KR100631833B1 - Linear Selection Filter Using Weighted BCD Code - Google Patents
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Abstract
본 발명은 집적회로로 구현하기에 적합한 GM 전류셀을 이용하고, 간단하면서 저소비전력형으로 GM을 제어할 수 있도록 구현하는 가중 BCD코를 이용한 선형 선택 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a linear selection filter using a weighted BCD nose that uses a GM current cell suitable for an integrated circuit and implements GM control with a simple and low power consumption.
본 발명은, 집적회로로 구현하기 적합한 레지스턴스(R) 및 커패시턴스(C)로 이루어진 선형 선택 필터에 있어서, 신호를 입력받기 위한 신호 입력단에 연결된 게이트단과, 신호를 출력하기 위한 신호출력단 연결된 드레인단, 그리고, 전류원을 통해 접지된 소오스단을 갖는 2개의 차동 MOS 트랜지스터(M11,M12)로 이루어진 입출력 회로부(51); 주파수 선택을 위한 스위칭신호를 제공하는 스위칭 제어부(52); 동작에 필요한 전압을 공급하는 GM 제어부(53); 상기 입출력회로부(51)의 차동 MOS 트랜지스터(M11,M12)의 소오스단 사이에 병렬로 접속되고, 상기 GM 제어부(53)의 전압에 게이트 공통으로 접속되며, 서로 다른 레지스턴스(RGM)를 갖는 복수의 MOS 트랜지스터(M21-M25)로 이루어진 GM 가변부(54); 상기 GM 가변부(54)의 복수의 MOS 트랜지스터(M21-M25)의 소스단 및 드레인단에 각각 설치되고, 상기 스위칭 제어부(52)의 스위칭신호에 따라 온/오프 스위칭되는 복수의 스위치 소자(SW1A-SW5A,SW1B-SW5B)를 포함하는 스위칭부(55); 및 상기 입출력 회로부(51)의 출력단에 연결되어 커패시턴스(C)를 제공하는 커패시터 회로부(56)를 구비하며, The present invention relates to a linear selection filter including a resistance (R) and a capacitance (C) suitable for implementation in an integrated circuit, comprising: a gate terminal connected to a signal input terminal for receiving a signal and a drain terminal connected to a signal output terminal for outputting a signal; And an input / output circuit part 51 including two differential MOS transistors M11 and M12 having a source terminal grounded through a current source; A switching controller 52 providing a switching signal for frequency selection; A GM control unit 53 for supplying a voltage required for operation; A plurality of source terminals of the differential MOS transistors M11 and M12 of the input / output circuit unit 51 are connected in parallel, are connected in common to the voltage of the GM control unit 53, and have a different resistance RGM. A GM variable portion 54 made up of MOS transistors M21-M25; A plurality of switch elements SW1A installed at source and drain terminals of the plurality of MOS transistors M21 to M25 of the GM variable unit 54 and switched on / off according to a switching signal of the switching controller 52. A switching unit 55 including SW5A, SW1B, and SW5B; And a capacitor circuit part 56 connected to an output terminal of the input / output circuit part 51 to provide a capacitance C.
이러한 구성에서, 상기 스위칭부의 스위칭 동작에 따라 선형적으로 가변되는 레지스턴스(RGM)를 제공하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.In this configuration, it is characterized in that it is configured to provide a resistance (RGM) that is linearly variable according to the switching operation of the switching unit.
가중 전류, 선형 선택 필터, GM 전류셀Weighted Current, Linear Select Filter, GM Current Cell
Description
도 1은 일반적인 가변 필터의 블록도이다.1 is a block diagram of a general variable filter.
도 2는 종래의 선형 선택 필터의 구성도이다.2 is a block diagram of a conventional linear selection filter.
도 3은 도 2의 등가회로도이다.3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2.
도 4는 도 2의 주파수 조절부의 회로도이다.4 is a circuit diagram of the frequency adjusting unit of FIG. 2.
도 5는 본 발명에 따른 선형 선택 필터의 구성도이다.5 is a block diagram of a linear selection filter according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 선형 필터의 튜닝 그래프이다.6 is a tuning graph of a linear filter according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
51 : 입출력 회로부51: input and output circuit
52 : 스위칭 제어부52: switching control
53 : GM 제어부53: GM control unit
54 : GM 전류셀부54: GM current cell part
55 : 스위칭부55: switching unit
56 : 커패시터 회로부56: capacitor circuit part
본 발명은 가중 BCD코를 이용한 선형 선택 필터에 관한 것으로, 특히 집적회로로 구현하기에 적합한 GM 전류셀을 이용하고, 간단하면서 저소비전력형으로 GM을 제어할 수 있도록 구현함으로서, GM 전류셀을 이용하여 집적회로로 구현할 수 있어 면적에 대한 손실(Loss)을 줄일 수 있고, 가중 BCD코드를 이용하여 MOS 트랜지스터의 전류를 조절할 수 있어, MOS 트랜지스터의 GM조절을 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 따라 전력소비를 줄일 수 있는 가중 BCD코를 이용한 선형 선택 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a linear selection filter using a weighted BCD nose, and in particular, by using a GM current cell suitable for implementing an integrated circuit, and by implementing a GM to control a simple and low power consumption, using a GM current cell It can be implemented as an integrated circuit to reduce the loss of the area (Loss), it is possible to adjust the current of the MOS transistor using a weighted BCD code, it is possible to easily control the GM of the MOS transistor, accordingly A linear selection filter using a weighted BCD nose can reduce consumption.
일반적으로, 수신기(receiver)의 RF 프론트 엔드부(front end part)에는 주파수를 선택하기 위한 필터가 이용되는데, 이러한 아날로그 필터(Analog Filter)의 경우 SCF(Switched Capacitor FILTER), MOS 트랜지스터 필터, OTA(Operational Transconductor Amplifier)구조의 필터 등의 3종류의 필터가 사용된다. 이중에서 수십㎒대역의 필터특성을 얻기 위해서는 OTA구조의 필터가 주류를 이루고 있는데, 이 OTA 필터의 경우, 전달컨덕턴스(Transconductance,GM)를 이용한 GM-C 필터가 가장 많이 사용되고 있다.In general, a filter for selecting a frequency is used in an RF front end part of a receiver. In the case of an analog filter, a switched capacitor filter (SCF), a MOS transistor filter, and an OTA ( Three types of filters, such as a filter having an Operational Transconductor Amplifier structure, are used. In order to obtain the filter characteristics of several tens of MHz band, the filter of the OTA structure is the mainstream. In this OTA filter, the GM-C filter using the transconductance (GM) is most used.
이러한 GM-C 필터의 경우, 전류제어가 쉽지 않아 필터의 구성이 어렵다는 단점이 있으나 수십 ㎒대역에서 가장 많이 사용되는 일반적인 구조로 알려져 있다. 특히 선형 특성이 요구되는 필터의 구조에서는, 하나의 필터로 주파수를 변환하는 방법이 쉽지 않다.The GM-C filter has a disadvantage in that the configuration of the filter is difficult because current control is not easy, but it is known as a general structure that is most used in several tens of MHz bands. In particular, in the structure of a filter requiring a linear characteristic, it is not easy to convert the frequency into one filter.
도 1은 종래의 가변 필터의 블럭도로서, 도 1에 도시된 종래의 가변 필터에서는 주파수를 가변 하고자 할 경우에 서로 다른 주파수 선택을 위한 동일한 구조의 필터를 병렬로 여러 단 접속하거나 또는 필터의 구조를 변경하여 새로운 타입의 필터를 재 설계해야 한다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional variable filter. In the conventional variable filter shown in FIG. 1, when a frequency is to be varied, a filter having the same structure for different frequency selection is connected in parallel or a structure of the filter. You must redesign the new type of filter by changing.
가령, 응용범위에 따라 3개의 주파수대역이 필요로 하는 경우, 예를 들어 8㎒, 18㎒ 및 27㎒의 대역을 처리하기 위해서는 3개의 스위치(SW1,SW2,SW3)와 3개의 다른 주파수선택 필터(F1,F2,F3)가 필요하게 된다. 그러나 이러한 필터 구조는 칩(Chip)상의 레이아웃(Layout) 면적이 증가하게 되고 이에 의해서 칩의 단가가 상승하는 결과를 초래하게 되는 등의 단점을 가지고 있는데, 이러한 단점을 해결하기 위해서 도 2에 도시된 필터가 제안된 바 있다.For example, if three frequency bands are required depending on the application range, for example, three switches (SW1, SW2, SW3) and three different frequency selective filters to handle the 8 MHz, 18 MHz and 27 MHz bands (F1, F2, F3) are required. However, such a filter structure has a disadvantage in that the layout area on the chip is increased, thereby resulting in an increase in the unit cost of the chip. Filters have been proposed.
도 2는 종래 선형 선택 필터의 블록도이다.2 is a block diagram of a conventional linear selection filter.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 선형 채널 선택 필터는 선택신호(VS)에 따라 제어전압(VC)을 결정하는 주파수조절부(20)와, 상기 주파수조절부(20)의 제어전압(VC)에 따라 선형적으로 가변되는 레지스턴스(RGM)를 제공하는 GM 전류셀부(21) 와, 상기 GM 전류셀부(21)에 연결하여 커패시턴스(C)를 제공하는 커패시터 회로부(22)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the linear channel selection filter according to the present invention includes a
도 3은 도 2의 등가회로도로서, 도 3에 도시된 등가회로에서, R은 상기 GM 전류셀부(21)에 의해 결정되고, C는 커패시터 회로부(22)에 의해 결정되며, 이에 따라 도 2의 선형 선택필터는 RC 필터로 동작한다.FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2, in which the R circuit is determined by the GM
도 4는 도 2의 주파수 조절부의 회로도이다.4 is a circuit diagram of the frequency adjusting unit of FIG. 2.
도 4를 참조하면, 상기 주파수조절부(40)는 D/A 컨버터를 적용할 수 있는데, 일 예로, 기준전압(Vref)과 접지사이에 복수의 저항 소자를 포함하는 저항 회로부(41)와, 상기 복수의 스위칭 신호(VS1-VS4)에 따라 상기 저항 회로부(41)의 저항 소자를 각각 선택하기 위한 복수의 스위치 소자(SW1-SW4)를 갖는 스위치 회로부(42)와, 상기 스위치 회로부(42)에 의해 선택된 상기 저항 회로부(41)의 저항소자에 의해 결정되는 저항값(RSW)에 따라 제어전압(VC)을 생성하는 전압 생성부(43)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
상기 주파수 조절부(20)의 저항 회로부(21)는 기준전압(-Vref)에서 접지 사이에 직렬로 연결한 복수의 저항 소자(R11-R14)를 포함하고, 상기 복수의 저항 소자(R11-R14)들 간의 접속점에 일단을 연결한 복수의 저항(R21-R24)을 포함하며, 또 한, 상기 스위치 회로부(22)는 상기 복수의 저항(R21-R24) 각각의 타단과 접지와의 전기적인 접속을 스위칭하는 복수의 스위칭 소자(SW1-SW4)를 포함할 수 있는데, 상기 복수의 스위칭 소자(SW1-SW4)는 상기 복수의 스위칭 신호(VS1-VS4)에 의해 제어된다.The
상기 전압 생성부(23)는 상기 복수의 저항(R21-R24) 각각의 타단을 공통으로 연결한 반전단자와, 접지로 연결한 비반전단자와, 상기 반전단자에 피드백 저항소자(RF)를 통해 연결한 출력단자를 갖고, 상기 스위치 회로부(22)에 의해 결정되는 상기 저항회로부(21)의 저항치(RSW)와 상기 피드백 저항 소자(RF)와의 비율에 따른 제어전압을 생성하는 연산증폭기(OP)를 포함할 수 있다.The
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 필터에서는, 선형 튜닝을 위해 주파수 조절부로 D/A 컨버터를 이용하는데, 이러한 D/A 컨버터가 추가되는 경우, 전체 칩(CHIP)면적에 많은 부분을 할애하게 되는 문제점이 있고, 또한 전류의 소모도 증가하게 되는 문제점이 있다.However, in the conventional filter as described above, a D / A converter is used as the frequency control unit for linear tuning. When such a D / A converter is added, a large portion of the chip area is devoted. There is also a problem that the consumption of current also increases.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 집적회로로 구현하기에 적합한 GM 전류셀을 이용하고, 간단하면서 저소비전력형으로 GM을 제어할 수 있도록 구현함으로서, GM 전류셀을 이용하여 집적회로로 구현할 수 있어 면적에 대한 손실(Loss)을 줄일 수 있고, 가중 BCD코드를 이용하여 GM조절을 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 따라 전력소비를 줄일 수 있는 가중 BCD코를 이용한 선형 선택 필터를 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and its object is to use a GM current cell suitable for an integrated circuit, and to implement a GM current cell by controlling GM in a simple and low power consumption type. It can be implemented as an integrated circuit to reduce the loss of the area (Loss), the GM control can be easily performed by using a weighted BCD code, and accordingly linear with a weighted BCD nose that can reduce power consumption To provide a selection filter.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 가중 BCD코를 이용한 선형 선택 필터는In order to achieve the above object of the present invention, the linear selection filter using the weighted BCD nose of the present invention is
집적회로로 구현하기 적합한 레지스턴스(R) 및 커패시턴스(C)로 이루어진 선형 선택 필터에 있어서,In the linear selection filter consisting of resistance (R) and capacitance (C) suitable for implementation in an integrated circuit,
신호를 입력받기 위한 신호 입력단에 연결된 게이트단과, 신호를 출력하기 위한 신호출력단 연결된 드레인단, 그리고, 전류원을 통해 접지된 소오스단을 갖는 2개의 차동 MOS 트랜지스터로 이루어진 입출력 회로부;An input / output circuit unit comprising two differential MOS transistors having a gate terminal connected to a signal input terminal for receiving a signal, a drain terminal connected to a signal output terminal for outputting a signal, and a source terminal grounded through a current source;
주파수 선택을 위한 스위칭신호를 제공하는 스위칭 제어부;A switching controller for providing a switching signal for frequency selection;
동작에 필요한 전압을 공급하는 GM 제어부;A GM control unit supplying a voltage required for operation;
상기 입출력회로부의 차동 MOS 트랜지스터의 소오스단 사이에 병렬로 접속되고, 상기 GM 제어부의 전압에 게이트 공통으로 접속되며, 서로 다른 레지스턴스를 갖는 복수의 MOS 트랜지스터를 포함하고, 스위칭 동작에 따라 가변되는 레지스턴스(RGM)를 제공하는 GM 가변부;A plurality of MOS transistors connected in parallel between the source terminals of the differential MOS transistors of the input / output circuit unit, connected in common to the voltages of the GM control unit, and having a different resistance and varying according to a switching operation. GM variable unit for providing RGM);
상기 GM 가변부의 복수의 MOS 트랜지스터의 소스단 및 드레인단에 각각 설치되고, 상기 스위칭 제어부의 스위칭신호에 따라 온/오프 스위칭되는 복수의 스위치 소자를 포함하는 스위칭부; 및A switching unit which is provided at source and drain terminals of the plurality of MOS transistors of the GM variable unit, and includes a plurality of switch elements that are switched on / off according to a switching signal of the switching controller; And
상기 입출력 회로부의 출력단에 연결되어 커패시턴스를 제공하는 커패시터 회로부를 구비하며,A capacitor circuit part connected to an output terminal of the input / output circuit part to provide a capacitance;
이러한 구성에서, 상기 스위칭부의 스위칭 동작에 따라 선형적으로 가변되는 레지스턴스를 제공하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.In this configuration, it is characterized in that it is made to provide a resistance that is linearly changed according to the switching operation of the switching unit.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 5는 본 발명에 따른 선형 선택 필터의 구성도이다.5 is a block diagram of a linear selection filter according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 가중 BCD코를 이용한 선형 선택 필터는 집적회로로 구현하기 적합한 레지스턴스(R) 및 커패시턴스(C)로 이루어진 선형 선택 필터로서, 이는 신호를 입력받기 위한 신호 입력단에 연결된 게이트단과, 신호를 출력하기 위한 신호출력단 연결된 드레인단, 그리고, 전류원을 통해 접지된 소오스단을 갖는 2개의 차동 MOS 트랜지스터(M11,M12)로 이루어진 입출력 회로부(51)와, 주파수 선택을 위한 스위칭신호를 제공하는 스위칭 제어부(52)와, 동작에 필요한 전압을 공급하는 GM 제어부(53)와, 상기 입출력회로부(51)의 차동 MOS 트랜지스터(M11,M12)의 소오스단 사이에 병렬로 접속되고, 상기 GM 제어부(53)의 전압에 게이트 공통으로 접속되며, 서로 다른 레지스턴스(RGM)를 갖는 복수의 MOS 트랜지스터(M21-M25)로 이루어진 GM 가변부(54)와, 상기 GM 가변부(54)의 복수의 MOS 트랜지스터(M21-M25)의 소스단 및 드레인단에 각각 설치되고, 상기 스위칭 제어부(52)의 스위칭신호에 따라 온/오프 스위칭되는 복수의 스위치 소자(SW1A-SW5A,SW1B-SW5B)를 포함하는 스위칭부(55)와, 상기 입출력 회로부(51)의 출력단에 연결되어 커패시턴스(C)를 제공하는 커패시터 회로부(56)를 포함한다.Referring to FIG. 5, a linear selection filter using a weighted BCD nose according to the present invention is a linear selection filter having a resistance (R) and a capacitance (C) suitable for implementing as an integrated circuit, which is connected to a signal input terminal for receiving a signal. I /
이와 같이 구성된 본 발명의 필터에서는, 상기 스위칭부의 스위칭 동작에 따라 선형적으로 가변되는 레지스턴스(RGM)를 제공하도록 이루어진다.In the filter of the present invention configured as described above, it is made to provide a resistance (RGM) that varies linearly according to the switching operation of the switching unit.
상기 입출력 회로부(51)는 전원(Vcc)단에 드레인단을 연결하고, 차동 입력전압(Vin)단중의 하나의 입력단에 연결한 게이트단을 포함하는 제1 MOS 트랜지스터(M11)와, 상기 제1 MOS 트랜지스터(M11)의 소스단과 접지사이에 연결한 제1 전류원(CS11)과, 전원(Vcc)단에 드레인단을 연결하고, 차동 입력전압(Vin)단중 다른 하나에 연결한 게이트단을 포함하는 제2 MOS 트랜지스터(M12)와, 상기 제2 MOS 트랜지스터(M12)의 소스단과 접지사이에 연결한 제2 전류원(CS12)을 포함한다.The input /
상기 GM 가변부(54)는 상기 제1 MOS 트랜지스터(M11)의 소스단에 연결한 드레인단과, 상기 제2 MOS 트랜지스터(M12)의 소스단에 연결한 소스단과, 상기 GM 제어부(53)의 제어전압(VC)단에 연결한 게이트단을 갖는 MOS 트랜지스터를 복수개 포함하고, 상기 복수의 MOS 트랜지스터 각각은 상기 GM 제어부(53)의 제어전압(VC)에 따라 상기 드레인단과 소스단 사이에서 서로 다른 레지스턴스(RGM)를 갖는다.The
전술한 본 발명의 필터에서, 상기 입출력 회로부와 GM 가변부가 GM 전류셀을 형성하는데, 이때, 본 발명의 필터는 제어전압에 따라 동작하고, 스위칭에 의해 MOS 트랜지스터가 선택되며, 이 선택된 MOS 트랜지스터의 레지스턴스(RGM)의 등가 합저항이 형성된다. 여기서, 상기 스위칭 동작은 BCD 코드로 이루어진 스위칭 신호에 의해 제어된다. 그리고, 상기 BCD 코드는 각 서로 다른 코드값에 따라 복수의 스위칭 트랜지스터를 서로 다른 상태로 스위칭시킬 수 있고, 이에 따라 각 MOS 트랜지스터에 흐르는 전류가 조절된다. 이때, 본 발명에서 가변도는 것을 고려하여, 상기 BCD 코드를 가중 BCD코드라 하는 경우, 이에 대응되는 전류를 가중전류라 한다.In the above-described filter of the present invention, the input / output circuit portion and the GM variable portion form a GM current cell. In this case, the filter of the present invention operates according to a control voltage, and a MOS transistor is selected by switching. An equivalent sum resistance of the resistance RGM is formed. Here, the switching operation is controlled by a switching signal consisting of a BCD code. In addition, the BCD code may switch the plurality of switching transistors to different states according to different code values, and accordingly, the current flowing through each MOS transistor is adjusted. At this time, in consideration of the variable degree in the present invention, when the BCD code is a weighted BCD code, the current corresponding thereto is referred to as a weighted current.
상기 GM 가변부(54)는 상기 스위칭부(55)에 의해 복수의 MOS 트랜지스터중 하나 이상의 MOS 트랜지스터가 선택되도록 이루어진다.The
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 집적회로로 구현하기에 적합한 GM 전류셀을 이용하고, 간단하면서 저소비전력형으로 GM을 제어할 수 있도록 구현함으로서, GM 전류셀을 이용하여 집적회로로 구현할 수 있어 면적에 대한 손실(Loss)을 줄일 수 있고, 가중 BCD코드를 이용하여 GM조절을 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 따라 전력소비를 줄일 수 있는 것으로서, 이에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.According to the present invention, a GM current cell suitable for an integrated circuit is implemented, and a simple and low power consumption can be implemented to control the GM. Thus, the present invention can be implemented as an integrated circuit using a GM current cell. ), And the GM control can be easily performed using the weighted BCD code, thereby reducing the power consumption, which will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
도 5를 참조하면, 본 발명의 필터에서, 입출력 회로부(51)는 차동 MOS 트랜 지스터(M11,M12)의 게이트로 입력신호를 입력받아서, 상기 차동 MOS 트랜지스터(M11,M12)의 드레인에 연결된 출력단으로 출력하는데, 이때, 본 발명의 GM 가변부(54)에서 스위칭 제어부(52)의 스위칭 제어신호에 따라 서로 다른 GM으로 조절되어 결국 서로 다른 레지스턴스가 제공된다.Referring to FIG. 5, in the filter of the present invention, the input /
상기 스위칭 제어부(52)는 주파수 선택을 위한 스위칭신호를 제공하는데, 상기 스위칭 신호는 GM 가변부(54)에 포함된 MOS 트랜지스터의 개수에 대응하여 BCD 코드로 이루어지는데, 예를 들어, 상기 GM 가변부(54)에 5개의 MOS 트랜지스터가 포함되어 있는 경우에는 상기 스위칭 신호는 5비트의 BCD 코드로 이루어질 수 있다. The switching
구체적으로 설명하면, 본 발명의 스위칭 신호는 BCD코드로 이루어질 수 있는데, 이 경우, BCD코드의 비트수는 당연히 제어대상인 스위칭부(55)의 스위치 수에 대응되고, 또한 상기 스위칭부(55)의 스위치 수는 GM 가변부(54)에 포함된 스위칭될 MOS 트랜지스터의 수에 대응되므로, 결국 상기 BCD코드의 비트수는 상기 GM 가변부(54)에 포함된 스위칭될 MOS 트랜지스터의 수에 해당된다. Specifically, the switching signal of the present invention may be formed of a BCD code. In this case, the number of bits of the BCD code corresponds to the number of switches of the switching
예를 들어, 상기 GM 가변부(54)에 포함된 스위칭될 MOS 트랜지스터 1개에는 양측에 1개씩, 즉 2개의 스위치가 필요하고, 1개의 MOS 트랜지스터의 양측 스위치는 1비트의 상태, 즉 "1" 또는 '0'에 의해 서로 동기되어 스위칭 동작되어야 한다.For example, one MOS transistor to be switched in the
또한, 상기 GM 가변부(54)가 스위칭되지 않는 MOS 트랜지스터를 포함하는 경우에는, 스위칭의 대상이 되는 MOS 트랜지스터의 개수에 대응하여 상기 스위칭 신호의 비트가 결정될 수 있다.In addition, when the
이러한 동작 과정을 통해서, BCD 코드로 이루어지는 스위칭신호로 이용하여, 상기 스위칭 제어부(52)는 상기 GM 가변부(54)에 포함된 복수의 MOS 트랜지터중 임의의 개수의 MOS 트랜지스터를 선택할 수 있다. 이 경우, 상기 선택된 MOS 트랜지스터의 게이트에는 GM 제어부(53)에 의한 GM 전압이 공급되어, 상기 선택된 MOS 트랜지스터가 동작상태가 된다.Through such an operation process, the switching
즉, 상기 복수의 MOS 트랜지스터의 조합에 따라, 여러 경우의 레지스턴스를 제공할 수 있는데, 상기 GM 가변부(54)에 포함된 복수의 MOS 트랜지스터중, 상기 스위칭 제어부(52)의 스위칭 신호에 의해서 스위칭부가 동작하여, 임의의 MOS 트랜지스터가 선택되고, 이후, 본 발명의 GM 제어부(53)가 선택된 MOS 트랜지스터의 게이트에 전압을 인가하면, 선택된 MOS 트랜지스터에 전류가 흐르게 되고, 이 경우, 상기 선택된 MOS 트랜지스터는 사전에 결정된 레지스턴스를 제공하게 된다.That is, in accordance with the combination of the plurality of MOS transistors, resistance in various cases can be provided. Among the plurality of MOS transistors included in the
이때, 상기 GM 가변부(54)에 포함된 복수의 MOSS 트랜지스터 각각은 동작시에 사전에 결정된 내부 레지스턴스를 제공하는데, 예를 들어, 5개의 MOS 트랜지스터를 포함하는 경우, 가장 기준이 되는 레지스턴스를 'GM'이라고 하면, 5개의 MOS 트랜지스터가 각각 '1×GM','2×GM', '4×GM', '8×GM' 및 '16×GM'등으로 설정되는 경우에, 선택되는 MOS 트랜지스터는 사전에 설정된 레지스턴스를 제공하게 된다.In this case, each of the plurality of MOSS transistors included in the
구체적인 예로서, 상기 스위칭신호(b0-b4)가 '10000'일 경우에는, 상기 스위칭부(55)중 상기 GM 가변부(54)의 제1 MOS 트랜지스터(M21)의 양측 스위치가 '온'되고, 그 외 나머지 스위치는 모두 오프된다. 이때, 상기 제1 MOS 트랜지스터(M21)는 'GM'으로 설정되어 있으면, 상기 GM 가변부(54)에서 결정되는 레지스턴스는 'GM'이 된다. 또 다른 예로서, 상기 스위칭신호(b0-b4)가 '00110'일 경우에는, 상기 스위칭부(55)중 상기 GM 가변부(54)의 제3 및 제4 MOS 트랜지스터(M23,M24)의 양측 스위치가 '온'되고, 그 외 나머지 스위치는 모두 오프된다. 이때, 상기 제3 및 제4 MOS 트랜지스터(M23.M24)는 '4×GM' 및 '8×GM'으로 설정되어 있으면, 상기 GM 가변부(54)에서 결정되는 레지스턴스는 '4×GM'와 '8×GM'의 등가 합저항이 된다.As a specific example, when the switching signals b0-b4 are '10000', both switches of the first MOS transistor M21 of the
도 5에 도시한 바와 같이, 외부 5비트의 제어비트로 필터의 주파수를 조절하기 위해서는 각 제어 비트에 해당하는 MOS 트랜지스터에 비트의 가중치 값에 비례하는 MOS 트랜지스터의 폭크기(width size)를 갖도록 해주면 된다. 예를 들어, 5비트의 경우, MOS 트랜지스터의 폭크기의 비를, "1:2:4:8:16"으로 하면, 제어비트에 따라서 전류 역시 선형적으로 선택되게 된다. As shown in FIG. 5, in order to control the frequency of the filter with an external 5-bit control bit, the MOS transistor corresponding to each control bit may have a width size of the MOS transistor proportional to the weight value of the bit. . For example, in the case of 5 bits, if the ratio of the width sizes of the MOS transistors is "1: 2: 4: 8: 16", the current is also linearly selected according to the control bit.
전술한 과정을 통해서, 본 발명의 상기 GM 가변부(54)에서 레지스턴스(R)가 결정되면, 이 레지스턴스는 본 발명의 커패시터 회로부(56)에 의한 커패시턴스(C)와 함께 RC 필터로 동작하게 되고, 이러한 RC 필터에 의해서 원하는 주파수가 선택되는데, 이러한 주파수 선택 특성은 도 6에 도시한 바와 같이 선형적으로 가변될 수 있음을 알 수 있다.Through the above-described process, when the resistance R is determined in the
도 6은 본 발명에 따른 선형 필터의 튜닝 그래프이다.6 is a tuning graph of a linear filter according to the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 필터에서는, 결국 종래의 D/A 컨버터로 조절되던 전류가 D/A 컨버터를 사용하지 않고, 외부 제어비트에 의한 선형 제어가 이루어지며, 이에 따라 도 6에 도시한 바와 같이 필터가 선형적인 선택특성을 갖게 된다.Referring to FIG. 6, in the filter of the present invention, the current controlled by the conventional D / A converter does not use the D / A converter, and linear control is performed by an external control bit. As one can see, the filter has a linear selectivity.
전술한 바와 같은 본 발명에서는, BCD에 의해 선택되는 MOS 트랜지스터로 이루어진 전류셀은 종래에 D/A 컨버터를 이용하는 필터에 비해 매우 적은 면적에 구현이 가능하며, 전류 소모 역시 적게 소모되는 장점이 있다. In the present invention as described above, the current cell consisting of the MOS transistor selected by the BCD can be implemented in a very small area than the conventional filter using a D / A converter, there is an advantage that the current consumption is also consumed less.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 집적회로로 구현하기에 적합한 GM 전류셀을 이용하고, 간단하면서 저소비전력형으로 GM을 제어할 수 있도록 구현함으로서, GM 전류셀을 이용하여 집적회로로 구현할 수 있어 면적에 대한 손실(Loss)을 줄일 수 있고, 가중 BCD코드를 이용하여 GM조절을 용이하게 수행할 수 있으며, 이에 따라 전력소비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention as described above, by using a GM current cell suitable for implementing an integrated circuit, and to implement a simple and low power consumption to control the GM, it can be implemented as an integrated circuit using a GM current cell Loss on the area can be reduced, and GM control can be easily performed using a weighted BCD code, thereby reducing power consumption.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하므로, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.Since the above description is only a description of specific embodiments of the present invention, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various changes and modifications of the configuration are possible from the above-described specific embodiments of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.
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- 2003-12-06 KR KR1020030088426A patent/KR100631833B1/en not_active IP Right Cessation
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