WO2010125617A1 - 半導体集積回路及び放送受信機 - Google Patents

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WO2010125617A1
WO2010125617A1 PCT/JP2009/004944 JP2009004944W WO2010125617A1 WO 2010125617 A1 WO2010125617 A1 WO 2010125617A1 JP 2009004944 W JP2009004944 W JP 2009004944W WO 2010125617 A1 WO2010125617 A1 WO 2010125617A1
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mixer
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signal
semiconductor integrated
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PCT/JP2009/004944
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大場康雄
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パナソニック株式会社
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    • H04B1/06—Receivers
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    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers
    • H04B1/28—Circuits for superheterodyne receivers the receiver comprising at least one semiconductor device having three or more electrodes
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/455—Demodulation-circuits

Definitions

  • the present invention relates to a measure for reducing noise output caused by spurious generated inside a semiconductor integrated circuit used in a broadcast receiver.
  • reception performance has deteriorated due to beat output by the IF signal generated from the local oscillator and the received signal, but as integration progresses, the oscillation of the crystal oscillator used as the internal reference signal source
  • the beat component between the signal and the local oscillator, and further, the noise component due to the logic signal circulates to the RF circuit due to the one-chip integration with the logic circuit, resulting in a deterioration in reception sensitivity and the like, and the quality as a receiver is remarkably lowered.
  • FIG. 9 shows a block diagram of a semiconductor integrated circuit (hereinafter abbreviated as IC) used in a conventional receiver.
  • IC semiconductor integrated circuit
  • reference numeral 1 denotes an antenna circuit, which includes a tuning circuit, a filter circuit, a gain adjustment circuit, and a matching circuit.
  • Reference numeral 2 denotes an RF circuit, which includes a low noise amplifier, a gain control amplifier, or the like.
  • 3 is a mixer
  • 5 is an IF signal or baseband signal processing circuit
  • 6 is a local oscillation circuit
  • 7 is a frequency divider
  • 8 is a PLL circuit
  • 17 is an oscillator that generates a reference frequency signal used for the PLL circuit 8 and the like.
  • a crystal oscillator is used.
  • Reference numeral 12 denotes an input terminal
  • 18 denotes an output terminal
  • 200 denotes a demodulation digital signal processing circuit, which demodulates the baseband signal by analog signal processing or digital signal processing and outputs it to the subsequent stage.
  • Reference numeral 100 denotes an IC, which includes all of the above constituent circuits.
  • the RF circuit 2 and the demodulating digital signal processing circuit 200 may be configured and arranged on another chip other than the IC 100.
  • FIG. 10 schematically shows a layout on a conventional IC chip.
  • 31 is a reception signal input terminal
  • 44 is a ground terminal
  • 32 is a wire connecting the reception signal input terminal 31 and the bonding pad 33 on the IC chip 35
  • 33 and 45 are bonding pads
  • 40 is the bonding.
  • a wiring 36 connecting the pad 33 and the circuit block 36 in the IC chip 35 is an RF signal block, which includes the RF circuit 2 and the mixer 3 shown in FIG.
  • Reference numeral 43 denotes a block serving as a noise signal generation source, such as a crystal oscillator or a logic circuit.
  • 35 is an IC chip and 34 is an IC package.
  • the noise signal generation source block 43 is arranged away from the circuit block 36, but noise components propagate through the parasitic capacitance and the like as indicated by reference numerals 38 and 39 and enter the circuit block 36.
  • the place where the noise jumps depends on the parasitic element, so that the entire circuit block 36 can be considered.
  • the influence is greatest when entering the input terminal having a high gain up to the signal output.
  • a broadcast signal input to the antenna circuit 1 through the antenna 11 is input to the IC 100 from the input terminal 12 after a desired frequency is selected by the antenna circuit 1 and unnecessary signals are removed by a filter. .
  • the input broadcast signal that is, the received signal is amplified or attenuated by the RF circuit 2 and then input to the mixer 3.
  • an intermediate frequency signal in a desired signal band is extracted from the output from the local oscillator 6 and the received signal and input to the IF signal processing circuit 5.
  • the output of the IF signal processing circuit 5 enters the demodulating digital signal processing circuit 200, and a video or audio signal or the like is demodulated.
  • the output of the local oscillation circuit 6 passes through the frequency divider 7 and enters the PLL circuit 8, and operates so as to obtain a local oscillation output of a desired frequency.
  • the intermediate frequency IF is usually set outside the base baseband signal band, but there is a method in which the baseband signal is directly generated by the mixer 3.
  • an unnecessary noise component (spurious) generated inside the IC 100 is input to the RF circuit 2 and the mixer 3 through a parasitic element in the IC 100 to receive the reception signal.
  • the IF signal is superimposed on the signal and amplified and mixed, and is demodulated by the demodulation digital signal processing circuit 200, which may affect the reception characteristics.
  • the main spurious noise generation sources are harmonics included in the output of the crystal oscillator 17 and switching noise from a logic circuit with a wide frequency band, and countermeasures have been taken conventionally.
  • the IF frequency is shifted by changing the local oscillation frequency so that spurious generated does not enter the reception band.
  • this method can reduce the influence of spurious, the IF signal is shifted, so that there is a side effect that reception characteristics such as sensitivity and interference characteristics deteriorate.
  • An object of the present invention is to make it possible to almost completely eliminate spurious effects in a receiving IC.
  • the present invention employs a configuration in which a spurious component equivalent to the spurious component included in the output signal of the reception signal system is detected and canceled by the spurious components.
  • a semiconductor integrated circuit includes a first RF circuit that is connected to an antenna circuit that receives a broadcast signal of a desired frequency and amplifies or attenuates the broadcast signal, and a local part having a frequency corresponding to the broadcast signal.
  • a local oscillator that generates an oscillation signal; a first mixer that inputs a local oscillation signal of the local oscillator and converts an output of the first RF circuit into a predetermined intermediate frequency signal or baseband signal; and an input A second RF circuit whose terminal is grounded with an impedance equal to or substantially the same as the output impedance of the antenna circuit and a local oscillation signal of the local oscillator are input, and the output of the second RF circuit is set to a predetermined intermediate frequency.
  • a second mixer for converting to a baseband signal
  • a combiner for combining the outputs of the first mixer and the second mixer, and an intermediate frequency received from the combined output from the combiner Is characterized in that an intermediate frequency signal processing circuit for the baseband signal processing.
  • a semiconductor integrated circuit is a semiconductor integrated circuit that performs predetermined intermediate frequency or baseband signal processing on a broadcast signal having a desired frequency received by an antenna circuit, and a local oscillation signal having a frequency corresponding to the broadcast signal.
  • a local oscillator to be generated and a local oscillation signal of the local oscillator are input, and an output of an RF circuit that amplifies or attenuates the transmission / reception received by the antenna circuit is converted into a predetermined intermediate frequency signal or baseband signal. 1 and the input terminal are grounded with an impedance equal to or substantially the same as the output impedance of the RF circuit, and the local oscillation signal of the local oscillator is input, and the signal input to the input terminal is set to a predetermined intermediate level.
  • a second mixer for converting to a frequency or baseband signal; a combiner for combining the outputs of the first mixer and the second mixer; Receiving the combined output from the vessel, characterized in that an intermediate frequency signal processing circuit for an intermediate frequency or baseband signal processing.
  • the second RF circuit is arranged with a mask layout equivalent to or substantially the same as the first RF circuit, and the second mixer is the first mixer. And the same or substantially the same mask layout, and the combiner adds the output of the first mixer and the output of the second mixer in reverse phase. .
  • the present invention includes an amplifier / attenuator for band-limiting and amplifying or attenuating the output of the second mixer in the semiconductor integrated circuit, and the combiner includes the output of the first mixer and the amplifier / attenuator. The output of the attenuator is added in reverse phase.
  • the present invention is characterized in that, in the semiconductor integrated circuit, the amplifier / attenuator amplifies or attenuates the output of the second mixer according to the frequency of the broadcast signal.
  • a semiconductor integrated circuit of the present invention is connected to an antenna circuit that receives a broadcast signal of a desired frequency, and a first RF circuit that amplifies or attenuates the broadcast signal, and an input terminal that is equivalent to or substantially the output impedance of the antenna circuit.
  • a second RF circuit grounded with the same impedance, and a combiner that combines the output of the first RF circuit and the output of the second RF circuit are provided.
  • an input terminal of the second RF circuit or the second mixer is provided in the semiconductor integrated circuit by a resistor corresponding to an output impedance of the antenna circuit or the first RF circuit. It is characterized by being grounded.
  • the broadcast receiver according to the present invention includes the semiconductor integrated circuit.
  • an input circuit equivalent to the reception signal system is provided by separately providing an RF circuit or mixer whose input terminal is grounded with an impedance equivalent to or substantially the same as the output impedance of the antenna circuit or RF circuit outside the semiconductor integrated circuit. Since it has an impedance, a spurious component equivalent to the output of the received signal system is detected through these RF circuits and mixers, and synthesized so as to cancel the spurious component included in the output of the received signal system. And the influence of noise can be further reduced.
  • the RF circuit and mixer terminated with the input terminal grounded with an impedance equivalent to that of the antenna circuit have the same or substantially the same mask layout as that of the reception signal system. It becomes possible to have. Therefore, if spurious components equivalent to the spurious components contained in the output of the received signal system are detected through these RF circuits and mixers and added in the opposite phase to the output of the received signal system, the spurious component is good. The effect of noise can be further reduced.
  • the frequency band and level of the detected spurious component can be adjusted by a separately provided amplifying / attenuating device, so that the spurious component included in the output of the received signal system can be almost cancelled. Can be reduced.
  • the output of the second mixer in the case of a channel having a low spurious level depending on the reception channel, can be lowered by an amplifier / attenuator provided separately. Side effects such as deterioration can be minimized.
  • the spurious component generated inside the semiconductor integrated circuit and circulated into the RF circuit by the parasitic element is detected through an RF circuit different from the reception signal system, and the detected spurious component is detected. Since it is combined with the output of the reception signal system, the spurious component included in the output of the reception signal system can be canceled, and the influence of the spurious component can be effectively reduced.
  • the input terminal of the RF circuit separately provided for spurious detection is usually grounded easily inside the semiconductor integrated circuit by using a resistor corresponding to the impedance of the received signal system of several tens of ohms. Therefore, the influence of spurious can be reduced easily.
  • the semiconductor integrated circuit of the present invention is used for the semiconductor integrated circuit that occupies most of the receiving circuit of the broadcast receiver, a broadcast receiver with less spurious noise output can be configured.
  • an RF circuit or a mixer whose input terminal is grounded with an impedance equivalent to or substantially the same as the output impedance of the antenna circuit or RF circuit outside the semiconductor integrated circuit is separately provided. Since the input signal has the same input impedance as the received signal system, the spurious component equivalent to the spurious component contained in the received signal system signal can be detected, and the spurious component of the received signal system output signal can be canceled. There is an effect that can effectively reduce the influence of.
  • FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a specific circuit diagram of a mixer and an adder provided in the semiconductor integrated circuit.
  • 3A is a diagram showing an output component of the mixer 1 provided in the semiconductor integrated circuit
  • FIG. 3B is a diagram showing an output component of the mixer 2 provided in the semiconductor integrated circuit
  • FIG. It is a figure which shows the component which synthesize
  • FIG. 4 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to a modification of the embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a chip layout of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a conventional semiconductor integrated circuit.
  • FIG. 10 is a diagram showing a chip layout of a conventional semiconductor integrated circuit.
  • FIG. 1 is a block diagram of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes an antenna circuit, which is connected to the antenna 11 and includes a tuning circuit, a filter circuit, and a matching circuit.
  • Reference numeral 2 denotes an RF circuit 1 (first RF circuit), which includes a low noise amplifier gain control amplifier and the like.
  • 3 is a mixer 1 (first mixer), 4 is an adder (synthesizer), 5 is an IF signal processing or baseband signal processing circuit (intermediate frequency signal processing circuit), 6 is a local oscillation circuit, and 7 is a dividing circuit.
  • a resonator, 8 is a PLL circuit, and 17 is an oscillator that generates a reference frequency signal used for the PLL circuit 8 or the like. Usually, a crystal oscillator is used.
  • Reference numeral 100 denotes an IC (semiconductor integrated circuit) chip including the constituent circuits.
  • the demodulating digital signal processing circuit 200 may be an analog signal processing circuit or may be configured on an IC chip other than the IC 100.
  • Q1 to Q17 are transistors, R1 and R2 are resistors, C1 and C2 are capacitors, 51 is a current input terminal, 52 and 53 are local oscillation signal input terminals, 54 and 55 are two mixers 1-3, An addition (subtraction) output terminal of 2-10, 56 is an input terminal of the mixer 1-3, 57 is an input terminal of the mixer 2-10, and 58 is a ground terminal.
  • Q1 to Q6 and R1 constitute a mixer 1-3
  • Q10 to 17 and R2 constitute a mixer 2-10
  • Q7, Q8, Q9, Q16, and Q17 constitute a current mirror circuit CM, and are current sources that supply current to the mixer 1-3 and the mixer 2-10.
  • the input spurious signal is multiplied by the local oscillation signal input from the local oscillation signal input terminals 52 and 53, and then input to the addition output terminals 54 and 55 in the opposite phase to the output of the mixer 1-3.
  • the outputs of the mixer 1-3 and the mixer 2-10 are added in the opposite phase, that is, subtracted and outputted, so that only the received signal output with the spurious signal canceled is outputted.
  • the mixers 1-3 and 2-10 in the form of multipliers using bipolar transistors are exemplified.
  • a configuration using FETs is also possible.
  • a desired frequency of the received broadcast signal is selected by the antenna circuit 1, and unnecessary signals are removed by a filter, and then input from the input terminal 12 to the IC 100.
  • the input received signal is amplified or attenuated by the RF circuit 1-2 and then input to the mixer 1-3.
  • an intermediate frequency signal of a desired signal band is extracted from the output from the local oscillator 6 and the received signal, input to the IF signal processing circuit 5, and video or audio is demodulated by the demodulation digital signal processing circuit 200.
  • the signal and the like are demodulated.
  • the intermediate frequency is usually set outside the base baseband signal band, but there is a method in which the baseband signal is directly generated by the mixer 1-3, but in the present invention, it can be handled in the same manner.
  • an unnecessary noise component (spurious) generated inside the IC 100 is input to the mixer 1-3 through a parasitic element.
  • the signal is superimposed and amplified to be an IF signal, which is demodulated by the demodulating digital signal processing circuit 200 and affects the reception characteristics.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents the output of the mixer 1-3, but in addition to the original received signal e, a spurious component d is superimposed.
  • Main noise sources include harmonics included in the output of the crystal oscillator 17 and noise from a logic circuit having a wide frequency band.
  • the RF circuit 2-9 is grounded at the input terminal with an impedance 14 corresponding to the output impedance of the antenna circuit 1. Since the output impedance of the antenna circuit 1 is normally set to several tens of ⁇ such as 50 ⁇ or 75 ⁇ , the input terminal of the RF circuit 2-9 has a resistance corresponding to this several tens of ⁇ as the impedance circuit 14. If it is used and grounded in the IC 100, it can be easily configured in the IC 100.
  • the output of the RF circuit 2-9 is connected to the mixer 2-10, and the output of the mixer 2-10 enters the adder (synthesizer) 4 and is added to the output of the mixer 1-3.
  • the input terminal of the RF circuit 2-9 Since the input terminal of the RF circuit 2-9 is grounded, no received signal is input, but since the impedance equivalent to the input impedance of the RF circuit 1-2 is connected to the input terminal, the input terminal Is equivalent to the input impedance of the RF circuit 1-2. Accordingly, an unnecessary noise component having the same level as that of the RF circuit 1-2 generated in the IC 100 is input to the RF circuit 2-9, and an output thereof is output to the mixer 2-10.
  • the output of the mixer 2-10 is only the spurious component f as shown in FIG.
  • the output of the mixer 1-3 is a received signal component e and an unnecessary noise component d as shown in FIG. 5A, and the output of the mixer 2-10 is only an unnecessary noise component f.
  • the IF processing circuit 5 has a configuration as shown in FIG. Only the received signal component g is output, and the noise component due to spurious can be reduced.
  • the circuit scale becomes larger than before.
  • miniaturization and high integration have progressed, and the increase in chip size has led to an increase in the entire IC. Since the size is smaller than the size, the configuration can be made without significant cost increase.
  • FIG. 4 shows a modification of the semiconductor integrated circuit of the first embodiment.
  • This figure shows a case where the RF circuit 1-2 shown in FIG. 1 is not arranged in the IC 100.
  • the RF circuit 2-9 required in FIG. 1 of the first embodiment is not necessary.
  • the input terminal of the RF circuit 2-9 is grounded with an impedance corresponding to the output impedance of the antenna circuit 1, but in this modification, the input of the mixer 2-10 is input.
  • the terminal is grounded and terminated with an impedance corresponding to the output impedance of the RF circuit 1-2.
  • FIG. 5 shows a block diagram of a semiconductor integrated circuit of the quadrature demodulation type receiver of this embodiment.
  • 3 is an I-side mixer I1
  • 19 is a Q-side mixer Q1
  • 10 is an I-side spurious detection mixer I2
  • 24 is a Q-side spurious detection mixer Q2
  • 16 is 90 degrees.
  • Phase shifters, 4 and 21 are adders
  • 5 is an IF processing circuit I on the I side
  • 22 is an IF processing circuit Q on the Q side
  • 200 is a digital signal processing circuit for demodulation. Demodulate audio.
  • the other components having the same functions as those in FIG.
  • a desired frequency of the received broadcast signal is selected by the antenna circuit 1, unnecessary signals are removed by a filter, and then input from the input terminal 12 to the IC 100.
  • the input received signal is amplified or attenuated by the RF circuit 1-2 and then input to the mixer I1-3 and the mixer Q1-19.
  • a local oscillation output from the local oscillator 6 a local oscillation signal whose phase is shifted by 90 degrees, and a received signal are used to obtain an intermediate I / Q of a desired signal band.
  • the frequency signal is extracted and input to the IF signal processing circuit I-5 and the IF signal processing circuit Q-22, respectively, and a video or audio signal or the like is demodulated by the demodulation digital signal processing circuit 200.
  • the output of the RF circuit 1-2, the mixer I1-3, and the mixer Q1-19 has received signals input from the antenna circuit 1 as shown in FIG.
  • an unnecessary noise component (spurious) d generated inside the IC 100 is included.
  • the input terminal is grounded with an impedance corresponding to the output impedance of the antenna circuit 1, and the impedance equivalent to that of the RF circuit 1-2 is connected to the input terminal.
  • the impedance at the input terminal is equal to 1-2, and only an unnecessary noise component (spurious) f (see FIG. 3B) generated in the IC 100 at the same level as the RF circuit 1-2 is input.
  • the output is connected to the mixer I2-10 and the mixer Q2-24, and the output of the mixer I2-10 is input to the adder 4 and added to the output of the mixer I1-3.
  • the output of the mixer Q2-24 is input to the adder 21 and added with the output of the mixer Q1-19. Accordingly, as shown in FIG. 3C, only the received signal component g is output to the outputs of both adders 4 and 21 and input to the IF signal processing circuits I-5 and Q-22. Therefore, noise components due to spurious can be effectively reduced.
  • the circuit configuration of the semiconductor integrated circuit in this embodiment is the same as that shown in FIG. The difference lies in the chip layout inside the IC 100 as shown in FIG.
  • reference numeral 37 denotes a cancel block including the RF circuit 2-9 and the mixer 2-10, and uses elements equivalent to the circuit block 36 including the RF circuit 1-2 and the mixer 1-3. In addition, they are configured and arranged to have the same characteristics with the same or substantially the same mask layout.
  • Reference numeral 41 denotes a bonding pad connected to the input terminal of the RF circuit 2-9.
  • the RF circuit 1-2 and the mixer 1-3 are shown in the same block layout, and the RF circuit 2-9 and the mixer 2-10 are shown in the same block layout. However, these combinations are not limited.
  • each component transistor of the RF circuit 1-2 and RF circuit 2-9 is mixedly arranged in the same block, for example, and the parasitic components from the noise source are equivalent in the same block.
  • the layout should be as follows.
  • the RF circuit 2-9 included in the cancel block 37 is grounded with the impedance 14 corresponding to the output impedance of the antenna circuit 1 as shown in FIG. Since an unnecessary noise component (spurious) f generated in the level IC is detected and the layout of the RF circuit 2-9 is equivalent to the layout of the RF circuit 1-2, the spurious from the noise source block 43 is detected. Coupling with noise is done with equivalent parasitic elements. Therefore, it is possible to detect the spurious f that substantially matches the spurious d included in the output signal of the received signal system by the cancel block 37 and to cancel the spurious noise d with the detected spurious f satisfactorily.
  • the adder 4 Is not required to be combined in consideration of the phase difference between the two outputs.
  • FIG. 7 shows the semiconductor integrated circuit of this embodiment. The figure is different from the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 1 in that an amplifier or attenuator 20 is added. Since other configurations are the same as those in FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the amplification or attenuator (amplifier / attenuator) 20 is disposed after the mixer 2-10 and amplifies or attenuates the output of the mixer 2-10. Since the output of the mixer 2-10 is a spurious component f as shown in FIG. 3B, the amplifier or attenuator 20 is included in the output signal of the reception system from the mixer 1-3 (FIG. The level of the spurious component f detected by the mixer 2-10 is amplified or attenuated so that the spurious component d of a) is completely canceled by the spurious component f in the adder 4.
  • the amplifying or attenuating unit 20 limits the pass signal band of the output signal from the mixer 2-10 to a frequency band in which a spurious signal enters. As a result, noise components other than the spurious signal are not superimposed on the output of the mixer 1-3 by the adder 4, so that even more efficient spurious cancellation can be achieved.
  • the amplifier or attenuator 20 attenuates the output signal of the mixer 2-10 according to the frequency of the received broadcast signal.
  • an RF circuit and a mixer are noise sources themselves, and in some cases, reception characteristics are deteriorated due to connection of an RF circuit 2-9 for spurious cancellation or a mixer 2-10.
  • the noise component caused by the spurious has frequency dependency, and the noise level changes depending on the reception channel. Therefore, there is a channel in which the noise component can be ignored.
  • the output signal of the mixer 2-10 is attenuated so that the amount of cancellation becomes small or zero during reception of a channel in which such a noise component can be ignored. Thereby, the influence by the noise which generate
  • the RF circuit 2-9 is unnecessary.
  • the input terminal of the mixer 2-10 is modified to be grounded and terminated by the impedance circuit 14 corresponding to the output impedance of the RF circuit 1-2, a spurious canceling effect can be obtained.
  • the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 8 does not include the mixer 1-3 and the IF signal processing circuit 5, and does not convert the received signal from the antenna circuit 1 into an intermediate frequency signal. It is an example.
  • the mixer 1-3, the IF signal processing circuit 5, the local oscillation circuit 6, the frequency divider 7, the PLL circuit 8, and the oscillator 17 shown in FIG. 1 are not provided.
  • an RF circuit 3-25 having a function of amplifying or attenuating the output of the adder 4 and a band limiting function is separately provided. Since other configurations are the same as those in FIG. 1, the description thereof is omitted.
  • the operation of the semiconductor integrated circuit of the present embodiment is as follows.
  • a desired frequency of the received broadcast signal is selected by the antenna circuit 1, and unnecessary signals are removed by a filter, and then input from the input terminal 12 to the IC 100.
  • the input received signal is amplified or attenuated by the RF circuit 1-2 and then input to the RF circuit 3-25 through the adder (synthesizer) 4.
  • the RF circuit 3-25 amplification or attenuation and band limitation are applied, and then a video or audio signal or the like is demodulated by the demodulating digital signal processing circuit 200.
  • This configuration is a system in which a received signal is AD-converted without using an intermediate frequency and demodulated by a demodulation digital signal processing circuit 200, and is practically used in a broadcast receiver having a low broadcast frequency such as AM broadcast. .
  • an unnecessary noise component (spurious) d generated inside the IC 100 in addition to the reception signal input from the antenna circuit 1 is input to the RF circuit 1-2 through the parasitic element, so that the reception characteristics are received. May be affected.
  • the RF circuit 2-9 has its input terminal grounded by an impedance circuit 14 corresponding to the output impedance of the antenna circuit 1, and the impedance at the input terminal of the RF circuit 2-9 is equivalent to that of the RF circuit 1-2. Therefore, the output of the RF circuit 2-9 is only an unnecessary noise component (spurious) f generated in the IC 100 at the same level as the RF circuit 1-2. Therefore, when these two output signals are added and synthesized by the adder 4, the two spurious d and f are canceled and only the received signal component g is output to the RF circuit 3-25. The noise component due to spurious is effectively reduced.
  • the semiconductor integrated circuit described above is used, for example, in a broadcast receiver.
  • broadcast receivers most of the RF circuits, mixers, local oscillators, demodulator, etc. that make up the broadcast receivers are configured in a semiconductor integrated circuit, and the reception characteristics also depend on the semiconductor integrated circuit used. To be determined. Therefore, if a broadcast receiver is configured using the semiconductor integrated circuit of each embodiment described above, a broadcast receiver having excellent reception characteristics with less spurious noise can be configured.
  • the present invention is effective for reducing spurious in a semiconductor integrated circuit incorporating a high-frequency circuit such as a receiver, and is optimal for a broadcast receiver in which noise due to spurious is reduced.

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Abstract

　ＲＦ回路、混合器、ＩＦ回路及び中間周波信号処理回路を１チップ化した放送受信器用半導体集積回路において、入力端子をアンテナ回路１の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地したＲＦ回路２-９及びそのＲＦ回路２-９の後段に配置した混合器２－-１０が別途設けられる。このＲＦ回路２-９及び混合器２-１０は、受信信号系と同等の入力インピーダンスを持つので、受信信号系の出力信号に含まれるスプリアス成分と同等のスプリアス成分がこれらのＲＦ回路２-９及び混合器２-１０で検出され、受信信号系の出力信号に含まれるスプリアス成分をキャンセルする。従って、スプリアスによるノイズの影響を効果的に低減できる。

Description

半導体集積回路及び放送受信機
　本発明は、放送受信機に使用される半導体集積回路の内部で発生するスプリアスに起因するノイズ出力の低減対策に関する。
　近年、半導体集積回路技術が進み、半導体集積回路内に受信機に必要なＲＦ、ＩＦ、ベースバンド処理機能が１チップ化されるようになってきている。例えば、携帯電話に搭載されているワンセグ用デジタル放送受信機では、ＲＦ回路からＯＦＤＭ復調機能までが同一半導体集積回路内で構成され、小型化が促進されている。
　しかしながら、１チップ化により各機能が半導体集積回路内に構成されると、受信信号の他に半導体集積回路内で発生する不要輻射（スプリアス）がＲＦ増幅回路等に回り込み、受信機能に大きな影響を与えるようになっている。従来、スーパーヘテロダイン構成では、局部発振器と受信信号から生成されるＩＦ信号によるビート出力等による受信性能の劣化があったが、集積化が進むと、内部基準信号源として使用される水晶発振器の発振信号と局部発振器との間のビート成分、更には、ロジック回路との１チップ化によりロジック信号によるノイズ成分がＲＦ回路へ回り込んで受信感度等の悪化をもたらし、受信機としての品位を著しく下げる状況にもなることがあり、このスプリアスによるノイズを低減することが強く要求されてきている。
　以下、従来の受信機用半導体集積回路について図９を用いて説明する。
　図９は、従来の受信機に使用する半導体集積回路（以下ＩＣと略記する）のブロック図を示す。
　同図において、１はアンテナ回路であって、同調回路やフィルタ回路、ゲイン調整回路及びマッチング回路から構成される。また、２はＲＦ回路であって、低ノイズアンプ又はゲインコンロールアンプ等から構成される。３は混合器、５はＩＦ信号又はベースバンド信号処理回路、６は局部発振回路、７は分周器、８はＰＬＬ回路、１７はＰＬＬ回路８等に使用する基準周波数信号を発生する発振器であって、通常、水晶発振器が使用される。１２は入力端子、１８は出力端子、２００は復調用デジタル信号処理回路であって、アナログ信号処理又はデジタル信号処理によりベースバンド信号を復調し、後段に出力する。１００はＩＣであって、以上の構成回路を全て含む。尚、前記ＲＦ回路２や復調用デジタル信号処理回路２００は、ＩＣ１００以外の別のチップ上に構成、配置される場合もある。
　図１０は、従来のＩＣチップ上のレイアウトを模式的に表したものである。
　同図において、３１は受信信号入力端子、４４は接地端子、３２は前記受信信号入力端子３１とＩＣチップ３５上のボンディングパッド３３とを接続するワイヤ、３３及び４５はボンディングパッド、４０は前記ボンディングパッド３３とＩＣチップ３５内の回路ブロック３６とを接続する配線、３６はＲＦ信号ブロックであって、図９のＲＦ回路２及び混合器３等が含まれている。４３はノイズ信号発生源となるブロックであって、水晶発振器やロジック回路等である。３５はＩＣチップ、３４はＩＣパッケージである。通常、ノイズ信号発生源ブロック４３は、回路ブロック３６から離して配置するが、寄生容量等を通じて、符号３８、３９で示したようにノイズ成分が伝播し、回路ブロック３６へ進入する。ノイズが飛び込む場所は、寄生素子に依存しているため、回路ブロック３６の全体が考えられるが、信号出力までのゲインの高い入力端子へ入る場合が最も影響が大きくなる。
　以上のように構成された従来の受信機の動作について説明する。
　図９において、アンテナ１１を通してアンテナ回路１に入力された放送信号は、アンテナ回路１で所望の周波数を選択されて、不要な信号をフィルタで除去された後、入力端子１２からＩＣ１００へ入力される。入力された放送信号、すなわち受信信号は、ＲＦ回路２で増幅又は減衰された後、混合器３へ入力される。混合器３では、局部発振器６からの出力と受信信号とから所望の信号帯域の中間周波数信号を取り出して、ＩＦ信号処理回路５へ入力する。ＩＦ信号処理回路５の出力は、復調用デジタル信号処理回路２００に入り、映像又は音声信号等が復調される。また、局部発振回路６の出力は、分周器７を通ってＰＬＬ回路８に入り、所望の周波数の局部発振出力が得られるように動作する。中間周波数ＩＦは、通常、ベースベースバンド信号帯域外に設定するが、直接、混合器３にてベースバンド帯域信号を生成する方式もある。
　ここで、ＲＦ回路２及び混合器３には、アンテナ回路１から入力される受信信号以外に、ＩＣ１００の内部で発生する不要なノイズ成分（スプリアス）がＩＣ１００内部の寄生素子を通して入力され、受信信号に重畳して増幅・混合されてＩＦ信号となり、復調用デジタル信号処理回路２００で復調されて受信特性に影響を与えることがある。主なスプリアスノイズ発生源としては、水晶発振器１７の出力に含まれる高調波や周波数帯域の広いロジック回路からのスイッチングノイズであり、従来から対策が実施されている。
　特許文献１記載の技術では、ノイズ発生源となるブロックとＲＦブロックとを離し、その間に干渉ブロックを配置するように、ＩＣ内のブロックをレイアウトして、干渉を抑えるように対策している。
　しかしながら、この従来の方法では、スプリアスは低減されるものの、数ミリ角のＩＣチップ上に多数のブロックが構成されるため、寄生成分の影響を完全に取り除くことは困難である。
　また、特許文献２記載の技術では、発生するスプリアスが受信帯域内に入らないように局部発振周波数を変えて、ＩＦ周波数をシフトさせている。しかし、この方法では、スプリアスの影響は低減できるものの、ＩＦ信号がずれるため、受信特性、例えば感度、妨害特性等が悪化するという副作用がある。
特公平６－６６４１５号公報 特開２００６－４２０５４号公報
　以上のように、スプリアス低減のための従来の受信用ＩＣにおいて、特許文献１記載の技術のように、チップ内のブロックレイアウトでの対策によってブロック間干渉を避けるような方法では、スプリアスの影響を完全に取り除くことはできない。
　また、特許文献２の例のように、発生するスプリアスが受信帯域内に入らないように局部発振周波数を変えてＩＦ周波数をシフトさせる方法では、受信特性の劣化が避けられないという問題があり、特性劣化のない有効なスプリアス低減方法が必要とされている。
　本発明の目的は、受信用ＩＣにおいて、スプリアスの影響をほぼ完全に取り除くことができるようにすることにある。
　前記目的を達成するため、本発明では、受信信号系の出力信号に含まれるスプリアス成分と同等のスプリアス成分を検出して、スプリアス成分同士でキャンセルする構成を採用する。
　具体的に、本発明の半導体集積回路は、所望の周波数の放送信号を受けるアンテナ回路に接続されて前記放送信号を増幅又は減衰させる第１のＲＦ回路と、前記放送信号に応じた周波数の局部発振信号を発生する局部発振器と、前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記第１のＲＦ回路の出力を所定の中間周波信号又はベースバンド信号に変換する第１の混合器と、入力端子を前記アンテナ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地した第２のＲＦ回路と、前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記第２のＲＦ回路の出力を所定の中間周波又はベースバンド信号に変換する第２の混合器と、前記第１の混合器及び第２の混合器の出力を合成する合成器と、前記合成器からの合成出力を受けて中間周波又はベースバンド信号処理をする中間周波信号処理回路とを備えたことを特徴とする。
　本発明の半導体集積回路は、アンテナ回路で受けた所望の周波数の放送信号について所定の中間周波又はベースバンド信号処理をする半導体集積回路であって、前記放送信号に応じた周波数の局部発振信号を発生する局部発振器と、前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記アンテナ回路で受けた前記放送信を増幅又は減衰させるＲＦ回路の出力を所定の中間周波信号又はベースバンド信号に変換する第１の混合器と、入力端子を前記ＲＦ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地すると共に、前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記入力端子に入った信号を所定の中間周波又はベースバンド信号に変換する第２の混合器と、前記第１の混合器及び第２の混合器の出力を合成する合成器と、前記合成器からの合成出力を受けて中間周波又はベースバンド信号処理をする中間周波信号処理回路とを備えたことを特徴とする。
　本発明は、前記半導体集積回路において、前記第２のＲＦ回路は、前記第１のＲＦ回路と同等又は略同一のマスクレイアウトで配置され、前記第２の混合器は、前記第１の混合器と同等の特性及び同等又は略同一のマスクレイアウトで配置され、前記合成器は、前記第１の混合器の出力と前記第２の混合器の出力とを逆相で加算することを特徴とする。
　本発明は、前記半導体集積回路において、前記第２の混合器の出力を帯域制限及び増幅又は減衰させる増幅／減衰器を備え、前記合成器は、前記第１の混合器の出力と前記増幅／減衰器の出力とを逆相で加算することを特徴とする。
　本発明は、前記半導体集積回路において、前記増幅／減衰器は、前記第２の混合器の出力を前記放送信号の周波数に応じて増幅又は減衰させることを特徴とする。
　本発明の半導体集積回路は、所望の周波数の放送信号を受けるアンテナ回路に接続され、前記放送信号を増幅又は減衰させる第１のＲＦ回路と、入力端子を前記アンテナ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地した第２のＲＦ回路と、前記第１のＲＦ回路の出力と前記第２のＲＦ回路の出力とを合成する合成器とを備えたことを特徴とする。
　本発明は、前記半導体集積回路において、前記第２のＲＦ回路又は第２の混合器の入力端子は、前記アンテナ回路又は前記第１のＲＦ回路の出力インピーダンスに相当する抵抗によって半導体集積回路内で接地されることを特徴とする。
　本発明の放送受信機は、前記半導体集積回路を搭載したことを特徴とする。
　以上により、本発明では、入力端子を半導体集積回路外部のアンテナ回路又はＲＦ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地したＲＦ回路又は混合器を別途設けて、受信信号系と同等の入力インピーダンスを持たせたので、受信信号系の出力と同等のスプリアス成分をこれ等のＲＦ回路及び混合器に通じて検出して、受信信号系の出力に含まれるスプリアス成分とキャンセルするように合成することができ、ノイズの影響をより一層に低減できる。
　特に、本発明では、入力端子をアンテナ回路と同等のインピーダンスで接地して終端したＲＦ回路及び混合器を受信信号系と同等又は略同一のマスクレイアウトとしたので、受信信号系と同等の寄生素子を持たせることが可能となる。従って、受信信号系の出力に含まれるスプリアス成分と同等のスプリアス成分をこれ等のＲＦ回路及び混合器に通して検出して、受信信号系の出力と逆相で加算すれば、スプリアス成分を良好にキャンセルできて、ノイズの影響をより一層に低減できる。
　また、本発明では、別途設けた増幅／減衰器により、検出したスプリアス成分の周波数帯域及びレベルを調節して、受信信号系の出力に含まれるスプリアス成分をほぼキャンセルできるので、一層にノイズの影響を低減できる。
　更に、本発明では、受信チャンネルによってスプリアスレベルが少ないチャンネルの場合には、別途設けた増幅／減衰器によって第２の混合器の出力を下げることができるので、第２の混合器の出力によるＮＦ劣化等の副作用を最小限に抑制できる。
　加えて、本発明では、半導体集積回路の内部で発生して寄生素子によりＲＦ回路に回り込んだスプリアス成分のみが、受信信号系とは別のＲＦ回路を通して検出され、この検出されたスプリアス成分が受信信号系の出力と合成されるので、受信信号系の出力に含まれるスプリアス成分をキャンセルでき、スプリアス成分の影響を効果的に低減できる。
　また、本発明では、通常、数十Ωの受信信号系のインピ－ダンスに相当する抵抗を用いて、スプリアス検出用に別途設けたＲＦ回路の入力端子を半導体集積回路の内部で容易に接地して終端できるので、スプリアスの影響を簡易に低減できる。
　更に、本発明では、放送受信機の受信回路の大部分を占める半導体集積回路に本発明の半導体集積回路を使用するので、スプリアスによるノイズ出力の少ない放送受信機を構成できる。
　以上説明したように、本発明の半導体集積回路によれば、入力端子を半導体集積回路外部のアンテナ回路又はＲＦ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地したＲＦ回路又は混合器を別途設けて、受信信号系と同等の入力インピーダンスを持たせたので、受信信号系の信号に含まれるスプリアス成分と同等のスプリアス成分を検出できて、受信信号系の出力信号のスプリアス成分をキャンセルでき、ノイズの影響を効果的に低減できる効果を奏する。
図１は本発明の第１の実施形態の半導体集積回路のブロック構成図である。 図２は同半導体集積回路に備える混合器及び加算器の具体的回路図である。 図３（ａ）は同半導体集積回路に備える混合器１の出力成分を示す図、同図（ｂ）は同半導体集積回路に備える混合器２の出力成分を示す図、同図（ｃ）はこれ等２つの混合器の出力を合成した成分を示す図である。 図４は同実施形態の変形例の半導体集積回路のブロック構成図である。 図５は本発明の第２の実施形態の半導体集積回路のブロック構成図である。 図６は本発明の第３の実施形態の半導体集積回路のチップレイアウトを示す図である。 図７は本発明の第４の実施形態の半導体集積回路のブロック構成図である。 図８は本発明の第５の実施形態の半導体集積回路のブロック構成図である。 図９は従来の半導体集積回路のブロック構成図である。 図１０は従来の半導体集積回路のチップレイアウトを示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１の半導体集積回路のブロック構成図である。
　同図において、１はアンテナ回路であって、アンテナ１１に接続され、同調回路やフィルタ回路及びマッチング回路から構成される。２はＲＦ回路１（第１のＲＦ回路）であって、低ノイズアンプゲインコンロールアンプ等から構成される。３は混合器１（第１の混合器）、４は加算器（合成器）、５はＩＦ信号処理又はベースバンド信号処理回路（中間周波信号処理回路）、６は局部発振回路、７は分周器、８はＰＬＬ回路、１７はＰＬＬ回路８等に使用する基準周波数信号を発生する発振器であって、通常、水晶発振器が使用される。１２は入力端子、１８は出力端子、９はＲＦ回路２（第２のＲＦ回路）、１０は混合器２（第２の混合器）、１４はインピーダンス回路、２００は復調用デジタル信号処理回路であって、ベースバンド信号を復調し、後段に出力する。１００は前記構成回路を含むＩＣ（半導体集積回路）チップである。
　尚、前記復調用デジタル信号処理回路２００は、アナログ信号処理回路の場合もあり、また、本ＩＣ１００以外のＩＣチップ上に構成される場合もある。
　次に、前記混合器１-３及び混合器２-１０及び加算器４の具体的な回路例を図２に示す。
　図２において、Ｑ１～Ｑ１７はトランジスタ、Ｒ１、Ｒ２は抵抗、Ｃ１、Ｃ２は容量、５１は電流入力端子、５２及び５３は局部発振信号入力端子、５４及び５５は２つの混合器１-３、２-１０の加算（減算）出力端子、５６は混合器１-３の入力端子、５７は混合器２-１０の入力端子、５８は接地端子である。
　前記図２において、Ｑ１～Ｑ６及びＲ１は混合器１-３を構成し、Ｑ１０～１７及びＲ２は混合器２-１０を構成する。また、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１６、Ｑ１７はカレントミラー回路ＣＭを構成し、混合器１-３及び混合器２-１０に電流を供給する電流源である。
　続いて、図２の混合器１-３及び混合器２-１０及び加算器４について説明する。混合器１-３の入力端子５６にはＲＦ回路１-２が接続され、受信信号及び寄生素子を通してスプリアス信号が入力される。入力された受信信号及びスプリアス信号は局部発振信号入力端子５２、５３から入力された局部発振信号と掛け算され、加算出力端子５４、５５に入力される。また、混合器２-１０の入力端子５７にはＲＦ回路２-９が接続され、寄生素子を通してスプリアス信号が入力される。入力されたスプリアス信号は局部発振信号入力端子５２、５３から入力された局部発振信号と掛け算された後、前記混合器１-３の出力とは逆相で前記加算出力端子５４、５５に入力される。このとき、混合器１-３及び混合器２-１０の出力は逆相で加算されて、即ち減算されて、出力されるので、スプリアス信号のキャンセルされた受信信号出力のみが出力される。
　尚、図２では、バイポーラトランジスタを用いた掛け算器の形式の混合器１-３、２-１０で例示したが、ＦＥＴを使用した構成も可能であるのは勿論である。
　以下、以上のように構成された半導体集積回路の動作を説明する。
　図１において、受信した放送信号はアンテナ回路１で所望の周波数を選択され、不要な信号をフィルタで除去された後、入力端子１２からＩＣ１００へ入力される。入力された受信信号は、ＲＦ回路１-２で増幅又は減衰された後、混合器１-３へ入力される。混合器１-３では、局部発振器６からの出力と受信信号とから所望の信号帯域の中間周波数信号を取り出し、ＩＦ信号処理回路５へ入力され、復調用デジタル信号処理回路２００にて映像又は音声信号等が復調される。中間周波数は、通常、ベースベースバンド信号帯域外に設定するが、直接、混合器１-３にてベースバンド帯域信号を生成する方式もあるが、本発明では同様に扱うことができる。
　ここで、スプリアスの存在する混合器１-３の出力について、図３の例を用いて説明する。混合器１-３には、図３（ａ）に示すように、アンテナ回路１から入力される受信信号以外に、ＩＣ１００内部で発生する不要なノイズ成分（スプリアス）が寄生素子を通して入力され、受信信号に重畳して増幅・混合されてＩＦ信号となり、復調用デジタル信号処理回路２００で復調されて、受信特性に影響を与える。図３（ａ）は横軸が周波数で縦軸が混合器１-３の出力であるが、本来の受信信号ｅに加えて、スプリアス成分ｄが重畳している。主なノイズ発生源としては、水晶発振器１７の出力に含まれる高調波や、周波数帯域の広いロジック回路からのノイズである。
　図１では、ＲＦ回路２-９は、入力端子をアンテナ回路１の出力インピーダンスに相当するインピーダンス１４で接地されている。前記アンテナ回路１の出力インピーダンスは、通常、５０Ω又は７５Ω等の数十Ωに設定されているので、前記ＲＦ回路２-９の入力端子は、この数十Ωに相当する抵抗をインピーダンス回路１４として用いてＩＣ１００内に接地すれば、容易にＩＣ１００内に構成することができる。前記ＲＦ回路２-９の出力は混合器２-１０へ接続され、混合器２-１０の出力は加算器（合成器）４へ入り、混合器１-３の出力と加算される。
　前記ＲＦ回路２-９は、その入力端子が接地されているので、受信信号は入力されないが、ＲＦ回路１-２の入力インピーダンスと同等のインピーダンスが入力端子に接続されているので、その入力端子でのインピーダンスがＲＦ回路１-２の入力インピーダンスと同等である。従って、ＲＦ回路２-９には、ＩＣ１００内部で発生したＲＦ回路１-２と同レベルの不要なノイズ成分が入力されており、その出力は混合器２-１０に出力される。この混合器２-１０の出力は、図３（ｂ）に示すように、スプリアス成分ｆのみである。混合器１-３の出力は同図（ａ）のように受信信号成分ｅと不要なノイズ成分ｄであり、混合器２-１０の出力は不要なノイズ成分ｆのみであるので、混合器１-３の出力及び混合器２-１０の出力を接続して不要なノイズ成分をキャンセルするように、加算器４で合成することにより、ＩＦ処理回路５には、図３（ｃ）のように受信信号成分ｇのみが出力され、スプリアスによるノイズ成分が低減できる。
　尚、ＲＦ回路２-９及び混合器２-１０を使用することにより、従来よりも回路規模が大きくなるが、半導体技術の発展により微細化・高集積化が進み、チップサイズの増加はＩＣ全体の大きさに比べて小さいものになるので、大幅なコストアップをせずに、構成が可能となる。
　（変形例）
　図４は、前記第１の実施形態の半導体集積回路の変形例を示す。
　同図は、図１に示したＲＦ回路１-２がＩＣ１００の内部に配置されない場合を示す。本変形例では、ＲＦ回路１-２がＩＣ１００の内部に配置されないので、第１の実施形態の図１では必要であったＲＦ回路２-９は不要となる。この関係上、前記第１の実施形態では、ＲＦ回路２-９の入力端子がアンテナ回路１の出力インピーダンスに相当するインピーダンスで接地されていたが、本変形例では、混合器２-１０の入力端子をＲＦ回路１-２の出力インピーダンスに相当するインピーダンスで接地し終端する。これにより、前記第１の実施形態と同様のスプリアスキャンセル効果が得られる。
　（実施形態２）
　次に、本発明の実施形態２の半導体集積回路を説明する。
　図５は、本実施形態の直交復調型の受信機の半導体集積回路のブロック図を示す。
　同図において、３はＩ側の混合器Ｉ１、１９はＱ側の混合器Ｑ１、１０はＩ側のスプリアス検出用混合器Ｉ２、２４はＱ側のスプリアス検出用混合器Ｑ２、１６は９０度移相器、４及び２１は加算器、５はＩ側のＩＦ処理回路Ｉ、２２はＱ側のＩＦ処理回路Ｑ、２００は復調用デジタル信号処理回路であって、Ｉ／Ｑ信号より映像及び音声を復調する。その他の構成は、図１と同じ機能を有するものに同じ番号を付して、その説明を省略する。
　以上のように構成された本半導体集積回路の動作を説明する。
　図５において、受信した放送信号はアンテナ回路１で所望の周波数を選択され、不要な信号をフィルタで除去された後、入力端子１２からＩＣ１００へ入力される。入力された受信信号はＲＦ回路１-２で増幅又は減衰された後、混合器Ｉ１-３及び混合器Ｑ１-１９へ入力される。混合器Ｉ１-３及び混合器Ｑ１-１９では、局部発振器６からの局部発振出力と、９０度位相をシフトさせた局部発振信号と、受信信号とから、所望の信号帯域のＩ／Ｑの中間周波数信号を取り出し、それぞれＩＦ信号処理回路Ｉ-５及びＩＦ信号処理回路Ｑ-２２へ入力され、復調用デジタル信号処理回路２００にて映像又は音声信号等が復調される。
　ここで、ＲＦ回路１-２、混合器Ｉ１-３及び混合器Ｑ１-１９の出力には、既述の通り、図３（ａ）に示したように、アンテナ回路１から入力される受信信号ｅ以外に、ＩＣ１００内部で発生する不要なノイズ成分（スプリアス）ｄが含まれる。
　ここで、ＲＦ回路２-９は、入力端子をアンテナ回路１の出力インピーダンスに相当するインピーダンスで接地されており、ＲＦ回路１-２と同等のインピーダンスが入力端子に接続されているので、ＲＦ回路１-２と入力端子でのインピーダンスが同等であり、ＲＦ回路１-２と同レベルのＩＣ１００内部で発生した不要なノイズ成分（スプリアス）ｆ（図３（ｂ）参照）のみが入力されている。そして、その出力は混合器Ｉ２-１０及び混合器Ｑ２-２４へ接続され、混合器Ｉ２-１０の出力は加算器４へ入力されて、混合器Ｉ１-３の出力と加算される。また、混合器Ｑ２-２４の出力は加算器２１に入力されて、混合器Ｑ１-１９の出力と加算される。従って、両加算器４、２１の出力には、図３（ｃ）に示すように、受信信号成分ｇのみが出力されて、ＩＦ信号処理回路Ｉ-５、Ｑ-２２に入力される。よって、スプリアスによるノイズ成分を有効に低減できる。
　（実施形態３）
　次に、本発明の第３の実施形態の半導体集積回路について説明する。
　本実施形態での半導体集積回路の回路構成は図１と同一である。異なる点は、図６に示すように、ＩＣ１００の内部のチップレイアウトにある。
　図６において、３７はＲＦ回路２-９及び混合器２-１０が含まれるキャンセルブロックであって、ＲＦ回路１-２及び混合器１-３が含まれる回路ブロック３６と同等の素子を使用し且つ同等又は略同一のマスクレイアウトで同等の特性となるように構成されて配置される。４１は前記ＲＦ回路２-９の入力端子に接続されるボンディングパッドである。図６では、ＲＦ回路１-２及び混合器１-３を同一ブロックレイアウトとし、ＲＦ回路２-９及び混合器２-１０を同一ブロックレイアウトで表現しているが、これらの組み合わせは限定的ではなく、その他、例えば、ＲＦ回路１-２とＲＦ回路２-９との各構成トランジスタ等を同一ブロック内で混在配置するなど、同じブロック内にレイアウトし且つノイズ源からの寄生成分が同等となるようにレイアウトすれば良い。
　従って、本実施形態では、キャンセルブロック３７に含まれるＲＦ回路２-９が、図１の通り、アンテナ回路１の出力インピーダンスに相当するインピーダンス１４で接地されているので、ＲＦ回路１-２と同レベルのＩＣ内部で発生した不要なノイズ成分（スプリアス）ｆが検出されると共に、ＲＦ回路２-９のレイアウトがＲＦ回路１-２のレイアウトと同等であるので、ノイズ発生源ブロック４３からのスプリアスノイズに対して同等の寄生素子で結合することになる。従って、受信信号系の出力信号に含まれるスプリアスｄとほぼ一致するスプリアスｆをキャンセルブロック３７で検出して、スプリアスノイズｄを前記検出したスプリアスｆで良好に相殺することが可能である。
　尚、ＲＦ回路１-２及び混合器１-３のブロックとＲＦ回路２-９及び混合器２-１０のブロックとが相互にノイズ源からの寄生成分が同等であるので、前記加算器４での加算は、前記両出力間の位相差を考慮する合成の必要がない。
　（実施形態４）
　次に、本発明の実施形態４の半導体集積回路について説明する。
　本実施形態の半導体集積回路を図７に示す。同図では、図１に示した半導体集積回路に対して、増幅又は減衰器２０を追加した点が相違する。その他の構成は図１と同様であるので、同一の構成部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
　前記増幅又は減衰器（増幅／減衰器）２０は、混合器２-１０の後段に配置されていて、混合器２-１０の出力を増幅又は減衰する。混合器２-１０の出力は、図３（ｂ）に示すようにスプリアス成分ｆであるので、増幅又は減衰器２０は、混合器１-３からの受信系の出力信号に含まれる図３（ａ）のスプリアス成分ｄが加算器４においてスプリアス成分ｆで完全キャンセルされるように、混合器２-１０で検出したスプリアス成分ｆのレベルを増幅又は減衰する。
　また、前記増幅又は減衰器２０は、混合器２-１０からの出力信号の通過信号帯域をスプリアス信号の入る周波数帯域に制限する。これにより、スプリアス信号以外のノイズ成分が加算器４で混合器１-３の出力に重畳されないので、より一層に効率の良いスプリアスキャンセルが可能となる。
　更に、前記増幅又は減衰器２０は、混合器２-１０の出力信号を、受信した放送信号の周波数に応じて減衰させる。一般に、ＲＦ回路や混合器は、それ自体ノイズ発生源であり、場合によってはスプリアスキャンセル用のＲＦ回路２-９や混合器２-１０を接続することに起因して受信特性の劣化を招くことがある。スプリアスに起因するノイズ成分は周波数依存性があり、受信チャンネルによってノイズレベルが変化するため、ノイズ成分の無視できるチャンネルもある。この関係上、このようなノイズ成分の無視できるチャンネルの受信中はキャンセル量を小さく又はゼロとするように、混合器２-１０の出力信号を減衰させる。これにより、ＲＦ回路２-９及び混合器２-１０で発生するノイズによる影響を最小限に抑制できる。
　尚、前記実施形態２及び本実施形態４でも、前記実施形態１の変形例のように、ＲＦ回路１-２がＩＣ１００の内部に構成されない場合には、ＲＦ回路２-９は不要となるので、混合器２-１０の入力端子をＲＦ回路１-２の出力インピーダンスに相当するインピーダンス回路１４で接地して終端するように変形すれば、スプリアスキャンセル効果が得られるのは勿論である。
　（実施形態５）
　次に、図８を用いて本発明の実施形態５の半導体集積回路について説明する。
　図８に示した半導体集積回路は、図１の半導体集積回路と異なり、混合器１-３及びＩＦ信号処理回路５を備えないで、アンテナ回路１からの受信信号を中間周波信号に変換しない構成例である。
　従って、図８では、図１に示した混合器１-３及びＩＦ信号処理回路５、局部発振回路６、分周器７、ＰＬＬ回路８及び発振器１７は備えられない。図８では、加算器４の出力を増幅又は減衰及び帯域制限機能を有するＲＦ回路３-２５が別途備えられる。その他の構成は図１と同様であるので、その説明を省略する。
　本実施形態の半導体集積回路の動作は次の通りである。
　図８において、受信した放送信号はアンテナ回路１で所望の周波数を選択されて、不要な信号がフィルタで除去された後、入力端子１２からＩＣ１００へ入力される。入力された受信信号はＲＦ回路１-２で増幅又は減衰された後、加算器（合成器）４を通ってＲＦ回路３-２５へ入力される。ＲＦ回路３-２５では、増幅又は減衰及び帯域制限をかけ、その後、後段の復調用デジタル信号処理回路２００で映像又は音声信号等が復調される。この構成は、中間周波数を使用しないで受信信号をＡＤ変換して、復調用デジタル信号処理回路２００で復調するシステムであり、ＡＭ放送等、放送周波数の低い放送の受信機では実用化されている。
　従って、本実施形態においても、ＲＦ回路１-２には、アンテナ回路１から入力される受信信号以外にＩＣ１００内部で発生する不要なノイズ成分（スプリアス）ｄが寄生素子を通して入力されて、受信特性に影響を与えることがある。しかし、ＲＦ回路２-９が入力端子をアンテナ回路１の出力インピーダンスに相当するインピーダンス回路１４で接地されていて、ＲＦ回路２-９の入力端子でのインピーダンスがＲＦ回路１-２と同等であるので、ＲＦ回路２-９の出力はＲＦ回路１-２と同レベルのＩＣ１００内部で発生した不要なノイズ成分（スプリアス）ｆのみとなる。よって、この両者の出力信号が加算器４で加算、合成されると、２つのスプリアスｄ、ｆがキャンセルされて、ＲＦ回路３-２５には受信信号成分ｇのみが出力されることになって、スプリアスによるノイズ成分が有効に低減される。
　以上説明した半導体集積回路は、例えば放送受信機に使用される。放送受信機では、それを構成するＲＦ回路、混合器、局部発振器、復調器等の大部分は半導体集積回路内で構成されるようになってきており、受信特性も、使用する半導体集積回路で決定されるようになる。従って、以上説明した各実施形態の半導体集積回路を使用して放送受信機を構成すれば、スプリアスによるノイズの少ない受信特性の優れた放送受信機を構成できる。
　以上説明したように、本発明は、受信機等、高周波回路を内蔵する半導体集積回路のスプリアス低減に有効であり、スプリアスによるノイズを低減した放送受信機に最適である。
１００　　　　　　　　　　半導体集積回路
２００　　　　　　　　　　復調用デジタル信号処理回路
１　　　　　　　　　　　　アンテナ回路
２　　　　　　　　　　　　ＲＦ回路１（第１のＲＦ回路）
３、１０、１９、２４　　　混合器
４、２１　　　　　　　　　加算器（混合器）
５、２２　　　　　　　　　ＩＦ信号処理回路（中間周波信号処理回路）
６　　　　　　　　　　　　局部発振器
７　　　　　　　　　　　　分周器
８　　　　　　　　　　　　ＰＬＬ回路
９　　　　　　　　　　　　ＲＦ回路２（第２のＲＦ回路）
１１　　　　　　　　　　　アンテナ
１２、１３　　　　　　　　入力端子
１４　　　　　　　　　　　インピーダンス回路
１５　　　　　　　　　　　接地端子
１６　　　　　　　　　　　位相器
１７　　　　　　　　　　　基準信号発生源
１８、２３　　　　　　　　出力端子
２０　　　　　　　　　　　増幅又は減衰器（増幅／減衰器）
３２　　　　　　　　　　　ボンディングワイヤ
３３、４１、４５　　　　　ボンディングパッド
３４　　　　　　　　　　　ＩＣパッケージ
３５　　　　　　　　　　　ＩＣチップ
４０、４２　　　　　　　　配線
３６、３７　　　　　　　　ＲＦブロック
４３　　　　　　　　　　　ノイズ発生源

Claims (8)

  1. 　所望の周波数の放送信号を受けるアンテナ回路に接続されて前記放送信号を増幅又は減衰させる第１のＲＦ回路と、
    　前記放送信号に応じた周波数の局部発振信号を発生する局部発振器と、
    　前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記第１のＲＦ回路の出力を所定の中間周波信号又はベースバンド信号に変換する第１の混合器と、
    　入力端子を前記アンテナ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地した第２のＲＦ回路と、
    　前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記第２のＲＦ回路の出力を所定の中間周波又はベースバンド信号に変換する第２の混合器と、
    　前記第１の混合器及び第２の混合器の出力を合成する合成器と、
    　前記合成器からの合成出力を受けて中間周波又はベースバンド信号処理をする中間周波信号処理回路とを備えた
    　ことを特徴とする半導体集積回路。
  2. 　アンテナ回路で受けた所望の周波数の放送信号について所定の中間周波又はベースバンド信号処理をする半導体集積回路であって、
    　前記放送信号に応じた周波数の局部発振信号を発生する局部発振器と、
    　前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記アンテナ回路で受けた前記放送信を増幅又は減衰させるＲＦ回路の出力を所定の中間周波信号又はベースバンド信号に変換する第１の混合器と、
    　入力端子を前記ＲＦ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地すると共に、前記局部発振器の局部発振信号を入力して、前記入力端子に入った信号を所定の中間周波又はベースバンド信号に変換する第２の混合器と、
    　前記第１の混合器及び第２の混合器の出力を合成する合成器と、
    　前記合成器からの合成出力を受けて中間周波又はベースバンド信号処理をする中間周波信号処理回路とを備えた
    　ことを特徴とする半導体集積回路。
  3. 　前記請求項１記載の半導体集積回路において、
    　前記第２のＲＦ回路は、前記第１のＲＦ回路と同等又は略同一のマスクレイアウトで配置され、
    　前記第２の混合器は、前記第１の混合器と同等の特性及び同等又は略同一のマスクレイアウトで配置され、
    　前記合成器は、前記第１の混合器の出力と前記第２の混合器の出力とを逆相で加算する
    　ことを特徴とする半導体集積回路。
  4. 　前記請求項１記載の半導体集積回路において、
    　前記第２の混合器の出力を帯域制限及び増幅又は減衰させる増幅／減衰器を備え、
    　前記合成器は、前記第１の混合器の出力と前記増幅／減衰器の出力とを逆相で加算する
    　ことを特徴とする半導体集積回路。
  5. 　前記請求項４記載の半導体集積回路において、
    　前記増幅／減衰器は、前記第２の混合器の出力を前記放送信号の周波数に応じて増幅又は減衰させる
    　ことを特徴とする半導体集積回路。
  6. 　所望の周波数の放送信号を受けるアンテナ回路に接続され、前記放送信号を増幅又は減衰させる第１のＲＦ回路と、
    　入力端子を前記アンテナ回路の出力インピーダンスと同等又は略同一のインピーダンスで接地した第２のＲＦ回路と、
    　前記第１のＲＦ回路の出力と前記第２のＲＦ回路の出力とを合成する合成器とを備えた
    　ことを特徴とする半導体集積回路。
  7. 　前記請求項１～６の何れか１項に記載の半導体集積回路において、
    　前記第２のＲＦ回路又は前記第２の混合器の入力端子は、前記アンテナ回路又は前記第１のＲＦ回路の出力インピーダンスに相当する抵抗によって半導体集積回路内で接地される
    　ことを特徴とする半導体集積回路。
  8. 　前記請求項１～７の何れか１項に記載の半導体集積回路を搭載した
    　ことを特徴とする放送受信機。
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