KR100954339B1

KR100954339B1 - 복소 영점을 사용한 능동-ｒｃ 다상 대역 여파기

Info

Publication number: KR100954339B1
Application number: KR1020080089061A
Authority: KR
Inventors: 유회준; 배준성
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-04-21
Also published as: KR20100030222A

Abstract

본 발명은 능동-RC 다상 대역 여파기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 능동-RC 다상 대역 여파기는 I 입력신호를 입력받는 제1 고대역 필터, I 입력신호와 90도의 위상차를 갖는 Q 입력신호를 입력받는 제2 고대역 필터, I 입력신호를 제2 고대역 필터의 출력단에 전달하는 제1 교차 피드백부, Q 입력신호를 제1 고대역 필터의 출력단에 전달하는 제2 교차 피드백부, 제1 고대역 필터의 출력단에서 출력되는 제1 I 출력신호를 입력단으로 입력받는 제1 OP 앰프 및 제1 OP 앰프의 출력단에서 출력되는 제2 I 출력신호를 제1 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제1 자체 피드백부를 포함하는 제1 저대역 필터, 제2 고대역 필터의 출력단에서 출력되는 제1 Q 출력신호를 입력단으로 입력 받는 제2 OP 앰프 및 제2 OP 앰프의 출력단에서 출력되는 제2 Q 출력신호를 제2 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제2 자체 피드백부를 포함하는 제2 저대역 필터, 제2 I 출력신호를 제2 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제3 교차 피드백부 및 제2 Q 출력신호를 제1 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제4 교차 피드백부를 포함한다.

복소 필터, 복소 영점, 복소 극점, I/Q 신호, 대역통과 필터

Description

복소 영점을 사용한 능동-ＲＣ 다상 대역 여파기{ACTIVE-RC POLY PHASE BANDPASS FILTER USING COMPLEX ZERO}

본 발명은 능동-RC 다상 대역 여파기에 관한 것이다.

낮은 중간주파수 헤테로다인(heterodyne) 수신기 구조는 반송파를 기저 대역에 가까운 중간 주파수로 감소시켜 RF 신호를 감지하는 방식으로 무선 호출, 블루투스 및 GPS 등 대다수의 무선 디지털 통신 장치에서 널리 사용되고 있다. 직접 변환 방식의 수신기 구조에서 나타나는 직류 오프셋 및 플릭커(flicker) 잡음 문제를 해결하면서 영상 주파수 성분만 잘 제거할 수 있다면 칩 외부에 다른 소자를 사용할 필요가 없기 때문에 집적도 또한 높게 가져갈 수 있는 장점이 있다. 따라서 낮은 중간주파수 헤테로다인 수신기 구조에서 영상 주파수 성분을 제거하는 것은 매우 중요하다. 일반적으로 영상 주파수 성분은 주파수 하향 변환 시 나타나며, 다상 대역 여파기를 통해 하향 변환된 신호의 채널을 선택하는 것과 동시에 제거 된다.

다상 여파기를 구현하는 방식은 I(In-Phase) 신호와 I 신호를 π/2 위상을 앞서는 Q(Quadrature-Phase) 신호를 사용하고, 서로 피드백 경로를 형성하여 영상 주파수 성분을 제거하는 방식이다. 다상 여파기는 복소 여파기라고도 지칭하며 이 는 여파기의 전달 함수의 극점 혹은 영점이 복소수이기 때문이다. 실 여파기의 경우에는 전달 함수의 극점 혹은 영점이 복소 평면상에서 실수축에 대칭이므로, 2차 여파기와 1차 여파기로 구성할 경우 임의의 차수를 가진 여파기에 대해 전달 함수의 영점 혹은 극점은 실수가 되게 구현을 할 수 있게 된다. 따라서 양의 주파수 영역과 음의 주파수 영역에서 전달 함수 응답은 같아지게 된다. 반면에, 복소 여파기의 전달 함수의 극점 혹은 영점은 복소 평면상에서 실수 축에 대칭이 되지 않으므로 원하는 주파수의 신호는 통과시키고 음의 주파수 영역에서 원하지 않는 영상 주파수 신호는 감쇄 시킬 수가 있다.

그러나, 기존의 다상 여파기를 구현하는 방식은 복소 극점만을 이용하기 때문에 원하는 채널 선택성과 영상 주파수 제거비를 얻기 위해서는 여파기의 차수를 그 만큼 높여야 한다. 이는 곧 여파기의 전력 소모로 이어지게 된다. 따라서 여파기의 차수를 높이지 않고도 높은 채널 선택성과 영상 주파수 제거비를 얻을 수 있는 방식이 요구된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 복소 극점뿐만 아니라 복소 영점을 사용하여 전력소모를 감소시킴과 동시에 높은 채널 선택성과 영상 주파수 제거비를 얻을 수 있는 다상 대역 여파기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 능동-RC 다상 대역 여파기는 I 입력신호를 입력받는 제1 고 대역 필터, I 입력신호와 90도의 위상차를 갖는 Q 입력신호를 입력받는 제2 고대역 필터, I 입력신호를 제2 고대역 필터의 출력단에 전달하는 제1 교차 피드백부, Q 입력신호를 제1 고대역 필터의 출력단에 전달하는 제2 교차 피드백부, 제1 고대역 필터의 출력단에서 출력되는 제1 I 출력신호를 입력단으로 입력받는 제1 OP 앰프 및 제1 OP 앰프의 출력단에서 출력되는 제2 I 출력신호를 제1 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제1 자체 피드백부를 포함하는 제1 저대역 필터, 제2 고대역 필터의 출력단에서 출력되는 제1 Q 출력신호를 입력단으로 입력 받는 제2 OP 앰프 및 제2 OP 앰프의 출력단에서 출력되는 제2 Q 출력신호를 제2 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제2 자체 피드백부를 포함하는 제2 저대역 필터, 제2 I 출력신호를 제2 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제3 교차 피드백부 및 제2 Q 출력신호를 제1 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제4 교차 피드백부를 포함한다.

제1 고대역 필터 및 제2 고대역 필터는 각각 기설정된 값의 커패시터를 포함하고,

제1 교차 피드백부 및 제2 교차 피드백부는 각각 기설정된 값의 저항을 포함하는 것이 바람직하다.

제1 자체 피드백부 및 제2 자체 피드백부는 각각 기설정된 값의 저항 및 커패시터를 포함하고,

제3 교차 피드백부 및 제4 교차 피드백부는 각각 기설정된 값의 저항을 포함하고,

제1 자체 피드백부 및 제2 자체 피드백부에 포함된 저항 및 커패시터는 서로 병렬 연결된 것이 바람직하다.

제1 OP 앰프 및 제2 OP 앰프는 각각 차동 입력단과 차동 출력단을 포함하는 완전 차동 연산증폭기인 것이 바람직하다.

완전 차동 연산증폭기는,

소오스 단이 차등 출력단과 각각 접속된 모스트랜지스터로 이루어진 제1 소오스 팔로워 및 제2 소오스 팔로워 및 차등 출력단 사이에 접속되고, 공통 모드(common mode)를 설정해주기 위한 저항을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다상 대역 여파기는 복소 극점과 복소 영점을 이용함으로써, 동일한 차수를 갖는 기존의 다상 대역 여파기에 비해 추가의 전력 소모 없이 채널 선택성과 영상 주파수 제거비를 개선 시킬 수 있다.

이하에는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 능동-RC 다상 대역 여파기에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 능동-RC 다상 대역 여파기의 상태도를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1의 상태도를 참조하여 본 발명에 따른 다상 대역 여파기의 상태도에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다상 대역 여파기의 신호경로는 복소 영점을 생성하기 위한 피드포워드 경로(Feedforward Path)와 복소 극점을 생성하기 위 한 피드백 경로(Feedback Path)로 나눌 수 있다.

다상 대역 여파기의 최종 전달 함수 H(s)는 피드포워드 경로와 피드백 경로가 캐스케이드(cascade) 형태로 연결되어 있으므로, 피드포워드 경로의 전달 함수 Hff(s)와 피드백 경로의 전달 함수 Hfb(s)의 두 곱으로 표현된다. 따라서, 다상 대역 여파기의 최종 전달 함수 H(s)를 구하기 위해서는 먼저 피드포워드 경로의 전달 함수 Hff(s)와 피드백 경로의 전달 함수 Hfb(s)를 각각 나누어 생각해 볼 필요가 있다.

1) 피드포워드 경로

도 1의 피드포워드 경로에서 c는 상수이며, s는 시간영역에서 주파수 영역으로 라플라스 변환(Laplace transform)을 통해 얻어진 변수를 의미한다. 여기서, 변수 s는 주파수 영역에서 jw로 나타낼 수 있으며, w는 각속도를 의미한다. x1은 I(in-phase) 신호, x2는 Q(quadrature-phase) 신호를 의미한다. x1f는 피드포워드 경로를 통해 생성된 I 신호, x2f는 피드포워드 경로를 통해 생성된 Q 신호를 의미한다. 입력 X(s)가 s와 c로 이루어진 상태도를 지나게 되면 Q 신호가 I 신호를 90도 앞서기 때문에, 출력 Xf(s)는 X1f(s)와 jX2f(s)의 합으로 표현할 수 있다. 복소 영점을 생성하기 위한 피드포워드 경로의 각 전달 함수는 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

먼저, 도1 에 도시된 상태도에서 피드포워드 경로의 전달 함수 Hff(s)의 입력은 x1과 x2가 되고, 출력은 x1f와 x2f가 된다. (1)에서 H11ff(s)는 x1이 입력되고 x2가 입력되지 않았을 때, 출력이x1f가 되는 경우에 대한 전달 함수를 의미한다. (2)에서 H12ff(s)는 x1이 입력되고 x2가 입력되지 않았을 때, 출력이 x2f가 되는 경우에 대한 전달 함수를 의미한다. (3)에서 H21ff(s)는 x2가 입력되고 x1이 입력되지 않을 때, 출력이 x1f가 되는 경우에 대한 전달 함수를 의미한다. (4)에서 H22ff(s)는 x2가 입력되고 x1이 입력되지 않았을 때, 출력이 x2f가 되는 경우에 대한 전달 함수를 의미한다.

다음, 전술한 바와 같이 피드포워드 경로의 출력 Xf(s)를 X1f(s)와 jX2f(s)에 대하여 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

수학식 2와 같이 피드포워드 경로의 출력 Xf(s)에 따라 피드포워드 경로의 전달 함수 Hff(s)는 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, 다상 대역 여파기는 도 1의 피드포워드 경로를 통해 영점이 jc의 복소수 값을 갖는 전달 함수를 얻을 수 있다.

2) 피드백 경로

도 1의 피드백 경로를 참조하면, a와 b는 상수이며, 1/s는 시간영역에서 주파수 영역으로 라플라스 변환을 통해 얻어진 변수를 의미한다. 피드백 경로에서 입력은 x1f과 x2f이고, 출력은 y1과 y2가 된다. 복소 극점을 생성하기 위한 피드백 경로의 각 전달 함수는 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

(5)에서 H11fb(s)는 입력이 x1f이고, 출력이 y1인 경우에 대한 전달 함수이다. H12fb(s)는 입력이 x1f이고, 출력이 y2인 경우에 대한 전달 함수이다. H21fb(s)는 입력이 x2f이고, 출력이 y1인 경우에 대한 전달 함수이다. H22fb(s)는 입력이 x2f이고, 출력이 y2인 경우에 대한 전달 함수이다. 피드백 경로의 출력 Y(s)는 Y1(s)와 jY(s)의 합으로 표현할 수 있다. 따라서, 피드백 경로의 각 전달 함수를 이용하여 출력 Y(s)는 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, 피드백 경로의 전달 함수 Hfb(s)는 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

최종 전달 함수 H(s)는 피드포워드 경로와 피드백 경로가 캐스케이드 형태로 연결되어 있으므로, 피드포워드 경로의 전달 함수 Hff(s)와 피드백 경로의 전달 함수 Hfb(s)의 두 곱으로 표현될 수있다. 따라서 다상 대역 여파기의 최종 전달 함수 H(s)를 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

이에 따라, 다상 대역 여파기는 피드포워드 경로와 피드백 경로를 통해 영점이 jc의 복소수 값과 극점이 -a+jb인 복소수 값을 갖는 전달 함수 H(s)를 얻게 된다.

도 2는 도 1에서 도시된 다상 대역 여파기의 상태도를 구현한 복소 영점과 복수 극점을 생성하는 본 발명에 따른 다상 대역 여파기의 회로도를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 능동-RC 다상 대역 여파기는 도 1의 피드포워드 경로에 해당하는 제1 고대역 필터(110), 제2 고대역 필터(120), 제1 교차 피드백부(130) 및 제2 교차 피드백부(140)를 포함한다.

제1 고대역 필터(110)는 I 입력신호(Vinp_I, Vinn_I)를 입력 받고, 제2 고대 역 필터(120)는 Q 입력신호(Vinp_Q, Vinn_Q)를 입력 받는다. 일반적으로 다상 대역 여파기의 입력신호는 4개의 독립적인 신호의 벡터를 의미하는 폴리페이즈 신호이며, 본 발명에서는 I 입력신호(Vinp_I, Vinn_I)와 Q 입력신호(Vinp_Q, Vinn_Q)가 이에 해당된다. 제1 고대역 필터(110)와 제2 고대역 필터(120)는 기설정된 커패시턴스 값을 갖는 커패시터 소자를 이용하여 구현된다. 커패시터 소자는 리엑턴스(reactance)소자로서, C로 표현되는 커패시턴스를 갖게 되면 그 임피던스는 1/sC가 된다. 따라서 제1 고대역 필터(110)와 제2 고대역 필터(120)는 커패시터 소자를 이용하여 도 1의 상태도에 도시된 s라는 변수로 표현 될 수 있다.

제1 교차 피드백부(130)는 I 입력신호를 제2 고대역 필터(120)의 출력단에 전달한다. 제2 교차 피드백부(140)는 Q 입력신호를 제1 고대역 필터(110)의 출력단에 전달한다. 제1 교차 피드백부(130)와 제2 교차 피드백부(140)는 기설정된 레지스턴스 값을 갖는 저항 소자를 이용하여 구현된다. 일반적으로 저항 소자는 그 임피던스가 R로 표현되며, 도 1의 상태도에 도시된 일반 상수 값 c를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 능동-RC 다상 대역 여파기는 도1의 피드백 경로에 해당하는 제1 저대역 필터(150), 제2 저대역 필터(160), 제3 교차 피드백부(170) 및 제4 교차 피드백부(180)를 포함한다.

제1 저대역 필터(150)는 제1 고대역 필터(110)의 출력단에서 출력되는 제1 I 출력신호(Voutp_I_1, Voutn_I_1)를 입력단(+, -)으로 입력 받는 제1 OP 앰프(153) 및 제1 OP 앰프(153)의 출력단(-, +)에서 출력되는 제2 I 출력신호(Voutp_I_2, Voutn_I_2)를 제1 OP 앰프의 입력단(+, -)에 전달하는 제1 자체 피드백부(150)를 포함한다.

제2 저대역 필터(160)는 제2 고대역 필터(120)의 출력단에서 출력되는 제1 Q 출력신호(Voutp_Q_1, Voutn_Q_1)를 입력단(+, -)으로 입력 받는 제2 OP 앰프(163) 및 제2 OP 앰프(163)의 출력단(-, +)에서 출력되는 제2 Q 출력신호(Voutp_Q_2, Voutn_Q_2)를 제2 OP 앰프(163)의 입력단(+, -)에 전달하는 제2 자체 피드백부(160)를 포함한다.

제1 OP 앰프(153)와 제2 OP 앰프(163)로는 각각 차동 입력단(+, -)과 차동 출력단(-, +)을 포함하는 완전 차동 연산증폭기(Fully differential operation amplifier)를 사용할 수 있다. 제1 자체 피드백부(155) 및 제2 자체 피드백부(165)는 기설정된 값을 갖는 저항 및 커패시터 소자를 각각 포함한다. 여기서, 제1 자체 피드백부(155) 및 제2 자체 피드백부(165)는 서로 병렬 연결된다.

제1 저대역 필터(150)와 제2 저대역 필터(160)는 적분기의 구조로써, 도 1의 상태도에서 1/s변수를 각각 나타낸다.

제3 교차 피드백부(170)는 제2 I 출력신호(Voutp_I_2, Voutn_I_2)를 제2 OP 앰프(163)의 입력단(+, -)에 전달하고, 제4 교차 피드백부(180)는 제2 Q 출력신호(Voutp_Q_2, Voutn_Q_2)를 제1 OP 앰프(153)의 입력단(+, -)에 전달한다. 제3 교차 피드백부(170)와 제4 교차 피드백부(180)는 각각 기설정된 값을 갖는 저항 소자를 포함한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다상 대역 여파기의 최종 전달 함수 H(s)가 (s-jc)/(s+a-jb)일 경우, a, b 및 c 값은 하기의 수식과 같이 정의 할 수 있다.

수학식 8에서 R1은 도 2에 도시된 제1 교차 피드백부(130)와 제2 교차 피드백부(140)를 구성하는 저항 소자의 레지스턴스 값, R2는 제1 자체 피드백부(155)와 제2 자체 피드백부(165)에 구성된 저항 소자의 레지스턴스 값, R3은 제1 교차 피드백부(170)와 제2 교차 피드백부(180)를 구성하는 저항 소자의 레지스턴스 값을 의미한다. 또한, C1은 제1 고대역 필터(110)와 제2 고대역 필터(110)에 구성된 커패시터 소자의 커패시턴스 값, C2는 제1 자체 피드백부(155)와 제2 자체 피드백부(165)에 구성된 커패시터 소자의 커패시턴스 값을 의미한다.

도 3은 같은 차수를 갖는 여파기 시스템에서 복소 극점만을 사용한 기존의 다상 대역 여파기의 전달 함수와 복소 극점과 복소 영점을 사용한 본 발명의 다상 대역 여파기의 전달 함수를 나타낸 그래프이다.

도 3의 그래프는 같은 차수를 갖는 복소 필터들의 전달 함수를 각각 나타내고 있으며, 본 발명에서 제안된 방식이 기존의 방식보다 원하는 주파수 신호를 좀 더 샤프(sharp)하게 통과시키는 것을 보여주고 있다.

도 4b는 도 2의 제1 OP 앰프(153)와 제2 OP 앰프(163)로 사용된 완전 차동 연산증폭기의 내부 구성을 나타낸 회로도이며, 도 4a는 완전 차동 연산증폭기의 동작 점을 설정해 주기 위한 회로도이다.

도 4b의 IN_P와 IN_N은 완전 차동 연산증폭기의 차등 입력단, OUT_P와 OUT_N은 차등 출력단을 나타낸다. 완전 차동 연산증폭기 소오스 단이 차등 출력단(OUT_P, OUT_N)과 각각 접속된 모스트랜지스터로 이루어진 제1 및 제2 소오스 팔로워(410, 420) 및 차등 출력단(OUT_P, OUT_N) 사이에 접속되고 공통 모드를 설정해주기 위한 저항(R_com)을 포함한다. 도 4의 도면 부호 430은 공통 모드 설정을 위한 저항(R_com)을 포함하는 공통 모드 피드백(Common mode feedback)을 나타낸다.

연산 증폭기의 특성 중 하나는 출력 저항 값이 낮다는 것이다. 이러한 특성을 갖기 위해 제1 및 제2 소오스 팔로워(410, 420)에 구성된 모스트랜지스터의 소오스 쪽을 출력으로 한다. 완전 차동 연산 증폭기를 이용하는데 있어서, 차동 출력에 대해서 동일한 동작점이 설정되어야 하지만, 차동 출력 가운데 한 쪽 출력이 다른 한 쪽 출력을 제어할 수 없으므로 따로 공통 모드를 설정해 주어야 한다. 이를 위해 본 발명의 완전 차동 연산증폭기에서는 출력 저항 값을 낮게 함과 동시에 공통 모드를 설정해 주기 위해 제1 및 제2 소오스 팔로워(410, 420)의 출력에 저항(R_com)을 연결하여 공통 모드를 설정한다. 즉, 공통 모드 피드백(430)을 설정해주기 위해서 차등 출력단(OUT_P, OUT_N)인 제1 및 제2 소오스 팔로워(410, 420)의 소오스 측에 저항(R_com)을 연결하여 차동 신호를 제거하고 남은 공통 모드 신호를 M3과 M4의 게이트에 입력시켜줌으로써 특정 동작점이 잘 잡히도록 할 수 있다. 소오스 팔로워는 기본적으로 낮은 출력 저항을 내보내고, 버퍼로서 사용되어야 하므로 그 전력 소모도 다른 회로에 비해 큰 편이지만, 본 발명의 다상 대역 여파기의 구현 시 함께 사용되어 전력 소모를 줄일 수 있다.

일반적으로 여파기의 차수가 높아지게 되면 전력소모도 증가하게 된다. 여파기의 차수를 높여 여파기를 구현하는 이유는 원하는 필터의 특성을 얻기 위해서이다. 따라서 차수를 높이면 원하는 신호만을 더욱 잘 통과 시키고, 원하지 않은 신호는 더욱 잘 제거 될 수 있다. 본 발명의 다상 대역 여파기에서와 같이 복소 극점뿐만 아니라 복소 영점을 사용하면 기존과 동일한 차수로 구현된 여파기와 비교하여 신호의 필터링 정도가 더 좋아지게 된다. 즉, 본 발명의 다상 대역 여파기는 기존의 여파기에 비해 더 낮은 차수로 구현되더라도 기존의 높은 차수로 구현된 여파기의 효과를 얻게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 다상 대역 여파기는 기존의 복소 극점만을 사용한 방식보다 필터의 차수를 줄일 수 있어 그에 따른 전력 소모를 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 기존의 여파기와 동일한 차수로 구현될 경우, 추가 전력 소모 없이 채널 선택성과 영상 주파수 제거비를 개선 시킬 수 있다.

이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 다상 대역 여파기의 상태도를 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 상태도를 연산 증폭기, 저항 및 커패시터를 이용하여 구현한 다상 대역 여파기를 나타낸 회로도.

도 3은 동일한 차수에 대한 여파기 시스템의 경우, 복소 극점만을 사용한 기존의 다상 대역 여파기의 전달 함수와 복소 극점과 복소 영점을 사용한 본 발명의 다상 대역 여파기의 전달 함수를 나타낸 그래프.

도 4는 도2의 OP 앰프로 사용되는 완전 차동 연산증폭기를 내부 구성을 나타낸 회로도.

******** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ********

110: 제1 저대역 필터

120: 제2 저대역 필터

130: 제1 교차 피드백부

140: 제2 교차 피드백부

153: 제1 OP 앰프

163: 제2 OP 앰프

155: 제1 자체 피드백부

165: 제2 자체 피드백부

170: 제3 교차 피드백부

180: 제4 교차 피드백부

Claims

I 입력신호를 입력받는 제1 고대역 필터;

상기 I 입력신호와 90도의 위상차를 갖는 Q 입력신호를 입력받는 제2 고대역 필터;

상기 I 입력신호를 상기 제2 고대역 필터의 출력단에 전달하는 제1 교차 피드백부;

상기 Q 입력신호를 상기 제1 고대역 필터의 출력단에 전달하는 제2 교차 피드백부;

상기 제1 고대역 필터의 출력단에서 출력되는 제1 I 출력신호를 입력단으로 입력받는 제1 OP 앰프 및 상기 제1 OP 앰프의 출력단에서 출력되는 제2 I 출력신호를 상기 제1 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제1 자체 피드백부를 포함하는 제1 저대역 필터;

상기 제2 고대역 필터의 출력단에서 출력되는 제1 Q 출력신호를 입력단으로 입력 받는 제2 OP 앰프 및 상기 제2 OP 앰프의 출력단에서 출력되는 제2 Q 출력신호를 상기 제2 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제2 자체 피드백부를 포함하는 제2 저대역 필터;

상기 제2 I 출력신호를 상기 제2 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제3 교차 피드백부; 및

상기 제2 Q 출력신호를 상기 제1 OP 앰프의 입력단에 전달하는 제4 교차 피 드백부를 포함하는, 능동-RC 다상 대역 여파기.
제1항에 있어서,

상기 제1 고대역 필터 및 상기 제2 고대역 필터는 각각 기설정된 값의 커패시터를 포함하고,

상기 제1 교차 피드백부 및 상기 제2 교차 피드백부는 각각 기설정된 값의 저항을 포함하는, 능동-RC 다상 대역 여파기.
제1항에 있어서,

상기 제1 자체 피드백부 및 상기 제2 자체 피드백부는 각각 기설정된 값의 저항 및 커패시터를 포함하고,

상기 제3 교차 피드백부 및 상기 제4 교차 피드백부는 각각 기설정된 값의 저항을 포함하고,

상기 제1 자체 피드백부 및 상기 제2 자체 피드백부에 포함된 저항 및 커패시터는 서로 병렬 연결된, 능동-RC 다상 대역 여파기.
제1항에 있어서,

상기 제1 OP 앰프 및 상기 제2 OP 앰프는 각각 차동 입력단과 차동 출력단을 포함하는 완전 차동 연산증폭기인, 능동-RC 다상 대역 여파기.
제4항에 있어서,

상기 완전 차동 연산증폭기는,

소오스 단이 상기 차등 출력단과 각각 접속된 모스트랜지스터로 이루어진 제1 소오스 팔로워 및 제2 소오스 팔로워; 및

상기 차등 출력단 사이에 접속되고, 공통 모드(common mode)를 설정해주기 위한 저항을 포함하는, 능동-RC 다상 대역 여파기.