JP2003060485A - 能動フィルタ回路 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
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- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
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- H03J3/02—Details
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダイナミックレンジを制約するなどの不都合
を生じさせることなく、かつ、消費電流を低減させるこ
とが可能な能動フィルタ回路を提供する。 【解決手段】 能動フィルタ部100とチャージポンプ
部14との間にスイッチ部21と容量素子22とを設け
る。スイッチ部21の短絡/開放(オン/オフ)は、遮
断周波数判定部23によって制御する。遮断周波数判定
部23は、能動フィルタ部100の遮断周波数の調整状
況に応じて、スイッチ部21のオン/オフを制御する。
スイッチ部21の開放時には、容量素子22によりゲー
ト端子へ供給される電圧を保持する。このとき、周波数
調整部10の各回路は停止させ、消費電流を低減する。
を生じさせることなく、かつ、消費電流を低減させるこ
とが可能な能動フィルタ回路を提供する。 【解決手段】 能動フィルタ部100とチャージポンプ
部14との間にスイッチ部21と容量素子22とを設け
る。スイッチ部21の短絡/開放(オン/オフ)は、遮
断周波数判定部23によって制御する。遮断周波数判定
部23は、能動フィルタ部100の遮断周波数の調整状
況に応じて、スイッチ部21のオン/オフを制御する。
スイッチ部21の開放時には、容量素子22によりゲー
ト端子へ供給される電圧を保持する。このとき、周波数
調整部10の各回路は停止させ、消費電流を低減する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、各種の電子機器
において、例えば、所望の周波数の信号を取り出すため
などに用いられる能動フィルタ回路に関する。
において、例えば、所望の周波数の信号を取り出すため
などに用いられる能動フィルタ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】種々の電子機器において、広範囲の周波
数の信号から特定の周波数の信号を分離して抽出した
り、ノイズを除去したりするなどのために種々の能動フ
ィルタが用いられている。このような能動フィルタの1
つとして、図7に示すようなMOSFET−Cフィルタ
(ローパスフィルタ)100が、モノリシックアクティ
ブフィルタ(半導体集積回路として形成された能動フィ
ルタ)の構成方法としてしられている。
数の信号から特定の周波数の信号を分離して抽出した
り、ノイズを除去したりするなどのために種々の能動フ
ィルタが用いられている。このような能動フィルタの1
つとして、図7に示すようなMOSFET−Cフィルタ
(ローパスフィルタ)100が、モノリシックアクティ
ブフィルタ(半導体集積回路として形成された能動フィ
ルタ)の構成方法としてしられている。
【0003】MOSFET−Cフィルタは、MOSFE
T(Metal Oxide Semiconductor Field-effect Transis
tor:金属酸化膜半導体構造をもった電界効果トランジ
スタ)の飽和領域でない領域、すなわちリニア動作領域
を可変抵抗するフィルタ回路であり、3極管動作を可変
抵抗とするフィルタ(トライオードのフィルタ)として
知られているものである。
T(Metal Oxide Semiconductor Field-effect Transis
tor:金属酸化膜半導体構造をもった電界効果トランジ
スタ)の飽和領域でない領域、すなわちリニア動作領域
を可変抵抗するフィルタ回路であり、3極管動作を可変
抵抗とするフィルタ(トライオードのフィルタ)として
知られているものである。
【0004】すなわち、図7に示すMOSFET−Cフ
ィルタ100は、可変抵抗として用いられる複数のMO
SFETと、容量素子と、オペアンプとからなる回路部
分が多段に接続されるとともに、複数の容量素子が用い
られて構成されたものである。
ィルタ100は、可変抵抗として用いられる複数のMO
SFETと、容量素子と、オペアンプとからなる回路部
分が多段に接続されるとともに、複数の容量素子が用い
られて構成されたものである。
【0005】古くは、文献(M.Banu and Y.Tsividis,”
An Elliptic Continuous-Time CMOSFilter with On-Chi
p Automatic Tuning,” IEEE Journal of Solid-State
Circuits,vol.20,no.6,pp1114-1121,December 1985.)
に記載されているように、Banuらによって、±5V
電源にて動作するMOSFET−CフィルタIC(集積
回路)が実現されている。
An Elliptic Continuous-Time CMOSFilter with On-Chi
p Automatic Tuning,” IEEE Journal of Solid-State
Circuits,vol.20,no.6,pp1114-1121,December 1985.)
に記載されているように、Banuらによって、±5V
電源にて動作するMOSFET−CフィルタIC(集積
回路)が実現されている。
【0006】しかしながら、近年においては、各種のI
Cについて、移動体通信端末などのいわゆる携帯用端末
への搭載を考慮して電池をより有効に利用できるように
する要求や、半導体プロセスの微細化により、ICに用
いられる電源電圧の低電圧化が進み、2.7Vあるいは
それ以下の単電源によるICの実現が強く望まれるよう
になってきている。
Cについて、移動体通信端末などのいわゆる携帯用端末
への搭載を考慮して電池をより有効に利用できるように
する要求や、半導体プロセスの微細化により、ICに用
いられる電源電圧の低電圧化が進み、2.7Vあるいは
それ以下の単電源によるICの実現が強く望まれるよう
になってきている。
【0007】一般に、MOSFET−Cフィルタは、他
のモノリシックフィルタ設計法である例えばGm−Cフ
ィルタ(時間連続系フィルタ)などと比べて、比較的に
高い電源電圧を必要とする。これは、可変抵抗に用いて
いるMOSFETを良好にリニア動作(3極管動作)さ
せるためには、十分に高いゲート電圧(VG)をMOS
FETのゲート端子に印加しなければならないからであ
る。
のモノリシックフィルタ設計法である例えばGm−Cフ
ィルタ(時間連続系フィルタ)などと比べて、比較的に
高い電源電圧を必要とする。これは、可変抵抗に用いて
いるMOSFETを良好にリニア動作(3極管動作)さ
せるためには、十分に高いゲート電圧(VG)をMOS
FETのゲート端子に印加しなければならないからであ
る。
【0008】したがって、MOSFET−Cフィルタ
は、電源電圧の低電圧化に対しては、極めて不利な回路
構成上の問題点を持っており、現状の2.7V程度の電
源電圧においても、よりダイナミックレンジの高いMO
SFET−Cフィルタを得ることは困難になっている。
は、電源電圧の低電圧化に対しては、極めて不利な回路
構成上の問題点を持っており、現状の2.7V程度の電
源電圧においても、よりダイナミックレンジの高いMO
SFET−Cフィルタを得ることは困難になっている。
【0009】この問題を解決するため、例えば、図8に
示すように、MOSFET−Cフィルタの各MOSFE
Tのゲート端子にゲート電圧(VG)を供給する周波数
調整部200内にチャージポンプ部(チャージポンプ回
路)204を設け、このチャージポンプ部204におい
て電源電圧よりも高くしたゲート電圧(VG)によっ
て、MOSFET−Cフィルタ100を駆動させるとと
もに、制御することが考えられる。
示すように、MOSFET−Cフィルタの各MOSFE
Tのゲート端子にゲート電圧(VG)を供給する周波数
調整部200内にチャージポンプ部(チャージポンプ回
路)204を設け、このチャージポンプ部204におい
て電源電圧よりも高くしたゲート電圧(VG)によっ
て、MOSFET−Cフィルタ100を駆動させるとと
もに、制御することが考えられる。
【0010】例えば、図7に示したように、MOSFE
T−Cフィルタ100においては、周波数調整に用いる
端子が、MOSFETのゲート端子であることから、簡
易なチャージポンプ部によって、比較的容易に電源電圧
より高いゲート電圧の供給が可能であり、移動体通信端
末の受信回路などが求める高いダイナミックレンジを有
するフィルタ回路に応用が可能となる。
T−Cフィルタ100においては、周波数調整に用いる
端子が、MOSFETのゲート端子であることから、簡
易なチャージポンプ部によって、比較的容易に電源電圧
より高いゲート電圧の供給が可能であり、移動体通信端
末の受信回路などが求める高いダイナミックレンジを有
するフィルタ回路に応用が可能となる。
【0011】すなわち、図9に示すように、MOSFE
T−Cフィルタ100と、これにゲート電圧(VG)を
供給する周波数調整部200とによって、高いダイナミ
ックレンジを有する能動フィルタ回路を構成することが
可能となっている。
T−Cフィルタ100と、これにゲート電圧(VG)を
供給する周波数調整部200とによって、高いダイナミ
ックレンジを有する能動フィルタ回路を構成することが
可能となっている。
【0012】なお、図8に示した周波数調整部200
は、いわゆるDLL(Delay Locked Lo
op)回路の構成とされ、遅延回路としての機能を有す
るフィルタ(周波数調整用MOSFET−Cフィルタ)
201からの出力信号の位相と、当該周波数調整部20
0への入力信号(基準クロック信号CLK)との位相が
予め決められた位相分、例えば90度ずれたときにロッ
クする構成とされたものである。
は、いわゆるDLL(Delay Locked Lo
op)回路の構成とされ、遅延回路としての機能を有す
るフィルタ(周波数調整用MOSFET−Cフィルタ)
201からの出力信号の位相と、当該周波数調整部20
0への入力信号(基準クロック信号CLK)との位相が
予め決められた位相分、例えば90度ずれたときにロッ
クする構成とされたものである。
【0013】この例の場合、フィルタ201からの出力
信号と、この周波数調整部200への入力信号とが乗算
器202において乗算され、乗算器202からは、2倍
の信号成分とDC成分とからなる信号が出力され、これ
がループフィルタ203に供給される。ループフィルタ
203は、DC成分のみを抽出し、これをチャージポン
プ部204に制御信号として供給する。
信号と、この周波数調整部200への入力信号とが乗算
器202において乗算され、乗算器202からは、2倍
の信号成分とDC成分とからなる信号が出力され、これ
がループフィルタ203に供給される。ループフィルタ
203は、DC成分のみを抽出し、これをチャージポン
プ部204に制御信号として供給する。
【0014】そして、フィルタ201の出力信号と周波
数調整部200への入力信号の位相差が所定の値(例え
ば90度)になるまでは、チャージポンプ部204にお
いての電圧のチャージ動作(昇圧動作)を行なって、目
的とするレベルのゲート電圧を形成する。
数調整部200への入力信号の位相差が所定の値(例え
ば90度)になるまでは、チャージポンプ部204にお
いての電圧のチャージ動作(昇圧動作)を行なって、目
的とするレベルのゲート電圧を形成する。
【0015】そして、フィルタ201の出力信号と周波
数調整部200への入力信号との位相差が所定の値にな
った時にはロックして、目的とするレベルのゲート電圧
(VG)を、周波数調整部200のフィルタ201と、
MOSFET−Cフィルタ100の各MOSFETのゲ
ート端子に供給する。これにより、MOSFET−Cフ
ィルタが駆動され制御される。
数調整部200への入力信号との位相差が所定の値にな
った時にはロックして、目的とするレベルのゲート電圧
(VG)を、周波数調整部200のフィルタ201と、
MOSFET−Cフィルタ100の各MOSFETのゲ
ート端子に供給する。これにより、MOSFET−Cフ
ィルタが駆動され制御される。
【0016】なお、能動フィルタのゲート電圧をチャー
ジポンプ部により昇圧するようにすることについては、
以下に示す文献(1)、(2)などに説明されている。 (1).G.L.E.Monna,J.C.Sandee,C.J.M.Verhoeven,G.Groen
ewold,and A.H.M.van Roermund,”Charge Pump for Opt
imal Dynamic Range Filters,” Proceedings,1994 IEE
E International Symposium on Circuits and System,v
ol.5,pp747-750,1994. (2).A.Yoshizawa and Y.Tsividis,”An Anti-Blocker S
tructure MOSFET-C Filter For a Direct Conversion R
eceiver,” Proceeding,2001 IEEE Custom Integrated
Circuit Conference.
ジポンプ部により昇圧するようにすることについては、
以下に示す文献(1)、(2)などに説明されている。 (1).G.L.E.Monna,J.C.Sandee,C.J.M.Verhoeven,G.Groen
ewold,and A.H.M.van Roermund,”Charge Pump for Opt
imal Dynamic Range Filters,” Proceedings,1994 IEE
E International Symposium on Circuits and System,v
ol.5,pp747-750,1994. (2).A.Yoshizawa and Y.Tsividis,”An Anti-Blocker S
tructure MOSFET-C Filter For a Direct Conversion R
eceiver,” Proceeding,2001 IEEE Custom Integrated
Circuit Conference.
【0017】
【発明が解決しようとする課題】ところが、チャージポ
ンプ部204を備えた周波数調整部200が、MOSF
ET−Cフィルタ100の遮断周波数コントロール端子
(ゲート端子)を駆動するという構成は、チャージポン
プ部204を駆動するためのクロック信号のMOSFE
T−Cフィルタ100への漏洩を招き、MOSFET−
Cフィルタ100のダイナミックレンジを制約する問題
となる場合がある。
ンプ部204を備えた周波数調整部200が、MOSF
ET−Cフィルタ100の遮断周波数コントロール端子
(ゲート端子)を駆動するという構成は、チャージポン
プ部204を駆動するためのクロック信号のMOSFE
T−Cフィルタ100への漏洩を招き、MOSFET−
Cフィルタ100のダイナミックレンジを制約する問題
となる場合がある。
【0018】例えば、図7に示したMOSFET−Cフ
ィルタ100のゲート端子に、周波数調整部200から
のノイズが混入してしまい、MOSFET−Cフィルタ
100の出力信号のレベルが必要以上に高くなる場合が
あり、この信号がクロック信号のタイミングに合致して
たまたま拾われてしまった場合には、MOSFET−C
フィルタのダイナミックレンジを制約し、結果としてM
OSFET−Cフィルタの特性を劣化させてしまう。
ィルタ100のゲート端子に、周波数調整部200から
のノイズが混入してしまい、MOSFET−Cフィルタ
100の出力信号のレベルが必要以上に高くなる場合が
あり、この信号がクロック信号のタイミングに合致して
たまたま拾われてしまった場合には、MOSFET−C
フィルタのダイナミックレンジを制約し、結果としてM
OSFET−Cフィルタの特性を劣化させてしまう。
【0019】また、例えば、移動体通信端末の受信回路
においては、受信待ち受け時間の更なる延長を図るため
にも回路が消費する電流がより少ないことが望まれる。
しかしながら、能動フィルタの遮断周波数コントロール
のためには、アナログ制御であれば、通常、図8に示し
たような周波数調整部200などの専用の回路を常時動
作させておく必要があり、消費電力の削減における足か
せとなっている。
においては、受信待ち受け時間の更なる延長を図るため
にも回路が消費する電流がより少ないことが望まれる。
しかしながら、能動フィルタの遮断周波数コントロール
のためには、アナログ制御であれば、通常、図8に示し
たような周波数調整部200などの専用の回路を常時動
作させておく必要があり、消費電力の削減における足か
せとなっている。
【0020】また、能動フィルタの遮断周波数コントロ
ールにデジタル制御を用いるのであれば、D/A(デジ
タル/アナログ)変換回路などが必要になり、回路規模
の増大、消費電力の増大を招いてしまう結果となる。以
上のことにかんがみ、この発明は、ダイナミックレンジ
を制約するなどの不都合を生じさせることなく、かつ、
消費電流を低減させることが可能な能動フィルタ回路を
提供することを目的とする。
ールにデジタル制御を用いるのであれば、D/A(デジ
タル/アナログ)変換回路などが必要になり、回路規模
の増大、消費電力の増大を招いてしまう結果となる。以
上のことにかんがみ、この発明は、ダイナミックレンジ
を制約するなどの不都合を生じさせることなく、かつ、
消費電流を低減させることが可能な能動フィルタ回路を
提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明の能動フィルタ回路は、少な
くとも1つ以上の金属酸化膜半導体構造を持った電界効
果トランジスタ素子を可変抵抗として用いて遮断周波数
を可変とする能動フィルタ部と、前記電界効果トランジ
スタ素子の全てのゲート端子に対して、可変抵抗値を制
御するための電圧を供給するチャージポンプ部と、前記
ゲート端子と前記チャージポンプ部の出力端子間を短絡
あるいは開放するスイッチ部と、前記ゲート端子と接地
間に接続された容量素子と、前記能動フィルタ部の周波
数を調整するための電圧を発生させるようにするため
に、制御信号を前記チャージポンプ部に供給する周波数
調整部と、前記能動フィルタ部の遮断周波数調整の状況
に基づいて、前記スイッチ部のオン/オフを制御する遮
断周波数判定部とを備えることを特徴とする。
め、請求項1に記載の発明の能動フィルタ回路は、少な
くとも1つ以上の金属酸化膜半導体構造を持った電界効
果トランジスタ素子を可変抵抗として用いて遮断周波数
を可変とする能動フィルタ部と、前記電界効果トランジ
スタ素子の全てのゲート端子に対して、可変抵抗値を制
御するための電圧を供給するチャージポンプ部と、前記
ゲート端子と前記チャージポンプ部の出力端子間を短絡
あるいは開放するスイッチ部と、前記ゲート端子と接地
間に接続された容量素子と、前記能動フィルタ部の周波
数を調整するための電圧を発生させるようにするため
に、制御信号を前記チャージポンプ部に供給する周波数
調整部と、前記能動フィルタ部の遮断周波数調整の状況
に基づいて、前記スイッチ部のオン/オフを制御する遮
断周波数判定部とを備えることを特徴とする。
【0022】この請求項1に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、能動フィルタ部とチャージポンプ部との
間には、スイッチ部と容量素子とが設けられる。スイッ
チ部の短絡/開放(オン/オフ)は、遮断周波数判定部
によって制御される。遮断周波数判定部は、能動フィル
タの遮断周波数の調整状況に応じて、スイッチ部のオン
/オフを制御する。
回路によれば、能動フィルタ部とチャージポンプ部との
間には、スイッチ部と容量素子とが設けられる。スイッ
チ部の短絡/開放(オン/オフ)は、遮断周波数判定部
によって制御される。遮断周波数判定部は、能動フィル
タの遮断周波数の調整状況に応じて、スイッチ部のオン
/オフを制御する。
【0023】具体的には、遮断周波数判定部は、チャー
ジポンプ部においての電圧の昇圧が所定のレベルにまで
達しているかを、例えば周波数調整部からチャージポン
プ部への制御信号に基づいて判別し、電圧の昇圧が完了
していれば、スイッチ部をオフにし、完了していなけれ
ば、スイッチ部はオンのままとする。
ジポンプ部においての電圧の昇圧が所定のレベルにまで
達しているかを、例えば周波数調整部からチャージポン
プ部への制御信号に基づいて判別し、電圧の昇圧が完了
していれば、スイッチ部をオフにし、完了していなけれ
ば、スイッチ部はオンのままとする。
【0024】スイッチ部と、能動フィルタ部のゲート端
子と接地間に設けられる容量素子とにより、いわゆるサ
ンプルホールド回路を構成し、スイッチ部がオフにされ
たときには、ゲート端子へ供給される電圧は保持され、
能動フィルタ部を適正に動作させ続けることができる。
子と接地間に設けられる容量素子とにより、いわゆるサ
ンプルホールド回路を構成し、スイッチ部がオフにされ
たときには、ゲート端子へ供給される電圧は保持され、
能動フィルタ部を適正に動作させ続けることができる。
【0025】このように、スイッチ部をオフにしても、
すなわち、能動フィルタ部とチャージポンプ部との間を
開放しても、能動フィルタ部を適正に動作させることが
できる。また、スイッチ部をオフにすることにより、ク
ロック信号などのノイズの能動フィルタ部への漏洩を防
止し、能動フィルタ部のダイナミックレンジが制約され
るという不都合を防止することができる。
すなわち、能動フィルタ部とチャージポンプ部との間を
開放しても、能動フィルタ部を適正に動作させることが
できる。また、スイッチ部をオフにすることにより、ク
ロック信号などのノイズの能動フィルタ部への漏洩を防
止し、能動フィルタ部のダイナミックレンジが制約され
るという不都合を防止することができる。
【0026】また、請求項2に記載の発明の能動フィル
タ回路は、請求項1に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記スイッチ部がオフの場合には、前記チャージポ
ンプ部の動作を停止させることを特徴とする。
タ回路は、請求項1に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記スイッチ部がオフの場合には、前記チャージポ
ンプ部の動作を停止させることを特徴とする。
【0027】この請求項2に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、スイッチ部がオフにされている場合に
は、チャージポンプ部を動作させておく必要は無いの
で、少なくともチャージポンプ部の動作が停止するよう
にされる。チャージポンプ部の動作の停止は、チャージ
ポンプ部への駆動電源の供給を停止することにより行な
うことができる。これにより、能動フィルタ回路が消費
する消費電力を低減させることができる。
回路によれば、スイッチ部がオフにされている場合に
は、チャージポンプ部を動作させておく必要は無いの
で、少なくともチャージポンプ部の動作が停止するよう
にされる。チャージポンプ部の動作の停止は、チャージ
ポンプ部への駆動電源の供給を停止することにより行な
うことができる。これにより、能動フィルタ回路が消費
する消費電力を低減させることができる。
【0028】また、請求項3に記載の発明の能動フィル
タ回路は、請求項1に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記スイッチ部がオフの場合には、前記周波数調整
部の動作を停止させることを特徴する。
タ回路は、請求項1に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記スイッチ部がオフの場合には、前記周波数調整
部の動作を停止させることを特徴する。
【0029】この請求項3に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、スイッチ部がオフにされている場合に
は、既にチャージポンプ部においての昇圧動作は完了し
ているので、少なくとも周波数調整部の動作が停止する
ようにされる。周波数調整部の動作の停止は、周波数調
整部への駆動電源の供給を停止することにより行なうこ
とができる。これにより、能動フィルタ回路が消費する
消費電力を低減させることができる。
回路によれば、スイッチ部がオフにされている場合に
は、既にチャージポンプ部においての昇圧動作は完了し
ているので、少なくとも周波数調整部の動作が停止する
ようにされる。周波数調整部の動作の停止は、周波数調
整部への駆動電源の供給を停止することにより行なうこ
とができる。これにより、能動フィルタ回路が消費する
消費電力を低減させることができる。
【0030】また、請求項4に記載の発明の能動フィル
タ回路は、請求項1に記載緒のフィルタ回路であって、
前記スイッチ部がオフの場合には、前記チャージポンプ
分と、前記周波数調整部との動作を停止させることを特
徴とする。
タ回路は、請求項1に記載緒のフィルタ回路であって、
前記スイッチ部がオフの場合には、前記チャージポンプ
分と、前記周波数調整部との動作を停止させることを特
徴とする。
【0031】この請求項4に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、スイッチ部がオフにされている場合に
は、チャージポンプ分、周波数調整部とも動作させてお
く必要は無いので、チャージポンプ部および周波数調整
部の動作が停止するようにされる。
回路によれば、スイッチ部がオフにされている場合に
は、チャージポンプ分、周波数調整部とも動作させてお
く必要は無いので、チャージポンプ部および周波数調整
部の動作が停止するようにされる。
【0032】これらの回路の動作の停止は、各回路部分
への駆動電源の供給を停止することにより行なうことが
できる。これにより、能動フィルタ回路が消費する消費
電力を低減させることができる。また、チャージポンプ
部自体の動作および周波数調整部自体の動作を停止させ
るので、これらの回路からの能動フィルタへのクロック
信号などによるノイズの漏洩を完全に遮断することがで
きる。
への駆動電源の供給を停止することにより行なうことが
できる。これにより、能動フィルタ回路が消費する消費
電力を低減させることができる。また、チャージポンプ
部自体の動作および周波数調整部自体の動作を停止させ
るので、これらの回路からの能動フィルタへのクロック
信号などによるノイズの漏洩を完全に遮断することがで
きる。
【0033】また、請求項5に記載の発明の能動フィル
タ回路は、少なくとも1つ以上の金属酸化膜半導体構造
を持った電界効果トランジスタ素子を可変抵抗として用
いて遮断周波数を可変とする能動フィルタ部と、前記電
界効果トランジスタ素子の全てのゲート端子に対して、
可変抵抗値を制御するための電圧を供給する制御電圧供
給動作と、電圧を供給しないようにするハイ・インピー
ダンス出力動作とが切り替え可能であって、前記ハイ・
インピーダンス出力動作時には、前記能動フィルタ部に
供給される電圧を保持するようにすることが可能なチャ
ージポンプ部と、前記能動フィルタの周波数を調整する
ための電圧を発生させるようにするために、制御信号を
前記チャージポンプ部に供給する周波数調整部と、前記
能動フィルタ部の遮断周波数調整の状況に基づいて、前
記チャージポンプ部の前記制御電圧供給動作と前記ハイ
・インピーダンス出力動作とを制御する遮断周波数判定
部とを備えることを特徴とする。
タ回路は、少なくとも1つ以上の金属酸化膜半導体構造
を持った電界効果トランジスタ素子を可変抵抗として用
いて遮断周波数を可変とする能動フィルタ部と、前記電
界効果トランジスタ素子の全てのゲート端子に対して、
可変抵抗値を制御するための電圧を供給する制御電圧供
給動作と、電圧を供給しないようにするハイ・インピー
ダンス出力動作とが切り替え可能であって、前記ハイ・
インピーダンス出力動作時には、前記能動フィルタ部に
供給される電圧を保持するようにすることが可能なチャ
ージポンプ部と、前記能動フィルタの周波数を調整する
ための電圧を発生させるようにするために、制御信号を
前記チャージポンプ部に供給する周波数調整部と、前記
能動フィルタ部の遮断周波数調整の状況に基づいて、前
記チャージポンプ部の前記制御電圧供給動作と前記ハイ
・インピーダンス出力動作とを制御する遮断周波数判定
部とを備えることを特徴とする。
【0034】この請求項5に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、能動フィルタ部のゲート端子に電圧を供
給するチャージポンプ部は、能動フィルタのゲート端子
に電圧を供給する制御電圧供給動作と、電圧を供給しな
いハイ・インピーダンス出力動作とに切り替えることが
できるようにされているとともに、ハイ・インピーダン
ス出力動作とされたときには、能動フィルタ部への電圧
を保持することができるようにされている。
回路によれば、能動フィルタ部のゲート端子に電圧を供
給するチャージポンプ部は、能動フィルタのゲート端子
に電圧を供給する制御電圧供給動作と、電圧を供給しな
いハイ・インピーダンス出力動作とに切り替えることが
できるようにされているとともに、ハイ・インピーダン
ス出力動作とされたときには、能動フィルタ部への電圧
を保持することができるようにされている。
【0035】制御電圧供給動作とハイ・インピーダンス
出力動作との切り替えは、遮断周波数判定部によって制
御される。具体的には、遮断周波数判定部は、チャージ
ポンプ部においての電圧の昇圧が所定のレベルにまで達
しているかを、例えば周波数調整部からチャージポンプ
部への制御信号に基づいて判別し、電圧の昇圧が完了し
ていれば、ハイ・インピーダンス出力動作とする。
出力動作との切り替えは、遮断周波数判定部によって制
御される。具体的には、遮断周波数判定部は、チャージ
ポンプ部においての電圧の昇圧が所定のレベルにまで達
しているかを、例えば周波数調整部からチャージポンプ
部への制御信号に基づいて判別し、電圧の昇圧が完了し
ていれば、ハイ・インピーダンス出力動作とする。
【0036】これによりハイ・インピーダンス出力動作
とされたときには、チャージポンプ部からは電圧が供給
するようにはされないので、チャージポンプ部から漏れ
るクロック信号などのノイズが能動フィルタ部に漏洩す
ることを防止し、能動フィルタ部のダイナミックレンジ
を制限してしまうような不都合を防止することができ
る。
とされたときには、チャージポンプ部からは電圧が供給
するようにはされないので、チャージポンプ部から漏れ
るクロック信号などのノイズが能動フィルタ部に漏洩す
ることを防止し、能動フィルタ部のダイナミックレンジ
を制限してしまうような不都合を防止することができ
る。
【0037】また、請求項6に記載の発明の能動フィル
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力
動作させるようにする場合には、当該チャージポンプ部
の動作を停止させることを特徴とする。
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力
動作させるようにする場合には、当該チャージポンプ部
の動作を停止させることを特徴とする。
【0038】この請求項6に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス出力動作させる場合には、当該チャージポンプ部から
電圧を能動フィルタ部に供給する必要は無く、能動フィ
ルタ部に供給するようにした電圧が保持されていればよ
いので、チャージポンプ部の動作を停止させる。これに
より、能動フィルタ回路の消費電力を低減させることが
できる。
回路によれば、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス出力動作させる場合には、当該チャージポンプ部から
電圧を能動フィルタ部に供給する必要は無く、能動フィ
ルタ部に供給するようにした電圧が保持されていればよ
いので、チャージポンプ部の動作を停止させる。これに
より、能動フィルタ回路の消費電力を低減させることが
できる。
【0039】また、請求項7に記載の発明の能動フィル
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力
動作させるようにする場合には、前記チャージポンプ部
と、前記周波数調整部との動作を停止させることを特徴
とする。
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力
動作させるようにする場合には、前記チャージポンプ部
と、前記周波数調整部との動作を停止させることを特徴
とする。
【0040】この請求項7に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス出力動作させる場合には、当該チャージポンプ部から
電圧を能動フィルタに供給する必要は無く、能動フィル
タに供給するようにした電圧が保持するようにされてい
ればよい。
回路によれば、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス出力動作させる場合には、当該チャージポンプ部から
電圧を能動フィルタに供給する必要は無く、能動フィル
タに供給するようにした電圧が保持するようにされてい
ればよい。
【0041】このため、周波数調整部を動作させておく
必要がないので、周波数調整部の動作を停止させる。こ
れにより、能動フィルタ回路の消費電力を低減させるこ
とができる。
必要がないので、周波数調整部の動作を停止させる。こ
れにより、能動フィルタ回路の消費電力を低減させるこ
とができる。
【0042】また、請求項8に記載の発明の能動フィル
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス動作
させるようにする場合には、前記チャージポンプ部と、
前記周波数調整部との動作を停止させることを特徴とす
る。
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス動作
させるようにする場合には、前記チャージポンプ部と、
前記周波数調整部との動作を停止させることを特徴とす
る。
【0043】この請求項8に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス出力動作させる場合には、当該チャージポンプ部、お
よび、周波数調整部は動作させておく必要はない。この
ため、チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力動
作させる場合には、チャージポンプ部の動作、および、
周波数調整部の動作を停止させる。
回路によれば、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス出力動作させる場合には、当該チャージポンプ部、お
よび、周波数調整部は動作させておく必要はない。この
ため、チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力動
作させる場合には、チャージポンプ部の動作、および、
周波数調整部の動作を停止させる。
【0044】これにより、能動フィルタ回路の消費電力
を低減させることができる。また、チャージポンプ部、
周波数調整部のいずれの動作も停止された場合には、こ
れらの回路部からのノイズが能動フィルタ部に漏洩する
心配も一切なく、能動フィルタ部のダイナミックレンジ
がノイズにより制約を受けるなどのことも無いようにさ
れる。
を低減させることができる。また、チャージポンプ部、
周波数調整部のいずれの動作も停止された場合には、こ
れらの回路部からのノイズが能動フィルタ部に漏洩する
心配も一切なく、能動フィルタ部のダイナミックレンジ
がノイズにより制約を受けるなどのことも無いようにさ
れる。
【0045】また、請求項9に記載の発明の能動フィル
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部は、チャージポンプ出力電圧
を増加させるチャージ部と、チャージポンプ出力電圧を
減少させるディスチャージ部とからなり、前記チャージ
部は、整流素子と容量素子とによる電荷保持特性を利用
して任意の電圧を発生させる電圧乗算回路として構成し
たものであり、前記ディスチャージ部は、当該チャージ
ポンプ部の負荷容量から任意のチャージ量を引き抜く電
流路回路として構成したものであることを特徴とする。
タ回路は、請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部は、チャージポンプ出力電圧
を増加させるチャージ部と、チャージポンプ出力電圧を
減少させるディスチャージ部とからなり、前記チャージ
部は、整流素子と容量素子とによる電荷保持特性を利用
して任意の電圧を発生させる電圧乗算回路として構成し
たものであり、前記ディスチャージ部は、当該チャージ
ポンプ部の負荷容量から任意のチャージ量を引き抜く電
流路回路として構成したものであることを特徴とする。
【0046】この請求項9に記載の発明の能動フィルタ
回路によれば、チャージポンプ部は、チャージ部として
の電圧乗算回路と、ディスチャージ部としての電流路回
路とにより構成するようにされる。電流路回路は、チャ
ージポンプ部の負荷容量から任意にチャージ量を引き抜
くようにして、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス動作させるようにするものであり、電源電圧よりも昇
圧されたゲート電圧の伝送路を短絡、あるいは、開放す
るスイッチ部よりも比較的に簡単に、チャージポンプ部
をハイ・インピーダンス出力動作させるようにすること
ができる。
回路によれば、チャージポンプ部は、チャージ部として
の電圧乗算回路と、ディスチャージ部としての電流路回
路とにより構成するようにされる。電流路回路は、チャ
ージポンプ部の負荷容量から任意にチャージ量を引き抜
くようにして、チャージポンプ部をハイ・インピーダン
ス動作させるようにするものであり、電源電圧よりも昇
圧されたゲート電圧の伝送路を短絡、あるいは、開放す
るスイッチ部よりも比較的に簡単に、チャージポンプ部
をハイ・インピーダンス出力動作させるようにすること
ができる。
【0047】また、請求項10に記載の発明の能動フィ
ルタ回路は、請求項9に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部のハイ・インピーダンス出力
動作は、前記電圧乗算回路の停止と、前記電流路回路に
よる電流路の遮断とにより実現することを特徴とする。
ルタ回路は、請求項9に記載の能動フィルタ回路であっ
て、前記チャージポンプ部のハイ・インピーダンス出力
動作は、前記電圧乗算回路の停止と、前記電流路回路に
よる電流路の遮断とにより実現することを特徴とする。
【0048】この請求項10に記載の発明の能動フィル
タ回路によれば、電圧乗算回路の動作の停止と、電流路
回路による電流路の遮断とを行なうようにすることによ
り、チャージポンプ部を確実にハイ・インピーダンス出
力動作させることができるともに、電圧乗算回路の動作
を停止させることにより、能動フィルタ回路の消費電力
をも低減させることができる。
タ回路によれば、電圧乗算回路の動作の停止と、電流路
回路による電流路の遮断とを行なうようにすることによ
り、チャージポンプ部を確実にハイ・インピーダンス出
力動作させることができるともに、電圧乗算回路の動作
を停止させることにより、能動フィルタ回路の消費電力
をも低減させることができる。
【0049】
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、この発
明による能動フィルタ回路の一実施の形態について説明
する。以下に説明する実施の形態の能動フィルタ回路
は、集積回路(IC)として形成され、種々の電子機器
に搭載可能なものであり、適正なダイナミックレンジの
確保と省電力化を実現し、移動体通信機器などのいわゆ
る携帯端末装置にも搭載することができるようにしたも
のである。
明による能動フィルタ回路の一実施の形態について説明
する。以下に説明する実施の形態の能動フィルタ回路
は、集積回路(IC)として形成され、種々の電子機器
に搭載可能なものであり、適正なダイナミックレンジの
確保と省電力化を実現し、移動体通信機器などのいわゆ
る携帯端末装置にも搭載することができるようにしたも
のである。
【0050】[第1の実施の形態]図1は、第1の実施
の形態の能動フィルタ回路1を説明するためのブロック
図である。図1に示すように、この第1の実施の形態の
能動フィルタ回路1は、図9において能動フィルタ回路
の一例として示したものと同様に、大きく分けると能動
フィルタ部(能動フィルタ本体)100と、周波数調整
部10とを備えたものである。
の形態の能動フィルタ回路1を説明するためのブロック
図である。図1に示すように、この第1の実施の形態の
能動フィルタ回路1は、図9において能動フィルタ回路
の一例として示したものと同様に、大きく分けると能動
フィルタ部(能動フィルタ本体)100と、周波数調整
部10とを備えたものである。
【0051】能動フィルタ部100は、図7に示した構
成を有するMOSFET−Cフィルタである。周波数調
整部10は、図8に示した周波数調整部200と基本的
な構成は同じである。すなわち、周波数調整部10は、
いわゆるDLLの構成とされ、遅延回路としての機能を
有するフィルタ11と、乗算器12と、ループフィルタ
13と、チャージポンプ部14とを備えたものである。
成を有するMOSFET−Cフィルタである。周波数調
整部10は、図8に示した周波数調整部200と基本的
な構成は同じである。すなわち、周波数調整部10は、
いわゆるDLLの構成とされ、遅延回路としての機能を
有するフィルタ11と、乗算器12と、ループフィルタ
13と、チャージポンプ部14とを備えたものである。
【0052】周波数調整部10を構成する各部について
まとめると、フィルタ11と、乗算器12と、ループフ
ィルタ13とにより、チャージポンプ部14に制御信号
を供給する周波数調整部本体を構成し、チャージポンプ
部14は、周波数調整部本体からの制御信号に基づい
て、これに供給された電圧を昇圧して出力する。
まとめると、フィルタ11と、乗算器12と、ループフ
ィルタ13とにより、チャージポンプ部14に制御信号
を供給する周波数調整部本体を構成し、チャージポンプ
部14は、周波数調整部本体からの制御信号に基づい
て、これに供給された電圧を昇圧して出力する。
【0053】したがって、前述のした周波数調整部20
0の場合と同様に、周波数調整部10は、基準クロック
信号CLKの供給を受けて、これを遅延させるようにす
るフィルタ11からの出力信号と、基準クロック信号C
LKとが乗算器12において乗算され、2倍の基準クロ
ック信号成分と、DC成分(直流成分)とからなる信号
が得られ、これがループフィルタ13に供給される。
0の場合と同様に、周波数調整部10は、基準クロック
信号CLKの供給を受けて、これを遅延させるようにす
るフィルタ11からの出力信号と、基準クロック信号C
LKとが乗算器12において乗算され、2倍の基準クロ
ック信号成分と、DC成分(直流成分)とからなる信号
が得られ、これがループフィルタ13に供給される。
【0054】ループフィルタ13は、これに供給された
信号からDC成分のみを抽出してチャージポンプ部14
に供給する。ループフィルタ13からのDC成分を制御
信号として用いるチャージポンプ部14により、DC成
分が所定値となるまで、チャージポンプ部14において
電圧が昇圧するようにされ、この昇圧された電圧(V
G)が調整用電圧としてフィルタ11に供給されるとと
もに、ゲート電圧として能動フィルタ部100の各MO
SFET素子のゲート端子に供給するようにされること
になる。
信号からDC成分のみを抽出してチャージポンプ部14
に供給する。ループフィルタ13からのDC成分を制御
信号として用いるチャージポンプ部14により、DC成
分が所定値となるまで、チャージポンプ部14において
電圧が昇圧するようにされ、この昇圧された電圧(V
G)が調整用電圧としてフィルタ11に供給されるとと
もに、ゲート電圧として能動フィルタ部100の各MO
SFET素子のゲート端子に供給するようにされること
になる。
【0055】なお、この例の周波数調整部10は、フィ
ルタ11からの出力信号と、基準クロック信号CLKと
の位相差が90度になった場合に安定するようになって
いるものである。
ルタ11からの出力信号と、基準クロック信号CLKと
の位相差が90度になった場合に安定するようになって
いるものである。
【0056】そして、この第1の実施の形態の場合に
は、図1に示すように、周波数調整部10のチャージポ
ンプ部14と、能動フィルタ部100との間にスイッチ
部21と容量素子22とを設けるとともに、スイッチ部
21を適性に切り替えるための遮断周波数判定部23と
を設けている。
は、図1に示すように、周波数調整部10のチャージポ
ンプ部14と、能動フィルタ部100との間にスイッチ
部21と容量素子22とを設けるとともに、スイッチ部
21を適性に切り替えるための遮断周波数判定部23と
を設けている。
【0057】このように、スイッチ部21、容量素子2
2、遮断周波数判定部23を設けたこの第1の実施の形
態の能動フィルタ回路1の動作について説明する。当該
能動フィルタ回路への電源投入時(IC電源投入時)に
おいては、スイッチ部21はオン(短絡)状態にされてい
る。
2、遮断周波数判定部23を設けたこの第1の実施の形
態の能動フィルタ回路1の動作について説明する。当該
能動フィルタ回路への電源投入時(IC電源投入時)に
おいては、スイッチ部21はオン(短絡)状態にされてい
る。
【0058】そして、IC電源投入時において、当初0
V(ゼロボルト)付近の値をとっているチャージポンプ
部14からのゲート電圧(VG)は、前述もしたよう
に、周波数調整部10の周波数調整用MOSFET−C
フィルタであるフィルタ11の周波数調整を行なうよう
に動作する結果、徐々に増加し、最終的にある値を取っ
て安定する。この定常値を得て、能動フィルタ回路1の
遮断周波数調整の完了となる。
V(ゼロボルト)付近の値をとっているチャージポンプ
部14からのゲート電圧(VG)は、前述もしたよう
に、周波数調整部10の周波数調整用MOSFET−C
フィルタであるフィルタ11の周波数調整を行なうよう
に動作する結果、徐々に増加し、最終的にある値を取っ
て安定する。この定常値を得て、能動フィルタ回路1の
遮断周波数調整の完了となる。
【0059】このように、定常値となったゲート電圧
(VG)を能動フィルタ部100を構成する各MOSF
ET素子のゲート端子に供給することにより、能動フィ
ルタ部100の周波数調整を達成することができる。し
かし、一般には、チャージポンプ部14と能動フィルタ
部100とが、配線によって常時接続されているのであ
れば、周波数調整部10を常時動かし続け、ゲート電圧
(VG)を能動フィルタ部100に供給し続けなければな
らない。
(VG)を能動フィルタ部100を構成する各MOSF
ET素子のゲート端子に供給することにより、能動フィ
ルタ部100の周波数調整を達成することができる。し
かし、一般には、チャージポンプ部14と能動フィルタ
部100とが、配線によって常時接続されているのであ
れば、周波数調整部10を常時動かし続け、ゲート電圧
(VG)を能動フィルタ部100に供給し続けなければな
らない。
【0060】これでは、周波数調整部10から能動フィ
ルタ部100へのノイズの漏洩が発生し、能動フィルタ
部100のダイナミックレンジを制約してしまう場合が
発生する可能性があるし、また、周波数調整部10を動
作させ続ける結果、消費電力を低減することは難しい。
ルタ部100へのノイズの漏洩が発生し、能動フィルタ
部100のダイナミックレンジを制約してしまう場合が
発生する可能性があるし、また、周波数調整部10を動
作させ続ける結果、消費電力を低減することは難しい。
【0061】そこで、MOSFET−Cフィルタの特徴
として、目的とする能動フィルタである能動フィルタ部
100の周波数調整入力端子は、MOSFET素子のゲ
ート端子で構成され、直流では極めて高いインピーダン
スを有していることに着目し、この特徴を利用すること
によって、能動フィルタのダイナミックレンジの劣化を
回避するとともに、消費電力の低減を実現する。
として、目的とする能動フィルタである能動フィルタ部
100の周波数調整入力端子は、MOSFET素子のゲ
ート端子で構成され、直流では極めて高いインピーダン
スを有していることに着目し、この特徴を利用すること
によって、能動フィルタのダイナミックレンジの劣化を
回避するとともに、消費電力の低減を実現する。
【0062】すなわち、図1に示したように、チャージ
ポンプ部14と能動フィルタ部100との間に、スイッ
チ部21、容量素子22を設けることにより、能動フィ
ルタ部100とスイッチ部21との間のノード(ゲート
端子)とグランド(接地)間に容量を配置するようにし、
スイッチ部21をオフにした場合に能動フィルタ部10
0への電圧を保存するいわゆるサンプルホールド回路を
構成する。これは、能動フィルタ部100側が、MOS
FET素子のゲート端子であるために可能となる。
ポンプ部14と能動フィルタ部100との間に、スイッ
チ部21、容量素子22を設けることにより、能動フィ
ルタ部100とスイッチ部21との間のノード(ゲート
端子)とグランド(接地)間に容量を配置するようにし、
スイッチ部21をオフにした場合に能動フィルタ部10
0への電圧を保存するいわゆるサンプルホールド回路を
構成する。これは、能動フィルタ部100側が、MOS
FET素子のゲート端子であるために可能となる。
【0063】また、図1に示す能動フィルタ回路1の動
作初期状態においては、前述のとおり、スイッチ部21
はオン状態(閉じた状態)になっており、スイッチ部2
1がオン状態にある間は、周波数調整部10が動作し
て、能動フィルタ100の遮断周波数調整を行い所望の
ゲート電圧(VG)を生成する。
作初期状態においては、前述のとおり、スイッチ部21
はオン状態(閉じた状態)になっており、スイッチ部2
1がオン状態にある間は、周波数調整部10が動作し
て、能動フィルタ100の遮断周波数調整を行い所望の
ゲート電圧(VG)を生成する。
【0064】所望のゲート電圧(VG)生成後、スイッ
チ部21をオフ状態(開いた状態)にすれば、能動フィ
ルタ部100に供給される電圧VGは保持される。この
とき、周波数調整部10の動作は停止させることができ
る。これにより、周波数調整部10が発するクロック信
号のリークが抑制できると同時に、能動フィルタ回路1
の消費電流の削減が達成される。
チ部21をオフ状態(開いた状態)にすれば、能動フィ
ルタ部100に供給される電圧VGは保持される。この
とき、周波数調整部10の動作は停止させることができ
る。これにより、周波数調整部10が発するクロック信
号のリークが抑制できると同時に、能動フィルタ回路1
の消費電流の削減が達成される。
【0065】そして、この第1の実施の形態の能動フィ
ルタ回路1においては、スイッチ部21を切り替える切
り替え手段として、遮断周波数判定部23を用いるよう
にしている。遮断周波数判定部23は、周波数調整部部
10のループフィルタ13からのDC成分が、ある閾値
に到達しているか否かを判別し、ある閾値に到達してい
ると判別したときに、スイッチ部21をオフにする信号
をスイッチ部21に供給する。
ルタ回路1においては、スイッチ部21を切り替える切
り替え手段として、遮断周波数判定部23を用いるよう
にしている。遮断周波数判定部23は、周波数調整部部
10のループフィルタ13からのDC成分が、ある閾値
に到達しているか否かを判別し、ある閾値に到達してい
ると判別したときに、スイッチ部21をオフにする信号
をスイッチ部21に供給する。
【0066】具体的には、図2に示すように、ループフ
ィルタ13からのDC成分は、電源が投入されると、そ
のレベルは徐々に上昇していき、ある一定のレベルにま
で到達すると、定常値となって安定する。そこで、図2
に示すように時間的に前後する2点間、例えば、図2に
おいて、点aと点bとのレベル差がほぼ0に近ければ、
DC成分は閾値に達していると判別することができ、ス
イッチ部21をオフにするタイミングを遮断周波数判定
部23がスイッチ部21に与えることができる。
ィルタ13からのDC成分は、電源が投入されると、そ
のレベルは徐々に上昇していき、ある一定のレベルにま
で到達すると、定常値となって安定する。そこで、図2
に示すように時間的に前後する2点間、例えば、図2に
おいて、点aと点bとのレベル差がほぼ0に近ければ、
DC成分は閾値に達していると判別することができ、ス
イッチ部21をオフにするタイミングを遮断周波数判定
部23がスイッチ部21に与えることができる。
【0067】なお、遮断周波数判定部23に供給する信
号は、ループフィルタ13からのDC成分に限るもので
はなく、ループフィルタ13の前段からの(乗算器12
からの)2倍の信号成分とDC成分とからなる信号であ
ってもよいし、場合によっては、チャージポンプ部14
からの出力信号であってもよい。
号は、ループフィルタ13からのDC成分に限るもので
はなく、ループフィルタ13の前段からの(乗算器12
からの)2倍の信号成分とDC成分とからなる信号であ
ってもよいし、場合によっては、チャージポンプ部14
からの出力信号であってもよい。
【0068】また、周波数調整部10がどれくらいの時
間でロックするかは、使用する素子などに基づいて、ほ
ぼ正確に算出することができる。例えば、図2に示した
ように、図1に示した周波数調整部10が、ほぼ150
μsec(マイクロ秒)でロックすることが分かってい
る場合には、電源投入から150μsec以上経過後の
任意の時点、例えば170μsec後にスイッチ部21
をオフにすればよい。
間でロックするかは、使用する素子などに基づいて、ほ
ぼ正確に算出することができる。例えば、図2に示した
ように、図1に示した周波数調整部10が、ほぼ150
μsec(マイクロ秒)でロックすることが分かってい
る場合には、電源投入から150μsec以上経過後の
任意の時点、例えば170μsec後にスイッチ部21
をオフにすればよい。
【0069】そこで、図3に示すように、遮断周波数判
定部23に変えて、カウンタ24を用いて能動フィルタ
回路を構成することもできる。図3に示した能動フィル
タ回路2は、遮断周波数判定部23に変えて、カウンタ
24を用いるようにした部分以外は、図1に示した能動
フィルタ回路1と同様に構成されたものである。
定部23に変えて、カウンタ24を用いて能動フィルタ
回路を構成することもできる。図3に示した能動フィル
タ回路2は、遮断周波数判定部23に変えて、カウンタ
24を用いるようにした部分以外は、図1に示した能動
フィルタ回路1と同様に構成されたものである。
【0070】そして、カウンタ24は、電源投入時点に
リセットを行なうとともに、カウンタ24に供給される
基準クロック信号CLKをカウントすることにより、電
源投入時点から例えば170μsec経過した時点にお
いて、スイッチ部21をオフにする制御信号をスイッチ
部21に供給する。
リセットを行なうとともに、カウンタ24に供給される
基準クロック信号CLKをカウントすることにより、電
源投入時点から例えば170μsec経過した時点にお
いて、スイッチ部21をオフにする制御信号をスイッチ
部21に供給する。
【0071】このように、スイッチ切り替え手段とし
て、単純なカウンタ回路などを用い、IC立ち上がり時
にリセットし、基準クロック信号CLKをカウントする
ことでタイマー動作させ、最初閉じていたスイッチ部2
1をある一定期間おいてから開くことによって、サンプ
ルホールド回路を実現し、能動フィルタ部100のダイ
ナミックレンジの劣化を回避し、消費電流の省力化を実
現した能動フィルタ回路2を実現することができる。
て、単純なカウンタ回路などを用い、IC立ち上がり時
にリセットし、基準クロック信号CLKをカウントする
ことでタイマー動作させ、最初閉じていたスイッチ部2
1をある一定期間おいてから開くことによって、サンプ
ルホールド回路を実現し、能動フィルタ部100のダイ
ナミックレンジの劣化を回避し、消費電流の省力化を実
現した能動フィルタ回路2を実現することができる。
【0072】なお、ここでは、カウンタ24において、
IC立ち上がり時から例えば170μsecをカウント
する場合を一例として示したが、これに限るものではな
く、160μsec、180μsecなど任意の値を用
いることができる。すなわち、カウンタ24がカウント
する時間は、周波数調整部10がロックするために十分
な時間分以上であればよい。
IC立ち上がり時から例えば170μsecをカウント
する場合を一例として示したが、これに限るものではな
く、160μsec、180μsecなど任意の値を用
いることができる。すなわち、カウンタ24がカウント
する時間は、周波数調整部10がロックするために十分
な時間分以上であればよい。
【0073】また、説明を簡単にするため、図1、図3
においては、遮断周波数判定部23、あるいは、カウン
タ24は、周波数調整部10外に形成するようにした
が、これに限るものではない。周波数調整部10内に遮
断周波数判定部23やカウンタ24を構成し、それらの
回路からの出力信号により、スイッチ部21を切り替え
るように構成することもできる。
においては、遮断周波数判定部23、あるいは、カウン
タ24は、周波数調整部10外に形成するようにした
が、これに限るものではない。周波数調整部10内に遮
断周波数判定部23やカウンタ24を構成し、それらの
回路からの出力信号により、スイッチ部21を切り替え
るように構成することもできる。
【0074】また、この第1の実施の形態においては、
スイッチ部21のオフ時には、フィルタ11と乗算器1
2とループフィルタ13からなる周波数調整部本体と、
チャージポンプ部14とを含む周波数調整部10の動作
を停止することにより、消費電力を低減するようにし
た。しかし、これに限るものではない。例えば、周波数
調整部10の周波数調整本体部分とチャージポンプ部1
4とのうちの少なくとも一方を停止させることによって
も、消費電力の低減を図ることができる。
スイッチ部21のオフ時には、フィルタ11と乗算器1
2とループフィルタ13からなる周波数調整部本体と、
チャージポンプ部14とを含む周波数調整部10の動作
を停止することにより、消費電力を低減するようにし
た。しかし、これに限るものではない。例えば、周波数
調整部10の周波数調整本体部分とチャージポンプ部1
4とのうちの少なくとも一方を停止させることによって
も、消費電力の低減を図ることができる。
【0075】このように、周波数調整部本体とチャージ
ポンプ部14とのうちの少なくとも一方を動作させてお
くようにした場合には、再度電源が投入された後の復帰
を迅速に行なうようにすることができる。
ポンプ部14とのうちの少なくとも一方を動作させてお
くようにした場合には、再度電源が投入された後の復帰
を迅速に行なうようにすることができる。
【0076】[第2の実施の形態]図1、図3に示した
能動フィルタ回路1、2の場合には、ゲート電圧(V
G)が電源電圧よりも高いため、スイッチ部21をIC
回路内に実現しようとすると、良好なサンプルホールド
特性を実現するスイッチ部の実装は、単純に実現するこ
とができない。例えば、スイッチ部21をpMOS(p
−channel MOSFET)で実現しようとすれ
ば、チャージポンプ回路を用いて、pMOSに高い電圧
を与えるようにしなければ、pMOSをスイッチとして
動作させることはできない。
能動フィルタ回路1、2の場合には、ゲート電圧(V
G)が電源電圧よりも高いため、スイッチ部21をIC
回路内に実現しようとすると、良好なサンプルホールド
特性を実現するスイッチ部の実装は、単純に実現するこ
とができない。例えば、スイッチ部21をpMOS(p
−channel MOSFET)で実現しようとすれ
ば、チャージポンプ回路を用いて、pMOSに高い電圧
を与えるようにしなければ、pMOSをスイッチとして
動作させることはできない。
【0077】したがって、図1、図3に示した能動フィ
ルタ回路1、2のように、スイッチ部21や容量素子2
2を設けることなく、ダイナミックレンジの劣化を回避
し、消費電力の省力化を実現することが可能な能動フィ
ルタ回路を構成できることが望まれる。
ルタ回路1、2のように、スイッチ部21や容量素子2
2を設けることなく、ダイナミックレンジの劣化を回避
し、消費電力の省力化を実現することが可能な能動フィ
ルタ回路を構成できることが望まれる。
【0078】そこで、この第2の実施の形態の能動フィ
ルタ回路は、チャージポンプ部の構成を工夫することに
より、スイッチ部や容量素子を新たに設ける必要が無
く、ダイナミックレンジの劣化を回避することができる
とともに、消費電力の省力化を実現し、さらによりIC
化に適した実際的なものとして構成するようにしたもの
である。
ルタ回路は、チャージポンプ部の構成を工夫することに
より、スイッチ部や容量素子を新たに設ける必要が無
く、ダイナミックレンジの劣化を回避することができる
とともに、消費電力の省力化を実現し、さらによりIC
化に適した実際的なものとして構成するようにしたもの
である。
【0079】図4は、この第2の実施の形態の能動フィ
ルタ回路3を説明するためのブロック図であり、図5
は、図4に示した能動フィルタ回路3のチャージポンプ
部31を説明するための回路図である。
ルタ回路3を説明するためのブロック図であり、図5
は、図4に示した能動フィルタ回路3のチャージポンプ
部31を説明するための回路図である。
【0080】図4に示すように、この第2の実施の形態
の能動フィルタ回路3もまた、能動フィルタ部100
と、周波数調整部30とからなるものである。そして、
図4に示す能動フィルタ回路3においても、能動フィル
タ部100は、第1の実施の形態の場合と同様に図7に
示した構成を有するMOSFET−Cフィルタである。
の能動フィルタ回路3もまた、能動フィルタ部100
と、周波数調整部30とからなるものである。そして、
図4に示す能動フィルタ回路3においても、能動フィル
タ部100は、第1の実施の形態の場合と同様に図7に
示した構成を有するMOSFET−Cフィルタである。
【0081】また、周波数調整部30は、基本的な構成
は前述した第1の実施の形態の周波数調整部10と同じ
であり、いわゆるDLLの構成とされたものである。そ
して、図4に示したように、この第2の実施の形態の能
動フィルタ回路3の周波数調整部30は、遅延回路とし
ての機能を有するフィルタ11と、乗算器12と、ルー
プフィルタ13と、チャージポンプ部31と、遮断周波
数判定部32とを備えたものである。
は前述した第1の実施の形態の周波数調整部10と同じ
であり、いわゆるDLLの構成とされたものである。そ
して、図4に示したように、この第2の実施の形態の能
動フィルタ回路3の周波数調整部30は、遅延回路とし
ての機能を有するフィルタ11と、乗算器12と、ルー
プフィルタ13と、チャージポンプ部31と、遮断周波
数判定部32とを備えたものである。
【0082】フィルタ11、乗算器12、ループフィル
タ13は、前述した第1の実施の形態の能動フィルタ回
路1、2の周波数調整部10において用いたものと同様
のものである。そして、図4に示すこの第2の実施の形
態の能動フィルタ回路3におおいて、周波数調整部30
のチャージポンプ部31は、前述した第1の実施の形態
の能動フィルタ回路1、2で用いたチャージポンプ部1
4と同様に、能動フィルタ部100の各MOSFETの
ゲート端子に供給するゲート電圧(VG)を生成するも
のである。
タ13は、前述した第1の実施の形態の能動フィルタ回
路1、2の周波数調整部10において用いたものと同様
のものである。そして、図4に示すこの第2の実施の形
態の能動フィルタ回路3におおいて、周波数調整部30
のチャージポンプ部31は、前述した第1の実施の形態
の能動フィルタ回路1、2で用いたチャージポンプ部1
4と同様に、能動フィルタ部100の各MOSFETの
ゲート端子に供給するゲート電圧(VG)を生成するも
のである。
【0083】しかし、この第2の実施の形態のチャージ
ポンプ部31は、単にゲート電圧(VG)を生成するだ
けでなく、生成したゲート電圧を能動フィルタ部100
に供給する制御電圧供給動作と、ゲート電圧を能動フィ
ルタ部100に供給しないが、能動フィルタ部100へ
の電圧を保持するようにするハイ・インピーダンス出力
動作とを切り替えることができるように構成したもので
ある。
ポンプ部31は、単にゲート電圧(VG)を生成するだ
けでなく、生成したゲート電圧を能動フィルタ部100
に供給する制御電圧供給動作と、ゲート電圧を能動フィ
ルタ部100に供給しないが、能動フィルタ部100へ
の電圧を保持するようにするハイ・インピーダンス出力
動作とを切り替えることができるように構成したもので
ある。
【0084】つまり、この第2の実施の形態のチャージ
ポンプ部31は、動作を切り替えるためのスイッチ機能
と電圧を保持するための容量機能とを内部に搭載するよ
うにしたものである。そして、チャージポンプ部31の
制御電圧供給動作とハイ・インピーダンス出力動作と
は、遮断周波数判定部32からの切り替え制御信号CP
SWによって切り替えることができるようにしている。
ポンプ部31は、動作を切り替えるためのスイッチ機能
と電圧を保持するための容量機能とを内部に搭載するよ
うにしたものである。そして、チャージポンプ部31の
制御電圧供給動作とハイ・インピーダンス出力動作と
は、遮断周波数判定部32からの切り替え制御信号CP
SWによって切り替えることができるようにしている。
【0085】この場合、遮断周波数判定部32は、図
1、図2を用いて前述した第1の実施の形態の能動フィ
ルタ回路1において用いるようにした遮断周波数判定部
23と同様に、ループフィルタ13からのDC成分を監
視し、周波数調整部30がロックしたか否かを判別す
る。そして、遮断周波数判定部32は、周波数調整部3
0がロックするまではローレベル、ロックした時にはハ
イレベルとなる切り替え制御信号CPSWを形成し、こ
れをチャージポンプ部31に供給する。
1、図2を用いて前述した第1の実施の形態の能動フィ
ルタ回路1において用いるようにした遮断周波数判定部
23と同様に、ループフィルタ13からのDC成分を監
視し、周波数調整部30がロックしたか否かを判別す
る。そして、遮断周波数判定部32は、周波数調整部3
0がロックするまではローレベル、ロックした時にはハ
イレベルとなる切り替え制御信号CPSWを形成し、こ
れをチャージポンプ部31に供給する。
【0086】チャージポンプ部31は、遮断周波数判定
部32からの切り替え制御信号CPSWが、ローレベル
の信号のときには制御電圧供給動作状態となり、切り替
え制御信号CPSWがローレベルからハイレベルに変化
したときには、制御電圧供給動作状態からハイ・インピ
ーダンス出力状態に遷移する。
部32からの切り替え制御信号CPSWが、ローレベル
の信号のときには制御電圧供給動作状態となり、切り替
え制御信号CPSWがローレベルからハイレベルに変化
したときには、制御電圧供給動作状態からハイ・インピ
ーダンス出力状態に遷移する。
【0087】チャージポンプ部31がハイ・インピーダ
ンス出力状態になったときには、チャージポンプ部31
から能動フィルタ部100へのゲート電圧(VG)の供
給は停止されるが、能動フィルタ部100への電圧を保
持するようにすることにより、ゲート電圧の供給停止後
においても、能動フィルタ部100は正常に動作し続け
ることができるようにしている。
ンス出力状態になったときには、チャージポンプ部31
から能動フィルタ部100へのゲート電圧(VG)の供
給は停止されるが、能動フィルタ部100への電圧を保
持するようにすることにより、ゲート電圧の供給停止後
においても、能動フィルタ部100は正常に動作し続け
ることができるようにしている。
【0088】そして、この第2の実施の形態の能動フィ
ルタ回路3において、チャージポンプ部31は、図6の
ような構成をとる。図6に示すチャージポンプ部31に
おいて、チャージ部311は、電圧乗算器によって構成
し、また、ディスチャージ部312は、オン/オフスイ
ッチ機能付き定電流源(電流路回路)で構成している。
ルタ回路3において、チャージポンプ部31は、図6の
ような構成をとる。図6に示すチャージポンプ部31に
おいて、チャージ部311は、電圧乗算器によって構成
し、また、ディスチャージ部312は、オン/オフスイ
ッチ機能付き定電流源(電流路回路)で構成している。
【0089】チャージ部311は、n段のダイオード
と、n個の容量によって構成され、入力電圧の約(n+
1)倍の電圧を発生させることが可能なものである。一
方、ディスチャージ部312は、端子SWinに供給さ
れる切り替え制御信号CPSWに応じてオン/オフ動作
が可能な回路構成としている。
と、n個の容量によって構成され、入力電圧の約(n+
1)倍の電圧を発生させることが可能なものである。一
方、ディスチャージ部312は、端子SWinに供給さ
れる切り替え制御信号CPSWに応じてオン/オフ動作
が可能な回路構成としている。
【0090】そして、切り替え制御信号CPSWがロー
レベルの信号である場合には、ディスチャージ部312
のc点における電位は低く、ディスチャージ部312は
オン状態となる。このオン時においては、ディスチャー
ジ部312は、一定の電流を負荷容量Cnから引き抜く
ことでディスチャージ動作するが、チャージ部311に
おいて昇圧されたゲート電圧VGは、能動フィルタ部1
00に供給するようにされる。つまり、ディスチャージ
部312がオン時には、チャージポンプ部31は、制御
電圧供給動作状態となる。
レベルの信号である場合には、ディスチャージ部312
のc点における電位は低く、ディスチャージ部312は
オン状態となる。このオン時においては、ディスチャー
ジ部312は、一定の電流を負荷容量Cnから引き抜く
ことでディスチャージ動作するが、チャージ部311に
おいて昇圧されたゲート電圧VGは、能動フィルタ部1
00に供給するようにされる。つまり、ディスチャージ
部312がオン時には、チャージポンプ部31は、制御
電圧供給動作状態となる。
【0091】これに対し、切り替え制御信号CPSWが
ハイレベルの信号である場合には、ディスチャージ部3
12のc点における電位は高く、ディスチャージ部31
2はオフ状態となる。このオフ時には、負荷容量Cnに
蓄えられている電荷の流出路が断たれ、チャージ部31
1において昇圧されたゲート電圧VGの能動フィルタ部
100への供給が行なわれないようにされる。つまり、
ディスチャージ部312がオフ時には、チャージポンプ
部31は、ハイ・インピーダンス出力動作状態となる。
ハイレベルの信号である場合には、ディスチャージ部3
12のc点における電位は高く、ディスチャージ部31
2はオフ状態となる。このオフ時には、負荷容量Cnに
蓄えられている電荷の流出路が断たれ、チャージ部31
1において昇圧されたゲート電圧VGの能動フィルタ部
100への供給が行なわれないようにされる。つまり、
ディスチャージ部312がオフ時には、チャージポンプ
部31は、ハイ・インピーダンス出力動作状態となる。
【0092】このように、ディスチャージ部312は、
図1、図3を用いて前述した第1の実施の形態の能動フ
ィルタ回路1、2におけるスイッチ部21と等価な働き
をする。また、ディスチャージ部312がオフ時の場合
に、チャージ部311を構成する負荷容量Cnは、サン
プルホールドの負荷容量の役割を果たすことになる。し
たがって、この第2の実施の形態の能動フィルタ回路3
の場合には、図1、図3を用いて前述した第1の実施の
形態の能動フィルタ回路1、2におけるスイッチ部21
と容量22とは必要なくなるのである。
図1、図3を用いて前述した第1の実施の形態の能動フ
ィルタ回路1、2におけるスイッチ部21と等価な働き
をする。また、ディスチャージ部312がオフ時の場合
に、チャージ部311を構成する負荷容量Cnは、サン
プルホールドの負荷容量の役割を果たすことになる。し
たがって、この第2の実施の形態の能動フィルタ回路3
の場合には、図1、図3を用いて前述した第1の実施の
形態の能動フィルタ回路1、2におけるスイッチ部21
と容量22とは必要なくなるのである。
【0093】このように、チャージポンプ部31に、比
較的に簡単な構成のディスチャージ部312である電流
路回路を設けることにより、チャージポンプ31を制御
電圧供給動作状態と、ハイ・インピーダンス出力動作状
態とを切り替えることができる。そして、ハイ・インピ
ーダンス出力動作状態のときには、チャージポンプ部3
1からはゲート電圧VGの供給は行なわれないが、能動
フィルタ部100へのゲート電圧VGは保持されるの
で、能動フィルタ部100は正常に動作させることがで
きる。
較的に簡単な構成のディスチャージ部312である電流
路回路を設けることにより、チャージポンプ31を制御
電圧供給動作状態と、ハイ・インピーダンス出力動作状
態とを切り替えることができる。そして、ハイ・インピ
ーダンス出力動作状態のときには、チャージポンプ部3
1からはゲート電圧VGの供給は行なわれないが、能動
フィルタ部100へのゲート電圧VGは保持されるの
で、能動フィルタ部100は正常に動作させることがで
きる。
【0094】そして、チャージポンプ部31をハイ・イ
ンピーダンス出力動作状態にしたときには、チャージポ
ンプ部31を動作させておく必要は無いので、チャージ
ポンプ部31への電源の供給を停止させることにより、
チャージポンプ部31から能動フィルタ部100へのク
ロック信号のリークを防止し、能動フィルタ部100の
ダイナミックレンジの劣化を回避することができるとと
もに、能動フィルタ回路3の消費電力を低減させること
ができる。
ンピーダンス出力動作状態にしたときには、チャージポ
ンプ部31を動作させておく必要は無いので、チャージ
ポンプ部31への電源の供給を停止させることにより、
チャージポンプ部31から能動フィルタ部100へのク
ロック信号のリークを防止し、能動フィルタ部100の
ダイナミックレンジの劣化を回避することができるとと
もに、能動フィルタ回路3の消費電力を低減させること
ができる。
【0095】また、良好なサンプルホールド特性を得る
ために規模が大きくなるなどの可能性のあるスイッチ部
をわざわざ設けることなく、良好なサンプル特性が得ら
れるようにすることができる。しかも、サンプルホール
ド特性を得るために、負荷容量を新たに追加する必要も
無く、電圧乗算器の負荷容量を利用して、サンプルホー
ルド回路を構成するようにすることがでできる。
ために規模が大きくなるなどの可能性のあるスイッチ部
をわざわざ設けることなく、良好なサンプル特性が得ら
れるようにすることができる。しかも、サンプルホール
ド特性を得るために、負荷容量を新たに追加する必要も
無く、電圧乗算器の負荷容量を利用して、サンプルホー
ルド回路を構成するようにすることがでできる。
【0096】そして、図4、図5を用いて説明したこの
第2の実施の形態の能動フィルタ回路3は、上述のよう
に、IC化に適し、しかもダイナミックレンジを良好に
確保することができるとともに消費電力の省力が実現さ
れているので、携帯電話端末等の移動体通信端末装置に
適用して好適なものとなる。
第2の実施の形態の能動フィルタ回路3は、上述のよう
に、IC化に適し、しかもダイナミックレンジを良好に
確保することができるとともに消費電力の省力が実現さ
れているので、携帯電話端末等の移動体通信端末装置に
適用して好適なものとなる。
【0097】図6は、第2の実施の形態の能動フィルタ
回路3を携帯電話端末50に搭載する場合の具体的な搭
載位置を説明するためのブロック図である。図6に示す
ように、第2の実施の形態の能動フィルタ回路3は、受
信部53の後段に設けられ、受信選局され、復調された
ベースバンド信号を所定の周波数範囲内に収めるように
するなどのために用いられる。
回路3を携帯電話端末50に搭載する場合の具体的な搭
載位置を説明するためのブロック図である。図6に示す
ように、第2の実施の形態の能動フィルタ回路3は、受
信部53の後段に設けられ、受信選局され、復調された
ベースバンド信号を所定の周波数範囲内に収めるように
するなどのために用いられる。
【0098】すなわち、送受信アンテナ51を通じて受
信された信号は、アンテナ共用器52を通じて受信部5
3に供給され、ここで目的とする信号が選局されるとと
もに、選局された信号に対して検波処理を行なってベー
スバンド信号に変換する。受信部53において変換され
たベースバンド信号は、能動フィルタ回路3に供給さ
れ、ここで余分な周波数成分が除去されて、所定の周波
数範囲内に収めるようにされたベースバンド信号がベー
スバンド処理部54に供給される。
信された信号は、アンテナ共用器52を通じて受信部5
3に供給され、ここで目的とする信号が選局されるとと
もに、選局された信号に対して検波処理を行なってベー
スバンド信号に変換する。受信部53において変換され
たベースバンド信号は、能動フィルタ回路3に供給さ
れ、ここで余分な周波数成分が除去されて、所定の周波
数範囲内に収めるようにされたベースバンド信号がベー
スバンド処理部54に供給される。
【0099】ベースバンド処理部54は、能動フィルタ
回路3からのベースバンド信号をA/D変換し、フェー
ジングなどの影響除去や、受信した信号の種別判別、デ
・インターリーブ、エラー訂正を行い、適切な復号処理
を行って、音声データとその他の通信データとを分離す
る。そして、音声データは、DSP(DigitalS
ignal Processor)の構成とされたコー
デック55に供給され、その他の通信データである、例
えば、各種の制御情報や文字データなどは、制御部60
に供給される。
回路3からのベースバンド信号をA/D変換し、フェー
ジングなどの影響除去や、受信した信号の種別判別、デ
・インターリーブ、エラー訂正を行い、適切な復号処理
を行って、音声データとその他の通信データとを分離す
る。そして、音声データは、DSP(DigitalS
ignal Processor)の構成とされたコー
デック55に供給され、その他の通信データである、例
えば、各種の制御情報や文字データなどは、制御部60
に供給される。
【0100】コーデック55は、ベースバンド処理部5
4からの音声データをD/A変換してアナログ音声信号
を形成し、これをスピーカ56に供給する。スピーカ5
6は、コーデック55からのアナログ音声信号により駆
動され、受信信号に応じた音声を放音する。
4からの音声データをD/A変換してアナログ音声信号
を形成し、これをスピーカ56に供給する。スピーカ5
6は、コーデック55からのアナログ音声信号により駆
動され、受信信号に応じた音声を放音する。
【0101】一方、ベースバンド処理部54から制御部
60に供給された通信データは、この携帯電話端末用の
制御データや文字データなどの場合には、図示しない
が、制御部60のRAMなどのメモリに一時記憶され
て、この携帯電話端末において使用される。また、それ
以外の通信データは、図示しないが、当該携帯電話端末
50に設けられている外部I/F、入出力端子を通じ
て、この携帯電話端末に接続されたパーソナルコンピュ
ータなどの外部の電子機器(外部装置)に供給するように
される。
60に供給された通信データは、この携帯電話端末用の
制御データや文字データなどの場合には、図示しない
が、制御部60のRAMなどのメモリに一時記憶され
て、この携帯電話端末において使用される。また、それ
以外の通信データは、図示しないが、当該携帯電話端末
50に設けられている外部I/F、入出力端子を通じ
て、この携帯電話端末に接続されたパーソナルコンピュ
ータなどの外部の電子機器(外部装置)に供給するように
される。
【0102】次に、図6に示した携帯電話端末50の送
信系についても若干説明しておく。マイクロホン57
は、収音した音声をアナログ音声信号に変換し、これを
コーデック55に供給する。コーデック55は、マイク
ロホン57からのアナログ音声信号をA/D変換して、
デジタル音声信号を形成し、これをベースバンド処理部
54に供給する。
信系についても若干説明しておく。マイクロホン57
は、収音した音声をアナログ音声信号に変換し、これを
コーデック55に供給する。コーデック55は、マイク
ロホン57からのアナログ音声信号をA/D変換して、
デジタル音声信号を形成し、これをベースバンド処理部
54に供給する。
【0103】ベースバンド処理部54は、コーデック5
5からのデジタル音声信号を所定の符号化方式で符号化
して圧縮し、所定のブロックにまとめる。またベースバ
ンド処理部54は、外部入出力端子、外部I/Fを通じ
て当該携帯電話端末に供給されたデジタルデータを所定
のブロックにまとめる。ベースバンド処理部54は、圧
縮されたデジタル音声信号や外部装置からのデジタルデ
ータをまとめ、送信部58に供給する。
5からのデジタル音声信号を所定の符号化方式で符号化
して圧縮し、所定のブロックにまとめる。またベースバ
ンド処理部54は、外部入出力端子、外部I/Fを通じ
て当該携帯電話端末に供給されたデジタルデータを所定
のブロックにまとめる。ベースバンド処理部54は、圧
縮されたデジタル音声信号や外部装置からのデジタルデ
ータをまとめ、送信部58に供給する。
【0104】送信部58は、ベースバンド処理部54か
らのデジタルデータから変調信号を形成し、この変調信
号を所定の送信周波数に変換するために、変調信号と、
局発部59からの変換用の信号とを混合して、送信用変
調信号を形成する。この送信部58において形成された
送信用変調信号は、アンテナ共用器52を経由して、送
受信アンテナ51から送信される。
らのデジタルデータから変調信号を形成し、この変調信
号を所定の送信周波数に変換するために、変調信号と、
局発部59からの変換用の信号とを混合して、送信用変
調信号を形成する。この送信部58において形成された
送信用変調信号は、アンテナ共用器52を経由して、送
受信アンテナ51から送信される。
【0105】このような受信系および送信系を備えた図
6に示した携帯電話端末50においては、待ち受け受信
時においては、制御部60は、ベースバンド処理部54
からの受信信号を監視することにより、自機への着信を
検出する。そして、制御部60は、自機への着信を検出
した場合には、リンガを制御して、呼び出し音(リンガ
音)を放音するようにして、自機への着信を携帯電話端
末50の使用者に通知する。
6に示した携帯電話端末50においては、待ち受け受信
時においては、制御部60は、ベースバンド処理部54
からの受信信号を監視することにより、自機への着信を
検出する。そして、制御部60は、自機への着信を検出
した場合には、リンガを制御して、呼び出し音(リンガ
音)を放音するようにして、自機への着信を携帯電話端
末50の使用者に通知する。
【0106】そして、携帯電話端末の使用者が、図示し
ないが、この実施の形態の携帯電話端末に設けられてい
るテンキーや各種のファンクションキーなどを有するキ
ー操作部に設けられているオフフックキー(通話開始キ
ー)を押下するなどの通話開始操作を行なうことによ
り、着信に応答した場合には、制御部60は、送信系を
通じて、接続応答を送出するなどして通信回線を接続
し、前述したように、受信系、送信系の動作によって通
話が可能となる。
ないが、この実施の形態の携帯電話端末に設けられてい
るテンキーや各種のファンクションキーなどを有するキ
ー操作部に設けられているオフフックキー(通話開始キ
ー)を押下するなどの通話開始操作を行なうことによ
り、着信に応答した場合には、制御部60は、送信系を
通じて、接続応答を送出するなどして通信回線を接続
し、前述したように、受信系、送信系の動作によって通
話が可能となる。
【0107】また、この実施の形態の携帯電話端末から
発呼する場合には、前述のキー操作部のオフフックキー
を押下するなどの通話開始操作を行った後、キー操作部
のダイヤルキーを通じて、また、予め登録された電話番
号リストから相手先の電話番号を選択することにより、
ダイヤル動作を行なうようにする。
発呼する場合には、前述のキー操作部のオフフックキー
を押下するなどの通話開始操作を行った後、キー操作部
のダイヤルキーを通じて、また、予め登録された電話番
号リストから相手先の電話番号を選択することにより、
ダイヤル動作を行なうようにする。
【0108】これにより、制御部60は、発呼要求を形
成し、送信系を通じて送信することにより、目的とする
相手先の電話端末との間に通信回線を接続するようにす
る。そして、相手先からの着信応答が返信されてきて、
通信回線の接続を確認すると、前述したように、受信
系、送信系の動作によって通話が可能となる。
成し、送信系を通じて送信することにより、目的とする
相手先の電話端末との間に通信回線を接続するようにす
る。そして、相手先からの着信応答が返信されてきて、
通信回線の接続を確認すると、前述したように、受信
系、送信系の動作によって通話が可能となる。
【0109】このような携帯電話端末50において、前
述したように、受信部53とベースバンド部54との間
に能動フィルタ回路3を設けることにより、検波されて
形成されたベースバンド信号を所定の周波数の範囲の信
号として、適正に処理することができるようにされる。
述したように、受信部53とベースバンド部54との間
に能動フィルタ回路3を設けることにより、検波されて
形成されたベースバンド信号を所定の周波数の範囲の信
号として、適正に処理することができるようにされる。
【0110】このように、この第2の実施の形態の能動
フィルタ回路3は、携帯電話端末等の移動体通信端末に
搭載してもその効果を十分に発揮することができる。ま
た、携帯電話端末には、TDMA(Time Divi
sion MultipleAccess)方式とCD
MA(Code Division Multiple
Access)方式などの各方式が存在するが、そ
のいずれの方式の携帯電話端末にもこの能動フィルタ回
路3を搭載することができる。
フィルタ回路3は、携帯電話端末等の移動体通信端末に
搭載してもその効果を十分に発揮することができる。ま
た、携帯電話端末には、TDMA(Time Divi
sion MultipleAccess)方式とCD
MA(Code Division Multiple
Access)方式などの各方式が存在するが、そ
のいずれの方式の携帯電話端末にもこの能動フィルタ回
路3を搭載することができる。
【0111】例えば、チャージポンプ部としてIC化可
能な典型的な設計値として、負荷容量Cnを30pFと
する。仮に、切り替え制御信号CPSWがハイレベルの
信号となりディスチャージ部(定電流源)のスイッチが
オフとなったときのグランドにリークする電流値は、ゲ
ート電圧VGが3Vのとき、例えば、6pF程度であっ
たとすると、リークによってゲート電圧VGの電圧値が
0.1%減少するには、15ミリ秒の時間を要すること
になる。
能な典型的な設計値として、負荷容量Cnを30pFと
する。仮に、切り替え制御信号CPSWがハイレベルの
信号となりディスチャージ部(定電流源)のスイッチが
オフとなったときのグランドにリークする電流値は、ゲ
ート電圧VGが3Vのとき、例えば、6pF程度であっ
たとすると、リークによってゲート電圧VGの電圧値が
0.1%減少するには、15ミリ秒の時間を要すること
になる。
【0112】したがって、例えば、TDMA方式の携帯
電話端末のような、間欠動作を許す受信機であれば、一
度ゲート電圧(VG)を生成して、それを保っておくと
同時に、周波数調整部30を停止させれば、所望の効果
が十分期待できる。つまり、能動フィルタによる信号処
理を適切に行なうとともに、能動フィルタ回路を搭載し
ても消費電力が増えることも無く、電池の寿命が短くな
ることもない。
電話端末のような、間欠動作を許す受信機であれば、一
度ゲート電圧(VG)を生成して、それを保っておくと
同時に、周波数調整部30を停止させれば、所望の効果
が十分期待できる。つまり、能動フィルタによる信号処
理を適切に行なうとともに、能動フィルタ回路を搭載し
ても消費電力が増えることも無く、電池の寿命が短くな
ることもない。
【0113】また、目的とする受信機が、CDMA受信
機のような連続受信を要求する受信機であっても、ゲー
ト電圧VGの値を、例えば、10ミリ秒ごとにリフレッ
シュするように周波数調整部30を間欠的に動作させ
る。このようにすることにより、連続受信する受信機に
この発明の能動フィルタ回路を搭載しても、常時良好に
能動フィルタによる信号処理を適切に行なうとともに、
能動フィルタ回路を間欠動作させるため、能動フィルタ
回路3を搭載しても消費電力が増えることも無く、電池
の寿命が短くなることもない。
機のような連続受信を要求する受信機であっても、ゲー
ト電圧VGの値を、例えば、10ミリ秒ごとにリフレッ
シュするように周波数調整部30を間欠的に動作させ
る。このようにすることにより、連続受信する受信機に
この発明の能動フィルタ回路を搭載しても、常時良好に
能動フィルタによる信号処理を適切に行なうとともに、
能動フィルタ回路を間欠動作させるため、能動フィルタ
回路3を搭載しても消費電力が増えることも無く、電池
の寿命が短くなることもない。
【0114】なお、第2の実施の形態の能動フィルタ回
路3においても、ディスチャージ部312がオフのとき
には、周波数調整部30の動作を停止させることによ
り、消費電力の省力化を図るようにしたが、これに限る
ものではない。前述した第1の実施の形態の場合と同様
に、周波数調整部30のフィルタ11と乗算器12とル
ープフィルタ13とからなる周波数調整部本体部と、チ
ャージポンプ部31のいずれか一方のみを停止させるこ
とにより、消費電力を低減させるようにすることができ
る。
路3においても、ディスチャージ部312がオフのとき
には、周波数調整部30の動作を停止させることによ
り、消費電力の省力化を図るようにしたが、これに限る
ものではない。前述した第1の実施の形態の場合と同様
に、周波数調整部30のフィルタ11と乗算器12とル
ープフィルタ13とからなる周波数調整部本体部と、チ
ャージポンプ部31のいずれか一方のみを停止させるこ
とにより、消費電力を低減させるようにすることができ
る。
【0115】また、前述の実施の形態においては、能動
フィルタ部100は、例えばローパスフィルタであるも
のとして説明したが、これに限るものではない。ハイパ
スフィルタ、バンドパスフィルタ、オールパスフィルタ
など、種々の能動フィルタであって、ハイ・インピーダ
ンスのフィルタをこの発明による能動フィルタ回路の能
動フィルタ部とすることができる。
フィルタ部100は、例えばローパスフィルタであるも
のとして説明したが、これに限るものではない。ハイパ
スフィルタ、バンドパスフィルタ、オールパスフィルタ
など、種々の能動フィルタであって、ハイ・インピーダ
ンスのフィルタをこの発明による能動フィルタ回路の能
動フィルタ部とすることができる。
【0116】また、この第2の実施の形態においては、
能動フィルタ回路3を携帯電話端末に搭載する場合の例
を示したが、第1の実施の形態の能動フィルタ回路1、
2を携帯電話端末に搭載するようにすることもできる。
また、第1、第2のいずれの実施の形態の能動フィルタ
回路の場合であっても、通信機能を備えたPDAやノー
トパソコンなどのいわゆるモバイル端末などの種々の携
帯用端末装置に搭載して好適である。もちろん、携帯用
端末装置に限ることなく、種々の電子機器にこの発明に
よる能動フィルタ回路を搭載することができる。
能動フィルタ回路3を携帯電話端末に搭載する場合の例
を示したが、第1の実施の形態の能動フィルタ回路1、
2を携帯電話端末に搭載するようにすることもできる。
また、第1、第2のいずれの実施の形態の能動フィルタ
回路の場合であっても、通信機能を備えたPDAやノー
トパソコンなどのいわゆるモバイル端末などの種々の携
帯用端末装置に搭載して好適である。もちろん、携帯用
端末装置に限ることなく、種々の電子機器にこの発明に
よる能動フィルタ回路を搭載することができる。
【0117】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による能
動フィルタ回路によれば、能動フィルタ部の周波数を調
整する周波数調整部の稼動率を下げることによって、消
費電流の削減が可能となる。これにより、電池の効率使
用が要求される携帯電話端末等の携帯用端末装置に搭載
した場合にも好適な能動フィルタ回路を実現できる。
動フィルタ回路によれば、能動フィルタ部の周波数を調
整する周波数調整部の稼動率を下げることによって、消
費電流の削減が可能となる。これにより、電池の効率使
用が要求される携帯電話端末等の携帯用端末装置に搭載
した場合にも好適な能動フィルタ回路を実現できる。
【0118】また、周波数調整部と能動フィルタ部との
間を開放するようにすることにより、さらには、周波数
調整部を構成する回路部分を停止させることにより、周
波数調整部から漏れるクロック信号によって、目的とす
る能動フィルタ部のダイナミックレンジが損なわれるこ
とを回避することができる。
間を開放するようにすることにより、さらには、周波数
調整部を構成する回路部分を停止させることにより、周
波数調整部から漏れるクロック信号によって、目的とす
る能動フィルタ部のダイナミックレンジが損なわれるこ
とを回避することができる。
【図1】この発明による能動フィルタ回路の一実施の形
態を説明するためのブロック図である。
態を説明するためのブロック図である。
【図2】図1に示した周波数調整部の特性について説明
するための図である。
するための図である。
【図3】この発明による能動フィルタ回路の他の例を説
明するためのブロック図である。
明するためのブロック図である。
【図4】この発明による能動フィルタ回路の他の実施の
形態を説明するためのブロック図である。
形態を説明するためのブロック図である。
【図5】図4に示した能動フィルタ回路のチャージポン
プ部を説明するための回路図である。
プ部を説明するための回路図である。
【図6】図4に示した能動フィルタ回路を携帯電話端末
に適用した場合について説明するための図である。
に適用した場合について説明するための図である。
【図7】MOSFET−Cフィルタの一例を示す回路図
である。
である。
【図8】図7に示したMOSFET−Cフィルタの周波
数調整部を説明するためのブロック図である。
数調整部を説明するためのブロック図である。
【図9】図7に示したMOSFET−Cフィルタと図8
に示した周波数調整部とにより構成される能動フィルタ
回路を説明するための図である。
に示した周波数調整部とにより構成される能動フィルタ
回路を説明するための図である。
1、2…能動フィルタ回路、100…能動フィルタ部
(フィルタ本体)、10…周波数調整部、11…周波数
調整用MOSFET−Cフィルタ、12…乗算器、13
…ループフィルタ、14…チャージポンプ部、21…ス
イッチ部、22…容量素子、23…遮断周波数判定部、
24…カウンタ、3…能動フィルタ回路、30…周波数
調整部、31…チャージポンプ部、32…遮断周波数判
定部
(フィルタ本体)、10…周波数調整部、11…周波数
調整用MOSFET−Cフィルタ、12…乗算器、13
…ループフィルタ、14…チャージポンプ部、21…ス
イッチ部、22…容量素子、23…遮断周波数判定部、
24…カウンタ、3…能動フィルタ回路、30…周波数
調整部、31…チャージポンプ部、32…遮断周波数判
定部
Claims (10)
- 【請求項1】少なくとも1つ以上の金属酸化膜半導体構
造を持った電界効果トランジスタ素子を可変抵抗として
用いて遮断周波数を可変とする能動フィルタ部と、 前記電界効果トランジスタ素子の全てのゲート端子に対
して、可変抵抗値を制御するための電圧を供給するチャ
ージポンプ部と、 前記ゲート端子と前記チャージポンプ部の出力端子間を
短絡あるいは開放するスイッチ部と、 前記ゲート端子と接地間に接続された容量素子と、 前記能動フィルタ部の周波数を調整するための電圧を発
生させるようにするために、制御信号を前記チャージポ
ンプ部に供給する周波数調整部と、 前記能動フィルタ部の遮断周波数調整の状況に基づい
て、前記スイッチ部のオン/オフを制御する遮断周波数
判定部とを備えることを特徴とする能動フィルタ回路。 - 【請求項2】請求項1に記載の能動フィルタ回路であっ
て、 前記スイッチ部がオフの場合には、前記チャージポンプ
部の動作を停止させることを特徴とする能動フィルタ回
路。 - 【請求項3】請求項1に記載の能動フィルタ回路であっ
て、 前記スイッチ部がオフの場合には、前記周波数調整部の
動作を停止させることを特徴する能動フィルタ回路。 - 【請求項4】請求項1に記載の能動フィルタ回路であっ
て、 前記スイッチ部がオフの場合には、前記チャージポンプ
部と、前記周波数調整部との動作を停止させることを特
徴とする能動フィルタ回路。 - 【請求項5】少なくとも1つ以上の金属酸化膜半導体構
造を持った電界効果トランジスタ素子を可変抵抗として
用いて遮断周波数を可変とする能動フィルタ部と、 前記電界効果トランジスタ素子の全てのゲート端子に対
して、可変抵抗値を制御するための電圧を供給する制御
電圧供給動作と、電圧を供給しないようにするハイ・イ
ンピーダンス出力動作とが切り替え可能であって、前記
ハイ・インピーダンス出力動作時には、前記能動フィル
タ部に供給される電圧を保持するようにすることが可能
なチャージポンプ部と、 前記能動フィルタの周波数を調整するための電圧を発生
させるようにするために、制御信号を前記チャージポン
プ部に供給する周波数調整部と、 前記能動フィルタ部の遮断周波数調整の状況に基づい
て、前記チャージポンプ部の前記制御電圧供給動作と前
記ハイ・インピーダンス出力動作とを制御する遮断周波
数判定部とを備えることを特徴とする能動フィルタ回
路。 - 【請求項6】請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、 前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力動作
させるようにする場合には、当該チャージポンプ部の動
作を停止させることを特徴とする能動フィルタ回路。 - 【請求項7】請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、 前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力動作
させるようにする場合には、前記周波数調整部の動作を
停止させることを特徴する能動フィルタ回路。 - 【請求項8】請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、 前記チャージポンプ部をハイ・インピーダンス出力動作
させるようにする場合には、前記チャージポンプ部と、
前記周波数調整部との動作を停止させることを特徴とす
る能動フィルタ回路。 - 【請求項9】請求項5に記載の能動フィルタ回路であっ
て、 前記チャージポンプ部は、チャージポンプ出力電圧を増
加させるチャージ部と、チャージポンプ出力電圧を減少
させるディスチャージ部とからなり、 前記チャージ部は、整流素子と容量素子とによる電荷保
持特性を利用して任意の電圧を発生させる電圧乗算回路
として構成したものであり、 前記ディスチャージ部は、当該チャージポンプ部の負荷
容量から任意のチャージ量を引き抜く電流路回路として
構成したものであることを特徴とする能動フィルタ回
路。 - 【請求項10】請求項9に記載の能動フィルタ回路であ
って、 前記チャージポンプ部のハイ・インピーダンス出力動作
は、前記電圧乗算回路の停止と、前記電流路回路による
電流路の遮断とにより実現することを特徴とする能動フ
ィルタ回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001245866A JP2003060485A (ja) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | 能動フィルタ回路 |
US10/215,870 US6593803B2 (en) | 2001-08-14 | 2002-08-09 | Active filter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001245866A JP2003060485A (ja) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | 能動フィルタ回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=19075537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001245866A Pending JP2003060485A (ja) | 2001-08-14 | 2001-08-14 | 能動フィルタ回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6593803B2 (ja) |
JP (1) | JP2003060485A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063643A1 (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Nec Corporation | 自動調整回路およびフィルタ回路 |
US7616939B2 (en) | 2005-01-24 | 2009-11-10 | Panasonic Corporation | Receiver and electronic device using the same |
JP2020536468A (ja) * | 2017-10-17 | 2020-12-10 | 三菱電機株式会社 | 仮想インダクタを備えたフィルタ |
JP2022502864A (ja) * | 2018-12-20 | 2022-01-11 | 三菱電機株式会社 | 回路、回路を製造する方法、及び装置 |
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US7412208B1 (en) * | 2002-03-11 | 2008-08-12 | Agilent Technologies, Inc. | Transmission system for transmitting RF signals, power and control signals via RF coaxial cables |
WO2005112282A1 (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Nec Corporation | 信号処理装置 |
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