專利名稱:諧振器、δσ調(diào)制器及無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種諧振器,尤其涉及適用于A E調(diào)制器的諧振器。
背景技術(shù):
通常,用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-DigitalConverter ADC)的 A E 調(diào)制器作為一種能夠利用噪聲整形技術(shù)和過采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)與奈奎斯特模數(shù)轉(zhuǎn)換器相比高精度且低功耗的方法已廣為人知。在△ E調(diào)制器中,作為適用于高速、寬帶的△ E調(diào)制器的 技術(shù),連續(xù)時(shí)間型A E調(diào)制器已廣為人知。在一般的連續(xù)時(shí)間型A E調(diào)制器中,輸入信號在通過級聯(lián)的n個(gè)模擬積分器之后被量化器量化,量化器的輸出由n個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter DAC)進(jìn)行反饋(例如參照非專利文獻(xiàn)1、2)。通常,為了使△ E調(diào)制器的轉(zhuǎn)換精度提高,需要提高環(huán)路濾波器的階數(shù)以除去量化噪聲。為了提高環(huán)路濾波器的階數(shù),只要將數(shù)量與階數(shù)相對應(yīng)的積分器級聯(lián)即可,但是會需要很多運(yùn)算放大器,導(dǎo)致功耗和芯片面積增大。因此,優(yōu)選在^ E調(diào)制器中使用由一個(gè)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)多階傳遞函數(shù)的諧振器。作為這種諧振器,將CR串聯(lián)電路連接在運(yùn)算放大器的反相輸入端,并將雙T型陷波濾波器和另外的CR串聯(lián)電路插入負(fù)反饋部分而構(gòu)成的諧振器已廣為人知(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I :日本公開特許公報(bào)特開昭62-183209號公報(bào)非專利文獻(xiàn)I :Steven R. Norsworthy, Richard Schereier 和 Gabor C. Temes,“Delta-Sigma Data Converters Theory, Design and Simulation,,,IEEE press 1997非專利文獻(xiàn)2 :H. Inose, Y. Yasuda, “A unity bit Coding Method by NegativeFeedback,,,Proceedings of the IEEE, Nov. 196
發(fā)明內(nèi)容
-發(fā)明所要解決的技術(shù)問題-在現(xiàn)有技術(shù)的諧振器中,CR串聯(lián)電路插入運(yùn)算放大器的負(fù)反饋部分,該CR串聯(lián)電路中的電容元件連接在運(yùn)算放大器的輸出端。因此,該電容元件成為輸出負(fù)載而使運(yùn)算放大器的功耗增大。而且,為了將諧振器用于△ E調(diào)制器中,需要對構(gòu)成諧振器的電容元件的電荷進(jìn)行放電的結(jié)構(gòu)。鑒于上述問題,本發(fā)明的目的在于能夠?qū)τ梢粋€(gè)運(yùn)算放大器呈現(xiàn)出二階傳輸特性的諧振器實(shí)現(xiàn)低功耗化,并易于改變傳輸特性。-用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案-為了解決上述問題解,本發(fā)明采用了以下裝置。首先,本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的諧振器包括運(yùn)算放大器、連接在第一節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電阻元件、連接在第一節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電阻元件、連接在第二節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電容元件、連接在第二節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電容元件、連接在第一節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電容元件、連接在第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電阻元件、連接在第一節(jié)點(diǎn)與信號輸入端之間的第四電阻元件、以及連接在信號輸入端與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電容元件。其中,使連接在第一節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納(total admittance)與使連接在第二節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納相等。上述諧振器還可包括連接在信號輸入端與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電阻元件和連接在第二節(jié)點(diǎn)與信號輸入端之間的第四電容元件中的至少一元件。本發(fā)明的另一方面所涉及的諧振器包括運(yùn)算放大器、連接在第一節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電阻元件、連接在第一節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電阻元件、連接在第二節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電容元件、連接在第二節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電容元件、連接在第一節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電容元件、連接在第二節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電阻元件、連接在第二節(jié)點(diǎn)與信號輸入端之間的第四電容元件、以及連接在信號輸入端與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電阻元件。其中,使連接在第一節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納與使連接在第 二節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納相等。上述諧振器還包括連接在信號輸入端與運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電容元件和連接在第一節(jié)點(diǎn)與信號輸入端之間的第四電阻元件中的至少一元件。由于在上述諧振器的運(yùn)算放大器的負(fù)反饋部分沒有成為輸出負(fù)載的CR串聯(lián)電路,因此與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠減少功耗。而且,由于能夠獨(dú)立地改變傳遞函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù),因此能夠易于設(shè)定并改變諧振器的傳輸特性。上述各諧振器可進(jìn)一步包括能夠使運(yùn)算放大器的反相輸入端、運(yùn)算放大器的非反相輸出端和第三節(jié)點(diǎn)短路的開關(guān)電路。這樣一來,由于能夠通過使該開關(guān)電路閉合而對構(gòu)成諧振器的電容元件的充電電荷進(jìn)行放電,因此適用于A E調(diào)制器等。-發(fā)明的效果-根據(jù)本發(fā)明,能夠降低由一個(gè)運(yùn)算放大器呈現(xiàn)出二階傳輸特性的諧振器的功耗。而且,由于能夠易于改變諧振器的傳輸特性,因此能夠校正制造偏差、提高成品率并降低成本。
圖I是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的諧振器的結(jié)構(gòu)圖。圖2是差動結(jié)構(gòu)的諧振器的結(jié)構(gòu)圖。圖3是一變形例所涉及的諧振器的結(jié)構(gòu)圖。圖4是其它變形例所涉及的諧振器的結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的A E調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖。圖6是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式(諧振器的實(shí)施方式)圖I表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的諧振器的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式所涉及的諧振器中,運(yùn)算放大器10的非反相輸入端接地,在輸出端與反相輸入端之間插入雙T型陷波濾波器。運(yùn)算放大器10的輸出為諧振器的輸出信號Vout。第一 T型濾波器由電阻元件11、12和電容元件23構(gòu)成,第二 T型濾波器由電容元件21、22和電阻元件13構(gòu)成。電阻元件13的一端和電容元件23的一端連接在共用節(jié)點(diǎn)103上。而且,信號Vin經(jīng)由電阻元件14輸入第一 T型濾波器的中間節(jié)點(diǎn)101,信號Vin經(jīng)由電容元件24輸入第二 T型濾波器的中間節(jié)點(diǎn)102。并且,信號Vin經(jīng)由并聯(lián)的電阻元件15和電容元件25輸入運(yùn)算放大器10的非反相輸入端。此處,電阻元件11 15的電阻值分別為R1、R2、R3、R4和R5,電容元件21 25的電容值分別為Cl、C2、C3、C44和C5,則共振條件為I/R3 = l/Ri+l/^+l/^ 且 C3 = C^CJC4g卩,共振條件為使連接在中間節(jié)點(diǎn)101上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納與使連接在中間節(jié)點(diǎn)102上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納相等。而且,傳遞函數(shù)由下式表示。應(yīng)予說明,s為拉普拉斯算子。[式I]
權(quán)利要求
1.一種諧振器,其特征在于 該諧振器包括 運(yùn)算放大器、 連接在第一節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電阻元件、 連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電阻元件、 連接在第二節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電容元件、 連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電容元件、 連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電容元件、 連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電阻元件、 連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與信號輸入端之間的第四電阻元件、以及 連接在所述信號輸入端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電容元件; 使連接在所述第一節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納與使連接在所述第二節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的諧振器,其特征在于 所述諧振器包括連接在所述信號輸入端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電阻元件和連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述信號輸入端之間的第四電容元件中的至少一元件。
3.一種諧振器,其特征在于 該諧振器包括 運(yùn)算放大器、 連接在第一節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電阻元件、 連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電阻元件、 連接在第二節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第一電容元件、 連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述運(yùn)算放大器的非反相輸出端之間的第二電容元件、 連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電容元件、 連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)之間的第三電阻元件、 連接在所述第二節(jié)點(diǎn)與信號輸入端之間的第四電容元件、以及 連接在所述信號輸入端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電阻元件; 使連接在所述第一節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納與使連接在所述第二節(jié)點(diǎn)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的諧振器,其特征在于 所述諧振器包括連接在所述信號輸入端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的第五電容元件和連接在所述第一節(jié)點(diǎn)與所述信號輸入端之間的第四電阻元件中的至少一元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的諧振器,其特征在于 所述諧振器包括能夠使所述運(yùn)算放大器的反相輸入端、所述運(yùn)算放大器的非反相輸出端和所述第三節(jié)點(diǎn)短路的開關(guān)電路。
6.一種A E調(diào)制器,其特征在于 該A E調(diào)制器包括 權(quán)利要求5所述的諧振器、以及 對所述諧振器的輸出進(jìn)行量化的量化器。
7.一種無線通信裝置,其特征在于該無線通信裝置包括權(quán)利要求6所述的A E調(diào)制器、以及對所述△ E調(diào)制器的輸出進(jìn)行處理的數(shù)字基帶處理部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種諧振器、Δ∑調(diào)制器及無線通信裝置。該諧振器能夠易于實(shí)現(xiàn)由一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成的二階諧振器的功耗降低和傳輸特性設(shè)定。在運(yùn)算放大器(10)的負(fù)反饋部分插入有由兩個(gè)電阻元件(11、12)和一個(gè)電容元件(23)構(gòu)成的T型濾波器、以及由兩個(gè)電容元件(21、22)和一個(gè)電阻元件(13)構(gòu)成的T型濾波器,并且在各中間節(jié)點(diǎn)(101、102)與信號輸入端之間連接有電阻元件(14)和電容元件(24)。而且,在信號輸入端和運(yùn)算放大器的反相輸入端之間連接有并聯(lián)連接的電阻元件(15)和電容元件(25)。在該結(jié)構(gòu)中,使連接在各中間節(jié)點(diǎn)(101、102)上的元件并聯(lián)時(shí)的總導(dǎo)納相等。
文檔編號H03M3/02GK102687397SQ201080056539
公開日2012年9月19日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者三谷陽介, 小畑幸嗣, 松川和生, 道正志郎, 高山雅夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社