JP4087684B2 - Semiconductor integrated circuit for communication and offset correction method for amplifier - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号増幅回路、例えば、利得可変な信号増幅回路さらには無線通信機における受信信号の増幅回路に適用して有効な技術に関し、例えばEDGE(Enhanced Data Rates for GMS Evolution)モードのような送受信モードを備えた無線通信システムに用いられるアンプ、例えば、可変利得アンプに利用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、携帯電話器に用いられ送受信信号を処理する無線通信用半導体集積回路には、スーパーヘテロダイン方式と呼ばれる方式がある。このスーパーヘテロダイン方式は、受信信号を一旦中間周波数の信号にダウンコンバートしてから復調処理を行なうため、回路規模が大きいという問題点があった。そこで、受信信号を直接音声周波数のベースバンド信号(I,Q)にダウンコンバートし復調するダイレクトコンバージョン方式が提案された。
【0003】
スーパーヘテロダイン方式では、低雑音増幅回路(LNA)から復調器の前段までが、容量を介して受信信号を伝達するAC結合であるため、各段のアンプに動作電流を流す電流源に対する基準電圧を発生する基準電圧発生回路によって発生される電圧の変動等により、アンプの出力にDCオフセットがあっても、AC結合の場合には直流成分は伝達されない。そのため、前段のDCオフセットは後段の回路に影響を与えることがないので、最終段のアンプの出力の直流電圧変動は極めて小さいものとなる。
【0004】
ところが、ダイレクトコンバージョン方式の受信回路は、900MHzのような受信信号をミキサでいっきに音声周波数(0〜70kHZ)の信号までダウンコンバートしかつ復調するため、ミキサと可変利得アンプとはDC結合とせざるを得ず、ミキサの出力にDCオフセットが生じると、そのDCオフセットが可変利得アンプにより増幅されてしまう。また、可変利得アンプを始めとするアナログ増幅回路は、素子のばらつき等に起因して直流オフセットを生じる。そこで、この可変利得アンプのDCオフセットをキャンセルする発明が提案されている(特願2002−11049号)。
【0005】
また、スーパーヘテロダイン方式の携帯電話機においては、受信信号を増幅するための可変利得アンプに要求されるゲインはあまり高くないためアンプは1段で済む。これに対し、ダイレクトコンバージョン方式の受信回路におけるミキサの後段の増幅部には最大で60dB近いゲインが要求されるため、ロウパス・フィルタLPFと可変利得アンプPGAとを交互に何段か接続した回路が用いられている。
【0006】
前記先願発明の受信回路では、可変利得アンプごとにオフセットキャンセル回路が設けられている。また、GSM方式の携帯電話機においては、図6に示すようなタイムスロットと呼ばれる時間単位(例えば577μ秒)で送信モードと受信モードの切替えが行なわれており、前記先願発明におけるオフセット補正回路は、スロット切替え時に許容されている20μ秒のような短い時間内に全ての可変利得アンプのオフセットキャンセルを行なうように構成されている。
【0007】
一方、近年、携帯電話機に代表される無線通信機においては、ディジタル通信方式が主流になりつつある。ディジタル通信における変調方式には、周波数変調方式や位相変調方式、時分割多重接続方式などさまざまな方式が採用されている。また、同一の通信機おいても、例えば音声信号の通信は送信信号を先ずガウス型のフィルタで波形成形してから搬送波の位相を送信データに応じて位相シフトするGMSK変調方式で行ない、データ通信はGMSK変調の位相シフトにさらに振幅シフトを加えたEDGE変調方式で高速に行なうようにしたEDGE対応の通信機がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
EDGE方式の携帯電話機の受信回路のロウパス・フィルタと可変利得アンプからなる高利得増幅部においては、図7に示すように、高周波信号に振幅変調がかかっているため最大振幅時にはGSMの平均振幅レベルよりも約3〜3.5dBほど信号レベルが大きくなる。その信号が妨害波として受信され、それが希望波のレベルよりも大きいと妨害波によってアンプのゲインがクリップされて増幅回路のダイナミックレンジが決まってしまうため、希望波を充分に増幅することができなくなる。
【0009】
そのため、EDGE方式の携帯電話機の受信回路では、図8のようにロウパス・フィルタの周波数特性を、GSMの周波数特性よりも急峻に設定することで、妨害波を減衰させる必要がある。ここで、通過帯域を変えずに高域での減衰量を多くするには、ロウパス・フィルタの次数を大きくすることが有効であるが、ロウパス・フィルタの次数を大きくすると次数の小さなフィルタに比べて過渡応答特性が遅くなるため、可変利得アンプのオフセットキャンセルを20μ秒の規定時間内に終了させるのが困難になるという課題があることが明らかになった。
【0010】
この発明の目的は、受信信号を増幅する複数の可変利得アンプとロウパス・フィルタとが多段接続された高利得増幅回路を有するダイレクトコンバージョン方式の通信用半導体集積回路(高周波IC)において、所定の時間内に高利得増幅部のオフセットキャンセル動作を完了することができるようにすることにある。
【0011】
この発明の他の目的は、複数の無線通信システムに対応可能な汎用性の高い通信用半導体集積回路を提供することにある。
【0012】
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面から明らかになるであろう。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。
【0014】
すなわち、複数の差動型可変利得アンプとロウパス・フィルタとが多段接続され受信信号を増幅する高利得増幅回路を有するダイレクトコンバージョン方式の信号処理を行なう高周波ICのような通信用半導体集積回路において、各ロウパス・フィルタに差動信号を同電位にさせるため短絡用のスイッチ素子をまた各可変利得アンプにオフセットキャンセル回路を設ける一方、ロウパス・フィルタとして高次のフィルタを用いるとともにフィルタを構成する抵抗素子と並列にスイッチ素子を設けて該スイッチ素子のオン、オフに応じてフィルタの次数を切替え可能に構成した。
【0015】
そして、各可変利得アンプを初段側から順番にオフセットキャンセル動作させる際に、短絡用のスイッチ素子と次数切替え用のスイッチ素子の両方をオンさせてロウパス・フィルタを低次のフィルタにしてオフセットの補正を行ない、その後フィルタを低次のフィルタにしたまま短絡用のスイッチ素子をオフさせて可変利得アンプの出力を素早く収束させた後、次数切替え用のスイッチ素子をオフさせてロウパス・フィルタを高次のフィルタに切り替えて前段の可変利得アンプの出力を後段の可変利得アンプに入力させ、後段の可変利得アンプのオフセットキャンセル動作に移行するようにしたものである。
【0016】
このような手段によれば、短絡用のスイッチ素子のみオンさせる場合よりも短時間でオフセットキャンセルを行なうことができるようになるとともに、可変利得アンプのオフセットキャンセルが終了した直後に次数切替え用のスイッチ素子がオンされ低次のフィルタとして接続されたまま短絡用のスイッチ素子がオフされた状態になるため、高次のフィルタが接続された状態にして短絡用のスイッチ素子をオフする場合よりも可変利得アンプの出力を素早く収束させることができる。また、その後次数切替え用のスイッチ素子をオフさせて前段の可変利得アンプの出力をフィルタを介して後段の可変利得アンプに入力させたときに電位の変化が後段の可変利得アンプに対して同相成分として入力されるため、差動アンプで構成されている後段の可変利得アンプの出力には次数切替え用のスイッチ素子のオフ動作による電位変化の影響が現われなくなる。その結果、短時間に複数段の可変利得アンプのオフセットキャンセル動作を完了させることが可能になる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0018】
図1は、本発明を適用して好適なシステムの一例として、EDGE対応の移動体通信システムを構成する高周波ICとシステム全体の構成例を示す。
【0019】
図1において、100は信号電波の送受信用アンテナ、110は送受信切替え用のスイッチ、120は受信信号から不要波を除去する高周波フィルタ、200は変復調回路を有する高周波IC、300は高周波IC200で所望の周波数までダウンコンバートされた受信信号からデータを抽出したり送信データをI,Q信号に変換したり高周波IC200を制御したりするベースバンド回路(IC)、130は送信信号を増幅する高周波電力増幅回路、140は希望バンドに応じた周波数の発振信号φRFを生成する高周波発振器(RFVCO)である。
【0020】
高周波IC200は受信系回路210と、送信系回路220と、制御系回路とからなる。特に制限されないが、この実施例では、高周波発振器(RFVCO)140は送信系回路と受信系回路で共用されている。受信系回路210は、低雑音増幅回路(LNA)211と、増幅された受信信号と分周回路241で分周された発振信号φRF’を合成することで900MHz〜1.9GHzの信号を直接0〜70kHzの音声周波数帯の信号にダウンコンバートし復調を行なう復調回路212と、復調された受信信号を高利得で増幅する高利得増幅回路(PGA)213とからなる。
【0021】
なお、図1には示されていないが、復調回路212には受信信号にサイン波信号を合成するミキサと受信信号にコサイン波信号を合成するミキサの2つが設けられているとともに、高利得回路223も各ミキサに対応して2つ設けられ、I信号とQ信号として復調されてからそれぞれ増幅され、ベースバンド回路300へ供給されるように構成されている。
【0022】
制御系回路は、高周波発振器(RFVCO)140により生成された発振信号φRFを分周する分周回路241と、ベースバンド回路300からの制御コードに応じてRFチップ内部の制御信号を生成したり、前記高利得増幅回路213内の可変利得アンプのゲインを制御したりオフセットキャンセルを実行したりする制御回路242と、例えば320MHzのような中間周波数の局部発振振号φIFを生成する局部発振回路243と、該発振回路243で生成された発振信号φIFを分周して80MHzのような搬送波TXIFを生成する分周回路244などから構成される。
【0023】
送信系回路220は、送信用発振器(TXVCO)221と、分周回路244から出力される搬送波TXIFにベースバンド回路300から供給されるI信号とQ信号により直交変調をかける変調回路222と、分周回路241により分周された発振信号φRF’と送信用発振器(TXVCO)221からフィードバックされる送信信号φTXとを合成して2つの信号の周波数差に相当する周波数の信号φmixを生成するミキサ223と、該ミキサ223から漏れる高調波成分をカットするハーモニックフィルタ224と、前記ミキサ223からの信号と前記変調回路222からの変調信号との位相差を検出する位相検出回路225と、該位相検出回路270から出力される信号(UP,DOWN)によって動作するチャージポンプ226と、該チャージポンプ226により位相差に応じた電圧Vcを発生するループフィルタ227などから構成されている。
【0024】
制御回路242は、コントロールレジスタCRGを有し、このレジスタCRGにはベースバンド回路300からの信号に基づいて設定が行なわれ、このコントロールデータに基づいて制御を行なう。具体的には、ベースバンド回路300から高周波用IC200に対して同期用のクロック信号CLKと、データ信号SDATAと、制御信号としてロードイネーブル信号LENとが供給されており、制御回路330は、ロードイネーブル信号LENが有効レベルにアサートされると、ベースバンド回路300から伝送されてくるデータ信号SDATAをクロック信号CLKに同期して順次取り込んで、前記コントロールレジスタCRGにセットし、所定の制御シーケンスを開始する。特に制限されるものでないが、データ信号SDATAはシリアルで伝送される。ベースバンド回路300はマイクロプロセッサなどから構成される。
【0025】
図2には、前記高利得増幅回路223の実施例が示されている。
【0026】
この実施例では、第1のロウパス・フィルタLPF1の後段に第1の可変利得アンプPGA1が、また可変利得アンプPGA1の後段には第2のロウパス・フィルタLPF2が、そしてその後段には第2の可変利得アンプPGA2が接続されている。さらに、第2の可変利得アンプPGA2の後段には第3のロウパス・フィルタLPF3が、またその後段には第3の可変利得アンプPGA3が接続されている。さらに、第3の可変利得アンプPGA3の後段には第4のロウパス・フィルタLPF4が、またその後段にはゲインを4段階程度に切り替え可能な最終アンプPGA4が接続されている。可変利得アンプPGA1〜PGA3は、ほぼリニアもしくは最終アンプPGA4よりも多段階にゲインを調整することができるアンプである。
【0027】
なお、最終アンプPGA4は、システム構成が決定すなわち使用するベースバンド回路の種類が決定すれば、そのシステムに応じてゲインが一義的に決まるので、固定ゲインのアンプを用いることができるが、この実施例においては、ゲインを4段階程度に切替え可能なアンプを用いることで、高周波IC200の汎用性を高めている。
【0028】
また、この実施例の高周波IC200においては、第1の可変利得アンプPGA1に対応して第1のオフセット補正回路OFC1が、また第2の可変利得アンプPGA2に対応して第2のオフセット補正回路OFC1が、第3の可変利得アンプPGA3に対応して第3のオフセット補正回路OFC3が接続されている。
【0029】
オフセット補正回路OFC1〜OFC3は、代表として第1のオフセット補正回路OFC1について示されているように、アンプPGA1の出力電位差をAD変換するAD変換回路ADC1と、制御回路340内のレジスタREG1に保持されている値をDA変換してアンプPGA1に設けられている電流源に流れる電流値を調整することでオフセットを補正するDA変換回路DAC1とから構成されている。制御回路242内には、各オフセット補正回路OFC1〜OFC3に対応したオフセット補正値を保持するレジスタREG1〜REG3が設けられており、各アンプの入力端子間を短絡した状態でアンプから出力される信号のレベル差すなわちオフセット電圧がAD変換された値に基づいて、その差(オフセット電圧)を「0」とするような補正値を決定して対応するレジスタに格納する。
【0030】
さらに、前記制御回路242内には、ベースバンド回路300から供給される可変利得アンプのゲインを指定するデータを保持するレジスタが設けられており、このレジスタの設定値に基づいて前記各アンプPGA1〜PGA4に対するゲイン制御信号GC1〜GC4が生成されて供給されるように構成されている。
【0031】
この実施例の高利得増幅回路223においては、スロットとスロットの切替え時に許容されている20μsの時間内に、オフセット補正回路OFC1〜OFC3による可変利得アンプPGA1〜PGA3のオフセットキャンセルを行なうようになっている。可変利得アンプPGA1〜PGA3のゲインは、受信信号のレベル(強度)によって変わるので、オフセットキャンセルを毎回行なう必要があるためである。可変利得アンプPGA1〜PGA3のオフセットキャンセルは、各アンプを直前のスロットでの受信信号レベルに基づいてベースバンドで決定されたゲインに調整した状態で、初段のオフセット補正回路OFC1からOFC2,OFC3の順に例えば4μsずつ動作させ、その後8μs程度の安定化期間をおくことで完了する。
【0032】
なお、後述のように、各可変利得アンプPGA1〜PGA3のオフセットキャンセルは、1段目から順番に行なって行くので、オフセット補正回路OFC1〜OFC3のAD変換回路は共通にして時分割で使用するように構成することが可能である。DA変換回路DAC1は、例えば電流値がi,2i,4i,8i……のような関係にあるn種類(nは正の整数で、例えば6のような値とされる)の重み電流をnビットの入力信号に応じて合成し電圧に変換することで、2n段階の電圧値の中から1つを選択して出力することが可能となっている。他のオフセット補正回路OFC2,OFC3のAD変換回路も同様である。
【0033】
次に、各段の可変利得アンプPGAとロウパスフィルタLPFの具体的な回路例と、本発明に係るオフセットキャンセル方法の具体的な手順を、図3を用いて説明する。
【0034】
アンプPGAは、入力差動トランジスタQ1,Q2およびQ1,Q2のコレクタと電源電圧Vccとの間に接続された抵抗Rc1,Rc2、Q1,Q2のエミッタ間に接続された可変抵抗VR、Q1,Q2のエミッタと接地点との間に接続された定電流源CC1,CC2からなる差動増幅段と、Q1,Q2のコレクタにベースが接続されたトランジスタQ3,Q4およびQ3,Q4のエミッタと接地点との間に接続された定電流源CC3,CC4からなるエミッタフォロワ出力段と、Q1,Q2のコレクタと接地点との間に接続された可変電流源VC1,VC2とからなり、Q1,Q2のエミッタ間の可変抵抗VRの抵抗値を制御回路242からのゲイン制御信号GCにより変化させることによって利得が変化されるように構成されている。トランジスタQ1〜Q4はNPN型バイポーラ・トランジスタである。
【0035】
AD変換回路とDA変換回路とからなるオフセット補正回路OFCは、トランジスタQ1,Q2のコレクタ電圧を入力とし、Q1,Q2のベース電位差が「0」のときにこのコレクタ電位差が「0」となるように可変電流源VC1,VC2の電流を調整する。エミッタフォロワ・トランジスタQ3,Q4のエミッタ電圧をオフセット補正回路OFCに入力して、図3に示されているような位置にある可変電流源VC1,VC2の電流を調整してエミッタフォロワ出力段を含めた状態でオフセットを補正するように構成しても良い。
【0036】
また、トランジスタQ1,Q2のコレクタと接地点との間に可変電流源VC1,VC2を設ける代わりに、エミッタフォロワの定電流源CC3,CC4を可変電流源に置き換えてオフセット補正回路OFCでその電流を調整してオフセットを補正するようにしても良い。さらに、可変電流源VC1,VC2を入力端子すなわちトランジスタQ1,Q2のベース端子と接地点との間に設けて、入力端子が図3に示されているような位置またはエミッタフォロワ・トランジスタQ3,Q4のエミッタに接続されたオフセット補正回路OFCで可変電流源VC1,VC2の電流を調整するようにしても良い。その場合、抵抗R11,R12のようなベース抵抗をトランジスタQ1,Q2のベース端子と前段の回路との間に接続するのが望ましい。
【0037】
ロウパスフィルタLPFは、前記エミッタフォロワ出力段のトランジスタQ3,Q4のエミッタにベースが接続されたPNP型のトランジスタQ5,Q6およびQ5,Q6のエミッタと電源電圧Vccとの間に接続された定電流源CC5,CC6からなるエミッタフォロワ型入力段と、Q1,Q2のエミッタに一端が接続された抵抗R1,R2と、R1,R2と直列に接続された抵抗R3,R4と、抵抗R3,R4の端子間に接続された容量C0と、抵抗R3,R4と容量C0との接続ノードにベースが接続されたNPN型のトランジスタQ7,Q8およびQ7,Q8のエミッタと接地点との間に接続された定電流源CC7,CC8からなるエミッタフォロワ増幅段と、トランジスタQ7のエミッタと抵抗R1とR3との接続ノードN1との間に接続された容量C1と、トランジスタQ8のエミッタと抵抗R2とR4との接続ノードN2との間に接続された容量C2とから、2次のフィルタとして構成されている。Q11,Q12は後段のアンプの入力バッファを構成するトランジスタである。
【0038】
抵抗R1〜R4はそれぞれ22kΩのような抵抗値に、容量C0は10pF、C1,C2は90pFのような容量値に設定される。この実施例においては、容量C0と並列にスイッチ素子SW0が、また抵抗R1と並列にスイッチ素子SW1が、さらに抵抗R2と並列にスイッチ素子SW2が接続されており、これらのスイッチ素子SW0〜SW2がオフセットキャンセル時にオンまたはオフ状態に制御される。このうち、スイッチ素子SW1とSW2は同一の制御信号S1により、またスイッチSW0はS1と異なる制御信号S0によりそれぞれ制御される。スイッチSW1,SW2を設けないでも時間をかければ正確なオフセットキャンセルが可能であるが、スイッチSW1,SW2を設けてオンさせることでSW,SW2を設けない場合よりも短い時間でオフセットキャンセルを行なうことができる。
【0039】
図4には、オフセットキャンセル時の前記制御信号S0,S1のタイミングが示されている。
【0040】
図4に示されているように、本実施例においては、制御信号S0,S1は同時にハイレベルに変化され、その後先ず制御信号S0がロウレベルに変化され、続いて制御信号S1がロウレベルに変化される。これにより、スイッチSW0〜SW2は同時にオン状態にされ、その後先ずスイッチSW0がオフされ、続いてスイッチSW1,SW2がオフされる。スイッチSW1,SW2がオン、スイッチSW0がオフされた状態では、アンプPGAの出力端子からは抵抗R1,R2が見えないため、フィルタLPFは抵抗R3,R4および容量C0からなる1次のフィルタとして作用する。
【0041】
なお、オフセットキャンセル時にスイッチ素子SW0をオン状態にさせるのは、容量C0に電荷が残った状態でオフセットキャンセル動作を行なわせると、正確なオフセットキャンセルが行なえないためである。アンプPGA1〜PGA3のオフセットキャンセルは、1段目から順番に同じ手順で行なって行くので、以下代表として初段のアンプPGA1のキャリブレーション動作を説明し、他のアンプのキャリブレーション動作の説明は省略する。
【0042】
初段のアンプPGA1のキャリブレーションにおいては、スイッチSW0〜SW2がすべてオンされた状態で例えばアンプPGA1の入力側に設けられたスイッチ素子がオンされることにより入力端子IN1,IN2に同一レベルの電圧が入力される。この状態でオフセット補正回路OFCを動作させて逐次比較法でアンプPGAの増幅段の出力オフセットが「0」に近づくように可変電流源VC1,VC2の電流を調整する(図4の期間T1)。
【0043】
これにより、アンプの出力オフセットは例えば4mVような分解能以下の値に校正される。従って、オフセット補正直後のフィルタLPFの入力電位差は4mV以下にされる。なお、初段のアンプPGA1のキャリブレーションに際しては、前段のミキサの入力端子間に設けられたスイッチ素子をオンさせることによりミキサのオフセットを含めた状態で補正を行なようにしても良い。これにより、初段のアンプのオフセットの補正と同時にミキサのオフセットの補正を行なうことができ、受信系回路の精度が向上する。図3において、符号SW00が付されているスイッチは、初段のアンプPGA1の入力端子間またはミキサの入力端子間その他アンプPGA1の入力側に設けられ、アンプPGA1の入力電位を同電位にするためのスイッチを仮想的に示したものである。
【0044】
初段のアンプPGA1のオフセットの補正が終了するとフィルタLPF内のスイッチSW1,SW2がオンのままSW0がオフされる(図4のタイミングt1)。スイッチSW0がオンされている間は後段のアンプPGA2の入力電位差は「0」であるが、スイッチSW0がオフされると前段のアンプに残った出力オフセット(4mV以下)がフィルタLPFを介して後段のアンプPGA2の入力端子に伝達され、図4の期間T2のように、後段のアンプPGA2の入力電位Vin1,Vin2がオフセットΔVoff分だけ開く。ただし、このときフィルタLPFはスイッチSW1,SW2がオン状態にされているため過渡応答特性の良い1次のフィルタとして動作し、入力電位Vin1,Vin2はリンギングを起こすことなく短時間に安定する。
【0045】
続いて、スイッチSW1,SW2がオフされる(図4のタイミングt2)。すると、フィルタLPFが1次フィルタから過渡応答の遅い2次フィルタに変化するため、前段のアンプの出力オフセットによって後段のアンプの入力電位Vin1,Vin2が、図4の期間T3のように変動する。ただし、この変動は正相側と負相側で同じように生じるため、後段のアンプに対して同相成分として入力される。ここで、後段のアンプは差動アンプであるため、そのCRMM(同相成分除去比)特性により後段のアンプの出力には変化が現われない。
【0046】
従って、前段のアンプのキャリブレーションが終了し、スイッチSW0をオフさせて前段のアンプの出力オフセットを後段のアンプの入力端子に伝達した後速やかに後段のアンプのキャリブレーション動作を開始することができ、高利得増幅部全体のオフセット補正に要する時間をフィルタとして1次のフィルタを使用している場合とほぼ等しい時間まで短縮することができるようになる。
【0047】
図5には、図3のロウパスフィルタLPFとしてスイッチSW0〜SW2を有する2次フィルタを使用した高利得増幅部において、スイッチSW1,SW2をSW0と同じタイミングでオン、オフ制御した場合と、図4のようにスイッチSW1,SW2をSW0と異なるタイミングでオフ制御した場合の後段のアンプの出力をシミュレーションによって求めた波形を示す。
【0048】
図5において、実線Aで示されているのが本発明の実施例のように、スイッチSW1,SW2をSW0と異なるタイミングでオフ制御した場合の後段のアンプの出力波形、破線Bで示されているのはスイッチSW1,SW2をSW0と同一のタイミングでオフ制御した場合の後段のアンプの出力波形である。なお、図5に示されている符号t0〜t2は図4に示されている同一の符号と同じタイミングを表わしている。
【0049】
図5より、タイミングt1でスイッチSW0のみオフさせたときに後段のアンプの差動出力(波形A)は所定のレベルに向って広がり、所定のレベルに達したタイミングt2でスイッチSW1,SW2がオフされると一瞬波形にノイズが現われるが直ちに所定のレベルに落ち着くことが分かる。一方、タイミングt1でスイッチSW0〜SW2を全て同じにオフさせるようにした場合には、スイッチがオフされたときに後段のアンプの差動出力(波形B)が所定のレベルをオーバーシュートするように大きく広がった後アンダーシュートを起こすつまりリンギングを生じながら徐々に所定のレベルに落ち着いて行くことが分かる。従って、本発明の実施例のように、キャリブレーションの際にスイッチSW1,SW2をSW0よりも遅いタイミングでオフさせるように制御することにより、後段のアンプの出力を早期に安定化させることができる。
【0050】
また、スイッチSW0を設けないで抵抗R1,R2や容量C1,C2の値を小さくして時定数を下げるつまりフィルタの特性を犠牲にして出力を素早く収束させ次段のオフセットキャンセル動作の開始タイミングを早くさせるという考え方もあるが、スイッチSW0を設けて実施例のようにスイッチSW1,SW2をSW0よりも遅いタイミングでオフさせるように制御することで、フィルタの特性を急峻に保ったままオフセットキャンセル時間を短縮することができる。
【0051】
なお、上記実施例においては、初段のアンプから順番にオフセットキャンセル動作を行なっているが、差動信号を同電位にするための短絡用スイッチ素子(図3のSW0)を例えば後段のアンプの入力トランジスタQ11,Q12のベース端子間のような位置に設けることにより、3段全てのアンプのオフセットキャンセルを並行して同時に行なうことも可能である。ただし、実施例のように初段のアンプから順番にオフセットキャンセル動作を行なうことにより、前段の回路で多少オフセットが残ってもそれを後段のアンプに伝えて前段で残ったオフセットを含んで後段のアンプのオフセットキャンセルを行なうことができるため、高利得増幅部全体としてのオフセットを低減することができるという利点がある。
【0052】
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものでない。例えば前記実施例では、PGA回路を構成する可変利得アンプが4段設けられているものを説明したが、可変利得アンプの段数は4段に限定されず、2段または3段あるいは5段以上であっても良い。また、前記実施例では、フィルタ回路は2次のフィルタ回路であり抵抗と並列のスイッチ素子がオン状態にされることに応じて1次のフィルタ回路に変更されるようにしたが、フィルタ回路として3次以上のフィルタを用いオフセットキャンセル時にこれを2次または1次のフィルタに切り替えるように構成しても良い。
【0053】
また、実施例の回路(図3)においては、フィルタ回路に設けられ差動信号を同電位にするためのスイッチ素子SW0をトランジスタQ7とQ8のベース端子間に設けているが、トランジスタQ5,Q6のエミッタ端子間あるいは抵抗R1〜R4の接続ノードN1,N2間、トランジスタQ3,Q4のエミッタ端子間、トランジスタQ7,Q8のエミッタ端子間、トランジスタQ11,Q12のエミッタ端子間に設けるようにしても良い。フィルタ回路も図3に示されているものに限定されず、例えば抵抗R1〜R4の接続ノードN1,N2とトランジスタQ7,Q8のエミッタ端子との間に容量C1,C2を接続する代わりに、接続ノードN1とN2との間に容量を接続した回路やオペアンプを用いたアクティブフィルタなどであっても良い。
【0054】
さらに、前記実施例においては、可変利得アンプとフィルタ回路とで構成された増幅部におけるオフセットのキャンセル方法を説明したが、この発明は利得が固定である差動アンプとフィルタ回路とからなる増幅部におけるオフセットのキャンセルにも適用することができる。
【0055】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるEDGE対応の携帯電話機に用いられる高周波ICに適用した場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものでなく、無線通信システムを構成するダイレクトコンバージョン方式の高周波処理用半導体集積回路一般に広く利用することができる。
【0056】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【0057】
すなわち、本発明に従うと、受信信号を増幅する複数の可変利得アンプとロウパス・フィルタとが多段接続された高利得増幅回路を必要とするダイレクトコンバージョン方式の通信用半導体集積回路(高周波IC)において、所定の時間内に高利得増幅回路のオフセットキャンセル動作を完了することができるようになる。
【0058】
さらに、本発明に従うと、EDGE方式のような振幅変調を伴なう受信信号を増幅するための高利得増幅回路に周波数特性が急峻な高次数のロウパス・フィルタを設けた場合にも、所定の時間内にオフセットキャンセル動作を完了することができ、これにより複数の無線通信システムに対応可能な汎用性の高い通信用半導体集積回路を提供することができるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用して好適なシステムの一例として、EDGE対応の移動体通信システムを構成する高周波ICとシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図2】高利得増幅回路の実施例を示すブロック図である。
【図3】可変利得アンプの具体例を示す回路図である。
【図4】高利得増幅回路におけるオフセットキャンセル時のスイッチのオン,オフ・タイミングを示すタイミングチャートである。
【図5】ロウパスフィルタとして2次フィルタを使用した高利得増幅部において、フィルタ内のスイッチSW0〜SW2を同じタイミングでオン、オフ制御した場合と、スイッチSW1,SW2をSW0と異なるタイミングでオフ制御した場合の後段のアンプの出力をシミュレーションによって求めた波形を示す波形図である。
【図6】本発明を適用して有効なGSM方式の無線通信システムにおけるタイムスロットの例を示す説明図である。
【図7】GSM方式の無線通信システムにおける信号波形とEDGE方式の信号波形を示す波形図である。
【図8】GSM方式の無線通信システムにおいて必要とされるフィルタの特性とEDGE方式の無線通信システムにおいて必要とされるフィルタの特性を示す周波数特性図である。
【符号の説明】
PGA1〜PGA3 可変利得アンプ
FLT1〜FLT4 フィルタ
PGA4 最終アンプ
OFC1〜OFC3 オフセット補正回路
100 送受信用アンテナ
110 送受信切替え用のスイッチ
120 高周波フィルタ
130 高周波電力増幅回路
140 高周波発振器(RFVCO)
200 高周波IC
210 受信系回路
211 ロウノイズ・アンプ
212 受信側ミキサ
213 高利得増幅部
220 送信系回路
221 変調回路
222 送信用発振器(TXVCO)
223 ミキサ
225 位相検出回路
226 チャージポンプ
227 ループフィルタ
240 制御回路
241,244 分周回路
300 ベースバンド回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique that is effective when applied to a signal amplifier circuit, for example, a variable signal amplifier circuit, or an amplifier circuit for a received signal in a wireless communication device, such as EDGE (Enhanced Data Rates for GMS Evolution) mode. The present invention relates to a technique effective when used in an amplifier used in a wireless communication system having a transmission / reception mode, for example, a variable gain amplifier.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a system called a superheterodyne system in a semiconductor integrated circuit for wireless communication that is used in a mobile phone and processes transmission / reception signals. This superheterodyne method has a problem that the circuit scale is large because the received signal is once down-converted to an intermediate frequency signal and then demodulated. Therefore, a direct conversion method has been proposed in which a received signal is directly down-converted into a baseband signal (I, Q) of an audio frequency and demodulated.
[0003]
In the superheterodyne method, the AC connection that transmits the received signal through the capacitor from the low noise amplifier circuit (LNA) to the previous stage of the demodulator is used, so that the reference voltage for the current source that sends the operating current to the amplifier of each stage is set. Even if there is a DC offset in the output of the amplifier due to fluctuations in the voltage generated by the generated reference voltage generation circuit, the DC component is not transmitted in the case of AC coupling. For this reason, since the DC offset at the front stage does not affect the circuit at the rear stage, the DC voltage fluctuation at the output of the amplifier at the last stage is extremely small.
[0004]
However, since a direct conversion type receiving circuit down-converts and demodulates a received signal such as 900 MHz to a signal of an audio frequency (0 to 70 kHz) at the same time by a mixer, the mixer and the variable gain amplifier must be DC coupled. If a DC offset occurs in the output of the mixer, the DC offset is amplified by the variable gain amplifier. In addition, an analog amplifier circuit such as a variable gain amplifier causes a direct current offset due to variations in elements. Therefore, an invention for canceling the DC offset of the variable gain amplifier has been proposed (Japanese Patent Application No. 2002-11049).
[0005]
In a superheterodyne mobile phone, the gain required for the variable gain amplifier for amplifying the received signal is not so high, so that only one stage of amplifier is required. On the other hand, since a maximum gain of close to 60 dB is required for the amplification unit subsequent to the mixer in the direct conversion type receiver circuit, a circuit in which several stages of low-pass filter LPF and variable gain amplifier PGA are alternately connected is provided. It is used.
[0006]
In the receiving circuit of the prior invention, an offset cancel circuit is provided for each variable gain amplifier. Further, in the GSM mobile phone, the transmission mode and the reception mode are switched in a unit of time called a time slot as shown in FIG. 6 (for example, 577 microseconds). The offset cancellation of all the variable gain amplifiers is performed within a short time such as 20 μs allowed at the time of slot switching.
[0007]
On the other hand, in recent years, digital communication systems are becoming mainstream in wireless communication devices represented by mobile phones. Various modulation methods such as a frequency modulation method, a phase modulation method, and a time division multiple access method are employed as modulation methods in digital communication. Even in the same communication device, for example, communication of an audio signal is performed by a GMSK modulation method in which a transmission signal is first shaped by a Gaussian filter and then the phase of a carrier wave is phase-shifted according to transmission data. Is an EDGE-compatible communication device that performs high-speed operation using an EDGE modulation method in which an amplitude shift is further added to the phase shift of GMSK modulation.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the high gain amplifying unit comprising a low pass filter and a variable gain amplifier in the receiving circuit of the EDGE mobile phone, as shown in FIG. 7, the amplitude modulation is applied to the high frequency signal. The signal level increases by about 3 to 3.5 dB. If the signal is received as a jamming wave and it is higher than the desired wave level, the gain of the amplifier is clipped by the jamming wave and the dynamic range of the amplifier circuit is determined, so the desired wave can be sufficiently amplified. Disappear.
[0009]
Therefore, in the receiving circuit of the EDGE cellular phone, it is necessary to attenuate the interference wave by setting the frequency characteristic of the low-pass filter steeper than the frequency characteristic of GSM as shown in FIG. In order to increase the attenuation in the high band without changing the passband, it is effective to increase the order of the low-pass filter. However, if the order of the low-pass filter is increased, compared to a filter with a lower order. As a result, the transient response characteristic becomes slow, and it has become clear that there is a problem that it is difficult to finish offset cancellation of the variable gain amplifier within a specified time of 20 μs.
[0010]
An object of the present invention is to provide a predetermined conversion time in a direct conversion communication semiconductor integrated circuit (high frequency IC) having a high gain amplifier circuit in which a plurality of variable gain amplifiers for amplifying a received signal and low pass filters are connected in multiple stages. The offset cancel operation of the high gain amplification unit can be completed.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a highly versatile communication semiconductor integrated circuit capable of supporting a plurality of wireless communication systems.
[0012]
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Outlines of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
[0014]
That is, in a semiconductor integrated circuit for communication such as a high-frequency IC that performs signal processing of a direct conversion system having a high gain amplifier circuit in which a plurality of differential variable gain amplifiers and low-pass filters are connected in multiple stages to amplify a received signal, Each low-pass filter is provided with a short-circuiting switch element for making the differential signal the same potential, and each variable gain amplifier is provided with an offset cancel circuit, while a high-order filter is used as the low-pass filter and a resistive element constituting the filter In addition, a switch element is provided in parallel with the switch element so that the order of the filter can be switched according to whether the switch element is on or off.
[0015]
When each variable gain amplifier is operated in order to cancel the offset in order from the first stage, both the short-circuit switch element and the order switching switch element are turned on to make the low-pass filter a low-order filter and offset correction. After that, the switch element for short-circuiting is turned off with the filter being a low-order filter to quickly converge the output of the variable gain amplifier, and then the switch element for order switching is turned off to turn the low-pass filter into a high-order filter. The output of the variable gain amplifier at the previous stage is input to the variable gain amplifier at the subsequent stage by switching to this filter, and the process proceeds to the offset cancel operation of the variable gain amplifier at the subsequent stage.
[0016]
According to such means, the offset cancellation can be performed in a shorter time than when only the short-circuiting switch element is turned on, and the order switching switch immediately after the offset cancellation of the variable gain amplifier is completed. Since the switch element for short circuit is turned off while the element is turned on and connected as a low-order filter, it is more variable than when the switch element for short circuit is turned off with a high-order filter connected The output of the gain amplifier can be quickly converged. After that, when the switching element for switching the order is turned off and the output of the preceding variable gain amplifier is input to the subsequent variable gain amplifier through the filter, the change in potential is in-phase component with respect to the subsequent variable gain amplifier. Therefore, the influence of potential change due to the off operation of the switching element for order switching does not appear in the output of the subsequent variable gain amplifier constituted by the differential amplifier. As a result, it is possible to complete the offset cancellation operation of the multiple stages of variable gain amplifiers in a short time.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 shows a configuration example of a high-frequency IC and an entire system constituting an EDGE-compatible mobile communication system as an example of a preferred system to which the present invention is applied.
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a transmission / reception antenna for signal radio waves, 110 denotes a switch for transmission / reception switching, 120 denotes a high-frequency filter for removing unnecessary waves from the received signal, 200 denotes a high-frequency IC having a modulation / demodulation circuit, and 300 denotes a desired high-frequency IC 200. A baseband circuit (IC) for extracting data from a received signal down-converted to a frequency, converting transmission data into I and Q signals, and controlling the high frequency IC 200, and 130 is a high frequency power amplifier circuit for amplifying the transmission signal 140 are high frequency oscillators (RFVCO) that generate an oscillation signal φRF having a frequency corresponding to a desired band.
[0020]
The high frequency IC 200 includes a reception system circuit 210, a transmission system circuit 220, and a control system circuit. Although not particularly limited, in this embodiment, the high-frequency oscillator (RFVCO) 140 is shared by the transmission system circuit and the reception system circuit. The reception system circuit 210 directly generates a signal of 900 MHz to 1.9 GHz by synthesizing the low-noise amplifier circuit (LNA) 211, the amplified reception signal, and the oscillation signal φRF ′ divided by the frequency dividing circuit 241. It comprises a demodulation circuit 212 that down-converts to a signal in the audio frequency band of ˜70 kHz and performs demodulation, and a high gain amplification circuit (PGA) 213 that amplifies the demodulated reception signal with high gain.
[0021]
Although not shown in FIG. 1, the demodulation circuit 212 is provided with two mixers, a mixer that synthesizes a sine wave signal with a received signal and a mixer that synthesizes a cosine wave signal with a received signal, and a high gain circuit. Two 223 are provided corresponding to each mixer, and are demodulated as an I signal and a Q signal, respectively amplified, and supplied to the baseband circuit 300.
[0022]
The control system circuit divides the oscillation signal φRF generated by the high-frequency oscillator (RFVCO) 140, generates a control signal inside the RF chip according to the control code from the baseband circuit 300, A control circuit 242 for controlling the gain of the variable gain amplifier in the high gain amplifier circuit 213 and executing offset cancellation; a local oscillation circuit 243 for generating a local oscillation signal φIF having an intermediate frequency such as 320 MHz; The frequency dividing circuit 244 generates a carrier wave TXIF such as 80 MHz by dividing the oscillation signal φIF generated by the oscillation circuit 243.
[0023]
The transmission system circuit 220 includes a transmission oscillator (TXVCO) 221, a modulation circuit 222 that applies quadrature modulation to the carrier wave TXIF output from the frequency dividing circuit 244 by the I signal and the Q signal supplied from the baseband circuit 300, A mixer 223 that synthesizes the oscillation signal φRF ′ divided by the frequency circuit 241 and the transmission signal φTX fed back from the transmission oscillator (TXVCO) 221 to generate a signal φmix having a frequency corresponding to the frequency difference between the two signals. A harmonic filter 224 that cuts off harmonic components that leak from the mixer 223, a phase detection circuit 225 that detects a phase difference between the signal from the mixer 223 and the modulation signal from the modulation circuit 222, and the phase detection circuit Charge pump 226 operated by signals (UP, DOWN) output from 270, and the charge pump And a like loop filter 227 which generates a voltage Vc corresponding to the phase difference by 226.
[0024]
The control circuit 242 has a control register CRG. The register CRG is set based on a signal from the baseband circuit 300, and performs control based on the control data. Specifically, a clock signal CLK for synchronization, a data signal SDATA, and a load enable signal LEN as a control signal are supplied from the baseband circuit 300 to the high frequency IC 200, and the control circuit 330 When the signal LEN is asserted to a valid level, the data signal SDATA transmitted from the baseband circuit 300 is sequentially fetched in synchronization with the clock signal CLK, set in the control register CRG, and a predetermined control sequence is started. . Although not particularly limited, the data signal SDATA is transmitted serially. The baseband circuit 300 is composed of a microprocessor or the like.
[0025]
FIG. 2 shows an embodiment of the high gain amplifier circuit 223.
[0026]
In this embodiment, a first variable gain amplifier PGA1 is provided downstream of the first low-pass filter LPF1, a second low-pass filter LPF2 is provided downstream of the variable gain amplifier PGA1, and a second low-pass filter LPF2 is connected downstream of the first low-pass filter LPF1. A variable gain amplifier PGA2 is connected. Further, the third low-pass filter LPF3 is connected to the subsequent stage of the second variable gain amplifier PGA2, and the third variable gain amplifier PGA3 is connected to the subsequent stage. Further, a fourth low-pass filter LPF4 is connected to the subsequent stage of the third variable gain amplifier PGA3, and a final amplifier PGA4 capable of switching the gain to about four stages is connected to the subsequent stage. The variable gain amplifiers PGA <b> 1 to PGA <b> 3 are amplifiers that can adjust the gain in almost a linear or multistage manner compared to the final amplifier PGA <b> 4.
[0027]
The final amplifier PGA4 can use a fixed-gain amplifier because the gain is uniquely determined according to the system configuration when the system configuration is determined, that is, the type of baseband circuit to be used is determined. In the example, the versatility of the high-frequency IC 200 is enhanced by using an amplifier whose gain can be switched to about four stages.
[0028]
In the high frequency IC 200 of this embodiment, the first offset correction circuit OFC1 corresponds to the first variable gain amplifier PGA1, and the second offset correction circuit OFC1 corresponds to the second variable gain amplifier PGA2. However, a third offset correction circuit OFC3 is connected corresponding to the third variable gain amplifier PGA3.
[0029]
The offset correction circuits OFC1 to OFC3 are held in an AD conversion circuit ADC1 that AD-converts the output potential difference of the amplifier PGA1 and a register REG1 in the control circuit 340 as representatively shown for the first offset correction circuit OFC1. DA converter circuit DAC1 which correct | amends an offset by DA-converting the value which adjusts the value of the electric current which flows into the current source provided in amplifier PGA1. In the control circuit 242, registers REG1 to REG3 that hold offset correction values corresponding to the offset correction circuits OFC1 to OFC3 are provided, and signals output from the amplifiers in a state where the input terminals of the amplifiers are short-circuited. Based on the value obtained by AD-converting the level difference, that is, the offset voltage, a correction value that sets the difference (offset voltage) to “0” is determined and stored in the corresponding register.
[0030]
Further, in the control circuit 242, a register for holding data specifying the gain of the variable gain amplifier supplied from the baseband circuit 300 is provided. Based on the set value of the register, each of the amplifiers PGA1 to PGA1. The gain control signals GC1 to GC4 for the PGA 4 are generated and supplied.
[0031]
In the high gain amplifying circuit 223 of this embodiment, the offset correction of the variable gain amplifiers PGA1 to PGA3 is performed by the offset correction circuits OFC1 to OFC3 within the time of 20 μs allowed at the time of switching between slots. Yes. This is because the gains of the variable gain amplifiers PGA1 to PGA3 vary depending on the level (intensity) of the received signal, and offset cancellation must be performed every time. The offset cancellation of the variable gain amplifiers PGA1 to PGA3 is performed in the order of the offset correction circuits OFC1 to OFC2, OFC3 in the first stage in a state where each amplifier is adjusted to a gain determined in the baseband based on the received signal level in the immediately preceding slot. For example, the operation is completed every 4 μs, and then a stabilization period of about 8 μs is provided.
[0032]
As will be described later, offset cancellation of the variable gain amplifiers PGA1 to PGA3 is performed in order from the first stage, so that the AD conversion circuits of the offset correction circuits OFC1 to OFC3 are used in a time-sharing manner. It is possible to configure. The DA converter circuit DAC1 outputs n types of weight currents (n is a positive integer, for example, a value such as 6) having a current value of i, 2i, 4i, 8i,. By combining and converting to a voltage according to the input signal of the bit, 2 n It is possible to select and output one of the stage voltage values. The same applies to the AD conversion circuits of the other offset correction circuits OFC2, OFC3.
[0033]
Next, a specific circuit example of each stage of the variable gain amplifier PGA and the low-pass filter LPF and a specific procedure of the offset cancellation method according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0034]
The amplifier PGA includes variable resistors VR, Q1, Q2 connected between the collectors of the input differential transistors Q1, Q2 and Q1, Q2 and the emitters of the resistors Rc1, Rc2, Q1, Q2 connected between the power supply voltage Vcc. Differential amplifier stage composed of constant current sources CC1 and CC2 connected between the emitters of the transistors Q1 and Q2 and the emitters of the transistors Q3 and Q4 and Q3 and Q4 whose bases are connected to the collectors of Q1 and Q2 and the ground point And an emitter follower output stage composed of constant current sources CC3 and CC4 connected to each other, and variable current sources VC1 and VC2 connected between the collectors of Q1 and Q2 and the ground point. The gain is changed by changing the resistance value of the variable resistor VR between the emitters by the gain control signal GC from the control circuit 242. Transistors Q1-Q4 are NPN bipolar transistors.
[0035]
The offset correction circuit OFC including the AD conversion circuit and the DA conversion circuit receives the collector voltage of the transistors Q1 and Q2, and the collector potential difference becomes “0” when the base potential difference between Q1 and Q2 is “0”. The currents of the variable current sources VC1 and VC2 are adjusted. The emitter voltage of the emitter follower transistors Q3 and Q4 is input to the offset correction circuit OFC, and the currents of the variable current sources VC1 and VC2 positioned as shown in FIG. 3 are adjusted to include the emitter follower output stage. It may be configured to correct the offset in the state.
[0036]
Further, instead of providing the variable current sources VC1 and VC2 between the collectors of the transistors Q1 and Q2 and the grounding point, the constant current sources CC3 and CC4 of the emitter followers are replaced with variable current sources, and the current is generated by the offset correction circuit OFC. Adjustment may be made to correct the offset. Further, variable current sources VC1 and VC2 are provided between the input terminals, that is, the base terminals of the transistors Q1 and Q2 and the ground point, and the input terminals are positioned as shown in FIG. 3 or emitter follower transistors Q3 and Q4. The currents of the variable current sources VC1 and VC2 may be adjusted by the offset correction circuit OFC connected to the emitters of the first and second emitters. In that case, it is desirable to connect base resistors such as resistors R11 and R12 between the base terminals of the transistors Q1 and Q2 and the preceding circuit.
[0037]
The low-pass filter LPF is a constant current connected between the emitters of the PNP transistors Q5, Q6 and Q5, Q6 whose bases are connected to the emitters of the transistors Q3, Q4 in the emitter follower output stage and the power supply voltage Vcc. An emitter-follower type input stage comprising sources CC5 and CC6, resistors R1 and R2 having one ends connected to the emitters of Q1 and Q2, resistors R3 and R4 connected in series with R1 and R2, and resistors R3 and R4 The capacitor C0 connected between the terminals, and the NPN transistors Q7, Q8 and Q7, Q8 whose bases are connected to the connection node between the resistors R3, R4 and the capacitor C0 are connected between the ground and the emitter. Between the emitter follower amplification stage composed of the constant current sources CC7 and CC8 and the connection node N1 between the emitter of the transistor Q7 and the resistors R1 and R3 And a capacitor connected C1, and a connected capacitor C2 Metropolitan between a connection node N2 between the emitter and the resistor R2 and R4 of transistor Q8, as a secondary filter. Q11 and Q12 are transistors constituting the input buffer of the amplifier in the subsequent stage.
[0038]
The resistors R1 to R4 are each set to a resistance value such as 22 kΩ, the capacitance C0 is set to 10 pF, and C1 and C2 are set to a capacitance value such as 90 pF. In this embodiment, the switch element SW0 is connected in parallel with the capacitor C0, the switch element SW1 is connected in parallel with the resistor R1, and the switch element SW2 is connected in parallel with the resistor R2, and these switch elements SW0 to SW2 are connected. It is controlled to be on or off during offset cancellation. Among them, the switch elements SW1 and SW2 are controlled by the same control signal S1, and the switch SW0 is controlled by a control signal S0 different from S1. Even if the switches SW1 and SW2 are not provided, accurate offset cancellation is possible if time is taken. However, by providing the switches SW1 and SW2 and turning them on, the offset cancellation can be performed in a shorter time than when SW and SW2 are not provided. Can do.
[0039]
FIG. 4 shows the timing of the control signals S0 and S1 at the time of offset cancellation.
[0040]
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the control signals S0 and S1 are simultaneously changed to a high level, then the control signal S0 is first changed to a low level, and then the control signal S1 is changed to a low level. The Thereby, the switches SW0 to SW2 are simultaneously turned on, and then the switch SW0 is first turned off, and then the switches SW1 and SW2 are turned off. When the switches SW1 and SW2 are turned on and the switch SW0 is turned off, the resistors R1 and R2 cannot be seen from the output terminal of the amplifier PGA. Therefore, the filter LPF acts as a primary filter composed of the resistors R3 and R4 and the capacitor C0. To do.
[0041]
The reason why the switch element SW0 is turned on at the time of offset cancellation is that an accurate offset cancellation cannot be performed if the offset cancel operation is performed with the charge remaining in the capacitor C0. Since the offset cancellation of the amplifiers PGA1 to PGA3 is performed in the same order from the first stage, the calibration operation of the first stage amplifier PGA1 will be described below as a representative, and the description of the calibration operations of other amplifiers will be omitted. .
[0042]
In the calibration of the first-stage amplifier PGA1, when the switches SW0 to SW2 are all turned on, for example, the switch element provided on the input side of the amplifier PGA1 is turned on, so that the same level voltage is applied to the input terminals IN1 and IN2. Entered. In this state, the offset correction circuit OFC is operated, and the currents of the variable current sources VC1 and VC2 are adjusted by the successive approximation method so that the output offset of the amplification stage of the amplifier PGA approaches “0” (period T1 in FIG. 4).
[0043]
As a result, the output offset of the amplifier is calibrated to a value less than the resolution of 4 mV, for example. Therefore, the input potential difference of the filter LPF immediately after the offset correction is set to 4 mV or less. When calibrating the first-stage amplifier PGA1, correction may be performed in a state including the offset of the mixer by turning on a switch element provided between the input terminals of the previous-stage mixer. As a result, the offset of the mixer can be corrected simultaneously with the correction of the offset of the amplifier at the first stage, and the accuracy of the receiving system circuit is improved. In FIG. 3, a switch denoted by reference numeral SW00 is provided between the input terminals of the first-stage amplifier PGA1 or between the input terminals of the mixer and other input sides of the amplifier PGA1, and is used for setting the input potential of the amplifier PGA1 to the same potential. This is a virtual representation of the switch.
[0044]
When the offset correction of the first-stage amplifier PGA1 is completed, SW0 is turned off while the switches SW1 and SW2 in the filter LPF are on (timing t1 in FIG. 4). While the switch SW0 is on, the input potential difference of the rear stage amplifier PGA2 is “0”. However, when the switch SW0 is turned off, the output offset (4 mV or less) remaining in the front stage amplifier is passed through the filter LPF. The input potentials Vin1 and Vin2 of the subsequent stage amplifier PGA2 are opened by the offset ΔVoff as shown in the period T2 of FIG. However, at this time, the filter LPF operates as a primary filter with good transient response characteristics because the switches SW1 and SW2 are turned on, and the input potentials Vin1 and Vin2 are stabilized in a short time without causing ringing.
[0045]
Subsequently, the switches SW1 and SW2 are turned off (timing t2 in FIG. 4). Then, since the filter LPF changes from the primary filter to the secondary filter having a slow transient response, the input potentials Vin1 and Vin2 of the subsequent amplifier vary as shown by a period T3 in FIG. 4 due to the output offset of the previous amplifier. However, since this variation occurs in the same way on the positive phase side and the negative phase side, it is input as an in-phase component to the subsequent amplifier. Here, since the subsequent amplifier is a differential amplifier, the output of the subsequent amplifier does not change due to its CRMM (common-mode component removal ratio) characteristics.
[0046]
Therefore, after the calibration of the previous amplifier is completed, the switch SW0 is turned off, and the output offset of the previous amplifier is transmitted to the input terminal of the subsequent amplifier, so that the calibration operation of the subsequent amplifier can be started immediately. Thus, the time required for offset correction of the entire high gain amplifying unit can be shortened to a time substantially equal to that when a first-order filter is used as a filter.
[0047]
FIG. 5 shows a case where the switches SW1 and SW2 are turned on and off at the same timing as SW0 in the high gain amplifying unit using the secondary filter having the switches SW0 to SW2 as the low pass filter LPF of FIG. 4 shows a waveform obtained by simulation of the output of the amplifier in the subsequent stage when the switches SW1 and SW2 are turned off at a timing different from that of SW0 as shown in FIG.
[0048]
In FIG. 5, the solid line A indicates the output waveform of the amplifier in the subsequent stage when the switches SW1 and SW2 are turned off at a timing different from that of SW0, as in the embodiment of the present invention. This is the output waveform of the amplifier in the subsequent stage when the switches SW1 and SW2 are turned off at the same timing as SW0. In addition, the code | symbol t0-t2 shown by FIG. 5 represents the same timing as the same code | symbol shown by FIG.
[0049]
From FIG. 5, when only the switch SW0 is turned off at the timing t1, the differential output (waveform A) of the subsequent amplifier spreads toward the predetermined level, and the switches SW1 and SW2 are turned off at the timing t2 when the predetermined level is reached. It can be seen that noise appears in the waveform for a moment but immediately settles to a predetermined level. On the other hand, when the switches SW0 to SW2 are all turned off at the same timing t1, the differential output (waveform B) of the subsequent amplifier overshoots a predetermined level when the switches are turned off. It can be seen that after widening, undershoot occurs, that is, ringing occurs and gradually settles to a predetermined level. Therefore, as in the embodiment of the present invention, by controlling the switches SW1 and SW2 to be turned off at a later timing than SW0 at the time of calibration, the output of the subsequent amplifier can be stabilized at an early stage. .
[0050]
Also, without providing the switch SW0, the values of the resistors R1 and R2 and the capacitors C1 and C2 are reduced to lower the time constant. Although there is a concept of making it faster, an offset cancellation time can be maintained while maintaining the filter characteristics sharply by providing a switch SW0 and controlling the switches SW1 and SW2 to be turned off at a timing later than SW0 as in the embodiment. Can be shortened.
[0051]
In the above embodiment, the offset cancel operation is performed in order from the first stage amplifier. However, a short-circuit switch element (SW0 in FIG. 3) for setting the differential signal to the same potential is input to the subsequent stage amplifier, for example. By providing it at a position such as between the base terminals of the transistors Q11 and Q12, it is possible to simultaneously perform offset cancellation of all three stages of amplifiers in parallel. However, by performing the offset cancel operation in order from the first-stage amplifier as in the embodiment, even if some offset remains in the previous-stage circuit, it is transmitted to the subsequent-stage amplifier and includes the offset remaining in the previous-stage amplifier. Therefore, there is an advantage that the offset of the entire high gain amplification section can be reduced.
[0052]
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited thereto. For example, in the above-described embodiment, the case where four stages of variable gain amplifiers constituting the PGA circuit are described. However, the number of stages of the variable gain amplifiers is not limited to four stages, but two stages, three stages, or five stages or more. There may be. In the above embodiment, the filter circuit is a secondary filter circuit and is changed to the primary filter circuit in response to the switch element in parallel with the resistor being turned on. A third or higher order filter may be used, and this may be configured to be switched to a second order or first order filter at the time of offset cancellation.
[0053]
In the circuit of the embodiment (FIG. 3), the switch element SW0 provided in the filter circuit for setting the differential signal to the same potential is provided between the base terminals of the transistors Q7 and Q8. Or between the connection nodes N1 and N2 of the resistors R1 to R4, between the emitter terminals of the transistors Q3 and Q4, between the emitter terminals of the transistors Q7 and Q8, and between the emitter terminals of the transistors Q11 and Q12. . The filter circuit is not limited to the one shown in FIG. 3, for example, instead of connecting the capacitors C1, C2 between the connection nodes N1, N2 of the resistors R1 to R4 and the emitter terminals of the transistors Q7, Q8. A circuit in which a capacitor is connected between the nodes N1 and N2, an active filter using an operational amplifier, or the like may be used.
[0054]
Further, in the above-described embodiment, the offset canceling method in the amplifying unit composed of the variable gain amplifier and the filter circuit has been described. However, the present invention is an amplifying unit composed of a differential amplifier having a fixed gain and a filter circuit. It can also be applied to offset cancellation in
[0055]
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is applied to a high frequency IC used in an EDGE-compatible mobile phone, which is the field of use behind the invention, has been described, but the present invention is not limited thereto. In general, it can be widely used for direct conversion high frequency processing semiconductor integrated circuits constituting a wireless communication system.
[0056]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0057]
That is, according to the present invention, in a direct conversion type communication semiconductor integrated circuit (high frequency IC) that requires a high gain amplifier circuit in which a plurality of variable gain amplifiers and low pass filters for amplifying a received signal are connected in multiple stages, The offset cancel operation of the high gain amplifier circuit can be completed within a predetermined time.
[0058]
Furthermore, according to the present invention, even when a high-gain amplifier circuit for amplifying a reception signal accompanied by amplitude modulation such as the EDGE system is provided with a high-order low-pass filter having a sharp frequency characteristic, The offset canceling operation can be completed within a time, thereby providing an advantageous effect that a highly versatile communication semiconductor integrated circuit capable of supporting a plurality of wireless communication systems can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a high-frequency IC and an entire system that constitute an EDGE-compatible mobile communication system as an example of a preferred system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a high gain amplifier circuit.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of a variable gain amplifier.
FIG. 4 is a timing chart showing ON / OFF timing of a switch at the time of offset cancellation in a high gain amplifier circuit.
FIG. 5 shows a high gain amplifying unit using a secondary filter as a low-pass filter when switches SW0 to SW2 in the filter are turned on and off at the same timing, and switches SW1 and SW2 are turned off at a timing different from SW0. It is a wave form diagram which shows the waveform which calculated | required the output of the back | latter stage amplifier at the time of controlling by simulation.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a time slot in a GSM wireless communication system effective by applying the present invention.
FIG. 7 is a waveform diagram showing a signal waveform and an EDGE signal waveform in a GSM wireless communication system.
FIG. 8 is a frequency characteristic diagram showing filter characteristics required in a GSM wireless communication system and filter characteristics required in an EDGE wireless communication system.
[Explanation of symbols]
PGA1 to PGA3 variable gain amplifier
FLT1-FLT4 filter
PGA4 final amplifier
OFC1 to OFC3 offset correction circuit
100 Transmitting and receiving antenna
110 Switch for transmission / reception switching
120 high frequency filter
130 High Frequency Power Amplifier Circuit
140 High Frequency Oscillator (RFVCO)
200 high frequency IC
210 Receiving system circuit
211 Low noise amplifier
212 Receiving side mixer
213 High gain amplifier
220 Transmission system circuit
221 modulation circuit
222 Transmitter oscillator (TXVCO)
223 mixer
225 Phase detection circuit
226 charge pump
227 Loop filter
240 Control circuit
241,244 frequency divider
300 Baseband circuit

Claims (14)

複数の差動型可変利得アンプと複数のフィルタ回路が多段に接続されてなり、前記複数の可変利得アンプの各オフセットを補正可能なオフセット補正回路を有し受信信号を増幅する増幅回路を備えた通信用半導体集積回路であって、
前記複数のフィルタ回路のそれぞれは、抵抗素子を含む2次以上の高次フィルタ回路として構成されてなり、いずれかの抵抗素子と並列にスイッチ素子が接続され該スイッチ素子がオン状態にされることに応じて低次数のフィルタ回路に変更可能にされ、前記オフセット補正回路による対応する可変利得アンプのオフセット補正の際に該可変利得アンプの次段のフィルタ回路は低次数のフィルタに切り替えられ、オフセット補正終了後に該フィルタ回路が高次数のフィルタに切り替えられることを特徴とする通信用半導体集積回路。
A plurality of differential variable gain amplifiers and a plurality of filter circuits are connected in multiple stages, and includes an amplifier circuit that has an offset correction circuit capable of correcting each offset of the plurality of variable gain amplifiers and amplifies a received signal. A communication semiconductor integrated circuit,
Each of the plurality of filter circuits is configured as a second-order or higher-order filter circuit including a resistance element, and the switch element is connected in parallel with any of the resistance elements so that the switch element is turned on. In response to the offset correction of the corresponding variable gain amplifier by the offset correction circuit, the filter circuit in the next stage of the variable gain amplifier is switched to the low order filter, A semiconductor integrated circuit for communication, wherein the filter circuit is switched to a high-order filter after the correction is completed.
前記フィルタ回路は2次のフィルタ回路であり、前記スイッチ素子がオン状態にされることに応じて1次のフィルタ回路に変更されることを特徴とする請求項1に記載の通信用半導体集積回路。2. The communication semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the filter circuit is a secondary filter circuit, and is changed to a primary filter circuit in response to the switch element being turned on. . 前記増幅回路は可変利得アンプとフィルタ回路がそれぞれ3段接続され、前記オフセット補正回路によるオフセットの補正を初段アンプから後段に向けて順次実行させる制御回路が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の通信用半導体集積回路。2. The amplifier circuit according to claim 1, wherein a variable gain amplifier and a filter circuit are connected in three stages, respectively, and a control circuit for sequentially performing offset correction by the offset correction circuit from the first stage amplifier to the subsequent stage is provided. 3. A semiconductor integrated circuit for communication according to 1 or 2. 前記複数の可変利得アンプのうち初段の可変利得アンプに対応して該可変利得アンプの差動入力を同電位にさせるための第1のスイッチ素子が設けられ、前記フィルタ回路には差動出力を同電位にさせる第2のスイッチ素子が設けられ、オフセット補正の際に前記第1および第2のスイッチ素子並びに前記次数切替え用のスイッチ素子がオンされた状態でオフセットの補正が実行された後、前記次数切替え用のスイッチ素子がオン状態からオフ状態にされる前に前記第2のスイッチ素子がオフされるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の通信用半導体集積回路。Corresponding to the first-stage variable gain amplifier among the plurality of variable gain amplifiers, a first switch element is provided for setting the differential input of the variable gain amplifier to the same potential, and the differential output is provided to the filter circuit. After the second switch element to be set to the same potential is provided, and the offset correction is performed in a state where the first and second switch elements and the order switching switch element are turned on at the time of offset correction, 4. The structure according to claim 1, wherein the second switching element is configured to be turned off before the switching element for switching the order is changed from an on state to an off state. 5. Semiconductor integrated circuit for communication. 前記複数の可変利得アンプのうち初段の可変利得アンプの前段には受信信号と所定の周波数の信号とを合成して周波数変換を行なうミキサ回路が接続され、該ミキサ回路の入力端子間に差動入力を同電位にさせるための前記第1のスイッチ素子が設けられ、初段の可変利得アンプのオフセットの補正の際に前記第1のスイッチ素子がオン状態にされてミキサ回路を含んでオフセットの補正が実行されるように構成されていることを特徴とする請求項4に記載の通信用半導体集積回路。A mixer circuit that synthesizes a received signal and a signal of a predetermined frequency is connected to a preceding stage of the first stage variable gain amplifier among the plurality of variable gain amplifiers, and a differential is connected between the input terminals of the mixer circuit. The first switch element for making the input the same potential is provided, and when the offset of the first stage variable gain amplifier is corrected, the first switch element is turned on and the mixer circuit is included to correct the offset. The communication semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein the communication is performed. 受信信号と所定の周波数の信号とを合成して周波数変換と復調を同時に行なうミキサ回路と、
復調された受信信号を増幅する差動型可変利得アンプと、抵抗素子を含む2次以上の高次数のフィルタとして構成されいずれかの抵抗素子と並列にスイッチ素子が接続され該スイッチ素子がオン状態にされることに応じて低次数のフィルタに変更可能にされるとともに差動信号を同電位にさせるためのスイッチ素子が設けられたフィルタ回路とが複数個交互に多段接続されてなり、前記各可変利得アンプのオフセットを補正可能なオフセット補正回路を有する増幅回路と、
を備えた通信用半導体集積回路における可変利得アンプのオフセット補正方法であって、
前記各段の可変利得アンプのオフセットを補正する際に差動信号を同電位にさせるためのスイッチ素子と次数切替え用のスイッチ素子の両方をオンさせて、前記フィルタ回路が低次数のフィルタに切り替えられた状態でオフセットの補正を行ない、その後先ず差動信号を同電位にさせるためのスイッチ素子をオフさせて可変利得アンプの出力を収束させてから次数切替え用のスイッチ素子をオフさせて当該フィルタ回路を高次数のフィルタに切り替えて前段の可変利得アンプの出力を後段の回路へ入力させることを特徴とする可変利得アンプのオフセット補正方法。
A mixer circuit that combines a received signal and a signal of a predetermined frequency to simultaneously perform frequency conversion and demodulation;
A differential variable gain amplifier that amplifies the demodulated received signal and a second-order or higher-order filter including a resistance element, and a switch element is connected in parallel with any of the resistance elements, and the switch element is turned on A plurality of filter circuits that are switchable to a low-order filter in response to the switching and provided with a switch element for setting the differential signal to the same potential. An amplifier circuit having an offset correction circuit capable of correcting the offset of the variable gain amplifier;
An offset correction method for a variable gain amplifier in a communication semiconductor integrated circuit comprising:
When correcting the offset of the variable gain amplifier at each stage, both the switch element for setting the differential signal to the same potential and the switch element for order switching are turned on, and the filter circuit is switched to a low-order filter. In this state, the offset is corrected, and then the switch element for making the differential signal the same potential is turned off to converge the output of the variable gain amplifier, and then the order switching switch element is turned off. An offset correction method for a variable gain amplifier, characterized in that the circuit is switched to a high-order filter and the output of the preceding variable gain amplifier is input to the subsequent circuit.
前記フィルタ回路は2次のフィルタ回路であり、対応する可変利得アンプのオフセット補正の際に前記次数切替え用のスイッチ素子がオン状態にされることに応じて当該フィルタ回路を1次のフィルタ回路に変更させ、オフセット補正終了後に2次のフィルタに変更させることを特徴とする請求項6に記載の可変利得アンプのオフセット補正方法。The filter circuit is a second-order filter circuit, and the filter circuit is changed to a first-order filter circuit when the switching element for order switching is turned on during offset correction of the corresponding variable gain amplifier. 7. The variable gain amplifier offset correction method according to claim 6, wherein the second-order filter is changed after completion of the offset correction. 前記オフセット補正回路によるオフセットの補正を初段アンプから後段に向けて順次実行することを特徴とする請求項6または7に記載の可変利得アンプのオフセット補正方法。8. The offset correction method for a variable gain amplifier according to claim 6, wherein the offset correction by the offset correction circuit is sequentially executed from the first stage amplifier to the subsequent stage. 前記複数の可変利得アンプのうち初段の可変利得アンプのオフセットの補正の際に、前記ミキサ回路の差動入力を同電位にさせて該ミキサ回路の差動出力を前記初段の可変利得アンプに入力させ、ミキサ回路を含んで初段可変利得アンプのオフセットの補正を実行することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の可変利得アンプのオフセット補正方法。When correcting the offset of the first stage variable gain amplifier among the plurality of variable gain amplifiers, the differential input of the mixer circuit is set to the same potential and the differential output of the mixer circuit is input to the first stage variable gain amplifier. 9. The offset correction method for a variable gain amplifier according to claim 6, wherein the offset correction of the first stage variable gain amplifier is performed including a mixer circuit. 前記オフセット補正回路によるオフセットの補正を受信動作開始毎に行なうことを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の可変利得アンプのオフセット補正方法。The offset correction method for a variable gain amplifier according to any one of claims 6 to 9, wherein an offset correction by the offset correction circuit is performed every time a reception operation is started. 第1及び第2の差動型アンプと、前記第1の差動型アンプの出力と上記第2の差動型アンプの入力との間に結合されたフィルタ回路と、上記第1の差動型アンプのオフセットを補正可能なオフセット補正回路とを含み、受信信号を増幅する通信用半導体集積回路であって、
前記フィルタ回路は、抵抗素子を含む2次以上の高次フィルタ回路として構成され、該抵抗素子と並列にスイッチ素子が接続され、該スイッチ素子がオン状態にされることに応じて低次数のフィルタ回路に変更可能にされ、前記オフセット補正回路による第1の差動型アンプのオフセット補正の際に、前記フィルタ回路は低次数のフィルタに切り替えられ、オフセット補正終了後に該フィルタ回路が高次数のフィルタに切り替えられることを特徴とする通信用半導体集積回路。
A first differential amplifier; a filter circuit coupled between an output of the first differential amplifier and an input of the second differential amplifier; and the first differential An offset correction circuit capable of correcting the offset of the type amplifier, and a communication semiconductor integrated circuit for amplifying a received signal,
The filter circuit is configured as a second-order or higher-order filter circuit including a resistance element, a switch element is connected in parallel with the resistance element, and a low-order filter is set in response to the switch element being turned on. When the offset correction of the first differential amplifier is performed by the offset correction circuit, the filter circuit is switched to a low-order filter, and after the offset correction is completed, the filter circuit is switched to a high-order filter. A semiconductor integrated circuit for communication, characterized in that it can be switched to.
前記フィルタ回路は2次のフィルタ回路であり、前記スイッチ素子がオン状態にされることに応じて1次のフィルタ回路に変更されることを特徴とする請求項11に記載の通信用半導体集積回路。12. The communication semiconductor integrated circuit according to claim 11, wherein the filter circuit is a secondary filter circuit, and is changed to a primary filter circuit in response to the switch element being turned on. . 受信信号と所定の周波数の信号とを合成して周波数変換と復調を行なうミキサ回路と、
復調された受信信号を増幅する増幅回路であって、第1及び第2の差動型アンプと、上記第1の差動型アンプの出力と上記第2の差動型アンプの入力との間に結合され、抵抗素子を含む2次以上の高次数のフィルタとして構成され、該抵抗素子と並列に接続され、それをオン状態にすることに応じて低次数のフィルタへ変更可能にするための第1のスイッチ素子と、差動信号を同電位にさせるための第2のスイッチ素子が設けられたフィルタ回路と、前記第1の差動型アンプのオフセットを補正可能なオフセット補正回路を有する増幅回路と、
を備えた通信用半導体集積回路における差動型アンプのオフセット補正方法であって、
上記第1のスイッチ素子と上記第2のスイッチ素子の両方をオンさせて、前記フィルタ回路が低次数のフィルタに切り替えられた状態で、前記第1の差動型アンプのオフセットの補正を行ない、その後、上記第2のスイッチ素子をオフさせて差動型アンプの出力を収束させてから、上記第1のスイッチ素子をオフさせて当該フィルタ回路を高次数のフィルタに切り替えて、前記第1の差動型アンプの出力を前記第2の差動型アンプの入力へ供給させることを特徴とする差動型アンプのオフセット補正方法。
A mixer circuit that performs frequency conversion and demodulation by combining a received signal and a signal of a predetermined frequency;
An amplifying circuit for amplifying a demodulated received signal, between the first and second differential amplifiers, and the output of the first differential amplifier and the input of the second differential amplifier Is configured as a second-order or higher-order filter including a resistance element, connected in parallel with the resistance element, and can be changed to a low-order filter in response to turning it on. Amplification having a first switch element, a filter circuit provided with a second switch element for making the differential signal the same potential, and an offset correction circuit capable of correcting the offset of the first differential amplifier Circuit,
An offset correction method for a differential amplifier in a communication semiconductor integrated circuit comprising:
In a state where both the first switch element and the second switch element are turned on and the filter circuit is switched to a low-order filter, the offset of the first differential amplifier is corrected, Thereafter, the second switch element is turned off to converge the output of the differential amplifier, and then the first switch element is turned off to switch the filter circuit to a high-order filter. An offset correction method for a differential amplifier, wherein an output of the differential amplifier is supplied to an input of the second differential amplifier.
前記フィルタ回路は2次のフィルタ回路であり、第1の差動型アンプのオフセット補正の際に前記第1のスイッチ素子がオン状態にされることに応じて当該フィルタ回路を1次のフィルタ回路に変更させ、オフセット補正終了後に2次のフィルタに変更させることを特徴とする請求項13に記載の差動型アンプのオフセット補正方法。The filter circuit is a secondary filter circuit, and the filter circuit is changed to a primary filter circuit in response to the first switch element being turned on during offset correction of the first differential amplifier. 14. The differential amplifier offset correction method according to claim 13, wherein the second-order filter is changed after the offset correction is completed.
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