JP4667231B2 - Signal detection circuit - Google Patents

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本発明は、無線通信装置等において、アンテナ等から入力される高周波信号を検出する信号検出回路に関するものである。   The present invention relates to a signal detection circuit for detecting a high-frequency signal input from an antenna or the like in a wireless communication apparatus or the like.

従来、高周波信号を検出する信号検出回路に関する技術としては、例えば、次のような文献等に記載されるものがあった。   Conventionally, as a technique related to a signal detection circuit for detecting a high-frequency signal, for example, there is a technique described in the following documents.

特許第2561023号公報Japanese Patent No. 2561023 特許第2605827号公報Japanese Patent No. 2605827 IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,VOL.SC-22,NO.3,JUNE 1987 335ページ「A CMOS Chopper Amplifier」IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. SC-22, NO. 3, JUNE 1987, page 335 “A CMOS Chopper Amplifier”

特許文献1には、半導体ダイオードで検出することによって高周波信号のレベルを検出する高周波信号レベル検出回路及び高周波信号レベル検出方法の技術が記載されている。   Patent Document 1 describes a technique of a high-frequency signal level detection circuit and a high-frequency signal level detection method for detecting the level of a high-frequency signal by detecting with a semiconductor diode.

特許文献2には、質問装置から放射されたマイクロ波帯信号を反射・吸収し、反射したマイクロ波帯信号を質問装置に受信させて当該質問装置で情報を読み取らせる移動体識別用応答器の技術が記載されている。   Patent Document 2 discloses a mobile object identification responder that reflects and absorbs a microwave band signal radiated from an interrogator, causes the interrogator to receive the reflected microwave band signal, and reads the information using the interrogator. The technology is described.

このように、特許文献1、2には、アンテナ等から入力される高周波信号を、ダイオード等による整流手段によって直流信号に変換し、検出結果として出力する回路が開示されている。   As described above, Patent Documents 1 and 2 disclose circuits that convert a high-frequency signal input from an antenna or the like into a DC signal by a rectifying means such as a diode and output it as a detection result.

又、非特許文献1には、前記整流手段の出力を、低雑音増幅する手段としてチョッパアンプ(チョッパ増幅器)の回路が開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses a circuit of a chopper amplifier (chopper amplifier) as means for amplifying the output of the rectifying means with low noise.

従来の特許文献1、2の技術では、アンテナから入力される高周波信号が、例えば0.1mV以下といった小さな信号の場合、ダイオードで整流された出力直流信号も数百μV以下といった小さな信号となり、そのままでは検出結果出力として適用できない。そのため、整流回路の前段に高周波増幅回路を配置するか、あるいは整流回路の後段に直流増幅回路を配置することが一般的に行われる。しかし、高周波増幅回路は一般に多くの電源電流を消費するという問題点がある。又、直流増幅回路は、増幅素子のフリッカノイズ(flicker noise、1/fノイズともいう。)やオフセットのため、安定な高利得増幅を実現することは困難であるという問題点がある。   In the conventional techniques of Patent Documents 1 and 2, when the high-frequency signal input from the antenna is a small signal such as 0.1 mV or less, the output DC signal rectified by the diode is also a small signal of several hundred μV or less. Not applicable as detection result output. For this reason, it is common to arrange a high-frequency amplifier circuit before the rectifier circuit, or arrange a DC amplifier circuit after the rectifier circuit. However, the high frequency amplifier circuit generally has a problem that it consumes a large amount of power supply current. Further, the DC amplifier circuit has a problem that it is difficult to realize stable high gain amplification due to flicker noise (also referred to as 1 / f noise) or offset of the amplifying element.

一方、直流増幅回路において、増幅素子の1/fノイズやオフセットの影響を除去するための手段として、非特許文献1のようなチョッパアンプを増幅器として用いられるが、除去できるのは増幅器自身のノイズやオフセットであって、アンテナからの入力部分や整流回路部分で発生する雑音やオフセット成分を除去することはできない。   On the other hand, in a DC amplification circuit, a chopper amplifier as in Non-Patent Document 1 is used as an amplifier as means for removing the influence of 1 / f noise and offset of the amplification element. However, the noise of the amplifier itself can be removed. In other words, it is impossible to remove noise and offset components generated at the input portion of the antenna and the rectifier circuit portion.

いずれにしても、高周波信号検出感度(例えば、0.1mV)の実現と、低電源電流消費(例えば、10μA以下)とを両立できるものは無かった。   In any case, there has been nothing that can achieve both high frequency signal detection sensitivity (for example, 0.1 mV) and low power supply current consumption (for example, 10 μA or less).

請求項1に係る発明の信号検出回路は、パルス信号のオン/オフに応じて共振状態が変化し、入力高周波信号を断続した信号を出力する同調回路と、前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、前記整流回路の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、前記パルス信号と前記フィルタの出力信号とを乗算する乗算回路と、前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、を有することを特徴とする。A signal detection circuit according to a first aspect of the present invention includes a tuning circuit that outputs a signal in which a resonance state changes according to on / off of a pulse signal and that interrupts an input high-frequency signal, and rectifies an output signal of the tuning circuit. A rectifier circuit that outputs a low-frequency signal, an amplifier circuit that amplifies the output signal of the rectifier circuit, a filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the amplifier circuit, the pulse signal, and the filter And an integration circuit for integrating the output signal of the multiplication circuit and outputting a detection signal corresponding to the level of the input high-frequency signal.
請求項2に係る発明の信号検出回路は、パルス信号のオン/オフに応じて共振状態が変化し、入力高周波信号を断続した信号を出力する同調回路と、前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、前記整流回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、前記フィルタの出力信号を増幅する増幅回路と、前記パルス信号と前記増幅回路の出力信号とを乗算する乗算回路と、前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、を有することを特徴とする。A signal detection circuit according to a second aspect of the present invention includes a tuning circuit that outputs a signal in which a resonance state changes according to ON / OFF of a pulse signal and that interrupts an input high-frequency signal, and rectifies an output signal of the tuning circuit. A rectifier circuit that outputs a low-frequency signal, a filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the rectifier circuit, an amplifier circuit that amplifies the output signal of the filter, the pulse signal, and the amplifier circuit And an integration circuit for integrating the output signal of the multiplication circuit and outputting a detection signal corresponding to the level of the input high-frequency signal.
請求項3に係る発明の信号検出回路は、請求項1又は2記載の信号検出回路において、前記同調回路は、前記パルス信号により容量値が変化するMOSキャパシタを用いて前記共振状態を変化させる構成にしたことを特徴とする。A signal detection circuit according to a third aspect of the present invention is the signal detection circuit according to the first or second aspect, wherein the tuning circuit changes the resonance state using a MOS capacitor whose capacitance value is changed by the pulse signal. It is characterized by that.
請求項4に係る発明の信号検出回路は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号検出回路において、前記同調回路は、3以上の前記共振状態を有することを特徴とする。A signal detection circuit according to a fourth aspect of the present invention is the signal detection circuit according to any one of the first to third aspects, wherein the tuning circuit has three or more resonance states.
請求項5に係る発明の信号検出回路は、アンテナ端子に、切り替え手段を介して接続される送信回路、受信回路のいずれか一方又は双方を備える無線通信装置に搭載される信号検出回路であって、前記アンテナ端子に接続され、パルス信号のオン/オフに応じて、前記アンテナ端子から入力される入力高周波信号を断続して出力する切り替えスイッチと、前記切り替えスイッチの出力信号を入力して周波数を選択する同調回路と、前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、前記整流回路の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、前記パルス信号と前記フィルタの出力信号とを乗算する乗算回路と、前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、を有することを特徴とする。A signal detection circuit according to a fifth aspect of the present invention is a signal detection circuit mounted on a wireless communication device including either or both of a transmission circuit and a reception circuit connected to an antenna terminal via a switching unit. A change-over switch connected to the antenna terminal and intermittently outputting an input high-frequency signal input from the antenna terminal in accordance with ON / OFF of a pulse signal; and an input signal of the change-over switch to input a frequency. A tuning circuit to be selected; a rectification circuit that rectifies an output signal of the tuning circuit to output a low-frequency signal; an amplification circuit that amplifies the output signal of the rectification circuit; A filter that passes only the frequency band, a multiplication circuit that multiplies the pulse signal and the output signal of the filter, and an output signal of the multiplication circuit that integrates Characterized in that it has an integrating circuit for outputting a detection signal corresponding to the level of the force RF signal.
請求項6に係る発明の信号検出回路は、アンテナ端子に、切り替え手段を介して接続される送信回路、受信回路のいずれか一方又は双方を備える無線通信装置に搭載される信号検出回路であって、前記アンテナ端子に接続され、パルス信号のオン/オフに応じて、前記アンテナ端子から入力される入力高周波信号を断続して出力する切り替えスイッチと、前記切り替えスイッチの出力信号を入力して周波数を選択する同調回路と、前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、前記整流回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、前記フィルタの出力信号を増幅する増幅回路と、前記パルス信号と前記増幅回路の出力信号とを乗算する乗算回路と、前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、を有することを特徴とする。A signal detection circuit according to a sixth aspect of the present invention is a signal detection circuit mounted on a wireless communication apparatus including either or both of a transmission circuit and a reception circuit connected to an antenna terminal via a switching unit. A change-over switch connected to the antenna terminal and intermittently outputting an input high-frequency signal input from the antenna terminal in accordance with ON / OFF of a pulse signal; and an input signal of the change-over switch to input a frequency. A tuning circuit to be selected; a rectifying circuit that rectifies an output signal of the tuning circuit to output a low-frequency signal; a filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the rectifying circuit; and an output of the filter An amplification circuit for amplifying a signal; a multiplication circuit for multiplying the pulse signal by an output signal of the amplification circuit; and integrating an output signal of the multiplication circuit, Characterized in that it has an integrating circuit for outputting a detection signal corresponding to the level of the force RF signal.
請求項7に係る発明の信号検出回路は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の信号検出回路において、前記フィルタに対して前記パルス信号を切り替え入力する入力手段を設けたことを特徴とする。A signal detection circuit according to a seventh aspect of the present invention is the signal detection circuit according to any one of the first to sixth aspects, further comprising an input means for switching and inputting the pulse signal to the filter. And
請求項8に係る発明の信号検出回路は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の信号検出回路において、前記乗算回路及び前記積分回路に代えて、スイッチトキャパシタフィルタを設け、前記スイッチトキャパシタフィルタのキャパシタ切り替えクロックとして、前記パルス信号を用いることを特徴とする。The signal detection circuit according to an eighth aspect of the present invention is the signal detection circuit according to any one of the first to seventh aspects, wherein a switched capacitor filter is provided instead of the multiplication circuit and the integration circuit, and the switched capacitor The pulse signal is used as a capacitor switching clock of the filter.

請求項1、2に係る発明によれば、同調回路において入力高周波信号をパルス信号のオン/オフに応じて断続し、整流、増幅、フィルタの後(又は、整流、フィルタ、増幅の後)でパルス信号と乗算することによって検出信号を得るようにしたので、同調回路、整流回路、増幅回路のそれぞれから発生する低域雑音(1/fノイズ)及びオフセットを除去することができ、これにより、極めて小さい高周波信号レベルを検出できる。パルス信号のオン/オフに応じて同調回路の共振状態が変化するようにしているので、所望の入力高周波信号以外の広帯域な高周波信号成分が入力された場合には、パルス信号のオン/オフによる整流出力信号の生成が無く、信号の誤検出をしないという効果もある。回路全体として小さな電源電流消費で機能を実現できる。更に、全ての回路要素をMOSトランジスタ、抵抗、キャパシタ、インダクタで構成でき、集積回路化が容易である。 According to the first and second aspects of the invention, the input high-frequency signal is intermittently turned on / off in response to the on / off of the pulse signal in the tuning circuit, and after rectification, amplification, and filtering (or after rectification, filtering, and amplification). Since the detection signal is obtained by multiplying with the pulse signal, low-frequency noise (1 / f noise) and offset generated from each of the tuning circuit, the rectifier circuit, and the amplifier circuit can be removed. An extremely small high-frequency signal level can be detected. Since the resonance state of the tuning circuit changes according to the on / off state of the pulse signal, when a broadband high-frequency signal component other than the desired input high-frequency signal is input, the pulse signal is turned on / off. There is also an effect that there is no generation of a rectified output signal and no erroneous detection of the signal. As a whole circuit, the function can be realized with low power consumption. Furthermore, all circuit elements can be constituted by MOS transistors, resistors, capacitors, and inductors, so that an integrated circuit can be easily formed.

請求項3に係る発明によれば、同調回路の共振状態を変化させるために、MOSキャパシタを用いているので、1個の素子で機能を実現でき、小さなサイズで回路を構成できる。 According to the invention of claim 3, since the MOS capacitor is used to change the resonance state of the tuning circuit, the function can be realized by one element, and the circuit can be configured with a small size.

請求項4に係る発明によれば、同調回路に3以上の複数の共振状態を設け、同調回路及び乗算回路に印加されるパルス信号と協調して制御するようにしたので、検出すべき所望の高周波信号の他に、検出すべきでない妨害信号があった場合、これによって誤検出が起こったり、検出すべき時に検出できない不具合を防ぐことができる。検出すべき所望の高周波信号の周波数が複数ある場合に対応できる。更に、回路素子の変動やばらつきによって共振状態がずれてしまった場合に、補正することができる。   According to the invention of claim 4, the tuning circuit is provided with a plurality of resonance states of 3 or more, and is controlled in cooperation with the pulse signal applied to the tuning circuit and the multiplication circuit. If there is a disturbing signal that should not be detected in addition to the high-frequency signal, this can prevent a false detection or a problem that cannot be detected when it should be detected. This can cope with a case where there are a plurality of frequencies of a desired high-frequency signal to be detected. Furthermore, it can correct | amend when the resonance state has shifted | deviated by the fluctuation | variation and dispersion | variation of a circuit element.

請求項5、6に係る発明によれば、送信回路あるいは受信回路を備えた無線通信装置において、アンテナ切り替えスイッチが必要な装置構成の場合には、少ない回路の追加で信号検出回路の機能を実現することができる。   According to the fifth and sixth aspects of the invention, in a wireless communication apparatus including a transmission circuit or a reception circuit, the function of the signal detection circuit can be realized with the addition of a small number of circuits in the case of a device configuration that requires an antenna changeover switch. can do.

請求項7に係る発明によれば、入力手段を設けたので、一定の振幅を持つパルス信号を、フィルタの周波数調整のための基準信号として用いることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the input means is provided, a pulse signal having a constant amplitude can be used as a reference signal for adjusting the frequency of the filter.

請求項8に係る発明によれば、スイッチトキャパシタフィルタを設けたので、バンドパスフィルタ、乗算回路、積分回路の作用を実現できる。更にスイッチトキャパシタフィルタは、容量比とスイッチ速度によってフィルタ特性が決まるため、特に集積回路として実現する場合にフィルタ周波数精度を容易に高くすることができる。   According to the eighth aspect of the invention, since the switched capacitor filter is provided, the functions of the bandpass filter, the multiplication circuit, and the integration circuit can be realized. Furthermore, since the filter characteristics of the switched capacitor filter are determined by the capacitance ratio and the switch speed, the filter frequency accuracy can be easily increased particularly when realized as an integrated circuit.

信号検出回路は、パルス信号を発生するパルス発生回路と、前記パルス信号のオン/オフに応じて共振状態が変化し、入力高周波信号を断続した信号を出力する同調回路と、前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、前記整流回路の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、前記パルス信号と前記フィルタの出力信号とを乗算する乗算回路と、前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路とにより構成されている。 The signal detection circuit includes: a pulse generation circuit that generates a pulse signal; a tuning circuit that outputs a signal in which a resonance state changes according to on / off of the pulse signal and that interrupts an input high-frequency signal; and an output of the tuning circuit A rectifier circuit that rectifies a signal and outputs a low-frequency signal; an amplifier circuit that amplifies the output signal of the rectifier circuit; a filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the amplifier circuit; and the pulse A multiplication circuit that multiplies the signal and the output signal of the filter, and an integration circuit that integrates the output signal of the multiplication circuit and outputs a detection signal corresponding to the level of the input high-frequency signal.

(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1を示す信号検出回路の回路図である。
(Configuration of Example 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of a signal detection circuit showing Embodiment 1 of the present invention.

この信号検出回路は、電源端子VD、入力端子IN、出力端子OUT 、及び、パルス信号S1を発生するパルス発生回路1を有している。電源端子VD、入力端子IN、及びパルス発生回路1の出力端子には、同調回路10が接続され、この同調回路10の出力端子に、整流回路20を介して反転型増幅回路30が接続され、更に、この増幅回路30の出力端子にバイカッド形式のバンドパスフィルタ回路からなるフィルタ40が接続されている。フィルタ40の出力端子とパルス発生回路1の出力端子とには、乗算回路50の第1、第2の入力端子N50a,N50bがそれぞれ接続され、この乗算回路50の出力端子に、積分回路60を介して出力端子OUTが接続されている。   This signal detection circuit includes a power supply terminal VD, an input terminal IN, an output terminal OUT, and a pulse generation circuit 1 that generates a pulse signal S1. A tuning circuit 10 is connected to the power supply terminal VD, the input terminal IN, and the output terminal of the pulse generation circuit 1, and an inverting amplifier circuit 30 is connected to the output terminal of the tuning circuit 10 via the rectifier circuit 20, Further, a filter 40 composed of a biquad band-pass filter circuit is connected to the output terminal of the amplifier circuit 30. The output terminal of the filter 40 and the output terminal of the pulse generation circuit 1 are connected to the first and second input terminals N50a and N50b of the multiplication circuit 50, respectively. The integration circuit 60 is connected to the output terminal of the multiplication circuit 50. Via the output terminal OUT.

同調回路10は、入力端子INから入力される高周波信号の周波数を選択する回路であり、例えば、0.1pFのキャパシタ11、2nHのインダクタ12、及び、MOSキャパシタ13により構成されている。インダクタ12及びキャパシタ13は、電源端子VDと第1の入力端子N10aとの間に直列に接続され、その第1の入力端子N10aが入力端子INに接続されている。キャパシタ11とインダクタ12との接続点は、MOSキャパシタ13を介して第2の入力端子N10bに接続され、その第2の入力端子N10bがパルス発生回路1の出力端子に接続されている。   The tuning circuit 10 is a circuit that selects the frequency of the high-frequency signal input from the input terminal IN, and includes, for example, a 0.1 pF capacitor 11, an inductor 12 of nH, and a MOS capacitor 13. The inductor 12 and the capacitor 13 are connected in series between the power supply terminal VD and the first input terminal N10a, and the first input terminal N10a is connected to the input terminal IN. A connection point between the capacitor 11 and the inductor 12 is connected to the second input terminal N10b via the MOS capacitor 13, and the second input terminal N10b is connected to the output terminal of the pulse generation circuit 1.

整流回路20は、同調回路10の出力信号を整流する回路であり、例えば、MOSトランジスタ21、400KΩの抵抗22、及び、10PFのキャパシタ23により構成されている。MOSトランジスタ21は、ゲートがインダクタ12及びキャパシタ13の接続点に接続され、ドレインが電源端子VDに接続され、ソースが抵抗22を介してグランドGNDに接続されている。キャパシタ23は、抵抗22に対して並列に接続されている。   The rectifier circuit 20 is a circuit that rectifies the output signal of the tuning circuit 10, and includes, for example, a MOS transistor 21, a 400KΩ resistor 22, and a 10PF capacitor 23. The MOS transistor 21 has a gate connected to the connection point of the inductor 12 and the capacitor 13, a drain connected to the power supply terminal VD, and a source connected to the ground GND via the resistor 22. The capacitor 23 is connected in parallel with the resistor 22.

増幅回路30は、整流回路20の出力信号を直流阻止用キャパシタ24を介して入力し、この入力信号を反転増幅する回路であり、例えば、10KΩの入力抵抗31、演算増幅器(以下「オペアンプ」という。)32、及び1MΩの帰還抵抗33により構成されている。入力抵抗31は、一方の電極が直流阻止用キャパシタ24を介してMOSトランジスタ21のソースに接続され、他方の電極がオペアンプ32の反転入力端子に接続されている。オペアンプ32の非反転入力端子はグランドGNDに接続され、このオペアンプ32の反転入力端子が、帰還抵抗33を介して出力端子に接続されている。   The amplifier circuit 30 is a circuit that inputs the output signal of the rectifier circuit 20 via the DC blocking capacitor 24 and inverts and amplifies the input signal. For example, the amplifier circuit 30 includes an input resistor 31 of 10 KΩ, an operational amplifier (hereinafter referred to as “op-amp”). .) 32 and a feedback resistor 33 of 1 MΩ. The input resistor 31 has one electrode connected to the source of the MOS transistor 21 via the DC blocking capacitor 24 and the other electrode connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 32. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 32 is connected to the ground GND, and the inverting input terminal of the operational amplifier 32 is connected to the output terminal via the feedback resistor 33.

フィルタ40は、増幅回路30の出力信号のうちの所定帯域(例えば、16KHz付近)の信号を通過させるバンドパス特性を有し、例えば、各480KΩの入力抵抗41,45,47、3段のオペアンプ42−1〜42−3、各20pFの帰還キャパシタ43,48、2MΩの帰還抵抗44、及び、各480KΩの帰還抵抗46,49により構成されている。入力抵抗41は、一方の電極が直流阻止用キャパシタ34を介してオペアンプ32の出力端子に接続され、他方の電極がオペアンプ42−1の反転入力端子に接続されている。   The filter 40 has a band-pass characteristic that allows a signal in a predetermined band (for example, around 16 KHz) of the output signal of the amplifier circuit 30 to pass therethrough. 4, 42-2, 20 pF feedback capacitors 43, 48, 2 MΩ feedback resistors 44, and 480 KΩ feedback resistors 46, 49. The input resistor 41 has one electrode connected to the output terminal of the operational amplifier 32 via the DC blocking capacitor 34 and the other electrode connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 42-1.

オペアンプ42−1の出力端子には、入力抵抗45、オペアンプ42−2の反転入力端子、入力抵抗47、及び、オペアンプ42−3の反転入力端子が直列に接続されている。各段のオペアンプ42−1〜42−3の非反転入力端子は、グランドGNDに接続されている。オペアンプ42−1の反転入力端子と出力端子との間には、帰還キャパシタ43及び帰還抵抗44が並列に接続され、オペアンプ42−2の反転入力端子と出力端子との間にも、帰還抵抗46が接続され、更に、オペアンプ42−3の反転入力端子と出力端子との間にも、帰還キャパシタ48が接続されている。   An input resistor 45, an inverting input terminal of the operational amplifier 42-2, an input resistor 47, and an inverting input terminal of the operational amplifier 42-3 are connected in series to the output terminal of the operational amplifier 42-1. The non-inverting input terminals of the operational amplifiers 42-1 to 42-3 at each stage are connected to the ground GND. A feedback capacitor 43 and a feedback resistor 44 are connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 42-1, and the feedback resistor 46 is also connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 42-2. Further, a feedback capacitor 48 is also connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 42-3.

乗算回路50は、フィルタ40の出力端子の出力信号とパルス信号S1とを乗算する回路であり、MOSトランジスタ51で構成されている。MOSトランジスタ51は、ドレイン側の第1の入力端子N50aがオペアンプ42−2の出力端子に接続され、ゲート側の第2の入力端子N50bがパルス発生回路1の出力端子に接続されている。   The multiplication circuit 50 is a circuit that multiplies the output signal of the output terminal of the filter 40 and the pulse signal S 1, and includes a MOS transistor 51. In the MOS transistor 51, the drain-side first input terminal N50a is connected to the output terminal of the operational amplifier 42-2, and the gate-side second input terminal N50b is connected to the output terminal of the pulse generating circuit 1.

積分回路60は、乗算回路50の出力信号を積分して積分結果を検出信号として出力端子OUTへ出力する回路であり、例えば、1MΩの抵抗61、及び、50pFのキャパシタ62により構成されている。抵抗61は、一方の電極が、MOSトランジスタ51のソースに接続され、他方の電極が、キャパシタ62を介してグランドGNDに接続されると共に、出力端子OUTに接続されている。 The integration circuit 60 is a circuit that integrates the output signal of the multiplication circuit 50 and outputs the integration result as a detection signal to the output terminal OUT. The integration circuit 60 includes, for example, a 1 MΩ resistor 61 and a 50 pF capacitor 62. The resistor 61 has one electrode connected to the source of the MOS transistor 51 and the other electrode connected to the ground GND via the capacitor 62 and to the output terminal OUT.

(実施例1の動作)
入力端子INから入力された高周波信号は、同調回路10において、周波数選択される。
(Operation of Example 1)
The frequency of the high frequency signal input from the input terminal IN is selected in the tuning circuit 10.

図2(a)、(b)は、図1中の同調回路10の説明図であり、同図(a)は等価回路の例、及び同図(b)は出力電圧の周波数特性の例を示している。   2A and 2B are explanatory diagrams of the tuning circuit 10 in FIG. 1, in which FIG. 2A is an example of an equivalent circuit, and FIG. 2B is an example of the frequency characteristic of the output voltage. Show.

図2の等価回路では、入力側に、例えば出力インピーダンス50Ωの高周波信号源14が設けられ、この高周波信号源14の出力端子に、0.1pFのキャパシタ11、2nHのインダクタ12、このインダクタ12の巻線抵抗等の損失分の2Ωの抵抗12a、0.3pFのキャパシタ13A、及び、該同調回路10の出力端子N10cが接続されている。キャパシタ13Aは、MOSキャパシタ13の容量と、同調回路10の寄生容量と、次段に接続される整流回路20の寄生容量との合算分を等価的に示している。共振周波数は、1/(2π√(LC))である。この回路定数により、5.8GHzの高周波信号に対し、選択的に電圧振幅を得ることができる。   In the equivalent circuit of FIG. 2, for example, a high frequency signal source 14 having an output impedance of 50Ω is provided on the input side, and 0.1 pF capacitors 11, 2 nH inductor 12, and inductor 12 of this high frequency signal source 14 are connected to the output terminal. A 2Ω resistor 12a corresponding to a loss such as a winding resistance, a 0.3 pF capacitor 13A, and an output terminal N10c of the tuning circuit 10 are connected. The capacitor 13A equivalently shows the sum of the capacitance of the MOS capacitor 13, the parasitic capacitance of the tuning circuit 10, and the parasitic capacitance of the rectifier circuit 20 connected to the next stage. The resonance frequency is 1 / (2π√ (LC)). With this circuit constant, a voltage amplitude can be selectively obtained for a high frequency signal of 5.8 GHz.

同調回路10内のMOSキャパシタ13に接続された入力端子N10bの電圧を変化させることにより、MOSキャパシタ13の静電容量が変化し、共振周波数をずらし、同調回路10の出力電圧を変化させることができる。例えば、パルス発生回路1からのパルス信号S1が“H”レベルの時は静電容量が小さく、この状態で5.8GHzに共振するように設計しておくと、“L”レベルの時は静電容量が大きくなり、同調回路10に並列な静電容量成分が大きくなるために共振周波数が低い方向にずれるので、5.8GHzに対する同調回路10の出力電圧が低下する。   By changing the voltage of the input terminal N10b connected to the MOS capacitor 13 in the tuning circuit 10, the capacitance of the MOS capacitor 13 is changed, the resonance frequency is shifted, and the output voltage of the tuning circuit 10 is changed. it can. For example, when the pulse signal S1 from the pulse generation circuit 1 is at “H” level, the capacitance is small, and if it is designed to resonate at 5.8 GHz in this state, when it is at “L” level, it is static. Since the capacitance increases and the capacitance component in parallel with the tuning circuit 10 increases, the resonance frequency shifts in a lower direction, so that the output voltage of the tuning circuit 10 for 5.8 GHz decreases.

図3(a)、(b)は、整流回路20の動作波形図であり、同図(a)は整流回路20の入力信号波形(振幅変化のある高周波信号波形)、及び同図(b)は整流回路20の出力信号波形を示している。入力信号波形のピークを結ぶ包絡線波形を、ソースフォロア接続されたMOSトランジスタ21のゲート・ソース間電圧分シフトしたものが出力信号波形となる。   FIGS. 3A and 3B are operation waveform diagrams of the rectifier circuit 20. FIG. 3A is an input signal waveform (a high-frequency signal waveform having an amplitude change) of the rectifier circuit 20, and FIG. Indicates the output signal waveform of the rectifier circuit 20. An output signal waveform is obtained by shifting the envelope waveform connecting the peaks of the input signal waveform by the gate-source voltage of the MOS transistor 21 connected in the source follower.

整流回路20において、ソースフォロア接続されたMOSトランジスタ21は、数μA程度のバイアス電流で動作し、高周波信号(例えば5.8GHz)を半波整流して、この振幅に比例した直流成分をキャパシタ23に充電する。整流回路20の出力電圧は、増幅器30によって増幅される。   In the rectifier circuit 20, the source-follower-connected MOS transistor 21 operates with a bias current of about several μA, rectifies a high-frequency signal (for example, 5.8 GHz) by half-wave, and converts a direct current component proportional to the amplitude to the capacitor 23. To charge. The output voltage of the rectifier circuit 20 is amplified by the amplifier 30.

図4は、図1中の反転型増幅回路30の他の構成例を示す回路図である。
図1では、オペアンプ32で構成された反転型増幅回路30の構成例が示されているが、図4に示すような反転型増幅回路30Aでも適用可能である。この反転型増幅回路30Aは、Pチャネル型MOSトランジスタ(以下「PMOS」という。)35a及びNチャネル型MOSトランジスタ(以下「NMOS」という。)35bの直列回路からなるCMOSインバータ35で構成されている。PMOS35aのソースは、定電流源36を介して電源端子VDに接続されている。このような構成の反転型増幅回路30Aであれば、1μA程度の電源電流でも十分動作可能である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing another configuration example of the inverting amplifier circuit 30 in FIG.
Although FIG. 1 shows a configuration example of the inverting amplifier circuit 30 constituted by the operational amplifier 32, the inverting amplifier circuit 30A as shown in FIG. 4 can also be applied. The inverting amplifier circuit 30A is composed of a CMOS inverter 35 comprising a series circuit of a P-channel MOS transistor (hereinafter referred to as “PMOS”) 35a and an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as “NMOS”) 35b. . The source of the PMOS 35a is connected to the power supply terminal VD via the constant current source 36. The inverting amplifier circuit 30A having such a configuration can sufficiently operate even with a power supply current of about 1 μA.

図1の整流回路20と増幅回路30との間には、直流阻止用キャパシタ24が設けられているが、バイアス条件やオフセット電圧の条件によっては直接結合とすることも可能である。増幅回路30の出力電圧は、フィルタ40に入力される。   Although a DC blocking capacitor 24 is provided between the rectifier circuit 20 and the amplifier circuit 30 in FIG. 1, direct coupling may be possible depending on bias conditions and offset voltage conditions. The output voltage of the amplifier circuit 30 is input to the filter 40.

フィルタ40は、3個のオペアンプ42−1〜42−3を用いたバイカッド形式のバンドパスフィルタ回路で構成されているが、図4に示すような反転型増幅回路30Aを3個使用する構成も適用可能であり、このような回路であればそれぞれ1μA程度の電源電流でも十分動作可能である。増幅回路30とフィルタ40との間には、直流阻止用キャパシタ34が設けられているが、バイアス条件やオフセット電圧の条件によっては直接結合とすることも可能である。   The filter 40 is composed of a biquad band-pass filter circuit using three operational amplifiers 42-1 to 42-3, but a configuration using three inverting amplifier circuits 30A as shown in FIG. Such a circuit is applicable and can operate sufficiently even with a power supply current of about 1 μA. Although a DC blocking capacitor 34 is provided between the amplifier circuit 30 and the filter 40, direct coupling may be possible depending on bias conditions and offset voltage conditions.

図5は、図1に示した定数のフィルタ40の周波数特性図である。
フィルタ40は、例えば、16KHz付近に通過域を持つバンドパス特性を持つので、この帯域の増幅回路30の出力電圧を通過させて乗算回路50へ与える。乗算回路50内のMOSトランジスタ51は、パルス信号S1によりオン/オフ動作し、パルス信号S1が“H”レベルの時にはオン状態となり、乗算回路50の出力=乗算回路50の入力となり、パルス信号S1が“L”レベルの時にはオフ状態になり、乗算回路50の出力=ゼロとなり、乗算動作を実現している。積分回路60は、乗算回路50の出力の16KHzの変動成分を平滑化し、高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力端子OUTから出力する。
FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of the constant filter 40 shown in FIG.
The filter 40 has, for example, a bandpass characteristic having a pass band near 16 KHz, so that the output voltage of the amplifier circuit 30 in this band is passed to the multiplier circuit 50. The MOS transistor 51 in the multiplication circuit 50 is turned on / off by the pulse signal S1, and is turned on when the pulse signal S1 is at “H” level. The output of the multiplication circuit 50 = the input of the multiplication circuit 50, and the pulse signal S1. When the signal is at the “L” level, it is turned off and the output of the multiplication circuit 50 becomes zero, realizing the multiplication operation. The integration circuit 60 smoothes the 16 KHz fluctuation component of the output of the multiplication circuit 50 and outputs a detection signal corresponding to the level of the high-frequency signal from the output terminal OUT.

図6(a)〜(g)は、図1中の各回路部分の信号波形図である。
入力端子INに印加される高周波信号(例えば、5.8GHzの信号)が、図6(a)に示すように断続(例えば、1KHz程度の頻度)する場合に、図6(g)の通り検出出力が得られる様子が示されている。
6A to 6G are signal waveform diagrams of each circuit portion in FIG.
When a high-frequency signal (for example, a signal of 5.8 GHz) applied to the input terminal IN is intermittent (for example, a frequency of about 1 kHz) as shown in FIG. 6A, detection is performed as shown in FIG. The output is shown.

高周波信号は入力端子INから入力され、同調回路10において、所望の周波数成分が選択され、整流回路20において高周波振幅に比例した低速の信号に変換される。パルス発生回路1は、図6(b)のような比較的周波数の低いパルス信号S1を発生する。即ち、入力される高周波信号より十分低く、信号検出の速度よりは十分速い周波数であって、例えば16KHzのパルス信号S1を発生する。パルス信号S1は、同調回路10内のMOSキャパシタ13を制御することにより、同調回路10の共振状態を周期的に変化させ、図6(c)の通り同調回路10の出力として断続した高周波信号を得る。   A high-frequency signal is input from the input terminal IN, a desired frequency component is selected in the tuning circuit 10, and converted into a low-speed signal proportional to the high-frequency amplitude in the rectifier circuit 20. The pulse generation circuit 1 generates a pulse signal S1 having a relatively low frequency as shown in FIG. That is, a pulse signal S1 having a frequency sufficiently lower than the input high-frequency signal and sufficiently higher than the signal detection speed, for example, 16 KHz is generated. The pulse signal S1 periodically changes the resonance state of the tuning circuit 10 by controlling the MOS capacitor 13 in the tuning circuit 10, and an intermittent high frequency signal is output as the output of the tuning circuit 10 as shown in FIG. obtain.

この高周波信号は整流回路20によって、高周波振幅に比例した図6(d)のような信号に変換される。この信号は、増幅回路30で増幅され、フィルタ40によって雑音成分及びオフセット成分が除去され、図6(e)のような信号に変換される。ここで、フィルタ40は、パルス信号S1の周波数付近(例えば、16KHz)を通過させ、低域と直流分、及び高域成分を減衰させる。このため、フィルタ40の出力(図6(e))は、16KHz付近のみの周波数スペクトルを持つ交流成分となる。このフィルタ40により、同調回路10、整流回路20、及び増幅回路30が発生する雑音やオフセットが除去される。   This high frequency signal is converted by the rectifier circuit 20 into a signal as shown in FIG. This signal is amplified by the amplifier circuit 30, the noise component and the offset component are removed by the filter 40, and converted into a signal as shown in FIG. Here, the filter 40 passes the vicinity of the frequency of the pulse signal S1 (for example, 16 KHz), and attenuates the low band, the direct current component, and the high band component. For this reason, the output of the filter 40 (FIG. 6E) is an AC component having a frequency spectrum only in the vicinity of 16 KHz. The filter 40 removes noise and offset generated by the tuning circuit 10, the rectifier circuit 20, and the amplifier circuit 30.

乗算回路50において、フィルタ出力(図6(e))とパルス信号(図6(b))との乗算を行うことにより、図6(f)の通り直流成分を含んだ信号に変換でき、更に、積分回路60を通すことにより、図6(g)のように検出出力を得ることができる。   In the multiplication circuit 50, by multiplying the filter output (FIG. 6 (e)) and the pulse signal (FIG. 6 (b)), it can be converted into a signal containing a DC component as shown in FIG. 6 (f). By passing through the integration circuit 60, a detection output can be obtained as shown in FIG.

図7は、図1の信号検出回路内の同調回路10、整流回路20、及び増幅回路30が発生する雑音スペクトラムの周波数分布の例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of a noise spectrum generated by the tuning circuit 10, the rectifier circuit 20, and the amplifier circuit 30 in the signal detection circuit of FIG.

トランジスタ等の能動素子から発生する雑音のうち、1/fノイズ成分は低周波域、10KHz〜1000KHz以下の周波数において急激に雑音レベルが大きくなり、低速のゆらぎのような妨害となって本来の信号検出を困難なものとする。同調回路10や整流回路20は、コイル(12)、コンデンサ(13,23)、ダイオード等の非能動素子を中心に構成されていて雑音等の発生が少ないが、しかし、実際の回路においては周辺の電源回路、バイアス回路、スイッチ制御回路等に含まれる能動素子からの低周波域の雑音やオフセットの影響を受けている。   Of the noise generated from active elements such as transistors, the 1 / f noise component suddenly increases in the low frequency range and frequencies below 10 KHz to 1000 KHz, and becomes an interference such as low-speed fluctuations. Make detection difficult. The tuning circuit 10 and the rectifier circuit 20 are mainly composed of inactive elements such as a coil (12), a capacitor (13, 23), and a diode, so that noise and the like are not generated. Are affected by low-frequency noise and offset from active elements included in power supply circuits, bias circuits, switch control circuits, and the like.

図6において、同調回路10、整流回路20において低周波域(直流〜10KHz程度)の雑音が混入し、図6(d)の波形に雑音波形が重畳したとしても、フィルタ40によって16KHz付近以外の周波数成分が減衰し、本来必要な16KHzの振幅成分のみを取り出すことができる。   In FIG. 6, even if noise in the low frequency range (DC to about 10 kHz) is mixed in the tuning circuit 10 and the rectifier circuit 20 and the noise waveform is superimposed on the waveform in FIG. The frequency component attenuates, and only the originally required 16 KHz amplitude component can be extracted.

(実施例1の効果)
本実施例1によれば、同調回路10において入力高周波信号をパルス信号S1のオン/オフに応じて断続し、整流、増幅、フィルタの後でパルス信号S1と乗算することによって検出信号を得るようにしたので、次の(1)〜(9)のような効果がある。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, in the tuning circuit 10, the input high-frequency signal is intermittently turned on / off according to the on / off of the pulse signal S1, and the detection signal is obtained by multiplying the pulse signal S1 after rectification, amplification, and filtering. Therefore, the following effects (1) to (9) are obtained.

(1) 同調回路10、整流回路20、増幅回路30のそれぞれから発生する低域雑音(1/fノイズ)及びオフセットを除去することができる。   (1) Low-frequency noise (1 / f noise) and offset generated from the tuning circuit 10, the rectifier circuit 20, and the amplifier circuit 30 can be removed.

(2) 非特許文献1のようなチョッパアンプ技術により増幅器の低域雑音及びオフセットを除去することは知られているが、本実施例1においては、同調回路10及び整流回路20で発生する雑音の除去効果が得られる。   (2) Although it is known that the low-frequency noise and offset of the amplifier are removed by the chopper amplifier technique as in Non-Patent Document 1, in the first embodiment, noise generated in the tuning circuit 10 and the rectifier circuit 20 The removal effect can be obtained.

(3) 同調回路10及び整流回路20においても、周辺のバイアス回路や制御回路等のアクティブ素子が接続されることによって100μV程度の低域雑音やオフセットが発生しており、これを増幅回路30の低域雑音及びオフセットと共に除去することにより、低域雑音及びオフセット電圧を数μV以下に低減することができ、極めて小さい高周波信号レベルを検出できるという効果がある。   (3) In the tuning circuit 10 and the rectifier circuit 20, low-frequency noise and offset of about 100 μV are generated by connecting active elements such as a peripheral bias circuit and a control circuit, and this is generated by the amplifier circuit 30. By removing together with the low frequency noise and the offset, the low frequency noise and the offset voltage can be reduced to several μV or less, and there is an effect that an extremely small high frequency signal level can be detected.

(4) パルス信号S1によって同調回路10の共振状態が変化するようにしているので、所望の入力高周波信号以外の広帯域な高周波信号成分が入力された場合には、パルス信号S1のオン/オフによる整流出力信号の生成が無く、信号の誤検出をしないという効果もある。   (4) Since the resonance state of the tuning circuit 10 is changed by the pulse signal S1, when a broadband high-frequency signal component other than a desired input high-frequency signal is input, the pulse signal S1 is turned on / off. There is also an effect that there is no generation of a rectified output signal and no erroneous detection of the signal.

(5) 本実施例1を構成している回路要素は、電源電流をほとんど消費しない同調回路10及び整流回路20と、10μA程度の電源電流で動作可能な増幅回路30及びフィルタ40と、低い周波数(16KHz程度)のパルス発生回路1とで構成されており、全体として小さな電源電流消費で機能を実現できる。   (5) The circuit elements constituting the first embodiment are the tuning circuit 10 and the rectifier circuit 20 that consume almost no power supply current, the amplifier circuit 30 and the filter 40 that can operate with a power supply current of about 10 μA, and a low frequency. The function is realized with a small power supply current consumption as a whole.

(6) なお、1/fノイズが数百KHz付近まで顕著に分布するような回路においては、パルス発生回路1のパルス信号S1の周波数を16KHzより高速に選ぶことは、雑音抑制に有効であるが、回路の動作速度が増加して消費電力が増加するため、要求仕様に従って適宜パルス信号S1の周波数を選定すれば良い。   (6) In a circuit in which 1 / f noise is remarkably distributed up to around several hundreds KHz, selecting the frequency of the pulse signal S1 of the pulse generation circuit 1 faster than 16 KHz is effective for noise suppression. However, since the operation speed of the circuit increases and the power consumption increases, the frequency of the pulse signal S1 may be appropriately selected according to the required specifications.

(7) 全ての回路要素をMOSトランジスタ、抵抗、キャパシタ、インダクタで構成でき、集積回路化が容易である。   (7) All circuit elements can be composed of MOS transistors, resistors, capacitors, and inductors, and can be easily integrated.

(8) 同調回路10の共振状態の切り替えにMOSトランジスタで構成されるMOSキャパシタ13を用いているので、1個の素子で機能を実現でき、小さなサイズで回路を構成できる。   (8) Since the MOS capacitor 13 composed of a MOS transistor is used to switch the resonance state of the tuning circuit 10, the function can be realized with one element, and the circuit can be configured with a small size.

(9) 増幅回路30及びフィルタ40を構成するオペアンプ32,42−1〜42−3の電源電流はそれぞれ1μA程度で十分な特性を実現でき、回路全体としても10μA程度と省電力動作が可能である。   (9) The power supply currents of the operational amplifiers 32, 42-1 to 42-3 constituting the amplifier circuit 30 and the filter 40 can each be about 1 μA to achieve sufficient characteristics, and the circuit as a whole can be operated with power savings of about 10 μA. is there.

(実施例2の構成)
図8は、本発明の実施例2を示す信号検出回路の回路図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 2)
FIG. 8 is a circuit diagram of a signal detection circuit showing the second embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals.

本実施例2の信号検出回路では、実施例1の同調回路10に変えて、これとは構成の異なる同調回路10Aが設けられ、その他の回路構成は実施例1と同様である。   In the signal detection circuit of the second embodiment, a tuning circuit 10A having a different configuration is provided instead of the tuning circuit 10 of the first embodiment, and other circuit configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施例2の同調回路10Aは、入力端子INにキャパシタ15を介して接続されたインダクタ16とキャパシタ17による共振回路として構成されている。更に、その共振回路に並列に接続される複数(例えば、4個)のキャパシタ17−1〜17−4と、この各キャパシタ17−1〜17−4の接続切り替え手段(例えば、切り替えスイッチ)18−1〜18−4と、この切り替えスイッチ18−1〜18−4の切り替えを制御する制御回路19とから構成されている。 The tuning circuit 10A of the second embodiment is configured as a resonance circuit including an inductor 16 and a capacitor 17 connected to an input terminal IN via a capacitor 15. Further, a plurality of (for example, four) capacitors 17-1 to 17-4 connected in parallel to the resonance circuit, and connection switching means (for example, a changeover switch) 18 for the capacitors 17-1 to 17-4. -1 to 18-4 and a control circuit 19 for controlling switching of the changeover switches 18-1 to 18-4.

(実施例2の動作)
本実施例2の信号検出回路では、同調回路10A内の複数のキャパシタ17−1〜17−4と、切り替えスイッチ18−1〜18−4とにより、同調回路10Aの共振状態、あるいは共振周波数として複数の状態を切り替えることができる。
(Operation of Example 2)
In the signal detection circuit according to the second embodiment, the resonance state or the resonance frequency of the tuning circuit 10A is obtained by the plurality of capacitors 17-1 to 17-4 and the changeover switches 18-1 to 18-4 in the tuning circuit 10A. Multiple states can be switched.

図9は、図8中の共振回路の周波数特性の例を示す図である。
同調回路10A内のキャパシタ17−1〜17−4の切り替えスイッチ18−1〜18−4の状態に応じて、図9に示す5個の周波数特性(a)〜(e)を得ることができる。
図9(a);4個のスイッチがオンで、キャパシタ最大
図9(b);3個のスイッチがオン
図9(c);2個のスイッチがオン
図9(d);1個のスイッチがオン
図9(e);4個のスイッチがオフで、キャパシタ最小
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of the resonance circuit in FIG.
The five frequency characteristics (a) to (e) shown in FIG. 9 can be obtained according to the states of the changeover switches 18-1 to 18-4 of the capacitors 17-1 to 17-4 in the tuning circuit 10A. .
Fig. 9 (a); Four switches are on, maximum capacitor Fig. 9 (b); Three switches are on Fig. 9 (c); Two switches are on Fig. 9 (d); One switch Is on Fig. 9 (e); 4 switches are off and capacitor is minimum

例えば、検出対象となる所望の高周波信号の周波数が、図9(b)の特性のピーク付近である場合には、パルス発生回路1のパルス信号S1が“H”レベルの時にのみ3個のスイッチがオンとなるように制御回路19が動作する。パルス信号S1が“L”レベルの場合には、図9(a),(c),(d),(e)のいずれかの状態に制御する。この際、一定の順序で切り替えても良いし、ランダムに切り替えても良い。   For example, when the frequency of a desired high-frequency signal to be detected is near the peak of the characteristic shown in FIG. 9B, three switches are provided only when the pulse signal S1 of the pulse generation circuit 1 is at "H" level. The control circuit 19 operates so that is turned on. When the pulse signal S1 is at the “L” level, control is performed to any of the states shown in FIGS. 9A, 9C, 9D, and 9E. At this time, the switching may be performed in a certain order or may be switched randomly.

又、所望の高周波信号の周波数が図9(c)の特性のピーク付近の場合には、パルス発生回路1のパルス信号S1が“H”レベルの時にのみ2個のスイッチがオンとなるように制御回路19により動作させれば良い。   Further, when the frequency of the desired high-frequency signal is near the peak of the characteristic of FIG. 9C, the two switches are turned on only when the pulse signal S1 of the pulse generation circuit 1 is at "H" level. The operation may be performed by the control circuit 19.

(実施例2の効果)
本実施例2によれば、同調回路10Aに複数の共振状態を設け、同調回路10A及び乗算回路50に印加されるパルス信号S1と協調して制御するようにしたので、次の(1)〜(3)のような効果がある。
(Effect of Example 2)
According to the second embodiment, the tuning circuit 10A is provided with a plurality of resonance states and controlled in cooperation with the pulse signal S1 applied to the tuning circuit 10A and the multiplication circuit 50. There exists an effect like (3).

(1) 検出すべき所望の高周波信号の他に、検出すべきでない妨害信号があった場合、これによって誤検出が起こったり、検出すべき時に検出できない不具合を防ぐことができる。   (1) When there is a disturbing signal that should not be detected in addition to the desired high-frequency signal to be detected, this can prevent a malfunction that cannot be detected when it should be detected.

(2) 検出すべき所望の高周波信号の周波数が複数ある場合に対応できる。   (2) It can cope with a case where there are a plurality of frequencies of a desired high-frequency signal to be detected.

(3) 回路素子の変動やばらつきによって共振状態がずれてしまった場合に、補正することができる。   (3) Correction can be made when the resonance state is shifted due to fluctuations or variations in circuit elements.

(同調回路10Aの他の構成例)
図10は、図8中の同調回路10Aの他の構成例を示す要部の回路図である。
図8の同調回路10Aでは、複数のキャパシタ17−1〜17−4を示しているが、これに限定されない。例えば、インダクタ16−1、抵抗17−7、あるいはそれらの組み合わせを切り替えスイッチ18−5〜18−7で切り替える構成でも良いし、可変容量素子17−6に印加する制御電圧VSを切り替えスイッチ18−8で切り替える構成にしても良い。
(Another configuration example of the tuning circuit 10A)
FIG. 10 is a circuit diagram of a main part showing another configuration example of the tuning circuit 10A in FIG.
Although the tuning circuit 10A of FIG. 8 shows the plurality of capacitors 17-1 to 17-4, the present invention is not limited to this. For example, the inductor 16-1, the resistor 17-7, or a combination thereof may be switched by the changeover switches 18-5 to 18-7, or the control voltage VS applied to the variable capacitance element 17-6 may be changed. 8 may be used for switching.

(実施例3の構成)
図11は、本発明の実施例3を示す信号検出回路を搭載した無線通信装置の要部の回路図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 3)
FIG. 11 is a circuit diagram of a main part of a wireless communication apparatus equipped with a signal detection circuit showing Embodiment 3 of the present invention. Elements common to those shown in FIG. It is attached.

この図11では、送信回路、受信回路のいずれか一方あるいは両方を備える無線通信装置の一部として信号検出回路が用いられる場合に好適な構成例が示されている。本実施例3の信号検出回路は、基本的には実施例1と同様のものであり、この入力端子IN側に、アンテナ切り替え手段70を介して送受信共用のアンテナ端子ATが接続されている。アンテナ切り替え手段70は、アンテナ端子ATと送信回路74を接続/遮断するための切り替えスイッチ71と、アンテナ端子ATと受信回路75を接続/遮断するための切り替えスイッチ72と、アンテナ端子ATと信号検出回路内の同調回路10を接続/遮断するための切り替えスイッチ73とを有している。   In FIG. 11, a configuration example suitable for a case where a signal detection circuit is used as a part of a wireless communication apparatus including one or both of a transmission circuit and a reception circuit is shown. The signal detection circuit according to the third embodiment is basically the same as that according to the first embodiment, and a transmission / reception antenna terminal AT is connected to the input terminal IN side via an antenna switching means 70. The antenna switching means 70 includes a switch 71 for connecting / blocking the antenna terminal AT and the transmission circuit 74, a switch 72 for connecting / blocking the antenna terminal AT and the reception circuit 75, and the antenna terminal AT and signal detection. And a change-over switch 73 for connecting / disconnecting the tuning circuit 10 in the circuit.

送受信切り替え用の切り替えスイッチ71,72は、図示しない制御信号等により、あるいはパルス発生回路1からのパルス信号S1によりオン/オフが切り替えられる。信号検出回路用の切り替えスイッチ73は、パルス発生回路1からのパルス信号S1によりオン/オフが切り替え制御される。実施例1の図1では、パルス信号S1により同調回路10内のMOSキャパシタ13の静電容量を切り替えている。これに対し、本実施例3では、パルス信号S1により同調回路10内を切り替えずに、切り替えスイッチ73により同調回路10の入力側を切り替えることにより、実施例1とほぼ同様の機能を実現している。 The transmission / reception switching switches 71 and 72 are turned on / off by a control signal (not shown) or the like or by a pulse signal S1 from the pulse generation circuit 1. The changeover switch 73 for the signal detection circuit is controlled to be turned on / off by the pulse signal S1 from the pulse generation circuit 1. In Figure 1 of the first embodiment and switches the electrostatic capacitance of the MOS capacitor 13 in the tuning circuit 10 by the pulse signal S1. On the other hand, in the third embodiment, the function similar to the first embodiment is realized by switching the input side of the tuning circuit 10 by the changeover switch 73 without switching the inside of the tuning circuit 10 by the pulse signal S1. Yes.

本実施例3の信号検出回路の用途としては、例えば、無線通信装置の低消費電力化を図るために、受信待機時に受信回路75をオフ状態にしておき、アンテナ端子ATからの微弱な高周波信号の受信を信号検出回路で検出したときに、この検出結果に基づき受信回路75をオン状態にするといった用途に使用される。   As an application of the signal detection circuit of the third embodiment, for example, in order to reduce the power consumption of the wireless communication device, the reception circuit 75 is turned off during reception standby, and a weak high-frequency signal from the antenna terminal AT is used. Is received by the signal detection circuit, and the reception circuit 75 is turned on based on the detection result.

(実施例3の動作)
実施例1では、パルス発生回路1からのパルス信号S1により、同調回路10内のMOSキャパシタ13の静電容量を切り替えて高周波信号の変動あるいは断続を得るようにしているが、これを本実施例3では、切り替えスイッチ73の操作によって行っている。
(Operation of Example 3)
In the first embodiment , the capacitance of the MOS capacitor 13 in the tuning circuit 10 is switched by the pulse signal S1 from the pulse generating circuit 1 so as to obtain the fluctuation or intermittentness of the high frequency signal. 3 is performed by operating the changeover switch 73.

スイッチ73の操作方法としては、パルス信号S1が“H”レベルの時に、切り替えスイッチ73がオン状態になって高周波信号が同調回路10に導通し、“L”レベルの時に、導通しないように制御を行う。このためには、送信回路74へのスイッチ71をオフ、受信回路75へのスイッチ72をオフとし、同調回路10へのスイッチ73をパルス信号S1に対応してオン/オフさせれば良い。   The operation method of the switch 73 is such that when the pulse signal S1 is at “H” level, the changeover switch 73 is turned on so that the high frequency signal is conducted to the tuning circuit 10 and is not conducted when it is at “L” level. I do. For this purpose, the switch 71 to the transmission circuit 74 is turned off, the switch 72 to the reception circuit 75 is turned off, and the switch 73 to the tuning circuit 10 is turned on / off corresponding to the pulse signal S1.

他の操作方法としては、同調回路10へのスイッチ73をオンとしておき、送信回路74へのスイッチ71及び受信回路75へのスイッチ72のいずれか一方あるいは双方を、パルス信号S1が“H”レベルの時にはオフ、“L”の時にはオンとすることにより、アンテナ端子ATに送信回路74あるいは受信回路75のインピーダンスが接続されることによって共振状態の変化をもたらすことができる。   As another operation method, the switch 73 to the tuning circuit 10 is turned on, and either or both of the switch 71 to the transmission circuit 74 and the switch 72 to the reception circuit 75 are set to the “H” level. By turning off when the signal is “L” and turning on when “L”, the impedance of the transmission circuit 74 or the reception circuit 75 is connected to the antenna terminal AT, so that the resonance state can be changed.

(実施例3の効果)
本実施例3によれば、次の(1)、(2)のような効果がある。
(Effect of Example 3)
The third embodiment has the following effects (1) and (2).

(1) 送信回路74あるいは受信回路75を備えた無線通信装置において、アンテナ切り替えスイッチが必要な装置構成の場合には、少ない回路の追加で信号検出回路の機能を実現することができる。   (1) In a wireless communication device including the transmission circuit 74 or the reception circuit 75, in the case of a device configuration that requires an antenna changeover switch, the function of the signal detection circuit can be realized with the addition of a small number of circuits.

(2) 無線通信装置の受信回路75は信号検出の機能を持つが、一般的に受信回路75は数十mA以上の電源電流を必要とするため、本実施例3の信号検出回路の代替手段とはなり得ない。そのため、本実施例3の信号検出回路を無線通信装置に搭載すれば、有益な効果を発揮できる。   (2) Although the reception circuit 75 of the wireless communication apparatus has a signal detection function, generally, since the reception circuit 75 requires a power supply current of several tens of mA or more, it is an alternative to the signal detection circuit of the third embodiment. It cannot be. Therefore, if the signal detection circuit of the third embodiment is mounted on a wireless communication device, a beneficial effect can be exhibited.

(実施例4の構成)
図12は、本発明の実施例4を示す信号検出回路の回路図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 4)
FIG. 12 is a circuit diagram of a signal detection circuit showing the fourth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals.

本実施例4の信号検出回路では、実施例1の増幅回路30とフィルタ40との間に、制御信号等で切り替えられる切り替えスイッチ76を設け、パルス発生回路1からのパルス信号S1を直接(あるいは、適宜なるレベルシフト・振幅調整の後)フィルタ40に入力する構成にしている。その他の構成は、実施例1と同様である。   In the signal detection circuit of the fourth embodiment, a changeover switch 76 that is switched by a control signal or the like is provided between the amplifier circuit 30 and the filter 40 of the first embodiment, and the pulse signal S1 from the pulse generation circuit 1 is directly (or After appropriate level shift / amplitude adjustment, the signal is input to the filter 40. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

(実施例4の動作)
制御信号等により切り替えスイッチ76を増幅回路30側に接続すれば、実施例1と同様の動作が行える。切り替えスイッチ76をパルス発生回路1側に接続すれば、パルス発生回路1からの一定振幅のパルス信号S1がフィルタ40に入力される。これにより、積分回路50の出力にはフィルタ40を通したパルス信号S1の振幅に比例する直流電圧を得ることができる。
(Operation of Example 4)
If the changeover switch 76 is connected to the amplifier circuit 30 side by a control signal or the like, the same operation as in the first embodiment can be performed. If the changeover switch 76 is connected to the pulse generation circuit 1 side, a pulse signal S1 having a constant amplitude from the pulse generation circuit 1 is input to the filter 40. As a result, a DC voltage proportional to the amplitude of the pulse signal S1 passed through the filter 40 can be obtained at the output of the integrating circuit 50.

(実施例4の効果)
本実施例4によれば、切り替えスイッチ76を設けたので、次の(1)〜(3)のような効果がある。
(Effect of Example 4)
According to the fourth embodiment, since the changeover switch 76 is provided, the following effects (1) to (3) are obtained.

(1) フィルタ40の通過周波数は、抵抗・キャパシタ等の回路定数の変動・ばらつきによって変化するため、これらの変動が無視できない場合には、調整が必要であるが、本実施例4によれば、切り替えスイッチ76をパルス発生回路1側に切り替えることにより、一定の振幅を持つパルス信号S1を、フィルタ40の周波数調整のための基準信号として用いることができる。   (1) Since the passing frequency of the filter 40 changes due to fluctuations and fluctuations in circuit constants such as resistors and capacitors, adjustment is necessary when these fluctuations cannot be ignored. By switching the changeover switch 76 to the pulse generation circuit 1 side, the pulse signal S1 having a constant amplitude can be used as a reference signal for adjusting the frequency of the filter 40.

(2) 具体的には、切り替えスイッチ76をパルス発生回路1側に切り替えた状態において、フィルタ40の定数(抵抗値、静電容量値)を変化させつつ積分回路60の出力電圧を監視することにより、フィルタ40の通過域のピークをパルス周波数に合致させることができる。   (2) Specifically, the output voltage of the integration circuit 60 is monitored while changing the constants (resistance value, capacitance value) of the filter 40 in a state where the changeover switch 76 is switched to the pulse generation circuit 1 side. Thus, the peak of the pass band of the filter 40 can be matched with the pulse frequency.

(3) 本実施例4の信号検出回路において、フィルタ40の通過あるいはパルス発生回路1のパルス信号S1の周波数に合致されることが望ましく、本実施例4の構成により、追加回路を少なくしつつ容易な調整手段を提供することができる。   (3) In the signal detection circuit of the fourth embodiment, it is desirable to match the frequency of the pulse signal S1 of the pulse generation circuit 1 or the passage of the filter 40, and the configuration of the fourth embodiment reduces the number of additional circuits. Easy adjustment means can be provided.

(実施例5の構成)
図13は、本発明の実施例5を示す信号検出回路の回路図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 5)
FIG. 13 is a circuit diagram of a signal detection circuit showing the fifth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals.

本実施例4の信号検出回路では、実施例1の乗算回路50及び積分回路60に代えて、スイッチトキャパシタフィルタ80を設けている。その他の構成は、実施例1と同様である。   In the signal detection circuit according to the fourth embodiment, a switched capacitor filter 80 is provided instead of the multiplication circuit 50 and the integration circuit 60 according to the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

スイッチトキャパシタフィルタ80は、2段のオペアンプ81−1,81−2と、キャパシタ82−1〜82−5、及びこのキャパシタ82−1〜82−5の接続を切り替えるスイッチ83−1〜83−6とから構成されている。例えば、キャパシタ82−1,82−2の容量C1,C2は5pF、キャパシタ82−5の容量C5は2.5pF、キャパシタ82−3,82−4の容量C3,C4は80pFである。スイッチ83−1〜83−6のオン/オフは、パルス発生回路1からのパルス信号S1によって制御される。   The switched capacitor filter 80 includes two-stage operational amplifiers 81-1 and 81-2, capacitors 82-1 to 82-5, and switches 83-1 to 83-6 for switching connection between the capacitors 82-1 to 82-5. It consists of and. For example, the capacitances C1 and C2 of the capacitors 82-1 and 82-2 are 5 pF, the capacitance C5 of the capacitor 82-5 is 2.5 pF, and the capacitances C3 and C4 of the capacitors 82-3 and 82-4 are 80 pF. ON / OFF of the switches 83-1 to 83-6 is controlled by the pulse signal S 1 from the pulse generation circuit 1.

フィルタ40の出力端子は、スイッチ83−1、キャパシタ82−1、及び、スイッチ83−2を介して、オペアンプ81−1の反転入力端子に接続されている。オペアンプ81−1の反転入力端子と出力端子との間には、帰還キャパシタ82−3が接続されると共に、スイッチ83−3、キャパシタ82−5及びスイッチ83−4の直列回路が接続されている。オペアンプ81−1の出力端子は、スイッチ83−5、キャパシタ82−2、及び、スイッチ83−6を介して、オペアンプ81−2の反転入力端子に接続されている。オペアンプ81−2の反転入力端子と出力端子との間には、帰還キャパシタ82−4が接続されている。オペアンプ81−1,81−2の非反転入力端子は、グランドGNDに接続されている。スイッチ83−1,83−3〜83−6の一方の電極は、グランドGNDに接続されている。スイッチ83−2の一方の電極は、出力端子OUTに接続されている。   The output terminal of the filter 40 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 81-1 through the switch 83-1, the capacitor 82-1, and the switch 83-2. A feedback capacitor 82-3 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 81-1, and a series circuit of a switch 83-3, a capacitor 82-5, and a switch 83-4 is connected. . The output terminal of the operational amplifier 81-1 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 81-2 via the switch 83-5, the capacitor 82-2, and the switch 83-6. A feedback capacitor 82-4 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 81-2. The non-inverting input terminals of the operational amplifiers 81-1 and 81-2 are connected to the ground GND. One electrode of the switches 83-1, 83-3 to 83-6 is connected to the ground GND. One electrode of the switch 83-2 is connected to the output terminal OUT.

このスイッチトキャパシタフィルタ80は、バイカッド型ローパスフィルタとして構成されている。スイッチ83−1〜83−6が動作するパルス信号S1の周波数がfsHzの場合に、カットオフ周波数fcは、   The switched capacitor filter 80 is configured as a biquad low-pass filter. When the frequency of the pulse signal S1 at which the switches 83-1 to 83-6 operate is fsHz, the cutoff frequency fc is

Figure 0004667231
Figure 0004667231

C3=C4の場合に、フィルタ80のQ値は When C3 = C4, the Q value of filter 80 is

Figure 0004667231
Figure 0004667231

である。図13中のキャパシタ値で、スイッチ83−1〜83−6が動作するパルス信号S1の周波数が16KHzの場合には、カットオフ周波数fcは、 It is. When the frequency of the pulse signal S1 for operating the switches 83-1 to 83-6 is 16 KHz with the capacitor value in FIG. 13, the cutoff frequency fc is

Figure 0004667231
Figure 0004667231

で、およそ160Hzのローパスフィルタ特性を持つ。 Thus, it has a low-pass filter characteristic of about 160 Hz.

(実施例5の動作)
図14は、図13中のスイッチトキャパシタフィルタ80の周波数特性を示す図である。
(Operation of Example 5)
FIG. 14 is a diagram showing the frequency characteristics of the switched capacitor filter 80 in FIG.

スイッチトキャパシタフィルタ80は、本来160Hzのローパスフィルタとして設計されているが、16KHzのクロック(パルス信号S1)によるサンプリング動作となるため、16KHzの自然数倍の周波数を中心とする+/−160Hzの信号に対しても160Hz付近と同様の出力特性を持つ。   The switched capacitor filter 80 is originally designed as a 160 Hz low-pass filter, but has a sampling operation using a 16 KHz clock (pulse signal S1), and therefore a +/− 160 Hz signal centered on a frequency that is a natural number multiple of 16 KHz. Has the same output characteristics as near 160 Hz.

図13の構成において、増幅回路30の次段のフィルタ40により、160Hz付近及び32KHz以上を十分減衰させた後、スイッチトキャパシタフィルタ80に接続することにより、16KHz付近のバンドパスフィルタとしての特性、及び低域信号への変換を実現することができる。これにより、16KHz付近の狭帯域特性を持ちつつ、160Hz以下の周波数成分への周波数変換機能を持ち、実施例1の乗算回路50や積分回路60を用いることなく検出信号波形を得ることができる。   In the configuration of FIG. 13, the characteristics of a bandpass filter near 16 KHz are obtained by sufficiently attenuating near 160 Hz and 32 KHz or more by the filter 40 in the next stage of the amplifier circuit 30 and then connecting to the switched capacitor filter 80. Conversion to a low-frequency signal can be realized. As a result, a detection signal waveform can be obtained without using the multiplication circuit 50 and the integration circuit 60 of the first embodiment, having a frequency conversion function to a frequency component of 160 Hz or less while having a narrow band characteristic around 16 KHz.

(実施例5の効果)
本実施例5によれば、次の(1)、(2)のような効果がある。
(Effect of Example 5)
According to the fifth embodiment, there are the following effects (1) and (2).

(1) スイッチトキャパシタフィルタ80により、バンドパスフィルタ、乗算回路、積分回路の作用を実現できる。スイッチトキャパシタフィルタ80は、容量比とスイッチ速度によってフィルタ特性が決まるため、特に集積回路として実現する場合にフィルタ周波数精度を容易に高くすることができる。   (1) The switched capacitor filter 80 can realize the functions of a bandpass filter, a multiplier circuit, and an integration circuit. Since the switched capacitor filter 80 has a filter characteristic determined by the capacitance ratio and the switch speed, the filter frequency accuracy can be easily increased particularly when realized as an integrated circuit.

(2) スイッチトキャパシタフィルタ80の前段には、160Hz以下の成分及び32KHz以上の成分を除去するためのフィルタ40が必要であるが、比較的広帯域で且つ精度も不要なフィルタとして構成できる。   (2) Although the filter 40 for removing components of 160 Hz or less and components of 32 KHz or more is necessary in the previous stage of the switched capacitor filter 80, it can be configured as a filter having a relatively wide band and not requiring accuracy.

なお、本発明は、上記実施例1〜5に限定されず、種々の変形や利用形態が可能である。この変形や利用形態としては、例えば、次の(a)〜(i)のようなものがある。   In addition, this invention is not limited to the said Examples 1-5, A various deformation | transformation and utilization form are possible. Examples of such modifications and usage forms include the following (a) to (i).

(a) 図1、図8では、同調回路10,10Aとして、インダクタ12,16とキャパシタ13,17による並列共振回路にアンテナ端子ATヘの結合キャパシタ11,15を接続した構成を示しているが、これ以外の各種同調回路、あるいはマッチング回路でも同様に適用できる。例として、T型マッチング回路、パイ型マッチング回路、相互インダクタを用いたマッチング回路等がある。   (A) FIGS. 1 and 8 show a configuration in which the coupling capacitors 11 and 15 to the antenna terminal AT are connected to the parallel resonance circuit including the inductors 12 and 16 and the capacitors 13 and 17 as the tuning circuits 10 and 10A. Other various tuning circuits or matching circuits can be similarly applied. Examples include a T-type matching circuit, a pi-type matching circuit, and a matching circuit using a mutual inductor.

(b) 同調回路10,10Aとしてインダクタ12,16を用いたものを示したが、圧電素子によるフィルタ等でも良い。   (B) Although the tuning circuits 10 and 10A using the inductors 12 and 16 are shown, a filter or the like using a piezoelectric element may be used.

(c) 図1、図8では、パルス信号S1によって同調回路10,10Aの共振状態を変化させる手段として、キャパシタ13,17−1〜17−4を変化あるいは切り替える方法を示したが、図10のような可変容量ダイオード17−6を用いる方法、インダクタ16のタップを切り替える方法、抵抗17−7を接続して共振回路のQ値を変化させる方法以外に、複数のインダクタを切り替える方法、相互インダクタを用いる方法、可変抵抗を接続して共振回路のQ値を変化させる方法等、種々の回路構成を適用できる。   (C) FIGS. 1 and 8 show a method of changing or switching the capacitors 13, 17-1 to 17-4 as means for changing the resonance state of the tuning circuits 10 and 10A by the pulse signal S1. In addition to the method using the variable capacitance diode 17-6, the method for switching the tap of the inductor 16, the method for changing the Q value of the resonance circuit by connecting the resistor 17-7, the method for switching a plurality of inductors, the mutual inductor Various circuit configurations can be applied, such as a method using a variable resistor and a method of changing a Q value of a resonance circuit by connecting a variable resistor.

又、図8のような複数のキャパシタ17−1〜17−4を切り替える場合、1,2,4,8,16,…といった2のべき乗の比率を持つキャパシタを設けてバイナリコードによる容量制御を行うことも可能である。   When switching a plurality of capacitors 17-1 to 17-4 as shown in FIG. 8, capacitors having a power-of-two ratio of 1, 2, 4, 8, 16,. It is also possible to do this.

(d) 図1、図8、図11、図12、図13において、増幅回路30とフィルタ40の接続順序は逆でも良いし、それぞれ1個ないし複数個の増幅回路及びフィルタを縦列接続しても良い。   (D) In FIG. 1, FIG. 8, FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13, the connection order of the amplifier circuit 30 and the filter 40 may be reversed, or one or a plurality of amplifier circuits and filters are connected in cascade. Also good.

(e) 図1では、乗算回路50として、スイッチング用のMOSトランジスタ51を用いたものを示したが、線形性を持つ乗算回路でも良いし、スイッチ等を複数使用した両波整流回路でも良い。   (E) In FIG. 1, the multiplication circuit 50 using the switching MOS transistor 51 is shown. However, a multiplication circuit having linearity may be used, or a double-wave rectification circuit using a plurality of switches or the like may be used.

(f) 同調回路10,10Aに対するパルス信号S1の作用は、高周波信号のレベルを、パルス信号S1の周期で変化ないしは断続させることであるから、実施例に示した方法の他、入力端子INから整流回路20に至る高周波信号経路のどこかに減衰回路を挿入する方法や、整流回路20の整流効率を変化させる方法、アンテナ端子ATに並列に接続された送信回路74あるいは受信回路75の入力インピーダンスを変化させる方法等も可能である。   (F) The action of the pulse signal S1 on the tuning circuits 10 and 10A is to change or intermittently change the level of the high-frequency signal with the period of the pulse signal S1, so that in addition to the method shown in the embodiment, from the input terminal IN A method of inserting an attenuation circuit somewhere in the high-frequency signal path leading to the rectifier circuit 20, a method of changing the rectification efficiency of the rectifier circuit 20, and the input impedance of the transmitter circuit 74 or the receiver circuit 75 connected in parallel to the antenna terminal AT It is also possible to change the method.

(g) 図1、図8、図11、図12において、積分回路60の出力側に、コンパレータ等を配置し、デジタル信号として出力を取り出すことも可能である。   (G) In FIG. 1, FIG. 8, FIG. 11, and FIG. 12, it is also possible to place a comparator or the like on the output side of the integrating circuit 60 and extract the output as a digital signal.

(h) 図1において、MOSトランジスタ21,51は、バイポーラトランジスタやGaAsトランジスタ等でも良い。   (H) In FIG. 1, the MOS transistors 21 and 51 may be bipolar transistors or GaAs transistors.

(i) 図1、図13において、増幅回路30、フィルタ40、スイッチトキャパシタフィルタ80は、オペアンプの他、差動増幅器等の各種の回路方式を用いたものでも良い。   (I) In FIGS. 1 and 13, the amplifier circuit 30, the filter 40, and the switched capacitor filter 80 may use various circuit systems such as a differential amplifier in addition to the operational amplifier.

本発明の実施例1を示す信号検出回路の回路図である。1 is a circuit diagram of a signal detection circuit showing a first embodiment of the present invention. 図1中の同調回路10の説明図である。It is explanatory drawing of the tuning circuit 10 in FIG. 図1中の整流回路20の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of the rectifier circuit 20 in FIG. 図1中の反転型増幅回路30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 inverting amplifier circuit 30 in FIG. 1. 図1中のフィルタ40の周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure of the filter 40 in FIG. 図1中の各回路部分の信号波形図である。FIG. 2 is a signal waveform diagram of each circuit portion in FIG. 1. 図1の信号検出回路内の同調回路10、整流回路20、及び増幅回路30が発生する雑音スペクトラムの周波数分布の例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of a noise spectrum generated by a tuning circuit 10, a rectifier circuit 20, and an amplifier circuit 30 in the signal detection circuit of FIG. 本発明の実施例2を示す信号検出回路の回路図である。It is a circuit diagram of the signal detection circuit which shows Example 2 of this invention. 図8中の共振回路の周波数特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the frequency characteristic of the resonance circuit in FIG. 図8中の同調回路10Aの他の構成例を示す要部の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a main part showing another configuration example of the tuning circuit 10A in FIG. 本発明の実施例3を示す信号検出回路を搭載した無線通信装置の要部の回路図である。It is a circuit diagram of the principal part of the radio | wireless communication apparatus carrying the signal detection circuit which shows Example 3 of this invention. 本発明の実施例4を示す信号検出回路の回路図である。It is a circuit diagram of the signal detection circuit which shows Example 4 of this invention. 本発明の実施例5を示す信号検出回路の回路図である。It is a circuit diagram of the signal detection circuit which shows Example 5 of this invention. 図13中のスイッチトキャパシタフィルタ80の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the switched capacitor filter 80 in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 パルス発生回路
10,10A 同調回路
20 整流回路
30 増幅回路
40 フィルタ
50 乗算回路
60 積分回路
70 アンテナ切り替え手段
71〜73,76 切り替えスイッチ
74 送信回路
75 受信回路
80 スイッチトキャパシタフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pulse generation circuit 10,10A Tuning circuit 20 Rectifier circuit 30 Amplifier circuit 40 Filter 50 Multiplication circuit 60 Integration circuit 70 Antenna switching means 71-73,76 Changeover switch 74 Transmission circuit 75 Reception circuit 80 Switched capacitor filter

Claims (8)

パルス信号のオン/オフに応じて共振状態が変化し、入力高周波信号を断続した信号を出力する同調回路と、
前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、
前記パルス信号と前記フィルタの出力信号とを乗算する乗算回路と、
前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、
を有することを特徴とする信号検出回路。
A tuning circuit that outputs a signal in which a resonance state changes according to on / off of a pulse signal and an input high-frequency signal is intermittent ;
A rectifying circuit that rectifies the output signal of the tuning circuit and outputs a low-frequency signal ;
An amplifier circuit for amplifying the output signal of the rectifier circuit;
A filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the amplifier circuit;
A multiplication circuit for multiplying the pulse signal and the output signal of the filter;
An integration circuit for integrating the output signal of the multiplication circuit and outputting a detection signal corresponding to the level of the input high-frequency signal;
A signal detection circuit comprising:
パルス信号のオン/オフに応じて共振状態が変化し、入力高周波信号を断続した信号を出力する同調回路と、
前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、
前記フィルタの出力信号を増幅する増幅回路と、
前記パルス信号と前記増幅回路の出力信号とを乗算する乗算回路と、
前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、
を有することを特徴とする信号検出回路。
A tuning circuit that outputs a signal in which a resonance state changes according to on / off of a pulse signal and an input high-frequency signal is intermittent ;
A rectifying circuit that rectifies the output signal of the tuning circuit and outputs a low-frequency signal ;
A filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the rectifier circuit;
An amplifier circuit for amplifying the output signal of the filter;
A multiplication circuit for multiplying the pulse signal by the output signal of the amplification circuit;
An integration circuit for integrating the output signal of the multiplication circuit and outputting a detection signal corresponding to the level of the input high-frequency signal;
A signal detection circuit comprising:
前記同調回路は、前記パルス信号により容量値が変化するMOSキャパシタを用いて前記共振状態を変化させる構成にしたことを特徴とする請求項1又は2記載の信号検出回路。 3. The signal detection circuit according to claim 1, wherein the tuning circuit is configured to change the resonance state by using a MOS capacitor whose capacitance value is changed by the pulse signal. 前記同調回路は、3以上の前記共振状態を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号検出回路。 The signal detection circuit according to claim 1, wherein the tuning circuit has three or more resonance states . アンテナ端子に、切り替え手段を介して接続される送信回路、受信回路のいずれか一方又は双方を備える無線通信装置に搭載される信号検出回路であって、
前記アンテナ端子に接続され、パルス信号のオン/オフに応じて、前記アンテナ端子から入力される入力高周波信号を断続して出力する切り替えスイッチと、
前記切り替えスイッチの出力信号を入力して周波数を選択する同調回路と、
前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、
前記パルス信号と前記フィルタの出力信号とを乗算する乗算回路と、
前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、
を有することを特徴とする信号検出回路。
A signal detection circuit mounted on a wireless communication device including either or both of a transmission circuit and a reception circuit connected to an antenna terminal via a switching unit,
A changeover switch that is connected to the antenna terminal and intermittently outputs an input high-frequency signal input from the antenna terminal in accordance with on / off of a pulse signal;
A tuning circuit that inputs an output signal of the changeover switch and selects a frequency;
A rectifying circuit that rectifies the output signal of the tuning circuit and outputs a low-frequency signal ;
An amplifier circuit for amplifying the output signal of the rectifier circuit;
A filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the amplifier circuit;
A multiplication circuit for multiplying the pulse signal and the output signal of the filter;
An integration circuit for integrating the output signal of the multiplication circuit and outputting a detection signal corresponding to the level of the input high-frequency signal;
A signal detection circuit comprising:
アンテナ端子に、切り替え手段を介して接続される送信回路、受信回路のいずれか一方又は双方を備える無線通信装置に搭載される信号検出回路であって、
前記アンテナ端子に接続され、パルス信号のオン/オフに応じて、前記アンテナ端子から入力される入力高周波信号を断続して出力する切り替えスイッチと、
前記切り替えスイッチの出力信号を入力して周波数を選択する同調回路と、
前記同調回路の出力信号を整流して低周波信号を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力信号に対して所定の周波数帯域のみを通過させるフィルタと、
前記フィルタの出力信号を増幅する増幅回路と、
前記パルス信号と前記増幅回路の出力信号とを乗算する乗算回路と、
前記乗算回路の出力信号を積分して前記入力高周波信号のレベルに対応した検出信号を出力する積分回路と、
を有することを特徴とする信号検出回路。
A signal detection circuit mounted on a wireless communication device including either or both of a transmission circuit and a reception circuit connected to an antenna terminal via a switching unit,
A changeover switch that is connected to the antenna terminal and intermittently outputs an input high-frequency signal input from the antenna terminal in accordance with on / off of a pulse signal;
A tuning circuit that inputs an output signal of the changeover switch and selects a frequency;
A rectifying circuit that rectifies the output signal of the tuning circuit and outputs a low-frequency signal ;
A filter that passes only a predetermined frequency band with respect to the output signal of the rectifier circuit;
An amplifier circuit for amplifying the output signal of the filter;
A multiplication circuit for multiplying the pulse signal by the output signal of the amplification circuit;
An integration circuit for integrating the output signal of the multiplication circuit and outputting a detection signal corresponding to the level of the input high-frequency signal;
A signal detection circuit comprising:
請求項1〜6のいずれか1項に記載の信号検出回路において、
前記フィルタに対して前記パルス信号を切り替え入力する入力手段を設けたことを特徴とする信号検出回路。
In the signal detection circuit according to any one of claims 1 to 6,
An input means for switching and inputting the pulse signal to the filter is provided.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の信号検出回路において、
前記乗算回路及び前記積分回路に代えて、スイッチトキャパシタフィルタを設け、前記スイッチトキャパシタフィルタのキャパシタ切り替えクロックとして、前記パルス信号を用いることを特徴とする信号検出回路。
In the signal detection circuit according to any one of claims 1 to 7,
A signal detection circuit comprising a switched capacitor filter instead of the multiplication circuit and the integration circuit, and using the pulse signal as a capacitor switching clock of the switched capacitor filter.
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