成分と、不所望なコモンモード成分(Vincm−Vvg)との和である。
不所望なコモンモード成分の存在に加えて、図2に示したようなアプローチの問題点は、Vvgを入力のコモンモード電圧に可能な限り近い値にしなくてはならない点にある。このためには、高価なオフチップ電圧源が必要である。更に、入力電圧が高周波数成分を含む場合、Vvgはこれらの成分に追従しなければならない。これは、外部電圧源を用いる場合又はその他の高周波ノイズ源がある場合に困難であり、更なるコストや、システムに制限を課してしまう。
場合によっては、ACカップリングを用いて、DCコモンモード電圧を除去する。しかし、このアプローチは、高価な外部コンポーネントを必要とし、又はシステムの周波数帯域幅を制限してしまう。
トランスコンダクタは、しばしば、入力信号の強度が大幅に変動するシステムにて用いられる。例えば、コンピューティングネットワークでは、電気又は光学信号は、ソースからの進行距離のようなファクタに応じて異なる割合で減衰される。よって、受信機でのピーク電圧は数10倍、例えば、70dB以上変化することがある。高いデータスループットを必要とする用途では、最大供給電圧が3.3ボルト以下のCMOS回路のような、高速低電圧回路を用いることが所望される場合もある。これは、トランスコンダクタに更なる制限を課する。
本発明は、 2つの入力の間の電圧差に比例する出力電流を生成するシステム及び方法を含む。これらの出力電流は入力間のコモンモード電圧に対して補償され、そして、幾つかの実施形態では、変換可能な入力電圧及び/又は周波数のダイナミックレンジを従来技術に比べて広苦することができる。この補償は、各入力から受け取った電流を組み合わせてコモンモード電流を生成することによって達成される。そして、コモンモード電流は、フィードバック(フィードフォワード)されて、各電圧入力からそれぞれ生成された電流中のコモンモード成分を補償する。
抵抗器入力のトランスコンダクタは、第1電圧入力に比例する電流を生成するように構成された第1のコンポーネントと、第2電圧入力に比例する電流を生成するように構成された第2のコンポーネントと、第1及び第2電圧入力の組み合わせである入力電圧に比例するコモンモード補償電流を生成するように構成された第3のコンポーネントと、の少なくとも3つのコンポーネントを含む。コモンモード補償電流は、コモンモード電圧を補償するために、第1及び第2のコンポーネントの入力又は出力のいずれかにて用いることができる。第3のコンポーネントは、外部のコモンモード入力電圧からは独立してコモンモード補償を行うことを可能にする。
本発明の様々な実施形態は、抵抗器入力のトランスコンダクタが通信信号を検出するために用いられる通信装置を含む。例えば、幾つかの実施形態には、データ符号化信号が様々な伝送距離を経て受信されるネットワーク通信装置が含まれる。信号の進行距離は、受信信号の強度に悪影響を及ぼすため、これらの信号は、広いダイナミックレンジにわたって変化する。本発明の様々な実施形態を用いることができる更なる用途には、電磁信号(例えば、無線、レーダ、光通信信号等)の検出、センサからの信号の検出、光検出器からの信号の検出、電力線又はその他の導電体による通信、又は抵抗器入力のトランスコンダクタが従来用いられてきたその他の様々な用途が含まれる。
本発明の様々な実施形態には、第1電圧入力と、第2電圧入力と、第1電圧−電流変換器であって、仮想接地を提供するように構成された第1回路、前記第1電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rp、及び前記抵抗器Rpを流れる電流に応答して出力電流ioutpを生成するように構成された回路と、を有する第1電圧−電流変換器と、第2電圧−電流変換器であって、前記仮想接地を提供するように構成された第2回路、前記第2電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rn、前記抵抗器Rnを流れる電流に応答して出力電流ioutnを生成するように構成される回路と、を有する第2電圧−電流変換器と、第3電圧−電流変換器であって、前記仮想接地を提供するように構成された第3回路、前記第1電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rcmp、前記第2電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rcmn、及び前記入力抵抗器Rcmp及びRcmnを流れる電流を組み合わせ、当該組み合わせた電流に比例する出力電流iRcmを生成するように構成された回路と、を有する第3電圧−電流変換器と、前記第1電圧−電流変換器及び前記第2電圧−電流変換器に前記出力電流iRcmを供給して、前記第1電圧入力と前記第2電圧入力との間のコモンモード電圧を補償するように構成された、回路と、を備える、システムを含む。
本発明の様々な実施形態は、第1入力電圧を受信し、当該第1入力電圧を用いて第1出力電流を生成する手段と、第2入力電圧を受信し、当該第2入力電圧を用いて第2出力電流を生成する手段と、第1入力電圧と第2入力電圧との間のコモンモード電圧を表わすコモンモード電流を生成する手段と、前記コモンモード電流を、前記第1出力電流を生成する手段と、前記第2出力電流を生成する手段とに供給して、前記第1出力電流及び前記第2出力電流が前記コモンモード電圧に対して補償されるようにする手段と、備えるシステムを含む。
本発明の様々な実施形態は、方法であって、第1入力にて第1電圧を受信するステップと、前記第1電圧を第1入力抵抗器に印加して、第1入力電流を生成するステップと、第2入力にて第2電圧を受信するステップと、前記第2電圧を第2入力抵抗器に印加して、第2入力電流を生成するステップと、前記第1電圧及び前記第2電圧のコモンモード電圧を表わすコモンモード電流を生成するステップと、前記第1入力電流及び前記コモンモード電流を用いて第1出力電流を生成するステップと、前記第2入力電流及び前記コモンモード電流を用いて第2出力電流を生成するステップであって、該ステップにて、前記第1出力電流と前記第2出力電流との差は、前記第1電圧と前記第2電圧のとの差に比例する、ステップと、を含む方法を含む。
本発明の様々な実施形態は、入力コモンモード電圧を表わす電流を生成することを含む。本明細書では、この電流を、「iRcm」と称する。iRcmを用いる少なくとも2つの異なるアプローチを用いて、コモンモード電圧を補償することができる。第1のアプローチでは、iRcmを順方向に供給して、トランスコンダクタ出力のコモンモード成分をキャンセルする。第2のアプローチでは。iRcmをフィードバックさせて、仮想接地ノードに入る入力電流から差し引く。iRcmを別のアプローチで用いて、入力コモンモード電圧を補償できることは、当業者に明らかである。
図3は、本発明の様々な実施形態に従うコモンモード補償を含むトランスコンダクタ300の概念図である。これらの実施形態では、iRcmを順方向に供給して、トランスコンダクタ出力のコモンモード電流をキャンセルする。トランスコンダクタ300は、3つの電流コピーコンポーネントを備えている。第1の電流コピーコンポーネント305は、抵抗器RpにVinpを印加することによって生成される電流IRpを受け取るように構成される。第2電流コピーコンポーネント310は、抵抗器RnにVinnを印加することによって生成される電流IRnを受け取るように構成される。電流コピーコンポーネント305及び310のそれぞれは、電圧源315により設定される仮想接地電圧Vvgを含む。電流IRn及びIRpは、抵抗器Rn並びに抵抗器Rpの抵抗値と、Vvgとの関数である。電流コピーコンポーネント305及び310は、更に、別個の電流源320及び325をそれぞれ有する。電流源320及び325は、電流コピーコンポーネント305および310の出力330及び335に電流IRn及びIRpを再生するように構成される。
第3の電流コピーコンポーネント340は、電流IRn及びIRpのうちの、入力コモンモード電圧に起因する部分を表わす電流iRcmを生成するように構成される。電流iRcmは、電流IRn及びIRpのそれぞれから差し引かれる。このプロセスにより、コモンモード電圧が補償され、トランスコンダクタ300は従来技術の様々な欠点を克服できるようになる。
電流コピーコンポーネント340は、抵抗器Rcmp間にVinp及びVvgを印加することによって生成される電流iRcmpを受け取る。電流コピーコンポーネント340は、抵抗器Rcmn間にVinn及びVvgを印加することによって生成される電流iRcmnも受け取る。電流iRcmp及びIRcmnは組み合わされ、電流iRcmを生成する。電流iRcmは、電流コピーコンポーネント340内の2つの電流源345を用いて、2度再生される。そして、これらの電流は、iRn及びiRpと組み合わされ、出力電流ioutn及びioutpをそれぞれ生成する。
コモンモード電圧をキャンセルする方法を以下に説明する。Rcmp及びRcmmは、Rcmと称する、等しい抵抗値を有するように選択できる。したがって、
Rcmp=Rcmn=Rcm
であり、よって、iRcmは、
iRcm=(Vinp−Vvg)/Rcm+(Vinn−Vvg)/Rcm
として表現できる。又は、コモンモード電圧Vincm=(Vinp+Vinn)/2の関数として、
式3:iRcm=2(Vincm−Vvg)/Rcm
として表すことができる。
そこで、
Rcm=2Rp=2Rn
のように選択し、前記式1及び式2のそれぞれから式3を差し引くと、出力電流ioutp及びioutnは以下のように表すことができる。
ioutp=Vindiff/2Rp
ioutn=−Vindiff/2Rn
したがってioutp及びioutnは、所望の値Vindiffの関数であり、コモンモード電圧Vincmとは無関係である。
Rcmp=Rcmn=Rcm
であり、よって、iRcmは、
iRcm=(Vinp−Vvg)/Rcm+(Vinn−Vvg)/Rcm
として表現できる。又は、コモンモード電圧Vincm=(Vinp+Vinn)/2の関数として、
式3:iRcm=2(Vincm−Vvg)/Rcm
として表すことができる。
そこで、
Rcm=2Rp=2Rn
のように選択し、前記式1及び式2のそれぞれから式3を差し引くと、出力電流ioutp及びioutnは以下のように表すことができる。
ioutp=Vindiff/2Rp
ioutn=−Vindiff/2Rn
したがってioutp及びioutnは、所望の値Vindiffの関数であり、コモンモード電圧Vincmとは無関係である。
図4は、コモンモード補償を含むトランスコンダクタ300の代替実施形態を示す概念図である。これらの実施形態では、電流iRcmを、電流コピーコンポーネント305及び310のそれぞれにおける仮想接地ノード入力における電流iRn及びiRpから差し引く。図3に示した実施形態とは対照的に、2つの電流源345によって生成される電流の極性は逆である。図4に示すトランスコンダクタ300の実施形態によっても、出力ioutn及びioutpは、コモンモード電圧に無関係となる。このような結果は、図3について説明したような解析を用いて立証可能であり、これは当業者に明らかである。
図5は、図4に示したトランスコンダクタの幾つかの実施形態を例示する回路図である。電流コピーコンポーネント305、310及び340は、それぞれ、仮想接地ノード510を作るように構成したgm−ブースト(gm-boosted)電流コピー器と、仮想接地ノードで受け取られる電流を1つ以上の各出力515に再生するように構成した回路とを備える。電流コピーコンポーネント340は、2つの出力515を備える。電流コピーコンポーネント340のこれら2つの出力515における電流は、それぞれ、電流コピーコンポーネント310及び305の仮想接地ノード510にて電流Rn及びRpと組み合わされ、Vinp及びVinnのコモンモード電圧を補償する。本明細書に記載された利益に基づいて、他の代替回路を用いて本明細書に記載した実施形態を実装できることは当業者に明らかである。
電流コピーコンポーネント305の電流コピー器は、トランジスタ520、522、524及び526と、トランジスタ520のドレインに接続された電流源530とを有する。電流コピーコンポーネント305は、gm−ブースト電流コピー器、又は、より一般的には、低インピーダンス入力電流コピー器であっても良い。回路は、その入力端子の電圧が、これらの端子に電流が流れた際にまあまあな量だけ変化すると、低インピーダンス入力になると言われている。トランジスタ520のソースは、共通ゲート増幅回路の入力である。トランジスタ520は、固定のゲートバイアス電圧を有する。電流源530とトランジスタ520のドレインとの間のノード535は、高インピーダンスのノードであり、トランジスタ520のソースにおける任意の電圧の変化を増幅する。ノード535は、トランジスタ524のゲートに接続されており、電圧変化は電流の変化に変換される。この電流の変化は、トランジスタ522及び526を備える電流ミラーを用いて入力にフィードバックされる。これは、負のフィードバックループとなり、トランジスタ520のソースの電圧を、入力電流iRpのとり得る値の範囲にわたって実質上一定となるように保つ。電流源530によって供給される固定バイアス電流は、トランジスタ520を流れ、従って、入力電流iRp及びこのバイアス電流が、トランジスタ522のチャネルを流れる。入力電流iRpは、電流源530によって供給される固定バイアス電流と、トランジスタ522のチャネルを流れる電流との差である。トランジスタ522と526の電流ミラー構成により、トランジスタ522とトランジスタ526のチャネルを流れる電流は同一となる。gm−ブーストを伴うか伴わないかにかかわらず、本発明に用いることができる他の電流コピー器は、当業者に明らかである。
出力ioutpは、トランジスタ540を用いて生成される。トランジスタ540のドレインは、第1例の電流源530と同じバイアス電流を供給するように構成した第2例の電流源530に接続される。トランジスタ540及びトランジスタ522並びに526は、同じゲートソース電圧、従って、同じドレイン電流を有する。よって、出力電流ioutpは、電流源530によって供給されるバイアス電流と、トランジスタ540のチャネルを流れる電流との差である。トランジスタ540のチャネルを流れる電流(ドレイン電流)は、トランジスタ522のチャネルを流れる電流と同じであるため、出力電流ioutpは、入力電流iRpと同じになる。
電流コピーコンポーネント310及び340は、同じ設定の回路を用いて作動する。電流コピーコンポーネント340は、2つの出力を生成するように、追加の電流源530及びトランジスタ540を備える。これら2つの出力は、例えば、図4に例示するように、電流コピーコンポーネント305及び310へのフィードバック(又はフィードフォワード)として使用される。
図6は、本発明の様々な実施形態に従う、トランスコンダクタ300を含む通信システム600を説明する図である。トランスコンダクタ300に加えて、通信システム600は通信インターフェース610及び処理装置620を備える。通信システム600は、通信インターフェース610を介して通信信号を受信し、受信した通信信号内の電圧を表わする電流を生成し、処理装置620を用いてこれらの電流を処理するように構成される。通信信号は、デジタルでもアナログでもよく、多様なソースから来る信号とすることができる。例えば、通信信号は、無線信号、レーダ、マイクロ波等の電磁放射を含みうる。或いは、通信信号は、赤外光、可視光等を含みうる。或いは、この信号は、導電体を通じて伝送される電気信号を含みうる。この信号は、ソナー、機械的振動、圧力等を含みうる。通信システム600は、トランスコンダクタ300を適用できる多くの用途のうちの1つである。
通信インターフェース610は、通信信号を受信して、この信号を電圧としてトランスコンダクタ300の入力に供給するように構成される。通信インターフェース610は、アンテナ、光子検出器、化学センサ、磁気センサ、力センサ、動きセンサ、マイクロフォン、電力線通信インターフェース、電気コネクタカプラー(例えば、イーサネット(登録商標)、USB、シリアルポート、パラレルポート、バス等)などを含みうる。例えば、幾つかの実施形態では、通信インターフェース610は、米国特許出願第12/075,888号、米国特許出願第12/144,511号、米国特許出願第11/493,292号、米国特許出願第11/752,865号に開示された様々な電力線通信インターフェースを含む。これらの特許文献による開示内容は、参照により本願明細書に組み込まれる。通信インターフェース610は、アナログ及び/又はデジタル信号を受信するように構成できる。
トランスコンダクタ300は、通信インターフェース610から信号電圧を受信し、この信号に比例する電流を処理装置620に供給するように構成される。様々な実施形態において、信号が少なくとも40、50、60、70dBと変化した場合であっても、均整が維持される。
処理装置620は、デジタル又はアナログとすることができる。例えば、幾つかの実施形態において、処理装置620は、受信した信号に応答して音を生成するように構成されたアナログスピーカーを含む。他の実施形態では、処理装置620は、集積回路、能動及び/又は受動コンポーネント、メモリなどを含む。例えば、幾つかの実施形態において、処理装置620は、受信した信号を解析し、それに応えて論理動作を実行する(例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアに格納された計算命令を実行する)ように構成されるプロセッサを含む。処理装置620は、Ioutn及びIoutpに応答して、VinpとVinnとの差を表すデジタル値を生成するように構成されたアナログ−デジタル変換器を随意含む。処理装置620は、Ioutn及びIoutpを比例電圧に変換するように構成された電流−電圧変換器を随意含む。
図7は、本発明の様々な実施形態に従う、受信電圧に比例する電流を生成する方法を説明する図である。第1の電圧受信ステップ710では、第1電圧を通信インターフェース610から随意トランスコンダクタ300によって受信する。第2の電圧受信ステップ720では、第2電圧を通信インターフェース610から随意トランスコンダクタ300はによって受信する。第1電圧と第2電圧との差は、通信インターフェース610を介して受信した信号を表わす。第1の電圧受信ステップ710と、第2の電圧受信ステップ720は、電力線、電話線、ケーブルシステム、アンテナ、同軸ケーブル、及び/又は同様なものからの信号(及び関連する電圧)を、通信インターフェース610を用いて随意トランスコンダクタ300の入力へ通信することを含む。この信号は、ここ以外でも述べたように、アナログ又はデジタル的に符号化することもできる。
第1の電圧印加ステップ730では、受信した第1電圧をVinpに印加して、抵抗器を流れる電流(例えば、Rpを流れるiRp)を生成する。この電流は、典型的には、電圧源315によって設定される仮想接地電圧Vvgの関数である。
第2の電圧印加ステップ740では、受信した第2電圧をVinnに印加して、抵抗器をを流れる電流(例えば、Rnを流れるiRn)を生成する。この電流は、典型的には、仮想接地電圧Vvgの関数である。
CM電流生成ステップ750では、トランスコンダクタ300を用いてコモンモード電流iRcmを生成する。この電流は、受信した第1電圧及び受信した第2電圧のコモンモード電圧を表わす。幾つかの実施形態において、iRcmは、Vinp及びVinnを抵抗器Rcmp及びRcmnにそれぞれ印加し、これにて得られた電流を組み合わせることによって生成する。
第1の出力電流生成ステップ760では、第1出力電流ioutpを、第1の電圧印加ステップ730にて生成される電流と、CM電流生成ステップ750にて生成されるコモンモード電流iRcmとを用いて生成する。この電流は、本明細書に記載したように、iRcmをフィードバック又はフィードフォワードさせることによって生成する。
第2の出力電流生成ステップ770では、第2出力電流ioutnを、第2の電圧印加ステップ740にて生成される電流と、CM電流生成ステップ750にて生成されるコモンモード電流iRcmとを用いて生成する。この電流は、本明細書に記載したように、iRcmをフィードバック又はフィードフォワードさせることによって生成する。
任意の出力電流処理ステップ780では、第1及び第2出力電流を、処理装置620を用いて処理する。この処理は、電流を電圧に変換すること、デジタル符号化信号を復号すること、電流に応答してのソフトウェア、ハードウェア又はファームウエアの実行、信号のデジタルデータへの変換、及び/又は同様なものを随意含みうる。
本明細書では、幾つかの実施形態について、特定し及び/又は説明してきた。しかし、上述の教示の範囲内、又は添付の特許請求に記載の精神及び意図した範囲から離れない範内で修正又は変形が可能であることは理解されたい。例えば、幾つかの実施形態にて、通信装置600及び/又はトランスコンダクタ300は、単一のチップに搭載される。このチップは、低電圧技術(例えば、CMOS技術)を採用するように構成されうる。
本明細書に記載した実施形態は、本発明を例示するに過ぎない。本発明のこれらの実施形態は、図面を参照して説明するが、記載した方法又は特定の構造について種々の修正又は適合が当業者には明らかである。本発明の教示に従う全ての修正、適合又は変更であって、それらによって上述の教示が技術の進歩に寄与するようなものは、本発明の精神及び範囲内に入るものとする。従って、これらの記載及び図面は、限定的に解釈されるべきものではなく、したがって、本発明は、本明細書に記載した実施形態のみに限定して解釈されるべきものではない。
Claims (22)
- 第1電圧入力と、
第2電圧入力と、
第1電圧−電流変換器であって、
仮想接地を提供するように構成された第1回路、
前記第1電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rp、及び
前記抵抗器Rpを流れる電流に応答して出力電流ioutpを生成するように構成された回路と、を有する第1電圧−電流変換器と、
第2電圧−電流変換器であって、
前記仮想接地を提供するように構成された第2回路、
前記第2電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rn、及び
前記抵抗器Rnを流れる電流に応答して出力電流ioutnを生成するように構成された回路と、を有する第2電圧−電流変換器と、
第3電圧−電流変換器であって、
前記仮想接地を提供するように構成された第3回路、
前記第1電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rcmp、
前記第2電圧入力と前記仮想接地との間に配置された入力抵抗器Rcmn、及び
前記入力抵抗器Rcmp及びRcmnを流れる電流を組み合わせ、当該組み合わされた電流に比例する出力電流iRcmを生成するように構成された回路と、を有する第3電圧−電流変換器と、
前記第1電圧−電流変換器及び前記第2電圧−電流変換器に前記出力電流iRcmを供給して、前記第1電圧入力と前記第2電圧入力との間のコモンモード電圧を補償するように構成された、回路と、
を備える、システム。 - 前記出力電流iRcmを前記第1電圧−電流変換器に供給するように構成された前記回路は、前記出力電流を前記第1電圧−電流変換器の出力に供給するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記出力電流iRcmを前記第1電圧−電流変換器に供給するように構成された前記回路は、前記入力抵抗器Rpと前記仮想接地との間の個所にて、前記出力電流を前記第1電圧−電流変換器に供給するように構成される、請求項1又は2に記載のシステム。
- 前記入力抵抗器Rcmp及びRcmmは、ほぼ同一の抵抗値を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記入力抵抗器Rcmp及びRcmmは、前記入力抵抗器Rn及びRpの抵抗値の約2倍の抵抗値を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記出力電流ioutn及びioutpを受信して、これらの電流の差に比例する電圧を生成するように構成された電流−電圧変換器を更に備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記出力電流ioutn及びioutpに応答して、VinpとVinnの差を表わすデジタル値を生成するように構成されたアナログ−デジタル変換器を更に備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記抵抗器Rpを流れる電流に応答して出力電流ioutpを生成するように構成された前記回路は、前記抵抗器Rpを流れる電流に比例する出力電流ioutpを生成するように構成される、請求項1〜7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記抵抗器Rpを流れる電流に応答して出力電流ioutpを生成するように構成された前記回路は、前記抵抗器Rpを流れる電流に比例し、出力電流iRcmに組み合わされる出力電流ioutpを生成するように構成される、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1電圧−電流変換器に前記出力電流iRcmを供給するように構成された前記回路は、前記第1電圧−電流変換器の出力に前記出力電流iRcmを供給するように構成される、請求項1〜9のいずれか一項に記載のシステム。
- 電力線からの信号を受信し、該信号を前記第1電圧入力及び前記第2電圧入力に供給するように構成されるインターフェースをさらに備える、請求項1〜10のいずれか一項に記載のシステム。
- 電話線又はケーブル線からの信号を受信し、該信号を前記第1電圧入力及び前記第2電圧入力に供給するように構成されるインターフェースをさらに備える、請求項1〜11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記仮想接地はgm−ブーストループを用いて設定される、請求項1〜12のいずれか一項に記載のシステム。
- 第1入力電圧を受信し、当該第1入力電圧を用いて第1出力電流を生成する手段と、
第2入力電圧を受信し、当該第2入力電圧を用いて第2出力電流を生成する手段と、
前記第1入力電圧と第2入力電圧との間のコモンモード電圧を表わすコモンモード電流を生成する手段と、
前記コモンモード電流を、第1出力電流を生成する手段と、第2出力電流を生成する手段とに供給して、前記第1出力電流及び前記第2出力電流が前記コモンモード電圧に対して補償されるようにする手段と、
を備えるシステム。 - 電力線からの信号を受信し、該受信信号を、第1入力電圧を受信する手段に供給するように構成されるインターフェースをさらに備える、請求項14に記載のシステム。
- 第1入力電圧を受信して、第1出力電流を生成する前記手段は、仮想接地を設定するように構成された回路を有する、請求項14又は15に記載のシステム。
- 第1入力にて第1電圧を受信するステップと、
前記第1電圧を第1入力抵抗器に印加して、第1入力電流を生成するステップと、
第2入力にて第2電圧を受信するステップと、
前記第2電圧を第2入力抵抗器に印加して、第2入力電流を生成するステップと、
前記第1電圧及び前記第2電圧のコモンモード電圧を表わすコモンモード電流を生成するステップと、
前記第1入力電流及び前記コモンモード電流を用いて第1出力電流を生成するステップと、
前記第2入力電流及び前記コモンモード電流を用いて第2出力電流を生成するステップであって、該ステップにて、前記第1出力電流と前記第2出力電流のとの差は、前記第1電圧と前記第2電圧の間のとの差に比例する、ステップと、
を含む方法。 - 電力線からの前記第1電圧を前記第1入力に伝達するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 前記第1電圧及び前記第2電圧は、デジタル符号化信号の一部であり、該デジタル符号化信号を電話線、ケーブルシステム、アンテナ、又は同軸ケーブルを介して受信するステップをさらに含む請求項17又は18に記載の方法。
- 前記第1出力電流及び前記第2出力電流をデジタルデータに変換し、該デジタルデータをコンピューティングシステムに伝達するステップをさらに含む請求項17〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1入力電流及び前記コモンモード電流を用いて前記第1出力電流を生成するステップは、仮想接地ノードにて前記第1入力電流及び前記コモンモード電流を組み合わせるステップを含む、請求項17〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1入力電流及び前記コモンモード電流を用いて前記第1出力電流を生成するステップは、電流コピー回路の前記出力にて前記第1入力電流及び前記コモンモード電流を組み合わせるステップを含む、請求項17〜21のいずれか一項に記載の方法。
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