JPS63107237A - 信号処理装置 - Google Patents

信号処理装置

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JPS63107237A
JPS63107237A JP25164486A JP25164486A JPS63107237A JP S63107237 A JPS63107237 A JP S63107237A JP 25164486 A JP25164486 A JP 25164486A JP 25164486 A JP25164486 A JP 25164486A JP S63107237 A JPS63107237 A JP S63107237A
Authority
JP
Japan
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circuit
voltage
signal processing
negative
switching regulator
Prior art date
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Pending
Application number
JP25164486A
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English (en)
Inventor
Katsumi Yamamoto
克己 山本
Shiro Hagiwara
萩原 史郎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、信号処理装置に関するもので、例えば、デ
ィジタル電話交換装置におけるニーダ/デコーダ(CO
DEC)に利用して有効な技術に関するものである。
〔従来の技術〕
ディジタル電話交換装置として、加入者からの音声信号
をディジタル信号に変換して、送受信するディジタル電
話交換方式が開発されている。このディジタル電話交換
装置に使用され、加入者電話器からのアナログ音声信号
をディジタル信号に変換して送信するコーグと、受信さ
れたディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換して
加入者電話器に伝えるデコーダとは1つの半導体集積回
路装置(CODEC)により構成される。
coDECについては、例えば1981年6月30日付
朝倉書店発行「集積回路応用ハンドブッりj第593負
〜600頁がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記C0DECでは、ディジタル回路とアナログ回路が
混在し、スイッチングキャパシタフィルタや音声出力回
路を構成する増幅回路は、正極及7び負極の動作電圧を
必要とする。このため、上記GODECは、二電源系で
動作させる必要があり、電源装置が大型、高コストにな
ってしまう。
この発明の目的は、実質的に単一電源化した信号処理装
置を提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、ディジタル的な信号処理に用いられるクロッ
ク信号を利用して、スイッチングレギュレータにより逆
極性の動作電圧を形成してアナログ回路を正及び負の二
電源により動作させるものである。
〔作 用〕
上記した手段によれば、実質的な電源装置としてはディ
ジタル的な信号処理を行う回路に用いられる正又は負の
単一電源により構成することができる。
〔実施例〕
第1図には、この発明が適用されたC0DECの一実施
例のブロック図が示されている。
同図において、信号処理を行うC0DECと、その負極
性の動作電圧を形成するスイッチングレギレータSWR
とは、それぞれ半導体g、積回路装置により構成される
上記C0DECに含まれる信号処理回路C/Dのうち、
送信側回路は、次の回路により構成される。アナログ送
信信号は、例えばA/D変換のためのサンプリング動作
によって発生する折り返し雑音を除去するブリフィルタ
を通り、その後パンドパフィルタを通ってA/D変換回
路に供給される。ここで同時に圧縮されたPCM−C0
DEとなる。出力回路からPCM(パルスコード変調)
されたディジタル出力信号が送信される。また、圧縮回
路は、例えばリニアなアナログ信号をディジタル変換す
る際、対数圧縮させることによって、送信すべき情if
を少なくするものである。このような信号処理のために
、例えば128KH2のような周波数のクロック信号C
LKが用いられる。
このクロック信号CLKは、クロック発生回路CGによ
って形成される。このクロック発生回路CGは、上記入
力信号に含まれる同期信号φ1を受けるPLL (フェ
ーズ・ロックド・ループ)回路により形成された基準信
号φ3を受けて、上記クロック信号CLKを形成するも
のである。なお、受信側回路は、上記の場合とは逆の信
号処理を行い、アナログ信号を加入者側に伝える。
このため、上記GODECは、ディジタル的な信号処理
回路と、アナログ回路を含む。ディジタル的な信号処理
回路は、例えば正の単一電圧+V(例えば+5V)によ
って動作し、アナログ回路は上記電圧+Vと負の動作電
圧(例えば−5V)−■を必要とする。
この実施例では、上記のC0DECにおける信号処理動
作を実質的に単一電源によって動作させるため、図示し
ないが上記+Vのみを形成する電源装置が用いられる。
上記負の動作電圧−Vを形成するために、スイッチング
レギレータSWRが設けられる。このスイッチングレギ
レータSWRは、上記+■と回路の接地電位GNDの供
給によって動作状態にされ、この動作状態において上記
PLL回路における所定の周期的な信号φ2を受けて負
極性の電圧−■を形成する。この電圧−Vは、C0DE
Cの上記アナログ回路等の負極性の電源端子に供給され
る。
第2図には、上記スイッチングレギレータSWRの一実
施例の回路図が示されている。
上記PLL回路によって形成されるクロック信号φ2は
、PチャンネルMO3FETQIとNチャンネルMO3
FETQ2から構成されるCMOSインバータ回路の入
力端子に供給される。このCMOSインバータ回路の出
力信号は、一方において同様なPチャンネルMO3FE
TQ3とNチャンネルMO3FETQ4から構成される
CMOSインバータ回路の入力端子に供給される。これ
によって、上記2つのCMOSインバータ回路の出力端
子から、上記クロック信号φ2に同期した相補的なタイ
ミング信号φ、φが形成される。
上記出力側のCMOSインバータ回路(Q3゜Q4)の
出力端子から得られる非反転のクロック信号φは、キャ
パシタC1の一方の電極に供給される。このキャパシタ
C1の他方の電極(ノードNl)はダイオード形態のM
OSFETQ5を介して回路の接地電位に接続される。
上記入力側のCMOSインバータ回路(Ql、Q2)の
出力端子から得られる反転のクロック信号φは、キャパ
シタC2の一方の電極に供給される。上記キャパシタC
2の他方の電極(ノードN2)は、一方においてダイオ
ード形態のMO3FETQ6を介して上記キャパシタC
Iの他方の電極側に接続される。上記キャパシタC2の
他方の電極は、他方においてダイオード形態のMO3F
ETQ7を介して出力キャパシタC3の一方の電極に接
続される。
このキャパシタC3の他方の電極には回路の接地電位が
与えられる。
上記ダイオード形態のMO3FETQ5は、キャパシタ
C1の他方の電極側から回路の接地電位側に向かって電
流を流す、また、ダイオード形態のMO3FETQ7は
、キャパシタC2の他方の電極からキャパシタC1の他
方の電極側に向かって電流を流す。さらに、ダイオード
形態のMO3FETQ7は、出力キャパシタC3の一方
の電極からキャパシタC2の他方の電極に向かって電流
を流すようにされる。そして、この出力キャパシタC3
の一方の電極から、言い換えるならば、キャパシタC3
に蓄積された電荷により、負の電圧−■が形成される。
このスイッチングレギレータSWRの動作を次に説明す
る。
非反転タイミング信号φがハ・fレベル(+V)のとき
、キャパシタC1には+V−Vth(VthはMO3F
ETQ5のしきい値電圧)にチャージアップされる。非
反転タイミング信号φがロウレベル(回路の接地電位)
に変化すると、キャパシタC1の他方の電極(ノードN
l)の電位は−(+V −V th)のような負極性の
電圧にされる。このとき、反転タイミング信号φがハイ
レベル(+■)になるため、キャパシタC2の両電極に
は+Vとダイオード形態のMO3FETQ6を介して−
(+V−Vth)が供給される。このため、キャパシタ
C2には、+ 2 V−2Vth (2VthはMO3
FETQ5とQ6のしきい値電圧)にチャージアップさ
れる。そして、反転のタイミング信号φがロウレベル(
回路の接地電位)に変化すると、キャパシタC2の他方
の電極(ノードN2)の電位は、−(+ 2 V−2V
th)のような負極性の電位にされる。したがって、ダ
イオード形態のMO3FETQ7がオン状態なって、上
記負の電圧により出力キャパシタC3をチャージアップ
する。
これと同時に、キャパシタC1には上記チャージアップ
動作が行われる。このようなキャパシタCIないしC3
によるチャージポンプ作用によって、出力電圧−■は、
−(+2V−3Vth)(Dような電圧にされる。ココ
テ、3VthはMO3FETQ5ないしQlのしきい値
電圧の和である。上記MO3FETQ6やMOSFET
7は、そのソース電位が一定の電位を持つため、基板効
果によって比較的高いしきい値電圧を持つ。このため、
電圧+Vが5■のときに、−5Vを形成するために、上
記のような2倍電圧発生回路が用いられる。すなわち、
3Vthが約5Vになっても、−5Vの電圧を形成する
ことができる。なお、負極性の電圧が一5vより絶対値
的に大きな値にされる場合、直列キャパシタによる分圧
回路を設けることによって、簡単にレベルシフトするこ
とができる。
上記キャパシタCIないしC3は、上記アナログ回路に
消費される比較的大きな電流供給能力を持つようにする
ため、比較的大きな容量値を持つようにされる。これに
伴い、CM OSインバータ回路も、そのMOSFET
のサイズが大きくされることによって、高速に上記チャ
ージアップ動作を行うようにされる。それ故、上記スイ
ッチングレギレータは、独立した半導体集積回路装置に
より構成されるものである。
なお、上記アナログ回路の消費電力が比較的小さく、か
つ基板上に比較的大きなキャパシタやMOSFETを形
成する余裕があれば、上記スイッチングレギレータは、
上記C0DECと同じ半導体集積回路に形成するもので
あってもよい。
上記実施例から得られる作用効果は、下記の通りである
。すなわち、 (1)ディジタル的な信号処理に用いられるクロック信
号を利用して、スイッチングレギレータにより逆極性の
動作電圧を形成してアナログ回路を正及び負の二重源に
より動作させることによって、実質的な電源装置として
はディジタル的な信号処理を行う回路に用いられる正又
は負の単一電源により構成することができるという効果
が得られる。
(2)上記(1)により、電源装置の簡素化が図られる
ため、信号処理装置の小型、低コスト化を図ることがで
きるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、スイッチング
レギレータの具体的構成は、ダイオード形態のMOSF
ETをタイミング信号によってスイッチ動作させること
によって、レベル損失な(電圧を伝えるようにしてもよ
い。この場合には、2倍の電圧を形成するキャパシタC
2を省略できるものである。このようにスイッチングレ
ギレータの具体的構成は、種々の実施形態を採ることが
できるものである。
以上の説明では本願発明者によってなされた発明をその
背景となった技術分野であるディジタル電話交換装置に
おけるニーダ/デコーダに適用した場合について説明し
たが、この発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、ディジタル的な信号処理回路とアナログ回路のよう
に正及び負極性の動作電圧を必要とする信号処理回路を
含む信号処理装置に広く利用できる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、ディジタル的な信号処理に用いられるクロ
ック信号を利用して、スイッチングレギレータにより逆
極性の動作電圧を形成してアナログ回路を正及び負の二
重源により動作させることによって、実質的な電源装置
としてはディジタル的な信号処理を行う回路に用いられ
る正又は負の単一電源により構成することができるもの
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示すブロック図、 第2図は、そのスイッチングレギレータの一実施例を示
す回路図である。 C/D・・信号処理回路、CG・・クロック発生回路、
PLL・・フェーズ・ロックド・ループ回路、SWR・
・スイッチングレギレータ第 1 図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一方の極性の動作電圧を受けて、ディジタル的な信
    号処理回路及びその動作に必要なクロック信号を形成す
    るクロック発生回路と、上記クロック信号を受けて逆極
    性の動作電圧を形成するスイッチングレギレータと、上
    記一方の極性と、上記スイッチングレギレータにより形
    成された逆極性の動作電圧とを受けて動作するアナログ
    回路とを含むことを特徴とする信号処理装置。 2、上記信号処理回路及びそのクロック発生回路並びに
    アナログ回路は、第1の半導体集積回路装置により構成
    され、上記スイッチングレギレータは第2の半導体集積
    回路装置により構成されるものであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の信号処理装置。 3、上記第1の半導体集積回路装置は、ディジタル電話
    交換装置におけるコーダ/デコーダを構成するものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の信号処
    理装置。
JP25164486A 1986-10-24 1986-10-24 信号処理装置 Pending JPS63107237A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0559123A2 (en) * 1992-03-02 1993-09-08 Oki Electric Industry Co., Ltd. Codec

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0559123A2 (en) * 1992-03-02 1993-09-08 Oki Electric Industry Co., Ltd. Codec

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