JP4711092B2 - 電流変換方法、トランスコンダクタンスアンプおよびこれを用いたフィルタ回路 - Google Patents
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Description
ID=1/2μCax〔W/L〕(VGS−VT)2
で表される。
I1=k(Va−VT)2
I2=k(Vb−VT)2
ここで、Vc=Va+Vbとおくと、
I1−I2=k(Vc−2VT)(Va−Vb)
となり、電流の差ΔIは、
ΔI=Gm(Va−Vb)
となる。この式に示されるように、上記2種類のトランジスタを流れる電流の差ΔIは、ゲートに入力されるゲート信号Va、Vbの差に比例した値となり、OTAとして働くこととなる。
ブラン・ナウタ著、「アナログ シーモス フィルターズ フォア ヴェリー ハイ フレクエンシー」、クルーアー アカデミック パブリッシャーズ出版、1993年、87〜88頁 モヒーディン著、「ノンリニア エフェクト イン スード ディファレンシャル オーティーエーズ ウイズ シーエフエムビー」、アイトリプルイー トランザクション オン サーキッツ アンド システムズ、50巻、第10号、2003年10月、762−769頁(Ahmed Nader Mohieldin, "NonlinearEffects in Pseudo Differential OTAs With CMFB", IEEE Transactions onCircuits and Systems, Vol. 50, No. 10, October 2003, pp. 762-769)
前記第1の電圧信号を第1の電流信号に変換するステップと、
前記第2の電圧信号を第2の電流信号に変換するステップと、
前記第1の電流信号と前記第2の電流信号の同相成分を得るステップと、
前記第1の電流信号および第2の電流信号のそれぞれより前記同相成分を減算することにより第3の電流信号および第4の電流信号を得、さらに、前記第3の電流信号から前記第4の電流信号を減算して第1の出力とし、前記第4の電流信号から前記第3の電流信号を減算して第2の出力するステップと、
を有することを特徴とする。
第2の電圧信号を電流信号に変換する第3および第4の電圧電流変換素子と、
前記第1の電圧信号と前記第2の電圧信号のそれぞれを電流信号に変換し、さらに各電流信号の同相成分に応じた同相電流を発生する同相電流発生部と、
前記第1ないし第4の電圧電流変換素子のそれぞれにて変換された各電流信号から前記同相成分発生部による同相成分を減算する第1の電流回路と、
前記第1の電流回路により前記同相成分が減算された前記第1の電圧電流変換素子による電流信号と前記第3の電圧電流変換素子による電流信号との差を第1の電流出力とする第2の電流回路と、
前記第1の電流回路により前記同相成分が減算された前記第4の電圧電流変換素子による電流信号と前記第2の電圧電流変換素子による電流信号との差を第2の電流出力とする第3の電流回路と、
を有することを特徴とする。
前記第1の電流回路は、複数の第2導電型のトランジスタにより構成され、前記複数の第2導電型のトランジスタのゲートは共通とされ、前記複数の第2導電型のトランジスタの少なくとも一つはゲートとドレインが短絡されており、
前記第2導電型のトランジスタの出力は前記第1ないし第6の電圧電流変換素子の出力のいずれかと接続されるとしてもよい。
前記第2導電型のトランジスタのゲートおよびソースは共通とされ、前記第2導電型のトランジスタの少なくとも一つのトランジスタのゲートとドレインは短絡されており、
前記第2導電型のトランジスタの出力は前記第1ないし第6の電圧電流変換素子の出力とそれぞれ接続されるとしてもよい。
第1ないし第4の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第2トランジスタであり、
前記第5の第2導電型トランジスタと前記第6の第2の導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第3トランジスタであり、
前記第1ないし第4の第2導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第4トランジスタであり、
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタの大きさの比が前記第3トランジスタと前記第4トランジスタの大きさの比と等しいとしてもよい。
前記第2の電流回路は、出力が前記第1の第1導電型のトランジスタの出力と共通とされた第7の第1導電型のトランジスタと、出力およびゲートが前記第第3の第1導電型のトランジスタの出力および前記第7の第1導電型のトランジスタのゲートと共通とされた第8の第1導電型のトランジスタとから構成され、
前記第3の電流回路は、出力が前記第2の第1導電型のトランジスタの出力と共通とされた第9の第1導電型のトランジスタと、出力およびゲートが前記第4の第1導電型のトランジスタの出力および前記第9の第1導電型のトランジスタのゲートと共通とされた第10の第1導電型のトランジスタとから構成され、
前記第2,3,5,6の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第1トランジスタであり、
前記第1の第1導電型のトランジスタと前記第4の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第2トランジスタであり、
前記第8の第1導電型のトランジスタと前記第10の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第3トランジスタであり、
前記第7の第1導電型のトランジスタと前記第9の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第4トランジスタであり、
前記第5の第2導電型のトランジスタと前記第6の第2導電型のトランジスタと前記第2の第2導電型のトランジスタと前記第3の第2導電型トランジスタは互いに大きさのそろった第5トランジスタであり、
前記第1の第2導電型トランジスタと前記第4の第2導電型トランジスタは互いに大きさのそろった第6トランジスタであり、
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタの大きさの比、前記第3トランジスタと前記第4トランジスタの大きさの比、および前記第5トランジスタと前記第6トランジスタの大きさの比が等しいとしてもよい。
一のトランスコンダクタンスアンプに設けられ、前記一のトランスコンダクタンスアンプにおける第1の電流出力と第2の電流出力との差を第1の電流出力として出力する第4の電流回路と、
他のトランスコンダクタンスアンプに設けられ、他のトランスコンダクタンスアンプにおける第2の電流出力と第1の電流出力との差を第2の電流出力として出力する第5の電流回路と、
を有することとしてもよい。
前記第1の電流回路が前記第3の電流回路に供給するリファレンス電流に加算される第2のバイアス電流を発生する第2のバイアス電流発生素子と、
を有するとしてもよい。
前記第1および第2のトランスコンダクタンスアンプと容量からなり、第1のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは、第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに容量を介して接地され、第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子に接続される。
第1ないし第4のトランスコンダクタンスアンプにより構成され、第1のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは、第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに容量を介して接地され、該第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは、第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに容量を介して接地され、該第3のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は該第3のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子に接続され、第4のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子と接続され、第4のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子と接続される。
前記トランスコンダクタンスアンプは、出力端子および反転出力端子が反転入力端子および入力端子に接続され、
前記トランスコンダクタンスアンプの一方の出力部を交流的に接地する容量を有することを特徴とする。
第1および第2のトランスコンダクタンスアンプおよび容量から構成され、第1のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに第1のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子に接続され、第1のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子はそれぞれ容量を介して入力に接続され、第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは出力とされることを特徴とする電圧発生回路。
電源と接地間に直列に設けられた複数の抵抗と、
前記複数の抵抗と前記電圧発生回路の入力との間に設けられ、前記複数の抵抗により分圧された電圧を選択的に前記電圧発生回路の入力とするスイッチ群と、
前記直列に設けられた複数の抵抗の端部電圧と前記電圧発生回路出力とを比較する第1および第2のコンパレータと、
前記第1および第2のコンパレータ出力により状態が変化し、その出力が発振周波数とされるとともに前記スイッチ群の切替制御信号とされるフリップフロップと、を有する。
前記電流制御発振器は、電流制御信号により発信周波数が制御される電流制御発振器と、
基準周波数信号と前記電流制御発振器出力とを入力し、これらの位相差に応じた信号を出力する位相検出器と、
前記位相検出器出力を電流に変換して前記電流制御発振器の制御信号入力端子へ供給する電圧電流変換器とを有する。
102 第2の電圧電流変換素子
103 第3の電圧電流変換素子
104 第4の電圧電流変換素子
105 第5の電圧電流変換素子
106 第6の電圧電流変換素子
107 同相電流発生部
108 第1の電流ミラー回路
109 第2の電流ミラー回路
110 第3の電流ミラー回路
M03A、M3A、M5A、M6A、M7A、M03B、M3B、M5B、M6B、M7B n−mosトランジスタ
M04A、M4A、M8A、M04、M4B、M8B 、p−mosトランジスタ
図6および図7は本発明による第1の実施の形態の構成を示す図であり、図6は等価回路、図7は回路図である。
図17は第1の実施の形態の変形例を示す回路図である。図17において第1の実施の形態と異なる点は、同相電流発生部を構成する第2の電圧電流変換素子と第5の電圧電流変換素子を他の電圧電流変換素子よりも小さくしている点である。ここでは、トランジスタM1CとM1Dのトランジスタの大きさ(=W/L)をaとし、トランジスタM1A、M1B、M1E、M1Fの大きさを2aとしている。トランジスタM3A,M3B,M3C、M3Dの大きさはトランジスタM1C、M1D、トランジスタM1A、M1B、M1E、M1Fとは無関係に決められるがここでは2aとしている。
図18は第1の実施の形態の変形例を示す回路図である。図18において第1の実施の形態と異なる点は、トランジスタM1C、M1B、M1D、M1E の大きさをaとし、トランジスタM1A、M1Fの大きさを2aとしてこれらの比が1:2となるものとし、トランジスタM3B、M3Cの大きさをbとし、とトランジスタM3A、M3Dの大きさを2bとしてこれらの比が1:2となるものとし、トランジスタM2C、M2D、M2B,M2Eの大きさをcとし、トランジスタM2A、M2Fの大きさを2cとしてこれらの比が1:2となるように構成している。
図19および図20は本発明による第2の実施の形態の構成を示す図であり、図19は等価回路、図20は回路図である。
図21は本発明による第3の実施の形態の構成を示す等価回路である。
図22および図23は本発明による第4の実施の形態の構成を示す図であり、図22は等価回路、図23は回路図である。
図24は本発明による第5の実施の形態の構成を示す回路図である。
図25は本発明による第6の実施の形態の構成を示す回路図である。
図26は本発明による第7の実施の形態の構成を示す回路図である。
図27は本発明による第8の実施の形態の構成を示す回路図である。
図28は本発明による第9の実施の形態の構成を示す回路図である。
(第10の実施の形態)
図29は第10の実施の形態を示す図である。本実施の形態では、第1ないし第9の実施の形態のトランスコンダクタンスアンプをフィルタ回路に用いている。本実施の形態は、図29aに示すように、一次フィルタ241と4次フィルタ242、243を直列に接続したものである。
(第11の実施の形態)
図30は第11の実施の形態を示す図である。本実施の形態では第9の実施の形態のトランスコンダクタンスアンプを用いてGm-C型の電流制御発振器を構成し、それを周波数制御ループに適用することによりPLL回路を構成している。
tOSC=2×(1/(gmu/Cm)×(R1/(R1+2×R2))+td)
と推定される。電流制御発振器255の発振周波数tOSCについて支配的なのは相互コンダクタンスと容量の比であるgmu/Cmとスイッチング経路における遅延tdである。抵抗の比であるR1/(R1+2×R2)は比較電圧発生回路257への入出力電圧の比を決定するものであり、電流制御発振器255の発振周波数tOSCについては直接関係しない。言い換えると、電流制御発振器255は処理工程や温度、供給電圧により影響を受けることがない。このことは調整される発振精度が理想的であることを意味する。
図31は本発明による第12の実施形態の構成を示す回路図である。
図32は本発明による第13の実施形態の構成を示す回路図である。
図33は本発明による第14の実施形態の構成を示す回路図である。
(第15の実施の形態)
図34は第15の実施の形態を示す図である。本実施の形態では、第12ないし第14の実施の形態のトランスコンダクタンスアンプをフィルタ回路に用いている。本実施の形態は、図34aに示すように、一次フィルタ241と4次フィルタ242、243を直列に接続したものである。
(第16の実施の形態)
図35は第16の実施の形態を示す図である。本実施の形態では第12ないし第14の実施の形態のトランスコンダクタンスアンプを用いてGm-C型の電流制御発振器を構成し、それを周波数制御ループに適用することによりPLL回路を構成している。
tOSC=2×(1/(gmu/Cm)×(R1/(R1+2×R2))+td)
と推定される。電流制御発振器255の発振周波数tOSCについて支配的なのは相互コンダクタンスと容量の比であるgmu/Cmとスイッチング経路における遅延tdである。抵抗の比であるR1/(R1+2×R2)は比較電圧発生回路257への入出力電圧の比を決定するものであり、電流制御発振器255の発振周波数tOSCについては直接関係しない。言い換えると、電流制御発振器255は処理工程や温度、供給電圧により影響を受けることがない。このことは調整される発振精度が理想的であることを意味する。
Claims (19)
- 入力された第1の電圧信号と第2の電圧信号との差に比例した第1の電流および第2の電流を出力する電圧電流変換方法であって、
前記第1の電圧信号を第1の電流信号に変換するステップと、
前記第2の電圧信号を第2の電流信号に変換するステップと、
前記第1の電流信号と前記第2の電流信号の同相成分を得るステップと、
前記第1の電流信号および第2の電流信号のそれぞれより前記同相成分を減算することにより第3の電流信号および第4の電流信号を得、さらに、前記第3の電流信号から前記第4の電流信号を減算して第1の出力とし、前記第4の電流信号から前記第3の電流信号を減算して第2の出力するステップと、
を有することを特徴とする電圧電流変換方法。 - 第1の電圧信号を電流信号に変換する第1および第2の電圧電流変換素子と、
第2の電圧信号を電流信号に変換する第3および第4の電圧電流変換素子と、
前記第1の電圧信号と前記第2の電圧信号のそれぞれを電流信号に変換し、さらに各電流信号の同相成分に応じた同相電流を発生する同相電流発生部と、
前記第1ないし第4の電圧電流変換素子のそれぞれにて変換された各電流信号から前記同相成分発生部による同相成分を減算する第1の電流回路と、
前記第1の電流回路により前記同相成分が減算された前記第1の電圧電流変換素子による電流信号と前記第3の電圧電流変換素子による電流信号との差を第1の電流出力とする第2の電流回路と、
前記第1の電流回路により前記同相成分が減算された前記第4の電圧電流変換素子による電流信号と前記第2の電圧電流変換素子による電流信号との差を第2の電流出力とする第3の電流回路と、
を有することを特徴とするトランスコンダクタンスアンプ。 - 請求項2記載のトランスコンダクタンスアンプにおいて、
前記同相電流発生部は、前記第1の電圧信号と前記第2の電圧信号のそれぞれを電流信号に変換する第5の電圧電流変換素子および第6の電圧電流変換素子を備えることを特徴とする請求項2に記載のトランスコンダクタンスアンプ。 - 前記第1ないし第6の電圧電流変換素子はベースまたはゲートに前記第1の電圧信号または前記第2の電圧信号が供給される第1ないし第6の第1導電型のトランジスタにより構成され、
前記第1の電流回路は、複数の第2導電型のトランジスタにより構成され、前記複数の第2導電型のトランジスタのゲートは共通とされ、前記複数の第2導電型のトランジスタの少なくとも一つはゲートとドレインが短絡されており、
前記第2導電型のトランジスタの出力は前記第1ないし第6の電圧電流変換素子の出力のいずれかと接続されていることを特徴とする請求項3に記載のトランスコンダクタンスアンプ。 - 前記第1ないし第6の電圧電流変換素子はベースまたはゲートに前記第1の電圧信号または前記第2の電圧信号が供給される第1ないし第6の第1導電型のトランジスタにより構成され、
前記第1の電流回路は、前記第1ないし第6の電圧電流変換素子とともに電源と接地との間に設けられた第1ないし第6の第2導電型トランジスタより構成され、
前記第2導電型のトランジスタのゲートおよびソースは共通とされ、前記第2導電型のトランジスタの少なくとも一つのトランジスタのゲートとドレインは短絡されており、
前記第2導電型のトランジスタの出力は前記第1ないし第6の電圧電流変換素子の出力とそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項3に記載のトランスコンダクタンスアンプ。 - 前記第5の第1導電型のトランジスタと前記第6の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第1トランジスタであり、
第1ないし第4の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第2トランジスタであり、
前記第5の第2導電型トランジスタと前記第6の第2の導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第3トランジスタであり、
前記第1ないし第4の第2導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第4トランジスタであり、
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタの大きさの比が前記第3トランジスタと前記第4トランジスタの大きさの比と等しいことを特徴とする請求項5に記載のトランスコンダクタンスアンプ。 - 前記第1の第1導電型のトランジスタは第1の電流出力の出力部を構成し、前記第4の第1導電型のトランジスタは第2の電流出力の出力部を構成し、
前記第2の電流回路は、出力が前記第1の第1導電型のトランジスタの出力と共通とされた第7の第1導電型のトランジスタと、出力およびゲートが前記第第3の第1導電型のトランジスタの出力および前記第7の第1導電型のトランジスタのゲートと共通とされた第8の第1導電型のトランジスタとから構成され、
前記第3の電流回路は、出力が前記第2の第1導電型のトランジスタの出力と共通とされた第9の第1導電型のトランジスタと、出力およびゲートが前記第4の第1導電型のトランジスタの出力および前記第9の第1導電型のトランジスタのゲートと共通とされた第10の第1導電型のトランジスタとから構成され、
前記第2,3,5,6の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第1トランジスタであり、
前記第1の第1導電型のトランジスタと前記第4の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第2トランジスタであり、
前記第8の第1導電型のトランジスタと前記第10の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第3トランジスタであり、
前記第7の第1導電型のトランジスタと前記第9の第1導電型のトランジスタは互いに大きさのそろった第4トランジスタであり、
前記第5の第2導電型のトランジスタと前記第6の第2導電型のトランジスタと前記第2の第2導電型のトランジスタと前記第3の第2導電型トランジスタは互いに大きさのそろった第5トランジスタであり、
前記第1の第2導電型トランジスタと前記第4の第2導電型トランジスタは互いに大きさのそろった第6トランジスタであり、
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタの大きさの比、前記第3トランジスタと前記第4トランジスタの大きさの比、および前記第5トランジスタと前記第6トランジスタの大きさの比が等しいことを特徴とする請求項5に記載のトランスコンダクタンスアンプ。 - 請求項3ないし請求項7のいずれかに記載のトランスコンダクタンスアンプにおいて、
前記第1の電流回路は、前記第1ないし第6の第2導電型のトランジスタの組を複数有しており、他の組の第2導電型のトランジスタ同士は、前記第2導電型のトランジスタの出力と前記第2導電型のトランジスタの入力が接続された構成であることを特徴とするトランスコンダクタンスアンプ。 - 請求項3ないし請求項8のいずれかに記載のトランスコンダクタンスアンプにおいて、
前記第2の電流回路および第3の電流回路を構成する第1ないし第4の第1導電型のトランジスタの組を複数有しており、他の組の第1導電型のトランジスタ同士は、前記第2導電型のトランジスタの出力と前記第2導電型のトランジスタの入力が接続された構成であることを特徴とするトランスコンダクタンスアンプ。 - 請求項2ないし請求項9のいずれかに記載のトランスコンダクタンスアンプを複数有し、
一のトランスコンダクタンスアンプに設けられ、前記一のトランスコンダクタンスアンプにおける第1の電流出力と第2の電流出力との差を第1の電流出力として出力する第4の電流回路と、
他のトランスコンダクタンスアンプに設けられ、他のトランスコンダクタンスアンプにおける第2の電流出力と第1の電流出力との差を第2の電流出力として出力する第5の電流回路と、
を有することを特徴とするトランスコンダクタンスアンプ。 - 請求項3ないし請求項10のいずれかに記載のトランスコンダクタンスアンプにおいて、
前記同相電流発生部は、第3の電圧信号がベースまたはゲートに供給された第7の電圧電流変換素子を備え、前記同相電流として前記第3の電圧信号に応じたバイアス電流を含む同相電流を出力することを特徴とするトランスコンダクタンスアンプ。 - 請求項3ないし請求項10のいずれかに記載のトランスコンダクタンスアンプにおいて、
前記第1の電流回路が前記第2の電流回路に供給するリファレンス電流に加算される第1のバイアス電流を発生する第1のバイアス電流発生素子と、
前記第1の電流回路が前記第3の電流回路に供給するリファレンス電流に加算される第2のバイアス電流を発生する第2のバイアス電流発生素子と、
を有することを特徴とするトランスコンダクタンスアンプ。 - 請求項2ないし請求項12のいずれかに記載のトランスコンダクタンスアンプである第1および第2のトランスコンダクタンスアンプを用いて構成された一次のフィルタ回路であって、
前記第1および第2のトランスコンダクタンスアンプと容量からなり、第1のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは、第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに容量を介して接地され、第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子に接続されるフィルタ回路。 - 請求項2ないし請求項12のいずれかに記載のトランスコンダクタンスアンプである第1ないし第4のトランスコンダクタンスアンプを用いて構成された4次のフィルタ回路であって、
第1のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは、第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに容量を介して接地され、該第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは、第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに容量を介して接地され、該第3のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は該第3のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子に接続され、第4のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子と接続され、第4のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子と接続されるフィルタ回路。 - 1個の請求項13記載のフィルタ回路と、2個の請求項14記載のフィルタ回路とが直列に接続されるフィルタ回路。
- 請求項11または請求項12に記載のトランスコンダクタンスアンプを用いて構成された電圧発生回路であって、
前記トランスコンダクタンスアンプは、出力端子および反転出力端子が反転入力端子および入力端子に接続され、
前記トランスコンダクタンスアンプの一方の出力部を交流的に接地する容量を有することを特徴とする電圧発生回路。 - 請求項11または請求項12に記載のトランスコンダクタンスアンプを用いて構成された電圧発生回路であって、
第1および第2のトランスコンダクタンスアンプおよび容量から構成され、第1のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子は第2のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子に接続されるとともに第1のトランスコンダクタンスアンプの反転入力端子および入力端子に接続され、第1のトランスコンダクタンスアンプの入力端子および反転入力端子はそれぞれ容量を介して入力に接続され、第2のトランスコンダクタンスアンプの出力端子および反転出力端子のそれぞれは出力とされることを特徴とする電圧発生回路。 - 請求項16または請求項17記載の電圧発生回路を用いて構成された電流制御発振器であって、
電源と接地間に直列に設けられた複数の抵抗と、
前記複数の抵抗と前記電圧発生回路の入力との間に設けられ、前記複数の抵抗により分圧された電圧を選択的に前記電圧発生回路の入力とするスイッチ群と、
前記直列に設けられた複数の抵抗の端部電圧と前記電圧発生回路出力とを比較する第1および第2のコンパレータと、
前記第1および第2のコンパレータ出力により状態が変化し、その出力が発振周波数とされるとともに前記スイッチ群の切替制御信号とされるフリップフロップと、を有する電流制御発振器。 - 請求項18記載の電流制御発振器を用いて構成されたPLL回路であって、
前記電流制御発振器は、電流制御信号により発信周波数が制御され、
基準周波数信号と前記電流制御発振器出力とを入力し、これらの位相差に応じた信号を出力する位相検出器と、
前記位相検出器出力を電流に変換して前記電流制御発振器へ供給する電圧電流変換器とを有するPLL回路。
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JP7081783B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2022-06-07 | ザインエレクトロニクス株式会社 | 増幅回路 |
CN107991524B (zh) * | 2017-12-14 | 2023-12-22 | 张家港康得新光电材料有限公司 | 一种低功耗信号能量指示电路 |
TWI668965B (zh) * | 2018-06-05 | 2019-08-11 | 円星科技股份有限公司 | 時脈產生電路及時脈產生方法 |
US11664814B2 (en) * | 2021-08-30 | 2023-05-30 | Analog Devices International Unlimited Company | Voltage interpolator |
CN115987218B (zh) * | 2022-12-21 | 2024-06-07 | 苏州泽声微电子有限公司 | 振荡器电路 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000148262A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | 電圧電流変換装置 |
JP2001196871A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-19 | Yokogawa Electric Corp | スイッチトキャパシタアンプ |
JP2001326546A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 差動増幅器の入力回路 |
JP2004007362A (ja) * | 2001-10-30 | 2004-01-08 | Toshiba Corp | 平衡型増幅器及びこれを用いたフィルタ並びに電圧電流変換回路 |
JP2004304426A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Toshiba Corp | 演算増幅回路並びにこれを用いたサンプルホールド回路およびフィルタ回路 |
JP2004320552A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Asahi Kasei Microsystems Kk | トランスコンダクタンスアンプ |
Family Cites Families (15)
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---|---|---|---|---|
JPS5836015A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-02 | Hitachi Ltd | 可変電子インピ−ダンス装置 |
US5444446A (en) * | 1993-07-01 | 1995-08-22 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for duplicating currents |
JP3318725B2 (ja) * | 1994-01-12 | 2002-08-26 | 株式会社日立製作所 | アナログフィルタ回路 |
US5666083A (en) * | 1995-11-17 | 1997-09-09 | Harris Corporation | Discrete programming methodology and circuit for an active transconductance-C filter |
US6407658B2 (en) * | 1999-05-14 | 2002-06-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and arrangement for filtering with common mode feedback for low power consumption |
US6317016B1 (en) * | 1999-05-14 | 2001-11-13 | Koninklijke Philips Electronics | Method and arrangement for gyration filtering with low power consumption |
CA2298310C (en) * | 2000-02-09 | 2003-07-29 | James A. Cherry | Low-voltage transconductance amplifier/filters |
US6504432B1 (en) * | 2001-03-30 | 2003-01-07 | Xilinx, Inc. | Tunable, dynamic, and self-biasing differential amplifier and application thereof |
US6781464B2 (en) * | 2001-10-30 | 2004-08-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Balanced amplifier and filter using the same |
KR100423494B1 (ko) * | 2002-03-07 | 2004-03-18 | 삼성전자주식회사 | 교차쌍 구조의 트랜스 컨덕터 |
JP2006148775A (ja) | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Denso Corp | 平衡型差動増幅器および平衡型演算増幅器 |
US7692489B2 (en) * | 2004-12-16 | 2010-04-06 | Analog Devices, Inc. | Differential two-stage miller compensated amplifier system with capacitive level shifting |
JP4871590B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-02-08 | パナソニック株式会社 | トランスコンダクタを用いた積分器及びフィルタ回路 |
JP4283301B2 (ja) * | 2006-11-15 | 2009-06-24 | シャープ株式会社 | バンドパスフィルタ回路、バンドエリミネートフィルタ回路、並びに赤外線信号処理回路 |
JP4290721B2 (ja) * | 2006-11-15 | 2009-07-08 | シャープ株式会社 | バンドパスフィルタ回路、並びに赤外線信号処理回路 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000148262A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | 電圧電流変換装置 |
JP2001196871A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-19 | Yokogawa Electric Corp | スイッチトキャパシタアンプ |
JP2001326546A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 差動増幅器の入力回路 |
JP2004007362A (ja) * | 2001-10-30 | 2004-01-08 | Toshiba Corp | 平衡型増幅器及びこれを用いたフィルタ並びに電圧電流変換回路 |
JP2004304426A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Toshiba Corp | 演算増幅回路並びにこれを用いたサンプルホールド回路およびフィルタ回路 |
JP2004320552A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Asahi Kasei Microsystems Kk | トランスコンダクタンスアンプ |
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