JP5272555B2 - FM transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、FM(Frequency Modulation)チューナー機能とFMトランスミッタ機能を一体にしたFMトランシーバおよびAMチューナー機能を有するFMトランシーバ等に設けられ、オーディオステレオ信号等をFM信号に変換して送信するFMトランスミッタに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an FM transmitter that is provided in an FM transceiver having an FM (Frequency Modulation) tuner function and an FM transmitter function, an FM transceiver having an AM tuner function, etc., and that converts an audio stereo signal or the like into an FM signal and transmits the FM signal. Is.
オーディオステレオ信号をFM信号に変換して送信するFMトランスミッタにおいて、オーディオステレオ信号をFM信号に変換する際に、デジタル信号処理により変調を行なう方式として直接変調方式とIQ(In−phase/Quadrature)変調方式が主に用いられる。 In an FM transmitter that converts an audio stereo signal into an FM signal and transmits the signal, a direct modulation method and IQ (In-phase / Quadrature) modulation are used as methods for performing modulation by digital signal processing when the audio stereo signal is converted into an FM signal. The system is mainly used.
特徴として、直接変調方式は、回路構成が簡単で済むが過変調がおきやすく、IQ変調方式は、変調の制御が簡単であるが回路構成が複雑になるというメリット・デメリットがある。 As a feature, the direct modulation method has a simple circuit configuration, but overmodulation is likely to occur. The IQ modulation method has advantages and disadvantages that the modulation control is simple but the circuit configuration is complicated.
IQ変調方式によるFMトランスミッタの場合、オーディオステレオ信号は、L/R信号毎にアンチエイリアスフィルタ処理(AAF)、A−Dコンバータ(ADC)によりデジタルデータに変換され、DSP(Digital Signal Processor)回路でフィルタ処理および信号処理された後、IQ信号として出力される。 In the case of an FM transmitter using an IQ modulation method, the audio stereo signal is converted into digital data by anti-aliasing filter processing (AAF) and AD converter (ADC) for each L / R signal, and filtered by a DSP (Digital Signal Processor) circuit. After being processed and signal processed, it is output as an IQ signal.
IQ信号は、D−Aコンバータ(DAC)でアナログ信号に変換され、DACで発生する高調波成分は、LPF(Low Pass Filter)により除外し、乗算器(MIXER)で搬送波に混合された後、パワーアンプ(PA)によりRF(Radio Frequency)出力される。 The IQ signal is converted to an analog signal by a DA converter (DAC), and harmonic components generated by the DAC are excluded by an LPF (Low Pass Filter) and mixed with a carrier wave by a multiplier (MIXER). The power amplifier (PA) outputs RF (Radio Frequency).
IQ変調方式の場合、IQ信号間にプロセス起因によるばらつきやレイアウト起因による差が生じると、キャリアリークと呼ばれるノイズ成分が発生してしまう。 In the case of the IQ modulation method, when a variation caused by a process or a difference caused by a layout occurs between IQ signals, a noise component called carrier leak occurs.
このキャリアリークが発生すると、FMトランスミッタの場合、オーディオ特性が悪化する要因となる他、隣接チャンネルに悪影響を及ぼす。 When this carrier leak occurs, in the case of an FM transmitter, the audio characteristic is deteriorated and the adjacent channel is adversely affected.
レイアウト起因は設計段階で抑えることが可能であるが、プロセス起因によるばらつきは抑えることが困難である。その為、キャリアリークを低減する為の補正技術については検討が必要になる。 The cause of the layout can be suppressed at the design stage, but the variation due to the process is difficult to suppress. Therefore, it is necessary to study a correction technique for reducing carrier leakage.
また、このキャリアリークの発生要因に関しては、IQ信号間の位相誤差やゲイン誤差、DCオフセット誤差などがある。 Further, the cause of the carrier leak includes a phase error between IQ signals, a gain error, and a DC offset error.
デジタル通信などで使用する高周波帯域の場合、直交変調後の信号を検波回路やレベル検出回路によりずれを検出して補正するという技術を用いているが、この技術では処理回路も大規模になり処理も簡単にはできない。 In the case of high-frequency bands used for digital communications, etc., technology is used to detect and correct deviations after quadrature modulation using a detection circuit or level detection circuit. However, this technology also requires a large processing circuit for processing. It is not easy.
このようなデジタル通信などで使用される高周波帯域の場合に比べて、FMトランスミッタで使用する周波数帯域は76MHz〜108MHzと低く、キャリアリークの発生要因としては、IQ信号間の位相誤差やゲイン誤差よりも、DCオフセット誤差が支配的となる。 Compared to the high frequency band used in such digital communication, the frequency band used in the FM transmitter is as low as 76 MHz to 108 MHz, and the cause of the carrier leak is from the phase error and gain error between IQ signals. However, the DC offset error is dominant.
また、IQ信号を差動信号で処理する場合、差動信号(P,N)の振幅レベルの中心にずれ(DCオフセット)が生じることも考えられ、この場合もキャリアリークの原因となる。この差動信号間のずれは、製造過程におけるプロセス起因によるばらつきの影響が大きい為、キャリアリークの発生に及ぼす影響も大きくなる。 Further, when an IQ signal is processed with a differential signal, a deviation (DC offset) may occur at the center of the amplitude level of the differential signal (P, N), which also causes carrier leakage. Since the difference between the differential signals is greatly affected by variations caused by the process in the manufacturing process, the influence on the occurrence of carrier leak is also large.
尚、以上のFMトランスミッタに関する技術は、例えば、特許文献1,2において開示されており、また、キャリアリークを抑制・調整する技術に関しては特許文献3〜8等に、IQ信号のオフセットに関しては特許文献9等においてそれぞれ開示されている。
The techniques related to the FM transmitter are disclosed in, for example,
解決しようとする問題点は、従来の技術では、IQ信号を差動信号で処理する場合に生じる差動信号(P,N)の振幅レベルの中心のずれ(DCオフセット)を回避することができない点である。 The problem to be solved is that the conventional technique cannot avoid the deviation (DC offset) of the center of the amplitude level of the differential signal (P, N) that occurs when the IQ signal is processed with the differential signal. Is a point.
本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、IQ信号を差動信号で処理する場合に差動信号間のDCオフセットを補正する回路を内蔵し、キャリアリークの発生を低減させるFMトランスミッタを実現することにある。 The object of the present invention is to solve these problems of the prior art, and incorporates a circuit for correcting a DC offset between differential signals when processing IQ signals with differential signals, thereby reducing the occurrence of carrier leakage. Is to realize.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、入力されたオーディオステレオ信号をIQ変調してFM信号に変換するデジタル信号処理回路から出力されるI信号をアナログ信号に変換してI信号の差動信号Ip,Inを出力する第1のD・Aコンバータと、上記デジタル信号処理回路から出力されるQ信号をアナログ信号に変換してQ信号の差動信号Qp,Qnを出力する第2のD・Aコンバータと、上記第1のD・Aコンバータのデジタル・アナログ変換で発生する高調波成分を除去する第1のローパスフィルタと、上記第2のD・Aコンバータのデジタル・アナログ変換で発生する高調波成分を除去する第2のローパスフィルタとを少なくとも具備したFMトランスミッタであって、
上記第1,第2のD・Aコンバータおよび上記第1,第2のローパスフィルタにおいて発生する、上記I信号の差動信号Ip,In間のDCオフセットと上記Q信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセットを補正するキャリブレーション回路を備え、
上記キャリブレーション回路は、上記第1のローパスフィルタから出力される上記I信号の差動信号Ip,Inの電圧比較を行う第1のコンパレータと、上記第2のローパスフィルタから出力される上記Q信号の差動信号Qp,Qnの電圧比較を行う第2のコンパレータと、上記第1,第2のコンパレータの比較結果に応じて、上記第1,第2のローパスフィルタから出力される、上記I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差および上記Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧差が減少するよう、上記第1,第2のローパスフィルタのそれぞれに補正をかける制御手段とを具備し、
上記第1のコンパレータは、上記I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差に応じてハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のいずれかの信号を出力する手段を具備し、
上記第2のコンパレータは、上記Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧差に応じてハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のいずれかの信号を出力する手段を具備し、
上記制御手段は、
入力されるnビット列(n≧2)のデジタルコードに応じてそれぞれ相対的に単調増減すると共に中間のデジタルコード(10・・・)の入力で同じ電圧となる2つのアナログ信号P,Nを生成して上記第1のローパスフィルタに出力する第1のコンバータと、
起動開始時、上記第1のコンバータに上記中間のデジタルコードを入力して、該第1のコンバータから上記第1のローパスフィルタに対して同じ電圧のアナログ信号P,Nを出力させ、以降、上記第1のローパスフィルタからの差動信号Ip,Inに応じた上記第1のコンパレータの出力(ハイレベル「1」もしくはローレベル「0」)を用いて、上記第1のローパスフィルタからの差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差を減少させるためのデジタルコードを生成して上記第1のコンバータに入力する動作をn回繰り返し、該n回目に生成したデジタルコードを上記I信号の差動信号Ip,In間のDCオフセット補正値として上記第1のコンバータに入力する第1のコントローラと、
入力される上記nビット列のデジタルコードに応じてそれぞれ相対的に単調増減すると共に上記中間のデジタルコードの入力で同じ電圧となる2つのアナログ信号P,Nを生成して上記第2のローパスフィルタに出力する第2のコンバータと、 起動開始時、上記第2のコンバータに上記中間のデジタルコードを入力して、該第2のコンバータから上記第2のローパスフィルタに対して同じ電圧のアナログ信号P,Nを出力させ、以降、上記第2のローパスフィルタからの差動信号Qp,Qnに応じた上記第2のコンパレータの出力(ハイレベル「1」もしくはローレベル「0」)を用いて、上記第2のローパスフィルタからの差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差を減少させるためのデジタルコードを生成して上記第2のコンバータに入力する動作をn回繰り返し、該n回目に生成したデジタルコードを上記Q信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセット補正値として上記第2のコンバータに入力する第2のコントローラとを具備したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
The DC offset between the differential signals Ip and In of the I signal and the differential signals Qp and Qn of the Q signal generated in the first and second DA converters and the first and second low-pass filters. A calibration circuit for correcting the DC offset between
The calibration circuit includes a first comparator for comparing voltages of the differential signals Ip and In of the I signal output from the first low-pass filter, and the Q signal output from the second low-pass filter. The I signal output from the first and second low-pass filters according to the comparison result of the second comparator for comparing the voltages of the differential signals Qp and Qn and the first and second comparators. Control means for correcting each of the first and second low-pass filters so that the voltage difference between the differential signals Ip and In and the voltage difference between the differential signals Qp and Qn of the Q signal are reduced. And
The first comparator includes means for outputting either a high level (1) or a low level (0) signal according to the voltage difference between the differential signals Ip and In of the I signal,
The second comparator comprises means for outputting either a high level (1) or a low level (0) signal according to the voltage difference between the differential signals Qp and Qn of the Q signal,
The control means includes
Generates two analog signals P and N that are monotonously increased / decreased relatively according to the input n-bit string (n ≧ 2) digital signal and have the same voltage when the intermediate digital code (10...) Is input. A first converter that outputs to the first low-pass filter;
At the start of startup, the intermediate digital code is input to the first converter, and the analog signals P and N having the same voltage are output from the first converter to the first low-pass filter. Using the output (high level “1” or low level “0”) of the first comparator according to the differential signals Ip and In from the first low-pass filter, the differential from the first low-pass filter An operation of generating a digital code for reducing the voltage difference between the signals Ip and In and inputting the digital code to the first converter is repeated n times, and the digital code generated at the nth time is used as the differential signal of the I signal. A first controller that inputs a DC offset correction value between Ip and In to the first converter;
Two analog signals P and N that are monotonously increased / decreased relatively according to the input digital code of the n-bit string and have the same voltage when the intermediate digital code is input are generated in the second low-pass filter. When the start-up is started, the intermediate digital code is input to the second converter, and the analog signal P having the same voltage is supplied from the second converter to the second low-pass filter. N is output, and the output of the second comparator (high level “1” or low level “0”) corresponding to the differential signals Qp and Qn from the second low-pass filter is used thereafter. 2 generates a digital code for reducing the voltage difference between the differential signals Ip and In from the two low-pass filters and inputs the digital code to the second converter. That operates the repeated n times, the digital code generated on the n-th and and a second controller to be input to the second converter as a differential signal Qp, DC offset correction value between Qn of the Q signal It is characterized by.
本発明によれば、上記(1)の構成とした、キャリブレーション回路を搭載したFMトランスミッタにおいては、製造過程でのプロセスのばらつきに起因するDACとLPFで発生する差動信号間のDCオフセットを補正することができ、キャリアリークを低減させることが可能となる。また、上記(2)の構成のキャリブレーション回路においては、コンパレータ内にDCオフセットが発生したとしてもコンパレータの入力を入れ替えてキャリブレーションを行ない、その平均値を求めることによりコンパレータ内のDCオフセットをキャンセルした値を求めることが可能となる。また、上記(3)の構成のキャリブレーション回路を搭載したFMトランスミッタにおいては、パワーオンシーケンス時にDCオフセット調整を自動で行なうことができる為、プロセスのばらつきに起因するDACとLPFで発生する差動信号間のDCオフセットを自動で補正することが可能となる。そして、上記(4)の構成のキャリブレーション回路を搭載したFMトランスミッタにおいては、DCオフセット調整の為のキャリブレーション動作をホストから任意に実行させることができる為、複数回の実行で得られたキャリブレーション結果を統計学的に処理して最適な値をキャリブレーション値として採用することが可能となる。 According to the present invention, in the FM transmitter equipped with the calibration circuit configured as described in (1) above, the DC offset between the differential signals generated in the DAC and the LPF due to process variations in the manufacturing process is reduced. Correction can be made and carrier leakage can be reduced. Further, in the calibration circuit having the configuration (2), even if a DC offset occurs in the comparator, the calibration is performed by replacing the comparator input, and the average value is obtained to cancel the DC offset in the comparator. It is possible to obtain the obtained value. Further, in the FM transmitter equipped with the calibration circuit having the configuration (3), the DC offset adjustment can be automatically performed during the power-on sequence, so that the differential generated between the DAC and the LPF due to process variations. It is possible to automatically correct the DC offset between signals. In the FM transmitter equipped with the calibration circuit having the configuration (4), the calibration operation for adjusting the DC offset can be arbitrarily executed from the host. It is possible to statistically process the calibration results and adopt the optimum value as the calibration value.
以下、図を用いて本発明を実施するための最良の形態例を説明する。図1は、本発明に係るFMトランスミットの構成例を示すブロック回路図であり、図2は、図1におけるキャリブレーション回路の構成例を示すブロック回路図、図3は、図2におけるキャリブレーション回路の動作例を示すタイミングチャート図、図4は、図2におけるキャリブレーション回路からの出力電圧例を示す説明図、図5は、図2におけるキャリブレーション回路に設定するキャリブレーションの最適値を求める際に用いるデータ例を示す説明図、図6は、一般的なFMトランスミットの構成例を示すブロック回路図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration example of an FM transmit according to the present invention, FIG. 2 is a block circuit diagram showing a configuration example of a calibration circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is a calibration in FIG. 4 is a timing chart showing an example of the operation of the circuit, FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the output voltage from the calibration circuit in FIG. 2, and FIG. 5 obtains the optimum value of the calibration set in the calibration circuit in FIG. FIG. 6 is a block circuit diagram showing a configuration example of a general FM transmit.
まず、図6を用いて、IQ変調方式を採用したFMトランスミッタの一般的な構成について説明する。 First, a general configuration of an FM transmitter that employs an IQ modulation method will be described with reference to FIG.
オーディオステレオ信号Lin/Rinは、アンチエイリアスフィルタ(図中「AAF」と記載)64a,64bと、A−Dコンバータ(図中「ADC」と記載)65a,65bを経由してデジタル信号処理回路(図中「DSP」と記載)61に入力される。 The audio stereo signal Lin / Rin is sent to a digital signal processing circuit (shown in the figure) via anti-aliasing filters (shown as “AAF” in the figure) 64a and 64b and AD converters (shown as “ADC” in the figure) 65a and 65b. (Indicated as “DSP”) 61.
DSP61内では、入力されたオーディオ信号に対するフィルタ処理(LPF、HPF等)や信号処理(ゲインコントロール、プリエンファシス処理等)を施した後、STEREO GEN61aにおいてパイロット信号と共にステレオコンポジット信号に変換し、さらに、IQMOD61bにおいてIQ変調によりFM信号に変換して出力する。
In the
DSP61から出力された変換後のIQ信号は、D−Aコンバータ(図中「DAC」と記載)62a,62bにおいてアナログ信号に変換され、D−Aコンバータ62a,62bからの差動出力電圧は、ローパスフィルタ(図中「LPF」と記載)63a,63bに入力され、ローパスフィルタ63a,63bにおいて、D−Aコンバータ62a,62bで発生した高調波成分をカットする。
The converted IQ signal output from the
ローパスフィルタ63a,63bで高調波成分をカットされたD−Aコンバータ62a,62bの差動出力電圧は、局部発振器(図中「LOSC」と記載)66で生成された搬送波と共に、乗算器(図中「MIXER」と記載)67に入力され、この乗算器67において、IQ信号と搬送波とを共に混合し、パワーアンプ(図中「PA」と記載)68によりRF出力(図中「RFout」と記載)する。
The differential output voltages of the
尚、DSP61は、ホストからのHOST I/Fを介してのREGISTER69への設定に応じて処理を行なうことができる。
The
次に、図1を用いて、本例のDCオフセット調整用のキャリブレーション回路を使用したFMトランスミッタについて説明する。 Next, the FM transmitter using the calibration circuit for DC offset adjustment of this example will be described with reference to FIG.
図1に示す本例のFMトランスミッタと図6に示したFMトランスミッタとの違いは、図6におけるLPF63a,63b内で生じている差動信号(P,N)間のずれを補正する為のキャリブレーション回路(図中「LPFCAL」と記載)10と、このLPFキャリブレーション回路10を制御する為のロジック回路(図中「CALCTRL」と記載)11が追加されている点にある。
The difference between the FM transmitter of this example shown in FIG. 1 and the FM transmitter shown in FIG. 6 is the calibration for correcting the deviation between the differential signals (P, N) occurring in the
すなわち、図1におけるFMトランスミッタにおいても、オーディオステレオ信号Lin/Rinは、アンチエイリアスフィルタ(図中「AAF」と記載)4a,4bと、A−Dコンバータ(図中「ADC」と記載)5a,5bを経由してデジタル信号処理回路(図中「DSP」と記載)1に入力される。 That is, in the FM transmitter in FIG. 1 as well, the audio stereo signal Lin / Rin includes anti-aliasing filters (described as “AAF”) 4a and 4b and AD converters (described as “ADC”) 5a and 5b. Is input to the digital signal processing circuit 1 (described as “DSP” in the figure) 1.
そして、デジタル信号処理回路1内において、入力されたオーディオ信号に対するフィルタ処理(LPF、HPF等)や信号処理(ゲインコントロール、プリエンファシス処理等)を施した後、STEREO GEN1aにおいてパイロット信号と共にステレオコンポジット信号に変換し、さらに、IQMOD1bにおいてIQ変調によりFM信号(I信号、Q信号)に変換して出力する。
In the digital
デジタル信号処理回路1から出力された変換後のI信号とQ信号は、それぞれ、D−Aコンバータ(図中「DAC」と記載)2a,2bにおいてアナログ信号に変換され、差動信号Ip,Inおよび差動信号Qp,Qnとして出力され、その後、ローパスフィルタ(図中「LPF」と記載)3a,3bに入力される。
The converted I signal and Q signal output from the digital
ローパスフィルタ3a,3bにおいては、入力された差動信号Ip,Inおよび差動信号Qp,Qnから、D−Aコンバータ2a,2bにおいて発生した高調波成分をカットする。
In the low-
ローパスフィルタ3a,3bで高調波成分をカットされたD−Aコンバータ2a,2bの差動信号Ip,Inおよび差動信号Qp,Qnは、局部発振器(図中「LOSC」と記載)6で生成された搬送波と共に、乗算器(図中「MIXER」と記載)7に入力される。
The differential signals Ip and In and the differential signals Qp and Qn of the
この乗算器7においては、入力された差動信号Ip,Inおよび差動信号Qp,Qnと搬送波とを共に混合し、パワーアンプ(図中「PA」と記載)8によりRF出力(図中「RFout」と記載)する。尚、デジタル信号処理回路1は、図示していないホストからHOST I/Fを介してREGISTER9に設定されたデータに応じて処理を行なうことができる。
In this
本例では、さらに、キャリブレーション回路を設けている。このキャリブレーション回路は、図1のFMトランスミッタにおいて示すように、デジタル信号処理回路1内に設けたロジック回路(図中「CALCTRL」と記載)11と、デジタル信号処理回路1外に設けたLPFキャリブレーション回路(図中「LPFCAL」と記載)10からなる。
In this example, a calibration circuit is further provided. As shown in the FM transmitter of FIG. 1, this calibration circuit includes a logic circuit (described as “CALCTRL” in the figure) 11 provided in the digital
このLPFキャリブレーション回路10は、ロジック回路11からの制御に基づき、ローパスフィルタ3a,3bのそれぞれから出力される差動信号Ip,In間のずれ、および、差動信号Qp,Qn間のずれを補正する動作を行う。
Based on the control from the
このLPFキャリブレーション回路10の内部構成を図2を用いて説明する。図2に示すLPFキャリブレーション回路10には、2個のキャリブレーション用DAC(図中「CALDAC」と記載)10a,10bと、1個のコンパレータ(図中「CALCMP」と記載)10cが設けられ、さらに、2つのAND回路と1つのコンバータ回路および複数のスイッチからなる切替回路が設けられている。
The internal configuration of the
このような構成により、本例のLPFキャリブレーション回路10は、D−Aコンバータ2a,2bおよびローパスフィルタ3a,3bの整合過程において発生する、I信号の差動信号Ip,In間のDCオフセットと、Q信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセットを補正するよう動作する。
With such a configuration, the
すなわち、LPFキャリブレーション回路10は、コンパレータ10cにより、ローパスフィルタ3aから出力されるI信号の差動信号Ip,Inの比較、および、ローパスフィルタ3bから出力されるQ信号の差動信号Qp,Qnの比較を行い、このコンパレータ10cの比較結果(CAL_CMPO)に応じて、ローパスフィルタ3a,3bのそれぞれから出力されるI信号の差動信号Ip,InのそれぞれとQ信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれが、同電圧となるよう、キャリブレーション用DAC10a,10bにより、ローパスフィルタ3a,3bのそれぞれに補正をかける。
That is, the
具体的には、コンパレータ10cの比較結果が、図1におけるロジック回路11に入力され、このロジック回路11からは、コンパレータ10cの比較結果(CAL_CMPO)に応じて、デジタルコードCAL_I,CAL_Qを生成し、キャリブレーション用DAC10a,10bのそれぞれに対して出力する。
Specifically, the comparison result of the
キャリブレーション用DAC10aは、入力されるデジタルコードCAL_Iに応じて、ローパスフィルタ3aにおける差動信号Ip,Inのそれぞれを増減するための電圧(P,N)をローパスフィルタ3aに対して出力し、キャリブレーション用DAC10bは、入力されるデジタルコードCAL_Qに応じて、ローパスフィルタ3bにおける差動信号Qp,Qnのそれぞれを増減するための電圧(P,N)をローパスフィルタ3bに対して出力する。
The
キャリブレーション用DAC10a,10bのそれぞれからの出力(P,N)を入力したローパスフィルタ3a,3bにおいては、それぞれの入力(P,N)に応じて、I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれ、および、Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれが増減し、その結果が、コンパレータ10cにおける比較結果に反映され、この動作を繰り返すことで、ローパスフィルタ3a,3bにおけるI信号の差動信号Ip,Inのそれぞれ、および、Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれを同電圧に近づける。
In the low-
ここで、図2に示す本例のLPFキャリブレーション回路10におけるキャリブレーション用DAC10a,10bのそれぞれは、図1におけるロジック回路11から出力される「CAL_I」,「CAL_Q」のデジタルコードにより一定の電圧(P,N)を出力し、常時動作している。
Here, each of the
また、LPFキャリブレーション回路10は、例えば、ロジック回路11から出力される信号「CAL_EN」が「1」の時、DCオフセット調整モードとなり、コンパレータ10cも動作する状態となる。
Further, for example, when the signal “CAL_EN” output from the
尚、本例では、コンパレータ10cは、I信号/Q信号共通でタイムシェアして使用するが、I信号/Q信号のそれぞれに個別にコンパレータ10cを用いた構成としても良い。
In this example, the
また、コンパレータ10c内のDCオフセットの発生と信号ノイズによるグレーゾーンを把握できるようにする為、ロジック回路11から出力されるCAL_POL信号にてコンパレータへの入力信号を入れ替えることが可能な構成としている。
Further, in order to make it possible to grasp the occurrence of a DC offset in the
また、DCオフセット調整モードでは、D−Aコンバータ2a,2bは、通常動作状態とし、各差動信号の出力電圧(I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれ、および、Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれ)が同じとなることを期待しているデジタルコードで固定しておく必要がある。
In the DC offset adjustment mode, the
図3を用いて、このような構成からなるLPFキャリブレーション回路10の、DCオフセット調整キャリブレーション動作について説明する。
The DC offset adjustment calibration operation of the
図3において、コンパレータ10cの出力CAL_CMPO以外の信号は、図1におけるデジタル信号処理回路1内のロジック部11において生成される。
3, signals other than the output CAL_CMPO of the
また、本例では、以下の説明において、キャリブレーション用DAC10a,10bはI/Q共に6ビットとするが、本発明にこれ(6ビット)に限定されるものではなく、補正に必要な分解能に応じてビット数を選択すれば良い。
In this example, the
最初に、CAL_EN信号を「1(ハイレベル)」にすることで、LPFキャリブレーション回路10のキャリブレーション開始となる。D−Aコンバータ2a,2bは、通常動作状態にさせておくが、D−Aコンバータ2a,2bへの入力データについてはI信号、Q信号ともに出力する差動信号の電圧が同電圧となる値に固定する。
First, the calibration of the
CAL_CLKは13クロック分を出力し、キャリブレーション用DAC10a,10bおよびコンパレータ10cは、このクロックにより動作する。
CAL_CLK outputs 13 clocks, and the
まず、CAL_IQSEL=1(ハイレベル)の状態で、I側からのキャリブレーションを選択して、以下のようにして実行する。 First, in the state of CAL_IQSEL = 1 (high level), calibration from the I side is selected and executed as follows.
最初のCAL_CLKの立下りで、CAL_I[5:0]=100000(バイナリ)のデジタルコードをキャリブレーション用DAC10a,10bに与えると、これに応じて、コンパレータ10cの出力CAL_CMPOが、CAL_CLKの立ち上がりで出力されるので、次のCAL_CLKの立下りで結果をCAL_I[5]に取り込み、CAL_I[4:0]=10000(バイナリ)を出力する。
When the digital code of CAL_I [5: 0] = 100000 (binary) is applied to the
この処理を6回行なうと、バイナリサーチによるコンパレータ10cへのP,N入力が等しくなる場合の、キャリブレーション用DAC10a,10bに与えるCAL_I[5:0]を求めることが出来る。
If this process is performed six times, CAL_I [5: 0] to be given to the
その後、ロジック回路11は、CAL_IQSEL=0として、Q側、すなわち、ローパスフィルタ3bに対するキャリブレーション(CAL_Q[5:0])も同様に行なう。
Thereafter, the
このCAL_Q[5:0]が同様にして求まれば、ロジック回路11は、CAL_CLK=1にした後、固定してクロックを停止させる。その後、CAL_EN=0としてキャリブレーション動作をストップさせる。
If CAL_Q [5: 0] is obtained in the same manner, the
このような、DCオフセット調整キャリブレーション動作により得られたデジタルコードCAL_I[5:0]とCAL_Q[5:0]は保持された状態のままとなり、キャリブレーション用DAC10a,10bを一定電圧出力させた状態のままとなり、この時の図2におけるローパスフィルタ3a,3bからの差動出力Ip,InおよびQp,Qnはほぼ同電圧となる。
The digital codes CAL_I [5: 0] and CAL_Q [5: 0] obtained by the DC offset adjustment calibration operation remain in the held state, and the
以下、この動作を、より具体的に説明する。まず、本例でのキャリブレーション動作において、「CAL_I/Q[5:0]」を「100000」から「*****1」の6段階で変化させてキャリブレーション用DAC10a,10bに入力した際の、各「100000」から「******1」の値に対するコンパレータ10cの出力の変化について説明する。
Hereinafter, this operation will be described more specifically. First, in the calibration operation in this example, “CAL_I / Q [5: 0]” is changed in six stages from “100000” to “*** 1” and input to the
「*****1」における各「*」の部分には、コンパレータ10cからの出力、すなわち、「ハイレベル(=1)」もしくは「ローレベル(=0)」のいずれかが入る。図3で、コンパレータ10cの出力(CAL_CMPO)の値I[5]が「0」であれば、キャリブレーション用DAC10aに対する入力であるCAL_I[5:0]の2つ目は「010000」となる。このようにして、コンパレータ10cからの出力CAL_CMPOは、ロジック回路11を介して、キャリブレーション用DAC10a,10bの入力に、直接反映される。
The output from the
本例では、キャリブレーション用DAC10a,10bは、入力が「100000」から「******1」の6ビットの64個の値となり、その出力は、入力(0〜63)にあわせて図4に示すように、直線的に並んで変化するようにする。図4においては、64個のそれぞれの出力値を結んだ直線で示しており、中間のデジタルコードの入力「CAL_I[5:0]=[100000(十進法の32)]において、差動信号I,Pが同電圧となっている。
In this example, the
図4で示すように、キャリブレーション用DAC10a,10bの出力は、入力されるデジタルコードに応じて、差動信号I,QのP側は単調増加、N側は単調減少であり、入力されるデジタルコードが大きくなると、P側とN側は相対的に単調増加、単調減少する。
As shown in FIG. 4, the outputs of the
図3において、6回目の入力信号「CAL_I/Q[5:0]」(=*****1)に対応するコンパレータ10cからの出力信号(*=1もしくは0)を反映した信号「******」(例えば、「010001」や「100010」の様な値)が補正値となり、最終的なキャリブレーション用DAC10a,10bへの入力値となる。
In FIG. 3, the signal “* reflecting the output signal (* = 1 or 0) from the
このような最終的な補正値「******」を特定するまでの動作を具体例を用いて説明する。ここでは、説明を容易にするために、図2におけるD−Aコンバータ2a,2bの出力をP1とN1、キャリブレーション用DAC10a,10bの出力をP2とN2、ローパスフィルタ3a,3bの出力をP3とN3とする。そして、コンパレータ10cは、「N3>P3」の場合に「ハイレベル(=1)」を出力するものとする。
The operation until the final correction value “****” is specified will be described using a specific example. Here, for ease of explanation, the outputs of the
まず、キャリブレーション用DAC10a,10bに中間のデジタルコード「100000(十進法の32)」を入力すると、図4に示すように、キャリブレーション用DAC10a,10bの出力P2=N2となる。
First, when an intermediate digital code “100000 (decimal 32)” is input to the
この出力P2とN2がD−Aコンバータ2a,2bからの出力P1とN1に付加されてP3とN3になる。
The outputs P2 and N2 are added to the outputs P1 and N1 from the
仮に、P1>N1(0.33V程度P1が大きい)であった場合、P2=N2よりP3>N3となり、その結果、コンパレータ10cの出力CAL_CMPOは「0(ローレベル)」となる。この値(0)が、ロジック回路11において、CAL_I[5]に取り込まれ、次に、キャリブレーション用DAC10a,10bに与えられるデジタルコード(図3における「*10000」)は「010000」となる。
If P1> N1 (P1 is about 0.33 V), P3> N3 because P2 = N2, and as a result, the output CAL_CMPO of the
このデジタルコード「010000」の場合、P2<N2(約1VくらいN2が大きい)となる。この場合、P3<N3となり、今度のコンパレータ10cの出力CAL_CMPOは「1(ハイレベル)」となり、この値(1)が、ロジック回路11において、次のデジタルコードCAL_I[4]に取り込まれ、その結果、次にキャリブレーション用DAC10a,10bに与えられるデジタルコードは「011000」となる。
In the case of the digital code “010000”, P2 <N2 (N2 is about 1V is large). In this case, P3 <N3, the output CAL_CMPO of the
この場合、P2<N2(約0.4VくらいN2が大きい)となり、やはり、P3<N3となり、その結果、コンパレータ10cの出力CAL_CMPOは「1」となり、この値が、ロジック回路11において、次のデジタルコードCAL_I[3]に取り込まれ、その結果、次にキャリブレーション用DAC10a,10bに与えられるデジタルコードは「011100」となる。
In this case, P2 <N2 (N2 is about 0.4 V is large), and again P3 <N3. As a result, the output CAL_CMPO of the
キャリブレーション用DAC10a,10bにデジタルコードは「011100」が与えられると、P2<N2(約0.2VくらいN2が大きい)となり、今度は、P3>N3となり、コンパレータ10cの出力CAL_CMPOは「0」となり、この値が、ロジック回路11において、次のデジタルコードCAL_I[2]に取り込まれ、その結果、次にキャリブレーション用DAC10a,10bに与えられるデジタルコードは「011010」となる。
When “011100” is given as the digital code to the
キャリブレーション用DAC10a,10bにデジタルコードは「011010」が与えられると、P2<N2(約0.3VくらいN2が大きい)となり、P3>N3となり、コンパレータ10cの出力CAL_CMPOは「0」となり、この値が、ロジック回路11において、次のデジタルコードCAL_I[1]に取り込まれ、その結果、次にキャリブレーション用DAC10a,10bに与えられるデジタルコードは「011001」となる。
When “011010” is given to the
このデジタルコード「011001」がキャリブレーション用DAC10a,10bに与えられると、P2<N2(約0.35VくらいN2が大きい)となり、その結果、P3<N3となり、コンパレータ10cの出力CAL_CMPOは「1」となり、この値(「1」)がロジック回路11においてデジタルコードCAL_I[0]に取り込まれ、最終的にキャリブレーション用DAC10a,10bに与えられるコードは「011001」となる。
When this digital code “011001” is applied to the
この説明では0.02Vのずれが残るが、今回は6ビットで処理した為であり、分解能が問題になる場合は、上述の処理を繰り返せる様にビット数を増やすことで対処できる。 In this explanation, a deviation of 0.02 V remains, but this time because it is processed with 6 bits, and if the resolution is a problem, it can be dealt with by increasing the number of bits so that the above processing can be repeated.
しかし、上述した例は、コンパレータ10c内にDCオフセットが存在しない場合であり、もし、コンパレータ10c内にDCオフセットが存在する場合には、上述のキャリブレーション結果は、このコンパレータ10c内のDCオフセットにより最適値からずれた値となる。
However, the above-described example is a case where there is no DC offset in the
このような場合に対処するには、ロジック回路11からCAL_POLにより、コンパレータ10cへの入力を入れ替え、その結果との平均を取ることにより最適値を得るようにする。
In order to cope with such a case, the input to the
すなわち、ロジック回路11は、CAL_POLを「0」から「1」に反転して、スイッチの切り替えを行うことで、コンパレータ10cの出力CAL_CMPOを反転させ、キャリブレータ用DAC10a,10bへの入力信号CAL_I[5:0]、CAL_Q[5:0]に取り込むようにする。
In other words, the
そして、CAL_POLを「0」と「1」のそれぞれでスイッチングして、コンパレータ10cへの入力を入れ替えた結果の平均を取ることにより、最適な補正値を得ることが可能になる。
Then, by switching CAL_POL between “0” and “1” and taking the average of the results obtained by switching the input to the
具体的には、まず、CAL_POL=0でキャリブレーション結果CAL_I0とCAL_Q0を求め、次に、CAL_POL=1にしてキャリブレーション結果CAL_I1とCAL_Q1を求める。 Specifically, first, calibration results CAL_I0 and CAL_Q0 are obtained with CAL_POL = 0, and then calibration results CAL_I1 and CAL_Q1 are obtained with CAL_POL = 1.
CAL_I0とCAL_I1、および、CAL_Q0とCAL_Q1に差が無く同じであればコンパレータ10c内のオフセットは無く、差がある場合は、それぞれの平均を取った値を、最適なキャリブレーション結果(補正値)とする。
If there is no difference between CAL_I0 and CAL_I1 and CAL_Q0 and CAL_Q1, there is no offset in the
この処理については、ハードウェアにより自動で行なっても良いし、キャリブレーション結果のCAL_IとCAL_Qを、外部ホストに出力して記録し、この外部ホストから再度読み出してCAL_IとCAL_Qを外部ホストから与えることができるようにしておくことにより、次の起動時にはキャリブレーションを実行せずに、CAL_IとCAL_Qを外部ホストから設定することが可能になる。また、ホスト側から制御してCAL_POL=0と1で2回キャリブレーションを実行することにより、ソフト的に平均を求めることで最適値を求めることが可能になる。 This processing may be performed automatically by hardware, or the calibration results CAL_I and CAL_Q are output to an external host, recorded, and read again from the external host, and CAL_I and CAL_Q are given from the external host. Thus, it is possible to set CAL_I and CAL_Q from the external host without performing calibration at the next startup. Further, by executing calibration twice with CAL_POL = 0 and 1 under the control of the host side, it is possible to obtain the optimum value by obtaining the average in software.
図5に、このようなコンパレータ10c内にDCオフセットが発生した場合を考慮した際のキャリブレーションの最適値(平均値)の特定に仕方を示す。
FIG. 5 shows a method for specifying the optimum value (average value) of calibration when considering the case where a DC offset occurs in the
また、このような構成であれば、N回実行した後の平均値や最多値等の精度の高いキャリブレーション結果を必要に応じて採用することが可能になる。 Further, with such a configuration, it is possible to employ a highly accurate calibration result such as an average value or a maximum value after N times as necessary.
以上、図1〜図5を用いて説明したように、本例のFMトランスミッタは、オーディオステレオ信号をFM信号に変換する際にIQ変調方式を採用するデジタル信号処理回路(DSP)1と、このデジタル信号処理回路1で生成されたI信号とQ信号をアナログ信号に変換し差動出力するD−Aコンバータ(DAC)2a,2bと、このD−Aコンバータ2a,2bにおけるデジタル−アナログ変換の際に発生する高調波成分を除去する為のローパスフィルタ(LPF)3a,3bにより構成され、さらに、D−Aコンバータ2a,2bおよびローパスフィルタ3a,3bにおいて発生する、I信号の差動信号Ip,In間のDCオフセットと、Q信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセットを補正するキャリブレーション回路(LPFキャリブレーション回路10、ロジック回路11)を内蔵した構成となっており、このキャリブレーション回路を搭載したFMトランスミッタにおいては、プロセス(製造過程)のばらつきに起因する、D−Aコンバータ2a,2bとローパスフィルタ3a,3bで発生する差動信号間のDCオフセットを補正することができ、キャリアリークを低減させることが可能となる。
As described above with reference to FIGS. 1 to 5, the FM transmitter of this example includes a digital signal processing circuit (DSP) 1 that employs an IQ modulation method when converting an audio stereo signal into an FM signal, DA converters (DACs) 2a and 2b that convert the I signal and Q signal generated by the digital
尚、本例のキャリブレーション回路では、ローパスフィルタ3aから出力されるI信号の差動信号Ip,Inの電圧比較およびQ信号の差動信号Qp,Qnの電圧比較を行うコンパレータ10cと、ローパスフィルタ3bから出力されるI信号の差動信号Ip,Inの電圧比較およびQ信号の差動信号Qp,Qnの電圧比較を行うコンパレータ10cとして、同じコンパレータをスイッチによる接続切替で、共通に用いる構成とし、さらに、このコンパレータ10cの比較結果に応じて、ローパスフィルタ3a,3bから出力される、I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差およびQ信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧差が減少するよう、ローパスフィルタ3a,3bのそれぞれに補正をかける制御手段として、ロジック回路11を設けた構成としている。
In the calibration circuit of this example, the
ロジック回路11は、キャリブレーション用DAC10aにより、コンパレータ10cのローパスフィルタ3aに関する比較結果に応じて、当該ローパスフィルタ3aに対し、このローパスフィルタ3aから出力されるI信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差が減少するよう、ローパスフィルタ3aから出力されるI信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧を増減する電圧を入力し、また、キャリブレーション用DAC10bにより、コンパレータ10cのローパスフィルタ3bに関する比較結果に応じて、当該ローパスフィルタ3bに対し、このローパスフィルタ3bから出力されるQ信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧差が減少するよう、ローパスフィルタ3bから出力されるQ信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧を増減する電圧を入力する。
The
キャリブレーション用DAC10a,10bは、ロジック回路11から入力されるnビット列(n≧2)のデジタルコードに応じてそれぞれ相対的に単調増減すると共に中間のデジタルコード(10・・・)の入力で同じ電圧となる2つのアナログ信号P,Nを生成してローパスフィルタ3a,3bに出力する。
The
コンパレータ10cは、I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差に応じてハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のいずれかの信号を生成し、同様に、Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧差に応じてハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のいずれかの信号を生成して、ロジック回路11に出力する。
The
ロジック回路11は、起動開始時、キャリブレーション用DAC10a,10bに、中間のデジタルコードを入力して、キャリブレーション用DAC10a,10bからローパスフィルタ3a,3bに対して同じ電圧のアナログ信号P,Nを出力させ、以降、ローパスフィルタ3a,3bからの差動信号Ip,In、Qp,Qnに応じたコンパレータ10cの出力(ハイレベル「1」もしくはローレベル「0」)を用いて、ローパスフィルタ3a,3bからの差動信号Ip,In、Qp,Qnのそれぞれの電圧差を減少させるためのデジタルコードを生成して各キャリブレーション用DAC10a,10bに入力する動作をn回繰り返し、n回目に生成したデジタルコードをI信号の差動信号Ip,In間のDCオフセット補正値、Q信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセット補正値として各キャリブレーション用DAC10a,10bに入力する。
The
例えば、ロジック回路11は、中間のデジタルコード(10・・・)における「1」の位置を最上位ビットから1つ下の下位ビットに移動し、移動した「1」の以前のビット位置である最上位ビットに、コンパレータ10cの結果*(*=1もしくは0)を代入したデジタルコード(*1・・・)を生成し、以降、順次に、前回のデジタルコードにおける「1」の位置を下位に移動し、移動した「1」の以前のビット位置に、前回のコンパレータ10cの結果*を代入したデジタルコードを生成する。
For example, the
また、ロジック回路11は、コンパレータ10cとローパスフィルタ3a,3bとの接続を、スイッチ回路にハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のCAL_IQSEL信号を入力することにより、切り替えることができる。
Further, the
さらに、ロジック回路11は、スイッチ回路にハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のCAL_POL信号を入力することにより、コンパレータ10cに入力される、ローパスフィルタ3aからのI信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの切り替え、もしくは、ローパスフィルタ3bからのQ信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの切り替えを行うことができる。このように、ローパスフィルタ3aから出力される差動信号Ipと差動信号Inを切り替えてコンパレータ10cに入力すると共に、ローパスフィルタ3bから出力される差動信号Qpと差動信号Qnを切り替えてコンパレータ10cに入力し、切り替える前に求めたDCオフセット補正値と、切り替えた後に求めたDCオフセット補正値との平均値を求め、この平均のDCオフセット補正値を、キャリブレーション用DAC10a,10bに入力する。
Further, the
また、本例のキャリブレーション回路の動作は、外部からの指示情報を入力して当該指示情報に応じて起動・停止制御を行うことができ、キャリブレーション回路によるI信号の差動信号Ip,Inの補正値およびQ信号の差動信号Qp,Qnの補正値を外部に設けられた記憶装置に出力して格納することで、外部からキャリブレーション回路の起動指示情報とI信号の差動信号Ip,Inの補正値およびQ信号の差動信号Qp,Qnの補正値を入力して、キャリブレーション回路を起動して補正値を用いたI信号の差動信号Ip,In間のDCオフセットとQ信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセットの補正動作を開始することができる。 In addition, the calibration circuit of this example can be operated to start / stop according to the instruction information by inputting the instruction information from the outside, and the differential signals Ip, In of the I signal by the calibration circuit. And the correction values of the differential signals Qp and Qn of the Q signal are output to and stored in an external storage device, so that the calibration instruction for starting the calibration circuit and the differential signal Ip of the I signal are externally stored. , In and the correction value of the Q differential signal Qp, Qn are input, the calibration circuit is activated, and the DC offset between the I signal differential signal Ip, In using the correction value and Q The correction operation of the DC offset between the differential signals Qp and Qn of the signal can be started.
このように、本例のキャリブレーション回路は、デジタルコードに応じて単調増加、単調減少し、かつ中間コードで同電圧出力となる2系統の電圧出力を持つ2個のDAC(キャリブレーション用DAC10a,10b)とLPFの差動出力(P,N)を比較する為のコンパレータ(コンパレータ10c)により構成され、かつ、このコンパレータ(コンパレータ10c)の入力を入れ替えることが可能な構成となっており、コンパレータ(コンパレータ10c)内にDCオフセットが発生したとしても、コンパレータ(コンパレータ10c)の入力を入れ替えてキャリブレーションを行ない、その平均値を求めることにより、コンパレータ(コンパレータ10c)内のDCオフセットをキャンセルした値を求めることが可能となる。
As described above, the calibration circuit of the present example includes two DACs (
また、本例のキャリブレーション動作は、パワーオンシーケンス時に自動的に実行され、キャリブレーション結果がそのまま補正値として反映されるので、本例のFMトランスミッタにおいては、パワーオンシーケンス時にDCオフセット調整を自動で行なうことができ、プロセスのばらつきに起因するD−Aコンバータ2a,2bとローパスフィルタ3a,3bで発生する差動信号間のDCオフセットを自動で補正することが可能である。
In addition, the calibration operation of this example is automatically executed during the power-on sequence, and the calibration result is directly reflected as a correction value. Therefore, in the FM transmitter of this example, the DC offset adjustment is automatically performed during the power-on sequence. The DC offset between the differential signals generated by the
また、本例のキャリブレーション機能を有効/無効にするかの切り替えを外部のホストからHOST I/FとREGISTER9を介して制御することが可能であり、かつ、キャリブレーション結果をHOST I/FとREGISTER9を介してホストに出力して記録させ、このキャリブレーション値をホスト側から与えることが可能である。このように、本例のFMトランスミッタにおいては、DCオフセット調整の為のキャリブレーション動作をホストから任意に実行させることができる為、複数回の実行で得られたキャリブレーション結果を統計学的に処理して最適な値をキャリブレーション値として採用することが可能となる。
In addition, it is possible to control whether the calibration function of this example is enabled / disabled from an external host via the HOST I / F and
尚、本発明は、図1〜図5を用いて説明した例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、本例では、1つのコンパレータ10cを、ローパスフィルタ3a,3bのそれぞれにスイッチ回路で切り替えて接続変更することで共通に用いる構成としているが、コンパレータ10cを2つ用意して、ローパスフィルタ3a,3bのそれぞれ個別に用いる構成としても良い。
In addition, this invention is not limited to the example demonstrated using FIGS. 1-5, In the range which does not deviate from the summary, various changes are possible. For example, in this example, one
また、本例では、ロジック回路をDSP1に内蔵した構成としているが、DSP1外に設ける構成としても良い。また、キャリブレーション用DACに入力するデジタルコードも6桁としたが、必要な精度に応じて増減することでも良い。
In this example, the logic circuit is built in the
1:デジタル信号処理回路(DSP)、1a:STEREO GEN、1b:IQMOD、2a,2b:D−Aコンバータ(DAC)、3a,3b:ローパスフィルタ(LPF)、4a,4b:アンチエイリアスフィルタ(AAF)、5a,5b:A−Dコンバータ(ADC)、6:局部発振器(LOSC)、7:乗算器(MIXER)、8:パワーアンプ(PA)、9:REGISTER、10:LPFキャリブレーション回路(LPFCAL)、10a,10b:キャリブレーション用DAC(CALDAC)、10c:コンパレータ(CALCMP)、11:ロジック回路(CALCTRL)、61:デジタル信号処理回路(DSP)、61a:STEREO GEN、61b:IQMOD、62a,62b:D−Aコンバータ(DAC)、63a,63b:ローパスフィルタ(LPF)、64a,64b:アンチエイリアスフィルタ(AAF)、65a,65b:A−Dコンバータ(ADC)、66:局部発振器(LOSC)、67:乗算器(MIXER)、68:パワーアンプ(PA)、69:REGISTER、HOST I/F:ホスト、Lin/Rin:オーディオステレオ信号、RFout:RF出力。 1: Digital signal processing circuit (DSP), 1a: STREO GEN, 1b: IQMOD, 2a, 2b: DA converter (DAC), 3a, 3b: low-pass filter (LPF), 4a, 4b: anti-aliasing filter (AAF) 5a, 5b: AD converter (ADC), 6: local oscillator (LOSC), 7: multiplier (MIXER), 8: power amplifier (PA), 9: REGISTER, 10: LPF calibration circuit (LPFCCAL) 10a, 10b: Calibration DAC (CALDAC), 10c: Comparator (CALCMP), 11: Logic circuit (CALCTRL), 61: Digital signal processing circuit (DSP), 61a: STREO GEN, 61b: IQMOD, 62a, 62b : DA converter (DAC ), 63a, 63b: low-pass filter (LPF), 64a, 64b: anti-aliasing filter (AAF), 65a, 65b: AD converter (ADC), 66: local oscillator (LOSC), 67: multiplier (MIXER), 68: Power amplifier (PA), 69: REGISTER, HOST I / F: Host, Lin / Rin: Audio stereo signal, RFout: RF output.
Claims (3)
上記第1,第2のD-Aコンバータおよび上記第1,第2のローパスフィルタにおいて発生する、上記I信号の差動信号Ip,In間のDCオフセットと上記Q信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセットを補正するキャリブレーション回路を備え、
上記キャリブレーション回路は、上記第1のローパスフィルタから出力される上記I信号の差動信号Ip,Inの電圧比較を行う第1のコンパレータと、上記第2のローパスフィルタから出力される上記Q信号の差動信号Qp,Qnの電圧比較を行う第2のコンパレータと、上記第1,第2のコンパレータの比較結果に応じて、上記第1,第2のローパスフィルタから出力される、上記I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差および上記Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧差が減少するよう、上記第1,第2のローパスフィルタのそれぞれに補正をかける制御手段とを具備し、
上記第1のコンパレータは、上記I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差に応じてハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のいずれかの信号を出力する手段を具備し、
上記第2のコンパレータは、上記Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの電圧差に応じてハイレベル(1)もしくはローレベル(0)のいずれかの信号を出力する手段を具備し、
上記制御手段は、
入力されるnビット列(n≧2)のデジタルコードに応じてそれぞれ相対的に単調増減すると共に中間のデジタルコード(10・・・)の入力で同じ電圧となる2つのアナログ信号P,Nを生成して上記第1のローパスフィルタに出力する第1のコンバータと、
起動開始時、上記第1のコンバータに上記中間のデジタルコードを入力して、該第1のコンバータから上記第1のローパスフィルタに対して同じ電圧のアナログ信号P,Nを出力させ、以降、上記第1のローパスフィルタからの差動信号Ip,Inに応じた上記第1のコンパレータの出力(ハイレベル「1」もしくはローレベル「0」)を用いて、上記第1のローパスフィルタからの差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差を減少させるためのデジタルコードを生成して上記第1のコンバータに入力する動作をn回繰り返し、該n回目に生成したデジタルコードを上記I信号の差動信号Ip,In間のDCオフセット補正値として上記第1のコンバータに入力する第1のコントローラと、
入力される上記nビット列のデジタルコードに応じてそれぞれ相対的に単調増減すると共に上記中間のデジタルコードの入力で同じ電圧となる2つのアナログ信号P,Nを生成して上記第2のローパスフィルタに出力する第2のコンバータと、
起動開始時、上記第2のコンバータに上記中間のデジタルコードを入力して、該第2のコンバータから上記第2のローパスフィルタに対して同じ電圧のアナログ信号P,Nを出力させ、以降、上記第2のローパスフィルタからの差動信号Qp,Qnに応じた上記第2のコンパレータの出力(ハイレベル「1」もしくはローレベル「0」)を用いて、上記第2のローパスフィルタからの差動信号Ip,Inのそれぞれの電圧差を減少させるためのデジタルコードを生成して上記第2のコンバータに入力する動作をn回繰り返し、該n回目に生成したデジタルコードを上記Q信号の差動信号Qp,Qn間のDCオフセット補正値として上記第2のコンバータに入力する第2のコントローラとを具備したことを特徴とするFMトランスミッタ。 A first D− that converts the I signal output from the digital signal processing circuit that performs IQ modulation on the input audio stereo signal to convert it to an FM signal, and outputs differential signals Ip and In of the I signal. An A converter, a second DA converter that converts the Q signal output from the digital signal processing circuit into an analog signal and outputs differential signals Qp and Qn of the Q signal, and the first DA A first low-pass filter for removing harmonic components generated by digital-analog conversion of the converter, and a second low-pass filter for removing harmonic components generated by digital-analog conversion of the second DA converter An FM transmitter having at least
The DC offset between the differential signals Ip and In of the I signal and the differential signals Qp and Qn of the Q signal generated in the first and second DA converters and the first and second low-pass filters. A calibration circuit for correcting the DC offset between
The calibration circuit includes a first comparator for comparing voltages of the differential signals Ip and In of the I signal output from the first low-pass filter, and the Q signal output from the second low-pass filter. The I signal output from the first and second low-pass filters according to the comparison result of the second comparator for comparing the voltages of the differential signals Qp and Qn and the first and second comparators. Control means for correcting each of the first and second low-pass filters so that the voltage difference between the differential signals Ip and In and the voltage difference between the differential signals Qp and Qn of the Q signal are reduced. And
The first comparator includes means for outputting either a high level (1) or a low level (0) signal according to the voltage difference between the differential signals Ip and In of the I signal,
The second comparator comprises means for outputting either a high level (1) or a low level (0) signal according to the voltage difference between the differential signals Qp and Qn of the Q signal,
The control means includes
Generates two analog signals P and N that are monotonously increased / decreased relatively according to the input n-bit string (n ≧ 2) digital signal and have the same voltage when the intermediate digital code (10...) Is input. A first converter that outputs to the first low-pass filter;
At the start of startup, the intermediate digital code is input to the first converter, and the analog signals P and N having the same voltage are output from the first converter to the first low-pass filter. Using the output (high level “1” or low level “0”) of the first comparator according to the differential signals Ip and In from the first low-pass filter, the differential from the first low-pass filter An operation of generating a digital code for reducing the voltage difference between the signals Ip and In and inputting the digital code to the first converter is repeated n times, and the digital code generated at the nth time is used as the differential signal of the I signal. A first controller that inputs a DC offset correction value between Ip and In to the first converter;
Two analog signals P and N that are monotonously increased / decreased relatively according to the input digital code of the n-bit string and have the same voltage when the intermediate digital code is input are generated in the second low-pass filter. A second converter for outputting;
At the start of startup, the intermediate digital code is input to the second converter, and analog signals P and N having the same voltage are output from the second converter to the second low-pass filter. Using the output (high level “1” or low level “0”) of the second comparator according to the differential signals Qp and Qn from the second low-pass filter, the differential from the second low-pass filter is used. An operation of generating a digital code for reducing the voltage difference between the signals Ip and In and inputting the digital code to the second converter is repeated n times, and the digital code generated at the nth time is used as the differential signal of the Q signal. An FM transmitter comprising: a second controller that inputs a DC offset correction value between Qp and Qn to the second converter.
該1つのコンパレータと上記第1,第2のローパスフィルタとの接続を切り替える第1の切替手段と、
上記1つのコンパレータに入力される、上記第1のローパスフィルタからの上記I信号の差動信号Ip,Inのそれぞれの切り替え、もしくは、上記第2のローパスフィルタからの上記Q信号の差動信号Qp,Qnのそれぞれの切り替えを行う第2の切替手段と、
該第2の切替手段で切り替える前に上記第1,第2のコントローラで求めた第1のDCオフセット補正値と、上記第2の切替手段で切り替えた後に上記第1,第2のコントローラで求めた第2のDCオフセット補正値との平均値を求め、該求めた平均のDCオフセット補正値を、上記第1,第2のコンバータに入力する第3のコントローラとを具備したことを特徴とする請求項1に記載のFMトランスミッタ。 The first and second comparators consist of one comparator,
First switching means for switching connection between the one comparator and the first and second low-pass filters;
Switching between the differential signals Ip and In of the I signal from the first low-pass filter, or the differential signal Qp of the Q signal from the second low-pass filter, which is input to the one comparator. , Qn, a second switching means for switching each of them,
First DC offset correction value obtained by the first and second controllers before switching by the second switching means, and obtained by the first and second controllers after switching by the second switching means. And a third controller for obtaining an average value of the second DC offset correction value and inputting the obtained average DC offset correction value to the first and second converters. The FM transmitter according to claim 1.
It comprises a digital signal processing circuit for filtering input audio signals and converting them into FM signals, and the first, second and third controllers are provided in the digital signal processing circuit. The FM transmitter according to claim 2.
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