JP5258559B2 - 離散フィルタ、サンプリングミキサおよび無線装置 - Google Patents
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される。
得られる。このときのサンプリングレートは、1/8にデシメーションされる。LO信号の8周期分の信号が、8個の積分スイッチ18〜25に保持されることによって、移動平均されるからである。このようなフィルタを1段目FIRフィルタという。
IRフィルタという。
図1は、本発明の実施の形態1におけるサンプリングミキサの回路例を示す図である。図1において、サンプリングミキサ100は、TA(トランスコンダクタンスアンプ)1と、TA1に並列接続された同相サンプリングミキサ部(以下、同相ミキサ部という)102および逆相サンプリングミキサ部(以下、逆相ミキサ部という)103と、同相ミキサ部102および逆相ミキサ部103への制御信号を生成する制御信号生成部(信号生成部)104とを備えている。
102および逆相ミキサ部103に供給する。
構成されている。放出スイッチ69のゲートは、制御信号生成部104からのS0信号が入力するように構成されている。
0〜S3信号のハイ状態の期間は、LO信号の8周期として説明するが、これに限られず、変更してもよい。
れた信号は、図2のt(n−2)〜t(n−1)の期間に積分された信号に相当する。そして、畳み込み用コンデンサ49に積分された信号は、図2のt(n−1)〜t(n)の期間に積分された信号に相当する。つまり、第2のキャパシタ群、第3のキャパシタ群、第4のキャパシタ群に積分された離散信号の一部分、即ち異なる期間に積分された離散信号の一部分が、Cb15に積分される。結局、Cb15は、1/4周期ずつずれて積分された信号を同時に保持することになる。
期間に積分された信号に相当する。つまり、第1のキャパシタ群、第2のキャパシタ群、第3のキャパシタ群で積分された離散信号の一部分、すなわち異なる期間に積分された離散信号の一部分が、Cb15に積分される。この場合も、Cb15は、1/4周期ずつずれて積分された信号を同時に保持することになる。
離散信号が積分されるタイミングは、複数ある。さらに、積分されている離散信号がCb15に各放出タイミングで放出される場合、Cb15に蓄積される信号には、異なる積分タイミングで積分された複数の離散信号が含まれる。
より、IIRフィルタの特性は、所望の特性に調整することが可能となる(式(3)参照)。よって、サンプリングミキサ100全体の特性(周波数-ゲイン)を所望の特性に調整することが可能となる。
図4は、本発明の実施の形態2におけるサンプリングミキサ200の回路例を示す図である。ここでは、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
図6Aにおいても、図3Aの場合と同様、IIRフィルタの特性(横軸・周波数−縦軸・ゲイン)は、300MHzの間隔で変化している。2.4GHzのLO信号がFIRフィルタで1/8にデシメーションされるからである。
図7は、本発明の実施の形態3におけるサンプリングミキサ300の回路例を示す図である。ここでは、実施の形態2と異なる点を主に説明する。
これらのスイッチ7、18、26は、例えば、n型FETで構成されている。
信号が、D信号のハイレベルの間、Cb15に放出される。これにより、Cr7およびCb15で構成される第2段目IIRフィルタとしての効果が得られる。
すなわち、S10信号と同じ周期をもつS11信号がハイ状態のとき、D信号、R信号、F信号の順にハイ状態とし、かつ、D信号、R信号およびF信号が互いに重ならないように設定すればよい。
GHz付近にはノッチが存在し、これらの周波数付近では、ノッチにより妨害波を除去することができることがわかる。
図10は、本発明の実施の形態4におけるサンプリングミキサ400の回路例を示す図である。ここでは、実施の形態2と異なる点を主に説明する。
図12は、本発明の実施の形態5におけるサンプリングミキサ500の回路例を示す図である。ここでは、実施の形態2と異なる点を主に説明する。
図18は、本発明の実施の形態6におけるサンプリングミキサ510の回路例を示す図である。ここでは、実施の形態4と異なる点を主に説明する。
れるように設計することができる。そして、ノッチの現れる周波数と任意の妨害波が存在する周波数とが一致するように設計することで、妨害波を除去することが可能である。
分ユニットと同じ放出タイミングで、当該積分ユニットとは逆のキャパシタに放出することができればよい。その特定の放出タイミングは、m回の放出タイミングのうち偶数番目の放出タイミングである。
図14は、本発明の実施の形態7における無線装置600の構成例を示すブロック図である。無線装置600は、例えば、携帯電話、自動車電話、トランシーバなどである。
Claims (16)
- 周波数が同じで位相が異なる複数の制御信号を生成する制御信号生成部と、
受信信号が入力される畳み込み容量部と、
前記畳み込み容量部から放出された離散信号を積分するバッファキャパシタと、
を有する離散フィルタであって、
前記畳み込み容量部は、互いに並列に接続されたm(mは2以上の自然数)個の積分素子を有する積分ユニットをm+1個含み、
前記制御信号に基づいて、
前記m+1個の積分ユニットから選択される1個の積分ユニットに含まれるm個の積分素子の全てにおいて、同じタイミングで前記受信信号を積分し、
前記受信信号の積分と同じタイミングで、前記選択された1個の積分ユニット以外のm個の積分ユニットの、それぞれの積分ユニットから1個ずつ選択される積分素子から、既に積分された信号を前記バッファキャパシタへ放出する離散フィルタ。 - 前記m+1個の積分ユニットは、並列に接続されており、
前記制御信号に基づいて、前記受信信号が積分されるm個の積分素子を有する積分ユニットが、タイミングごとに別の積分ユニットに切り替わる請求項1に記載の離散フィルタ。 - 各積分ユニットは、前記受信信号の前記m個の積分素子への入力状態を切り替える積分スイッチと、各積分素子に接続されたm個の放出スイッチとを有し、
前記積分スイッチは、互いのON状態が時間的に重なることなく周期的にONし、
各積分ユニットのm個の放出スイッチは、互いのON状態、及び、同じ積分ユニットに設けられる積分スイッチのON状態と時間的に重なることなく周期的にONする、
請求項2に記載の離散フィルタ。 - 既に積分された信号を前記バッファキャパシタへ放出した後に、前記バッファキャパシタへ放出を行った前記積分素子に保持されている信号をリセットさせる信号リセット部と、
前記信号のリセット後、前記積分ユニットの出力特性を調整するためのフィードバック信号を前記バッファキャパシタへ放出を行った前記積分素子に対し帰還させる帰還スイッチと、
を更に具備する請求項2に記載の離散フィルタ。 - 前記積分ユニットと前記バッファキャパシタとの間に設けられるローテートキャパシタと、
前記積分ユニットの放出信号の前記ローテートキャパシタへの入力状態を切り替える他の積分スイッチと、
前記ローテートキャパシタの一端に接続され前記ローテートキャパシタで積分された信号の前記バッファキャパシタへの放出状態を切り替える他の放出スイッチと、
を更に具備する請求項2に記載の離散フィルタ。 - 前記畳み込み容量部の前段に一端が接続されたヒストリキャパシタを更に具備する請求項2に記載の離散フィルタ。
- 前記並列接続されたm+1個の積分ユニットが複数直列に配設される請求項2に記載の離散フィルタ。
- 互いに並列に接続され、受信信号を積分するm(mは2以上の自然数)個の積分素子を有し、互いに並列に接続されたm+1個の積分ユニットを具備する第1畳み込み容量部と、
前記第1畳み込み容量部と同じ構成を有し、前記第1畳み込み容量部へ入力される前記
受信信号と逆位相の受信信号が入力される第2畳み込み容量部と、
前記第1畳み込み容量部及び前記第2畳み込み容量部の放出信号を積分する第1バッファキャパシタ及び第2バッファキャパシタと、
を具備し、
前記第1畳み込み容量部の各積分ユニットは、前記m個の積分素子で積分された受信信号を、前記m個の積分素子に対応するm回の放出タイミングのうち特定の放出タイミングでは前記第2バッファキャパシタに放出する一方、前記特定の放出タイミングを除く放出タイミングでは前記第1バッファキャパシタに放出し、
前記第2畳み込み容量部の各積分ユニットは、前記m個の積分素子で積分された受信信号を、対応する前記第1畳み込み容量部の積分ユニットと同じ放出タイミングで、当該積分ユニットとは逆のバッファキャパシタに放出する、
離散フィルタ。 - 前記特定の放出タイミングは、前記m回の放出タイミングのうち偶数番目の放出タイミングである、
請求項8に記載の離散フィルタ。 - 各積分ユニットは、前記受信信号の前記m個の積分素子への入力状態を切り替える積分スイッチと、各積分素子に接続されたm個の放出スイッチとを有し、
前記第1畳み込み容量部の各積分ユニットにおいては、前記積分スイッチの状態が切り替わるタイミングから偶数番目にONする放出スイッチが前記第2バッファキャパシタに接続される一方、奇数番目にONする放出スイッチが前記第1バッファキャパシタに接続され、
前記第2畳み込み容量部の各積分ユニットにおいては、前記積分スイッチの状態が切り替わるタイミングから奇数番目にONする放出スイッチが前記第2バッファキャパシタに接続される一方、偶数番目にONする放出スイッチが前記第1バッファキャパシタに接続される、
請求項8に記載の離散フィルタ。 - 請求項1に記載の離散フィルタと、
前記離散フィルタの前段に設けられ、受信信号を所定の周波数でサンプリングするサンプリングスイッチと、
を含む、サンプリングミキサ。 - 請求項8に記載の離散フィルタと、
前記離散フィルタの前記第1畳み込み容量部および前記第2畳み込み容量部のそれぞれの前段に設けられ、受信信号を所定の周波数でサンプリングするサンプリングスイッチと、
を含む、サンプリングミキサ。 - 請求項1に記載の離散フィルタと、
前記離散フィルタの出力信号に基づいて信号処理する信号処理部と、
前記信号処理部における信号処理の出力信号を変調する変調部と、
を含む、無線装置。 - 請求項8に記載の離散フィルタと、
前記離散フィルタの出力信号に基づいて信号処理する信号処理部と、
前記信号処理部における信号処理の出力信号を変調する変調部と、
を含む、無線装置。 - 請求項11に記載のサンプリングミキサと、
前記離散フィルタの出力信号に基づいて信号処理する信号処理部と、
前記信号処理部における信号処理の出力信号を変調する変調部と、
を含む、無線装置。 - 請求項12に記載のサンプリングミキサと、
前記離散フィルタの出力信号に基づいて信号処理する信号処理部と、
前記信号処理部における信号処理の出力信号を変調する変調部と、
を含む、無線装置。
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