JP2007228116A - 可変トランスコンダクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2つの入力回路10,60が平方根圧縮回路20と電圧電流変換回路30とを共有するように構成する。また、電圧電流変換回路30を構成する差動MOSトランジスタM5及びM6の出力部において、固定バイアス電流Ibiasを電流源41,42で引き抜き、同時にM5及びM6の可変駆動電流と同一の可変バイアス電流Ibを電流源51,52から供給することで、出力バイアス回路40の電流が固定バイアス電流Ibiasと常に等しくなるようにする。更に、電圧電流変換回路30と出力バイアス回路40との間に、カスコード接続のMOSトランジスタM9及びM10からなる電流バッファ50を挿入する。
【選択図】図1
Description
Δ(Iip−Iin)=Δ(Vip−Vin)/R1 …(1)
である。平方根圧縮回路20を構成するM3及びM4は、M1及びM2を介してバイアス電流Iaが与えられて、電流信号Δ(Iip−Iin)を平方根圧縮された電圧信号に変換する。ここで、M3及びM4の各々のトランスコンダクタンスをgm1とし、M3及びM4のソース電圧をそれぞれVpp及びVnnとすると、
Δ(Vpp−Vnn)=Δ(Iip−Iin)/(2×gm1) …(2)
gm1=2×√((β/2)×(W/L)×Ia) …(3)
である。ここに、WはMOSトランジスタのゲート幅、LはMOSトランジスタのゲート長、βはチャネルの電荷移動度である。M5及びM6にそれぞれバイアス電流Ibが与えられた電圧電流変換回路30は、電圧信号Δ(Vpp−Vnn)を電流に変換する。ここで、M5及びM6の各々のトランスコンダクタンスをgm2とし、この変換で発生する電流をIop及びIonとすると、
Δ(Iop−Ion)=Δ(Vpp−Vnn)×(2×gm2) …(4)
gm2=2×√((β/2)×(W/L)×Ib) …(5)
である。式(1)〜(5)より、図1の回路全体のトランスコンダクタンスgmは、
gm=Δ(Iop−Ion)/Δ(Vip−Vin)
=(1/R1)×(gm2/gm1)
=(1/R1)×√(Ib/Ia) …(6)
となる。つまり、図1の可変トランスコンダクタ1は、M3及びM4に流れるバイアス電流Iaと、M5及びM6に流れるバイアス電流Ibとを制御することにより、図1の回路全体のトランスコンダクタンスgmを変更するように構成されている。
2 キャパシタ
3 出力抵抗
10,60 入力回路
11,12 電流源
20 平方根圧縮回路
30 電圧電流変換回路
31 電流源
40 出力バイアス回路
41,42 電流源
50 電流バッファ
51,52 電流源
61,62 電流源
71,72 電流源
Ia,Ib,Ibias バイアス電流
M1,M2 NチャネルMOSトランジスタ
M3,M4 NチャネルMOSトランジスタ(第1及び第2のMOSトランジスタ)
M5,M6 NチャネルMOSトランジスタ(第3及び第4のMOSトランジスタ)
M7,M8 PチャネルMOSトランジスタ(第5及び第6のMOSトランジスタ)
M9,M10 NチャネルMOSトランジスタ
M11,M12 NチャネルMOSトランジスタ
R1 抵抗
Vip,Vin 入力端子
Vbp,Vbn 入力端子
Vop,Von 出力端子
Claims (9)
- 各々入力電圧に対して線形な電流信号を生成する複数の入力回路と、
前記複数の入力回路の各々の電流信号を並列入力として受け取り、前記並列入力した電流信号を平方根圧縮された電圧信号に変換する第1及び第2のMOSトランジスタと、
前記平方根圧縮された電圧信号を線形な電流信号に変換する第3及び第4のMOSトランジスタとを備え、
前記第1及び第2のMOSトランジスタに流れるバイアス電流と、前記第3及び第4のMOSトランジスタに流れるバイアス電流とを制御することにより、全体のトランスコンダクタンスを変更するように構成されたことを特徴とする可変トランスコンダクタ。 - 請求項1記載の可変トランスコンダクタにおいて、
前記複数の入力回路と前記第1及び第2のMOSトランジスタとの接続点に任意の電流を供給する電流源を更に備えたことを特徴とする可変トランスコンダクタ。 - 請求項1記載の可変トランスコンダクタにおいて、
出力バイアス回路を構成するように前記第3及び第4のMOSトランジスタのドレインに接続された第5及び第6のMOSトランジスタと、
前記第5及び第6のMOSトランジスタに流れるバイアス電流を前記第3及び第4のMOSトランジスタのドレインから流出させる第1の電流源と、
前記第3及び第4のMOSトランジスタに流れるバイアス電流を当該第3及び第4のMOSトランジスタのドレインに供給する第2の電流源とを更に備えたことを特徴とする可変トランスコンダクタ。 - 請求項3記載の可変トランスコンダクタにおいて、
前記第3及び第4のMOSトランジスタのドレインと前記第5及び第6のMOSトランジスタとの間に介在した電流バッファを更に備えたことを特徴とする可変トランスコンダクタ。 - 入力電圧に対して線形な電流信号を生成する入力回路と、
前記電流信号を平方根圧縮された電圧信号に変換する第1及び第2のMOSトランジスタと、
前記平方根圧縮された電圧信号を線形な電流信号に変換する第3及び第4のMOSトランジスタと、
出力バイアス回路を構成するように前記第3及び第4のMOSトランジスタのドレインに接続された第5及び第6のMOSトランジスタと、
前記第5及び第6のMOSトランジスタに流れるバイアス電流を前記第3及び第4のMOSトランジスタのドレインから流出させる第1の電流源と、
前記第3及び第4のMOSトランジスタに流れるバイアス電流を当該第3及び第4のMOSトランジスタのドレインに供給する第2の電流源とを備え、
前記第1及び第2のMOSトランジスタに流れるバイアス電流と、前記第3及び第4のMOSトランジスタに流れるバイアス電流とを制御することにより、全体のトランスコンダクタンスを変更するように構成されたことを特徴とする可変トランスコンダクタ。 - 請求項5記載の可変トランスコンダクタにおいて、
前記第3及び第4のMOSトランジスタのドレインと前記第5及び第6のMOSトランジスタとの間に介在した電流バッファを更に備えたことを特徴とする可変トランスコンダクタ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の可変トランスコンダクタと、当該可変トランスコンダクタの出力端子に接続されたキャパシタとで構成されたフィルタ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の可変トランスコンダクタと、当該可変トランスコンダクタの出力端子に接続された出力抵抗とで構成された可変ゲインアンプ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の可変トランスコンダクタと、当該可変トランスコンダクタの出力端子に接続されて可変抵抗として機能する請求項1〜6のいずれか1項に記載の可変トランスコンダクタとで構成された可変ゲインアンプ。
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