JP4666464B2 - Differential input circuit, receiver circuit, transmitter / receiver - Google Patents

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Description

本発明は、差動入力信号を所定のゲインで増幅する差動入力回路、及び、これを用いた受信回路並びに送受信装置に関するものである。   The present invention relates to a differential input circuit that amplifies a differential input signal with a predetermined gain, a receiving circuit using the same, and a transmission / reception device.

従来より、時分割多重方式を用いて信号の双方向伝送を行う送受信装置(携帯電話機など)が知られている。時分割多重方式とは、データ伝送路を一定時間毎のフレームに区切った上で、さらに、そのフレームを一定時間毎のタイムスロットに区切り、各タイムスロットに送受信するデータを割り当てることで、装置間の双方向伝送を行う通信方式のことである(図2を参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a transmission / reception apparatus (such as a mobile phone) that performs bidirectional signal transmission using a time division multiplexing method is known. Time division multiplexing is a method of dividing the data transmission path into frames at fixed time intervals, further dividing the frames into time slots at fixed time intervals, and assigning data to be transmitted / received to each time slot. Is a communication method for performing bidirectional transmission (see FIG. 2).

なお、上記送受信装置の受信回路は、一般に、受信信号に含まれるオフセット成分を取り除くために、オフセットキャンセラを有する構成とされていた(例えば、特許文献1、2を参照)。
特開平10−308684号公報 特開2004−201187号公報
Note that the receiving circuit of the transmitting / receiving apparatus is generally configured to include an offset canceller in order to remove an offset component included in the received signal (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-308684 JP 2004-201187 A

確かに、上記文献のようなオフセットキャンセラを備えた従来の受信回路であれば、その受信信号からオフセット成分を取り除くことができるので、受信状態変動や経年変化、或いは、回路構成素子の特性ばらつき等に依ることなく、その受信精度を向上することが可能となる。   Certainly, if it is a conventional receiving circuit equipped with an offset canceller as described in the above document, the offset component can be removed from the received signal, so that reception state fluctuations, secular changes, circuit component element characteristic variations, etc. The reception accuracy can be improved without depending on the above.

本発明は、上記文献と同様な問題点に鑑み、簡単な構成で同様な効果を得るための差動入力回路、及び、自身の内部オフセットを取り除くことが可能な受信回路、並びに、これらを用いた送受信装置を提供することを目的とする。   In view of the same problems as in the above document, the present invention provides a differential input circuit for obtaining a similar effect with a simple configuration, a receiving circuit capable of removing its own internal offset, and uses these. It is an object to provide a transmission / reception apparatus.

上記目的を達成するために、本発明に係る差動入力回路は、非反転入力端と反転入力端に各々入力される差動入力信号を所定のゲインで増幅して出力端から送出する差動増幅器と、前記非反転入力端への信号入力経路に設けられた第1抵抗と、前記反転入力端への信号入力経路に設けられた第2抵抗と、前記非反転入力端を所定電位に引き上げるプルアップ経路に設けられた第3抵抗と、前記出力端から前記反転入力端への負帰還ループに設けられた第4抵抗と、前記非反転入力端への信号入力経路を開閉する第1スイッチ回路と、前記反転入力端への信号入力経路を開閉する第2スイッチ回路と、を有して成る構成にするとよい。このような構成とすることにより、入力信号を許可/遮断して、差動入力回路のオフセットを確認することが可能となる。   In order to achieve the above object, a differential input circuit according to the present invention amplifies a differential input signal input to each of a non-inverting input terminal and an inverting input terminal with a predetermined gain, and sends the differential input signal from an output terminal. An amplifier, a first resistor provided in the signal input path to the non-inverting input terminal, a second resistor provided in the signal input path to the inverting input terminal, and the non-inverting input terminal are pulled up to a predetermined potential. A third resistor provided in a pull-up path; a fourth resistor provided in a negative feedback loop from the output terminal to the inverting input terminal; and a first switch for opening and closing a signal input path to the non-inverting input terminal A circuit and a second switch circuit that opens and closes a signal input path to the inverting input terminal may be used. With such a configuration, it is possible to permit / shut off the input signal and check the offset of the differential input circuit.

また、上記構成から成る差動入力回路は、第1スイッチ回路と同一の回路構成から成る少なくとも一のスイッチ回路を含み、常時閉結された状態で前記プルアップ経路に設けられた第3スイッチ回路と;第2スイッチ回路と同一の回路構成から成る少なくとも一のスイッチ回路を含み、常時閉結された状態で前記負帰還ループに設けられた第4スイッチ回路と、を有して成る構成にするとよい。このような構成とすることにより、入力許可時のゲイン変動を生じることなく入力信号の許可/遮断を行うことが可能となる。   The differential input circuit having the above configuration includes at least one switch circuit having the same circuit configuration as the first switch circuit, and is a third switch circuit provided in the pull-up path in a normally closed state. And including at least one switch circuit having the same circuit configuration as the second switch circuit, and a fourth switch circuit provided in the negative feedback loop in a normally closed state. Good. By adopting such a configuration, it becomes possible to permit / cut off the input signal without causing a gain fluctuation at the time of permitting the input.

また、上記の構成から成る差動入力回路において、第1スイッチ回路と第3スイッチ回路、並びに、第2スイッチ回路と第4スイッチ回路は、互いに同一の製造プロセスで形成されている構成にするとよい。このような構成とすることにより、製造プロセスの相違に起因する回路素子の特性ばらつき(すなわち、各スイッチ回路のオン抵抗ばらつき)に依ることなく、高精度に差動増幅器のゲインを合わせ込むことが可能となる。   In the differential input circuit configured as described above, the first switch circuit and the third switch circuit, and the second switch circuit and the fourth switch circuit may be formed in the same manufacturing process. . By adopting such a configuration, the gain of the differential amplifier can be adjusted with high accuracy without depending on the characteristic variation of the circuit elements (that is, the on-resistance variation of each switch circuit) due to the difference in the manufacturing process. It becomes possible.

また、上記構成から成る差動入力回路において、第3、第4スイッチ回路は、各々、第1、第2スイッチ回路と同一の回路構成から成る複数のスイッチ回路を直列若しくは並列に接続して成る構成にするとよい。このような構成とすることにより、上記した各スイッチ回路毎のオン抵抗ばらつきを相殺しつつ、差動増幅器のゲインを任意に調整することが可能となる。   In the differential input circuit configured as described above, each of the third and fourth switch circuits is formed by connecting a plurality of switch circuits having the same circuit configuration as the first and second switch circuits in series or in parallel. It is good to have a configuration. With such a configuration, it is possible to arbitrarily adjust the gain of the differential amplifier while offsetting the above-described variation in on-resistance for each switch circuit.

また、上記いずれかの構成から成る差動入力回路は、第1、第2スイッチ回路が開放されているときに前記負帰還ループをショートさせる第5スイッチ回路を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、入力遮断時の不正発振を生じることなく、入力信号の許可/遮断を行うことが可能となる。   In addition, the differential input circuit having any one of the above configurations may be configured to include a fifth switch circuit that short-circuits the negative feedback loop when the first and second switch circuits are open. By adopting such a configuration, it becomes possible to permit / block the input signal without causing improper oscillation when the input is blocked.

また、本発明に係る受信回路は、差動入力されるアナログベースバンド信号を所定のゲインで増幅する差動入力回路と、増幅後のアナログベースバンド信号をディジタルベースバンド信号に変換するアナログ/ディジタル変換部と、前記ディジタルベースバンド信号に含まれるオフセット成分を取り除くオフセットキャンセラと、を有する受信回路であって、前記差動入力回路として、上記いずれかの構成から成る差動入力回路を有する構成にするとよい。このような構成とすることにより、入力許可時のゲイン変動や入力遮断時の不正発振を生じることなく、入力信号の許可/遮断を行い、自身の内部オフセットを取り除くことが可能となる。   The receiving circuit according to the present invention includes a differential input circuit that amplifies a differentially input analog baseband signal with a predetermined gain, and an analog / digital converter that converts the amplified analog baseband signal into a digital baseband signal. A reception circuit having a conversion unit and an offset canceller that removes an offset component included in the digital baseband signal, wherein the differential input circuit has a differential input circuit having any one of the above configurations. Good. By adopting such a configuration, it is possible to permit / shut off the input signal and remove its own internal offset without causing gain fluctuations at the time of permitting input or improper oscillation at the time of shutting down the input.

また、本発明に係る受信回路は、送受信アンテナと、前記送受信アンテナに対する信号送信経路及び信号受信経路が互いにショートされた送信回路及び受信回路と、を有して成り、時分割多重方式を用いて信号の双方向伝送を行う送受信装置であって、前記受信回路として上記構成から成る受信回路を有して成り、かつ、その受信スロット中には、第1、第2スイッチ回路を閉結した上で通常の受信動作を行う一方、その送信スロット中には、第1、第2スイッチ回路を開放した上で前記オフセットキャンセラを機能させる構成にするとよい。このような構成とすることにより、送信スロット中に受信回路の内部オフセット成分を取り除き、その受信精度を向上することが可能となる。   A receiving circuit according to the present invention includes a transmitting / receiving antenna and a transmitting circuit and a receiving circuit in which a signal transmitting path and a signal receiving path for the transmitting / receiving antenna are short-circuited to each other, using a time division multiplexing method. A transmission / reception apparatus that performs bidirectional transmission of a signal, wherein the reception circuit has a reception circuit having the above-described configuration, and the first and second switch circuits are closed in the reception slot. In the transmission slot, the first and second switch circuits are opened, and the offset canceller is configured to function in the transmission slot. With such a configuration, it is possible to remove the internal offset component of the receiving circuit in the transmission slot and improve the reception accuracy.

上記したように、本発明に依れば、簡単な構成で差動入力回路のオフセットを確認できるようになるとともに、入力許可時のゲイン変動や入力遮断時の不正発振を防止することが可能な差動入力回路、及び、自身の内部オフセットを取り除くことが可能な受信回路、並びに、これらを用いた送受信装置を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, the offset of the differential input circuit can be confirmed with a simple configuration, and it is possible to prevent gain fluctuation at the time of input permission and unauthorized oscillation at the time of input cutoff. It is possible to provide a differential input circuit, a receiving circuit capable of removing its own internal offset, and a transmission / reception device using these.

以下では、時分割多重方式を用いて信号の双方向伝送を行う携帯電話機に本発明を適用した場合を例に挙げて詳細な説明を行う。   In the following, a detailed description will be given by taking as an example the case where the present invention is applied to a mobile phone that performs bidirectional signal transmission using the time division multiplexing method.

図1は、本発明に係る携帯電話機の送受信部周辺を示すブロック図である。本図に示す通り、本発明に係る携帯電話機は、その送受信部周辺に、送受信アンテナ1と、アナログ信号処理部2と、ディジタル信号処理部3と、を有して成り、時分割多重方式を用いて信号の双方向伝送を行う送受信装置である。なお、時分割多重方式とは、先述した通り、データ伝送路を一定時間毎のフレームに区切った上で、さらに、そのフレームを一定時間毎のタイムスロットに区切り、各タイムスロットに送受信するデータを割り当てることで、装置間の双方向伝送を行う通信方式のことである(図2を参照)。   FIG. 1 is a block diagram showing the periphery of a transmission / reception unit of a mobile phone according to the present invention. As shown in the figure, the mobile phone according to the present invention comprises a transmission / reception antenna 1, an analog signal processing unit 2, and a digital signal processing unit 3 around the transmission / reception unit. It is a transmission / reception apparatus that performs bidirectional transmission of signals. As described above, the time-division multiplexing method divides the data transmission path into frames at fixed time intervals, and further divides the frames into time slots at fixed time intervals to transmit / receive data to / from each time slot. By assigning, it is a communication system that performs bidirectional transmission between devices (see FIG. 2).

上記のアナログ信号処理部2は、送受信アンテナ1に対する信号送信経路及び信号受信経路が互いにショートされた送信回路21及び受信回路22を有して成る。以下では、受信回路22の内部構成及び動作について、図3及び図4を参照しながら詳細に説明する。   The analog signal processing unit 2 includes a transmission circuit 21 and a reception circuit 22 in which a signal transmission path and a signal reception path for the transmission / reception antenna 1 are short-circuited with each other. Hereinafter, the internal configuration and operation of the receiving circuit 22 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

図3は、受信回路22の一実施形態を示す回路図である。本図に示す通り、本実施形態の受信回路22は、送受信アンテナ1から高周波信号処理部(不図示)を介して差動入力されるアナログベースバンド信号を所定のゲインで増幅する差動入力回路221と、増幅後のアナログベースバンド信号をディジタルベースバンド信号に変換してディジタル信号処理部3に送出するアナログ/ディジタル変換部222(以下、A/D変換部222と呼ぶ)と、ディジタルベースバンド信号に含まれるオフセット成分を取り除くオフセットキャンセラ223と、を有して成る。なお、オフセットキャンセラ223は、オフセット補正部として機能する差動増幅器223aと、補正値演算部223bと、ディジタル/アナログ変換部223c(以下、D/A変換部223cと呼ぶ)と、を有して成る。   FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the receiving circuit 22. As shown in the figure, the receiving circuit 22 of the present embodiment is a differential input circuit that amplifies an analog baseband signal that is differentially input from the transmitting / receiving antenna 1 via a high-frequency signal processing unit (not shown) with a predetermined gain. 221; an analog / digital converter 222 (hereinafter referred to as A / D converter 222) that converts the amplified analog baseband signal into a digital baseband signal and sends it to the digital signal processor 3; And an offset canceller 223 that removes an offset component included in the signal. The offset canceller 223 includes a differential amplifier 223a that functions as an offset correction unit, a correction value calculation unit 223b, and a digital / analog conversion unit 223c (hereinafter referred to as a D / A conversion unit 223c). Become.

A/D変換部222は、差動増幅器223aから出力されるアナログベースバンド信号をサンプルホールドし、所定ビット数(例えば、10ビット)のディジタルベースバンド信号に変換する。   The A / D converter 222 samples and holds the analog baseband signal output from the differential amplifier 223a, and converts the analog baseband signal into a digital baseband signal having a predetermined number of bits (for example, 10 bits).

オフセットキャンセラ223において、補正値演算部223bは、所定回数分のディジタルベースバンド信号を平均化して所定の基準値と比較し、両者の誤差をなくすようにオフセット補正値の算出を行う。D/A変換部223cは、上記オフセット補正値をアナログ変換してオフセット補正値信号とし、該オフセット補正値信号を差動増幅器223aの非反転入力端に送出する。差動増幅器223aは、非反転入力端への入力信号(D/A変換部223cから入力されるオフセット補正値信号)と反転入力端への入力信号(差動入力回路221から入力される未補正のアナログベースバンド信号)との差分信号を求め、該差分信号を補正済みのアナログベースバンド信号として、A/D変換部222に送出する。このようなオフセットキャンセル動作により、受信状態変動や経年変化、或いは、回路構成素子の特性ばらつき等に依らず、その受信精度を向上することが可能となる。   In the offset canceller 223, the correction value calculation unit 223b averages a predetermined number of digital baseband signals, compares them with a predetermined reference value, and calculates an offset correction value so as to eliminate the error between the two. The D / A converter 223c converts the offset correction value into an analog signal to obtain an offset correction value signal, and sends the offset correction value signal to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 223a. The differential amplifier 223a has an input signal to the non-inverting input terminal (offset correction value signal input from the D / A converter 223c) and an input signal to the inverting input terminal (uncorrected input from the differential input circuit 221). (Analog baseband signal) is obtained, and the difference signal is sent to the A / D converter 222 as a corrected analog baseband signal. By such an offset cancel operation, it is possible to improve the reception accuracy irrespective of reception state variation, secular change, characteristic variation of circuit components, and the like.

本発明の特徴部分である差動入力回路221は、本図に示すように、差動増幅器AMPと、第1〜第4抵抗R1〜R4と、第1〜第5スイッチ回路S1〜S5と、インバータINVと、を有して成る。差動増幅器AMPの非反転入力端(+)は、第1抵抗R1の一端と第3スイッチ回路S3の一端に接続されており、反転入力端(−)は、第2抵抗R2の一端、第4抵抗R4の一端、及び、第5スイッチ回路S5の一端に各々接続されている。第1、第2抵抗R1、R2の他端は、各々、第1、第2スイッチ回路S1、S2の一端に接続されている。第1、第2スイッチ回路S1、S2の他端は、各々、差動入力回路221の差動入力端に相当する。第3スイッチ回路S3の他端は、第3抵抗R3を介して電源ラインに接続されている。第4抵抗R4の他端は、第4スイッチ回路S4の一端に接続されている。第4、第5スイッチ回路S4、S5の他端は、いずれも差動増幅器AMPの出力端に接続されている。   The differential input circuit 221 which is a characteristic part of the present invention includes a differential amplifier AMP, first to fourth resistors R1 to R4, first to fifth switch circuits S1 to S5, as shown in FIG. And an inverter INV. The non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier AMP is connected to one end of the first resistor R1 and one end of the third switch circuit S3, and the inverting input terminal (−) is one end of the second resistor R2. The four resistors R4 and one end of the fifth switch circuit S5 are connected to one end of the four resistors R4. The other ends of the first and second resistors R1 and R2 are connected to one ends of the first and second switch circuits S1 and S2, respectively. The other ends of the first and second switch circuits S1 and S2 correspond to the differential input terminals of the differential input circuit 221, respectively. The other end of the third switch circuit S3 is connected to the power supply line via the third resistor R3. The other end of the fourth resistor R4 is connected to one end of the fourth switch circuit S4. The other ends of the fourth and fifth switch circuits S4 and S5 are both connected to the output terminal of the differential amplifier AMP.

上記のように、本実施形態の差動入力回路221は、非反転入力端(+)と反転入力端(−)に各々入力される差動入力信号を所定のゲインで増幅して出力端から送出する差動増幅器AMPと、非反転入力端(+)への信号入力経路に設けられた第1抵抗R1と、反転入力端(−)への信号入力経路に設けられた第2抵抗R2と、非反転入力端(+)を所定電位に引き上げるプルアップ経路に設けられた第3抵抗R3と、差動増幅器AMPの出力端から反転入力端(−)への負帰還ループに設けられた第4抵抗R4と、非反転入力端(+)への信号入力経路を開閉する第1スイッチ回路S1と、反転入力端(−)への信号入力経路を開閉する第2スイッチ回路S2と、を有して成る構成とされている。このような構成とすることにより、入力信号を許可/遮断して、差動入力回路221のオフセットを確認することが可能となる。   As described above, the differential input circuit 221 of the present embodiment amplifies the differential input signals respectively input to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (−) with a predetermined gain, and outputs from the output terminal. A differential amplifier AMP for sending, a first resistor R1 provided in the signal input path to the non-inverting input terminal (+), and a second resistor R2 provided in the signal input path to the inverting input terminal (−) , A third resistor R3 provided in a pull-up path for raising the non-inverting input terminal (+) to a predetermined potential, and a first feedback loop provided in the negative feedback loop from the output terminal of the differential amplifier AMP to the inverting input terminal (−). 4 resistors R4, a first switch circuit S1 that opens and closes a signal input path to the non-inverting input terminal (+), and a second switch circuit S2 that opens and closes a signal input path to the inverting input terminal (-). It is set as the structure which consists of. With such a configuration, the input signal can be permitted / cut off and the offset of the differential input circuit 221 can be confirmed.

第1、第2スイッチ回路S1、S2の制御端には、いずれもスイッチ切替信号が直接入力されており、両スイッチ回路S1、S2は、前記スイッチ切替信号に応じて開閉制御される。それに対して、第5スイッチ回路S5の制御端には、上記のスイッチ切替信号がインバータINVで論理反転されて入力されており、第5スイッチ回路S5は、当該反転スイッチ切替信号に応じて開閉制御される。すなわち、本実施形態の差動入力回路221では、第1、第2スイッチ回路S1、S2が閉結状態のときに、第5スイッチ回路S5が開放され、逆に、第1、第2スイッチ回路S1、S2が開放状態のときに、第5スイッチ回路S5が閉結されることになる。   A switch switching signal is directly input to the control terminals of the first and second switch circuits S1 and S2, and both switch circuits S1 and S2 are controlled to open and close in accordance with the switch switching signal. On the other hand, the switch switching signal is logically inverted by the inverter INV and input to the control terminal of the fifth switch circuit S5, and the fifth switch circuit S5 performs open / close control according to the inverting switch switching signal. Is done. That is, in the differential input circuit 221 of the present embodiment, when the first and second switch circuits S1 and S2 are closed, the fifth switch circuit S5 is opened, and conversely, the first and second switch circuits When S1 and S2 are in the open state, the fifth switch circuit S5 is closed.

このように、本実施形態の差動入力回路221は、第1、第2スイッチ回路S1、S2が開放されているときに、差動増幅器AMPの負帰還ループをショートさせる第5スイッチ回路S5を有する構成とされている。このような構成とすることにより、第1、第2スイッチ回路S1、S2の開放時には、差動増幅器AMPがバッファアンプとして機能することになる。従って、本実施形態の差動入力回路221では、入力遮断時の不正発振を生じることなく、入力信号の許可/遮断を行うことが可能となる。   As described above, the differential input circuit 221 of the present embodiment includes the fifth switch circuit S5 that short-circuits the negative feedback loop of the differential amplifier AMP when the first and second switch circuits S1 and S2 are open. It is set as the structure which has. With such a configuration, the differential amplifier AMP functions as a buffer amplifier when the first and second switch circuits S1 and S2 are opened. Therefore, in the differential input circuit 221 of the present embodiment, it is possible to permit / block the input signal without causing improper oscillation when the input is blocked.

なお、本実施形態の携帯電話機は、その受信スロット中に、第1、第2スイッチS1、S2を閉結した上で通常の受信動作を行う一方、その送信スロット中には、第1、第2スイッチS1、S2を開放した上でオフセットキャンセラ223を機能させるように、前記スイッチ切替信号を生成する。このような構成とすることにより、送信スロット中に受信回路22の内部オフセット成分を取り除き、その受信精度を向上することが可能となる。   The mobile phone of the present embodiment performs normal reception operation after the first and second switches S1 and S2 are closed in the reception slot, while the first and second switches are in the transmission slot. The switch switch signal is generated so that the offset canceller 223 functions after the two switches S1 and S2 are opened. With such a configuration, it is possible to remove the internal offset component of the reception circuit 22 in the transmission slot and improve the reception accuracy.

一方、第3、第4スイッチ回路S3、S4は、第1、第2スイッチ回路S1、S2を閉結して前段からのアナログベースバンド信号の入力を受け付ける場合に、第1、第2スイッチ回路S1、S2のオン抵抗値が影響して差動増幅器AMPのゲインが所望値とは異なる値とならように設置されたダミースイッチ回路である。より具体的に述べると、第3スイッチ回路S3は、第1スイッチ回路S1と同一の回路構成から成る少なくとも一のスイッチ回路を含み、常時閉結された状態でプルアップ経路に設けられている。同様に、第4スイッチ回路S4は、第2スイッチ回路S2と同一の回路構成から成る少なくとも一のスイッチ回路を含み、常時閉結された状態で負帰還ループに設けられている。   On the other hand, the third and fourth switch circuits S3 and S4 are connected to the first and second switch circuits when the first and second switch circuits S1 and S2 are closed to receive an analog baseband signal input from the previous stage. This is a dummy switch circuit installed so that the gain of the differential amplifier AMP is different from the desired value due to the ON resistance values of S1 and S2. More specifically, the third switch circuit S3 includes at least one switch circuit having the same circuit configuration as the first switch circuit S1, and is provided in the pull-up path in a normally closed state. Similarly, the fourth switch circuit S4 includes at least one switch circuit having the same circuit configuration as the second switch circuit S2, and is provided in the negative feedback loop in a normally closed state.

このように、本実施形態の差動入力回路221は、第1、第2スイッチ回路S1、S2の閉結時(すなわち、アナログベースバンド信号の入力許可時)における差動増幅器AMPのゲイン調整手段として、ダミーの第3、第4スイッチ回路S3、S4を有する構成とされている。このような構成とすることにより、第3、第4スイッチ回路S3、S4に適切なオン抵抗値を持たせることで、第1、第2スイッチ回路S1、S2の閉結時における差動増幅器AMPのゲインを所望値に合わせ込むことができる。従って、本実施形態の差動入力回路221では、入力許可時のゲイン変動を生じることなく、入力信号の許可/遮断を行うことが可能となる。   As described above, the differential input circuit 221 according to the present embodiment includes a gain adjustment unit for the differential amplifier AMP when the first and second switch circuits S1 and S2 are closed (that is, when the input of the analog baseband signal is permitted). As shown in the figure, dummy third and fourth switch circuits S3 and S4 are provided. By adopting such a configuration, the differential amplifier AMP when the first and second switch circuits S1 and S2 are closed can be obtained by providing the third and fourth switch circuits S3 and S4 with appropriate on-resistance values. Can be adjusted to a desired value. Therefore, in the differential input circuit 221 of the present embodiment, it is possible to permit / cut off the input signal without causing a gain fluctuation at the time of permitting the input.

なお、本実施形態の差動入力回路221において、第1スイッチ回路S1と第3スイッチ回路S3、並びに、第2スイッチ回路S2と第4スイッチ回路S4は、互いに同一の製造プロセスで形成されている。このような構成とすることにより、製造プロセスの相違に起因する回路素子の特性ばらつき(すなわち、各スイッチ回路のオン抵抗ばらつき)に依ることなく、高精度に差動増幅器AMPのゲインを合わせ込むことが可能となる。   In the differential input circuit 221 of this embodiment, the first switch circuit S1 and the third switch circuit S3, and the second switch circuit S2 and the fourth switch circuit S4 are formed by the same manufacturing process. . By adopting such a configuration, the gain of the differential amplifier AMP can be adjusted with high accuracy without depending on the characteristic variation of the circuit elements due to the difference in the manufacturing process (that is, on-resistance variation of each switch circuit). Is possible.

また、上記したダミーの第3、第4スイッチ回路S3、S4については、各々、第1、第2スイッチ回路S1、S2と同一の回路構成から成る複数のスイッチ回路を直列若しくは並列に接続して成る構成にするとよい。このような構成とすることにより、上記した各スイッチ回路毎のオン抵抗ばらつきを相殺しつつ、差動増幅器AMPのゲインを任意に調整することが可能となる。   For the above-described dummy third and fourth switch circuits S3 and S4, a plurality of switch circuits having the same circuit configuration as the first and second switch circuits S1 and S2 are connected in series or in parallel. It is good to have a configuration of With such a configuration, it is possible to arbitrarily adjust the gain of the differential amplifier AMP while offsetting the above-described variation in on-resistance for each switch circuit.

例えば、第1、第2スイッチ回路S1、S2の閉結時(入力許可時)における差動増幅器AMPのゲインを1/2(−6[dB])とする場合には、図4に示すように、第1、第2抵抗R1、R2に対して、第3、第4抵抗R3、R4の抵抗値を各々1/2に設定するとともに、第3スイッチ回路S3は、第1スイッチ回路S1と同一の回路構成から成るスイッチ回路S31、S32を並列に接続して成る構成とし、第4スイッチ回路S4は、第2スイッチ回路S2と同一の回路構成から成るスイッチ回路S41、S42を並列に接続して成る構成にするとよい。   For example, when the gain of the differential amplifier AMP is ½ (−6 [dB]) when the first and second switch circuits S1 and S2 are closed (when input is permitted), as shown in FIG. In addition, the resistance values of the third and fourth resistors R3 and R4 are set to 1/2 with respect to the first and second resistors R1 and R2, respectively, and the third switch circuit S3 is connected to the first switch circuit S1. The switch circuits S31 and S32 having the same circuit configuration are connected in parallel, and the fourth switch circuit S4 is connected in parallel with the switch circuits S41 and S42 having the same circuit configuration as the second switch circuit S2. It is good to have a configuration consisting of

このような構成とすることにより、以下の(1)式に基づいて、差動増幅器AMPのゲインGを所望値である1/2(−6[dB])に合わせ込むことができる。なお、以下の(1)式において、r1〜r4は、第1〜第4抵抗R1〜R4の各抵抗値を表わすパラメータであり、rs1〜rs4は、第1〜第4スイッチ回路S1〜S4の各オン抵抗値を表わすパラメータである。   With this configuration, the gain G of the differential amplifier AMP can be adjusted to a desired value of 1/2 (−6 [dB]) based on the following equation (1). In the following equation (1), r1 to r4 are parameters representing the resistance values of the first to fourth resistors R1 to R4, and rs1 to rs4 are the parameters of the first to fourth switch circuits S1 to S4. It is a parameter representing each on-resistance value.

Figure 0004666464
Figure 0004666464

また、上例のように、差動増幅器AMPのゲインを0[dB]以下とする場合、第1、第2スイッチ回路S1、S2は、図4に示すように、第1、第2抵抗R1、R2よりも差動増幅器AMPの入力端近傍に挿入するとよい。このような構成とすることにより、各抵抗がノイズを発生したとしても、そのノイズ分を減衰できるようになる。   Further, as shown in the above example, when the gain of the differential amplifier AMP is set to 0 [dB] or less, the first and second switch circuits S1 and S2 have first and second resistors R1 as shown in FIG. , R2 may be inserted near the input end of the differential amplifier AMP. With this configuration, even if each resistor generates noise, the noise can be attenuated.

なお、上記の実施形態では、時分割多重方式を用いて信号の双方向伝送を行う携帯電話機に本発明を適用した場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、携帯電話機以外の送受信装置やそれに搭載される受信回路を含め、差動入力回路全般に広く適用することが可能である。例えば、ゲイン変動や発振マージンを気にしなければ、図5(a)〜(c)のような構成でも構わない。ただし、図5(a)の構成でオフセットを確認するためには、各入力を外部に引き出さなければならない。   In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a mobile phone that performs bidirectional signal transmission using the time division multiplexing method has been described as an example. However, the scope of application of the present invention is not limited thereto. The present invention is not limited, and can be widely applied to differential input circuits in general, including transmission / reception devices other than cellular phones and reception circuits mounted thereon. For example, the configuration as shown in FIGS. 5A to 5C may be used as long as gain variation and oscillation margin are not a concern. However, in order to confirm the offset in the configuration of FIG. 5A, each input must be pulled out.

また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。   The configuration of the present invention can be variously modified in addition to the above-described embodiment without departing from the spirit of the invention.

本発明は、例えば、携帯電話機などの受信精度向上を図る上で有用な技術である。   The present invention is a technique useful for improving reception accuracy of, for example, a mobile phone.

は、本発明に係る携帯電話機の送受信部周辺を示すブロック図である。These are the block diagrams which show the transmission-and-reception part periphery of the mobile telephone which concerns on this invention. は、携帯電話機の時分割多重通信動作を説明するための概念図である。These are the conceptual diagrams for demonstrating the time division multiplex communication operation | movement of a mobile telephone. は、受信回路22の一実施形態を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a receiving circuit 22. は、受信回路22の具体例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific example of the receiving circuit 22. は、受信回路22の他の構成例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing another configuration example of the receiving circuit 22.

符号の説明Explanation of symbols

1 送受信アンテナ
2 アナログ信号処理部
3 ディジタル信号処理部
21 送信回路
22 受信回路
221 差動入力回路
222 アナログ/ディジタル変換部
223 オフセットキャンセラ
223a オフセット補正部(差動増幅器)
223b 補正値演算部
223c ディジタル/アナログ変換部
R1〜R4 第1〜第4抵抗
S1、S2 第1、第2スイッチ回路(入力遮断用)
S3(S31、S32) 第3スイッチ回路(ダミースイッチ)
S4(S41、S42) 第4スイッチ回路(ダミースイッチ)
S5 第5スイッチ回路(負帰還ループショート用)
AMP 差動増幅器
INV インバータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission / reception antenna 2 Analog signal processing part 3 Digital signal processing part 21 Transmission circuit 22 Reception circuit 221 Differential input circuit 222 Analog / digital conversion part 223 Offset canceller 223a Offset correction part (differential amplifier)
223b Correction value calculation unit 223c Digital / analog conversion unit R1 to R4 First to fourth resistors S1 and S2 First and second switch circuits (for input cutoff)
S3 (S31, S32) Third switch circuit (dummy switch)
S4 (S41, S42) Fourth switch circuit (dummy switch)
S5 Fifth switch circuit (for negative feedback loop short)
AMP differential amplifier INV inverter

Claims (7)

非反転入力端と反転入力端に各々入力される差動入力信号を所定のゲインで増幅して出力端から送出する差動増幅器と、前記非反転入力端への信号入力経路に設けられた第1抵抗と、前記反転入力端への信号入力経路に設けられた第2抵抗と、前記非反転入力端を所定電位に引き上げるプルアップ経路に設けられた第3抵抗と、前記出力端から前記反転入力端への負帰還ループに設けられた第4抵抗と、前記非反転入力端への信号入力経路を開閉する第1スイッチ回路と、前記反転入力端への信号入力経路を開閉する第2スイッチ回路と、前記第1、第2スイッチ回路が開放されているときに前記負帰還ループをショートさせる第3スイッチ回路と、を有して成ることを特徴とする差動入力回路。 A differential amplifier that amplifies the differential input signals respectively input to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal with a predetermined gain and sends them out from the output terminal, and a signal input path to the non-inverting input terminal. 1 resistor, a second resistor provided in a signal input path to the inverting input terminal, a third resistor provided in a pull-up path for pulling up the non-inverting input terminal to a predetermined potential, and the inversion from the output terminal A fourth resistor provided in a negative feedback loop to the input terminal, a first switch circuit for opening and closing a signal input path to the non-inverting input terminal, and a second switch for opening and closing a signal input path to the inverting input terminal A differential input circuit comprising: a circuit; and a third switch circuit for short-circuiting the negative feedback loop when the first and second switch circuits are open . 第1スイッチ回路と同一の回路構成から成る少なくとも一のスイッチ回路を含み、常時閉結された状態で前記プルアップ経路に設けられた第スイッチ回路と;第2スイッチ回路と同一の回路構成から成る少なくとも一のスイッチ回路を含み、常時閉結された状態で前記負帰還ループに設けられた第スイッチ回路と、を有して成ることを特徴とする請求項1に記載の差動入力回路。 It includes at least one switching circuit of the same circuit configuration as the first switch circuit, a fourth switch circuit and provided on the pull-up path in a state of being constantly閉結; the same circuit configuration as the second switch circuit The differential input circuit according to claim 1, further comprising: a fifth switch circuit provided in the negative feedback loop in a normally closed state including at least one switch circuit. . 第1スイッチ回路と第スイッチ回路、並びに、第2スイッチ回路と第スイッチ回路は、互いに同一の製造プロセスで形成されていることを特徴とする請求項2に記載の差動入力回路。 3. The differential input circuit according to claim 2, wherein the first switch circuit and the fourth switch circuit, and the second switch circuit and the fifth switch circuit are formed by the same manufacturing process. 、第スイッチ回路は、各々、第1、第2スイッチ回路と同一の回路構成から成る複数のスイッチ回路を直列若しくは並列に接続して成ることを特徴とする請求項3に記載の差動入力回路。 4. The difference according to claim 3, wherein each of the fourth and fifth switch circuits is formed by connecting a plurality of switch circuits each having the same circuit configuration as the first and second switch circuits in series or in parallel. Dynamic input circuit. 差動入力されるアナログベースバンド信号を所定のゲインで増幅する差動入力回路と、増幅後のアナログベースバンド信号をディジタルベースバンド信号に変換するアナログ/ディジタル変換部と、前記ディジタルベースバンド信号に含まれるオフセット成分を取り除くオフセットキャンセラと、を有する受信回路であって、前記差動入力回路として、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の差動入力回路を有することを特徴とする受信回路。  A differential input circuit for amplifying a differentially input analog baseband signal with a predetermined gain, an analog / digital converter for converting the amplified analog baseband signal into a digital baseband signal, and the digital baseband signal A reception circuit having an offset canceller that removes an offset component contained therein, wherein the differential input circuit includes the differential input circuit according to any one of claims 1 to 4. circuit. 送受信アンテナと、前記送受信アンテナに対する信号送信経路及び信号受信経路が互いにショートされた送信回路及び受信回路と、を有して成り、時分割多重方式を用いて信号の双方向伝送を行う送受信装置であって、前記受信回路として、請求項5に記載の受信回路を有して成り、かつ、その受信スロット中には、第1、第2スイッチ回路を閉結した上で、通常の受信動作を行う一方、その送信スロット中には、第1、第2スイッチ回路を開放した上で、前記オフセットキャンセラを機能させることを特徴とする送受信装置。  A transmission / reception apparatus that includes a transmission / reception antenna and a transmission circuit and a reception circuit in which a signal transmission path and a signal reception path for the transmission / reception antenna are short-circuited to each other, and performs bidirectional transmission of signals using a time division multiplexing method. The receiving circuit includes the receiving circuit according to claim 5, and the first and second switch circuits are closed in the receiving slot, and a normal receiving operation is performed. On the other hand, in the transmission slot, the first and second switch circuits are opened and the offset canceller is caused to function. 前記オフセットキャンセラは、  The offset canceller is
所定回数分の前記ディジタルベースバンド信号を平均化して所定の基準値と比較し、両者の誤差をなくすようにオフセット補正値の算出を行う補正値演算部と、  A correction value computing unit that averages the digital baseband signal for a predetermined number of times and compares the averaged baseband signal with a predetermined reference value, and calculates an offset correction value so as to eliminate the error between the two,
前記オフセット補正値をアナログ変換してオフセット補正値信号として出力するD/A変換部と、  A D / A converter that analog-converts the offset correction value and outputs the offset correction value signal;
非反転入力端に前記オフセット補正値信号が入力され、反転入力端に前記第1差動増幅器の出力が入力され、前記アナログ/ディジタル変換部に出力する第2差動増幅器と、  A second differential amplifier that receives the offset correction value signal at a non-inverting input terminal, receives an output of the first differential amplifier at an inverting input terminal, and outputs the output to the analog / digital converter;
を備えることを特徴とする請求項6に記載の送受信装置。  The transmission / reception apparatus according to claim 6, further comprising:
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