[發明專利]跨導調整電路、濾波電路和電子設備

無效

• 申請號: 201410093831.8
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104065356A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 光石翔;鈴木登志生;執行信彥;小野和俊;畠中淳一郎
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;褚海英

技術領域

本發明涉及跨導調整電路(transconductance adjusting circuit)、包括所述跨導調整電路的濾波電路和包括所述濾波電路的電子設備。

背景技術

典型地，已知有這樣的Gm自動調整電路，其自動調整可能被包括于各種濾波電路中的跨導放大器(transconductance amplifier，以下稱作“Gm放大器”)的Gm值(例如，參見日本未經審查的專利申請公開案No.2005-348109；以及非專利文獻：Tien-Yu Lo and Chung-Chih Hung，″1V CMOS Gm-C Filters，Springer，pp.127-130，等等)。

參照圖6和圖7，提供對現有技術的Gm自動調整電路的說明。圖6是示出了上述非專利文獻中所公開的Gm自動調整電路的構造的電路圖，并且圖7是示出了在圖6所示的Gm自動調整電路中所包括的Gm放大器的內部構造的電路圖。

圖6所示的Gm自動調整電路1包括Gm放大器2、電阻器3、積分電路4和恒定電壓源5。如圖7所示，Gm放大器2包括：P溝道MOS晶體管(以下稱作“pFET”)2a和2b；以及N溝道MOS晶體管(以下稱作“nFET”)2c至2g。

Gm放大器2的反相輸入端子是接地的，并且它的非反相輸入端子連接至恒定電壓源5的負電極。恒定電壓源5的正電極是接地的。因此，從恒定電壓源5提供的電壓Vin被施加給Gm放大器2的非反相輸入端子。

電阻器3連接于Gm放大器2的非反相輸入端子與輸出端子之間。利用這樣的構造，電流Iout從Gm放大器2的輸出端子流動至Gm放大器2的輸入端子，這在Gm放大器2的輸出端子與輸入端子之間生成了如下面的表達式(1)所表示的、與電阻器3的電阻Rsc和電流Iout對應的電壓Vsc。

表達式1

Iout=Vsc／Rsc...(1)

此外，積分電路4具有使Gm放大器2的輸出電壓保持在地電位的功能。更具體地，積分電路4將Gm放大器2的輸出電壓與地電位進行比較，然后向Gm放大器2輸入用于使這兩個電壓匹配的控制電壓Vgm。這就把Gm放大器2的輸出電壓控制為等于地電位。

因此，如下面的表達式(2)所示，使Gm放大器2的輸出端子與非反相輸入端子之間生成的電壓Vsc等于被施加于Gm放大器2的反相輸入端子與非反相輸入端子之間的電壓Vin。

表達式2

Vin=Vsc...(2)

通過滿足表達式(2)，能夠使用電阻器3的電阻Rsc來表征Gm放大器2的Gm值。換句話說，通過使用Gm放大器2的輸入電壓Vin和輸出電流Iout、由下面的表達式(3)來表示Gm放大器2的Gm值，且因此通過將上述表達式(1)和(2)代入下面的表達式(3)中而建立了下面的表達式(4)。

表達式3

Gm=Iout／Vin...(3)

表達式4

Gm=1／Rsc...(4)

表達式(4)表明：在利用電阻器3使Gm放大器2的輸出端子和非反相輸入端子連接起來的情形下通過將Gm放大器2的輸出電位固定在地電位，就能夠以僅調整電阻器3的電阻的方式來將Gm放大器2的Gm值調整為期望值。

然而，電阻器3的電阻很可能會發生變化。當然，如果該電阻器是理想電阻器，那么由于不存在電阻的絕對變化，所以輸出電流Iout不會發生變化，而且在其中電阻器3被安裝于IC外部的基準電阻的情況下通過調整電阻值就能夠將Gm值調整為期望值。然而，對于被設置于IC內部的電阻器3而言，很難避免該電阻器3的電阻發生絕對變化。

圖8是消除了電阻器3的電阻的絕對變化的Gm自動調整電路1′的電路構造的示例。在該圖中，用相同的附圖標記表示與圖7中的組成部分本質上相同的任何組成部分。在圖8所示的Gm自動調整電路1′中，設置了開關電容電路6以代替電阻器3。

開關電容電路6包括具有電容Csc的電容器6a和四個開關6b至6e。利用頻率為Fref1的時鐘信號來控制開關6b和6c的通／斷狀態，而利用頻率為Fref2的時鐘信號來控制開關6d和6e的通／斷狀態。頻率Fref1和Fref2是在周期上彼此相同，但是在相位上彼此相反。通過下面的表達式(5)來表示開關電容電路6的電阻Rsc。此外，通過下面的表達式(6)來表示圖8所示的Gm放大器2′的Gm值。

表達式5