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JP2001308683A - Gm-C FILTER - Google Patents

Gm-C FILTER

Info

Publication number
JP2001308683A
JP2001308683A JP2000117040A JP2000117040A JP2001308683A JP 2001308683 A JP2001308683 A JP 2001308683A JP 2000117040 A JP2000117040 A JP 2000117040A JP 2000117040 A JP2000117040 A JP 2000117040A JP 2001308683 A JP2001308683 A JP 2001308683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
circuit
current
temperature
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000117040A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Adachi
敏男 安達
Yoshihiro Shinno
芳浩 新野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Microsystems Co Ltd, Asahi Kasei Microdevices Corp filed Critical Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Priority to JP2000117040A priority Critical patent/JP2001308683A/en
Publication of JP2001308683A publication Critical patent/JP2001308683A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter having desired characteristics which has no fluctuation over the entire temperature range as well as at the temperature at which frequency characteristic adjustment is made. SOLUTION: Mismatching ΔVth between the threshold of MOSFET M1 of a mater circuit 50 and that of MOSFET M2 of a slave circuit 51 are eliminated with a variable voltage generating circuit E. This enables adjustment to be made so that the filter cut-out frequency fc is set to an ideal value thus realizing characteristics of a filter of which the fc does not fluctuate over the entire temperature ranges as well as at the temperature for adjustment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、Gm−Cフィルタ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Gm-C filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は従来のGm−Cフィルタの回路図
であり、1はGm−Cフィルタを含むPLL回路を構成
するマスター回路、2は上記Gm−Cフィルタと同構成
のGm−Cフィルタからなるスレーブ回路である。マス
ター回路1は、入力された基準クロックに基づいて位相
ロックされた制御信号(直流信号)を出力し、同回路1
内のGm−Cフィルタおよびスレーブ回路2内のGm−
Cフィルタにフィルタ特性制御のための信号として供給
する。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional Gm-C filter, wherein 1 is a master circuit constituting a PLL circuit including a Gm-C filter, and 2 is a Gm-C filter having the same configuration as the Gm-C filter. This is a slave circuit composed of filters. The master circuit 1 outputs a control signal (DC signal) phase-locked based on the input reference clock, and
Gm-C filter and Gm-
It is supplied to the C filter as a signal for controlling the filter characteristics.

【0003】このスレーブ回路のフィルタ特性(実特
性)は、図2に示すように、マスター回路およびスレー
ブ回路のGm素子間の相対誤差に起因するフィルタ特性
の目標値(理想値)からの誤差が大きいという欠点があ
る。
As shown in FIG. 2, the filter characteristic (actual characteristic) of the slave circuit is such that an error from a target value (ideal value) of the filter characteristic caused by a relative error between the Gm elements of the master circuit and the slave circuit. There is a disadvantage that it is large.

【0004】また、図3は、従来の他のGm−Cフィル
タの回路図であり、上記図1のフィルタの欠点を解消す
るため、マスター回路1から生成される制御信号を調整
回路3で(微)調整して実特性を理想特性に近づけてい
る。これによって、マスター回路およびスレーブ回路の
Gm素子間ばらつきの影響がないフィルタが実現でき
る。しかし、Gm素子間ばらつきを調整回路3によって
解消することができても、温度によって、フィルタ特性
が変化することがあり、このため、調整回路3によって
調整しても、調整時と異なる温度環境下では、必要な性
能が得られなくなってしまうという問題がある。
FIG. 3 is a circuit diagram of another conventional Gm-C filter. In order to eliminate the drawback of the filter shown in FIG. 1, a control signal generated from the master circuit 1 is adjusted by an adjusting circuit 3 (FIG. (Fine) Adjustment to bring actual characteristics closer to ideal characteristics. As a result, it is possible to realize a filter which is not affected by variations between Gm elements of the master circuit and the slave circuit. However, even if the variation between the Gm elements can be eliminated by the adjustment circuit 3, the filter characteristics may change depending on the temperature. Then, there is a problem that required performance cannot be obtained.

【0005】図4は、上記図3のフィルタの欠点を解消
するための従来のさらに他のGm−Cフィルタの回路図
であり、10はGmアンプおよび容量からなるフィルタ
回路を含んだPLL回路(マスター回路)、11はGm
アンプおよび容量からなるGm−Cフィルタ回路、12
は温度補正用電流源、13は加算器、14はDC電流
源、16PLL回路(マスター回路)10によって生成
される基準電流の出力線路である。
FIG. 4 is a circuit diagram of another conventional Gm-C filter for solving the drawback of the filter shown in FIG. 3, and 10 is a PLL circuit (including a Gm amplifier and a filter circuit including a capacitor). Master circuit), 11 is Gm
Gm-C filter circuit composed of amplifier and capacitor, 12
Is a current source for temperature correction, 13 is an adder, 14 is a DC current source, and an output line of a reference current generated by a 16 PLL circuit (master circuit) 10.

【0006】図5は、図4に示した加算器13と、Gm
−Cフィルタ回路11に含まれているGmアンプの具体
的な回路例を示している。本図において、17〜21は
MOSFETであり、これらによってGmアンプ26を
構成している。27および28はGmアンプ26の入力
端子、29および30はGmアンプ26の出力端子であ
る。また、22はMOSFETであって、マスター回路
10、温度補正用電流源12、DC電流源14からの出
力電流を加算するための加算器13として動作すると共
に、MOSFET21と併せてカレントミラー回路を構
成し、加算電流をMOSFET21に供給する。
FIG. 5 is a block diagram of the adder 13 shown in FIG.
2 shows a specific circuit example of a Gm amplifier included in a −C filter circuit 11. In this figure, reference numerals 17 to 21 denote MOSFETs, which constitute the Gm amplifier 26. 27 and 28 are input terminals of the Gm amplifier 26, and 29 and 30 are output terminals of the Gm amplifier 26. Reference numeral 22 denotes a MOSFET, which operates as an adder 13 for adding output currents from the master circuit 10, the temperature correction current source 12, and the DC current source 14, and forms a current mirror circuit together with the MOSFET 21. Then, the addition current is supplied to the MOSFET 21.

【0007】Gmアンプ26のGm値は入力MOSFE
T19および20のGm値で決まる。このため、電流を
増加させればGm値は増加し、電流を減少させればGm
値は減少するようになる。
The Gm value of the Gm amplifier 26 is determined by the input MOSFE
It is determined by the Gm value of T19 and T20. Therefore, if the current is increased, the Gm value is increased, and if the current is decreased, the Gm value is increased.
The value will decrease.

【0008】いま、図4において、仮に温度補正用電流
源12、加算器13、DC電流源14がない場合に、回
路素子の配置に起因してGm−Cフィルタのカットオフ
周波数が図6の曲線40に示されるように高温側で増
加、低温側で減少するものとする。そこで、出力電流値
が高温側で減少、低温側で増加するような温度補正用電
流源12から生成される電流と、PLL回路(マスター
回路)10から生成される電流とを加算器13によって
加えた電流をGm−Cフィルタ回路11に供給すること
により、Gm−Cフィルタのカットオフ周波数は、低温
側では加算される電流値が高温側よりも大きいため、図
6の曲線41に示されるように低温側ではカットオフ周
波数がより高くなるように補正され、結果として、温度
に対して変動の小さい特性のフィルタが得られる。従っ
て、DC電流源14によって生成される電流を加算器1
3を介して加算することにより、カットオフ周波数の温
度特性が曲線42のように所望の特性に近づくようにな
る。
In FIG. 4, if the temperature correction current source 12, the adder 13, and the DC current source 14 are not provided, the cut-off frequency of the Gm-C filter is changed as shown in FIG. As shown by the curve 40, it increases on the high temperature side and decreases on the low temperature side. Therefore, a current generated from the temperature correction current source 12 such that the output current value decreases on the high temperature side and increases on the low temperature side, and a current generated from the PLL circuit (master circuit) 10 are added by the adder 13. By supplying the generated current to the Gm-C filter circuit 11, the cutoff frequency of the Gm-C filter is higher at the low temperature side than at the high temperature side, so that the cutoff frequency is as shown by the curve 41 in FIG. On the low temperature side, the cutoff frequency is corrected so as to be higher, and as a result, a filter having characteristics with small fluctuations with respect to temperature is obtained. Therefore, the current generated by the DC current source 14 is added to the adder 1
The addition via 3 makes the temperature characteristic of the cut-off frequency approach the desired characteristic as shown by the curve 42.

【0009】このように、Gm−Cフィルタ(図4)
は、全温度範囲に亘ってほぼ所望通りの特性を有するこ
とができる。
As described above, the Gm-C filter (FIG. 4)
Can have nearly the desired properties over the entire temperature range.

【0010】なお、上記の補正用電流の値は温度ドリフ
ト量が予測可能でない場合は、LSIを製造した後に、
トリミングまたはレジスタ書き込み等の手法によって調
整できる。
In the case where the temperature drift amount is not predictable, the value of the above-mentioned correction current is determined after manufacturing the LSI.
It can be adjusted by a technique such as trimming or register writing.

【0011】図7は、図4に示した温度補正用電流源1
2の回路例を示す。本図において、33はオペアンプ、
34は抵抗値がRである抵抗、35〜37はMOSFE
T、38は出力電流i2を出力するための出力電流端
子、39は基準電圧Vref を入力するための基準電圧入
力端子である。ここで、温度補正用電流源12の出力電
流i2は次式で表される。
FIG. 7 shows the current source 1 for temperature correction shown in FIG.
2 shows a circuit example. In this figure, 33 is an operational amplifier,
34 is a resistor having a resistance value of R, and 35 to 37 are MOSFE
T and 38 are output current terminals for outputting an output current i2, and 39 is a reference voltage input terminal for inputting a reference voltage Vref . Here, the output current i2 of the temperature correction current source 12 is represented by the following equation.

【0012】 i2=Vref /R (1) ここで、抵抗34は、LSIにおいては通常ポリシリコ
ン、または拡散層によって形成されることが多いが、い
ずれの場合にも基本的にはシリコン材料から形成されて
おり、これらの抵抗は高温側で抵抗値が大きくなるとい
う挙動を示す。従って、出力電流値i2は高温側では減
少し、低温側で増加することになる。
I 2 = V ref / R (1) Here, the resistor 34 is usually formed of polysilicon or a diffusion layer in an LSI, but in any case, the resistor 34 is basically made of a silicon material. These resistors exhibit such a behavior that the resistance value increases on the high temperature side. Therefore, the output current value i2 decreases on the high temperature side and increases on the low temperature side.

【0013】このような温度特性を有する電流源を用い
ることで、図5に示したGmアンプ26のGm値を、高
温側でマスター回路10に比べて相対的に減少させるこ
とができる。
By using a current source having such a temperature characteristic, the Gm value of the Gm amplifier 26 shown in FIG. 5 can be relatively reduced on the high temperature side as compared with the master circuit 10.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】図1に示すマスター回
路1およびスレーブ回路(Gm−Cフィルタ回路)2に
関わる制御線は、具体的には図8のように、夫々の回路
に入力される。すなわち、マスター回路で生成された制
御信号(Vgs)はマスター回路1の一部である入力M
OSFET(M1)のゲートと、スレーブ回路2の一部
である入力MOSFET(M2)のゲートとに夫々印加
される。制御電圧Vgsが2つのMOSFET(M1,
M2)に与えられることで、M1,M2には、制御電圧
Vgsに応答した電流I1,I2が夫々流れる。これら
の電流I1,I2はマスター回路10およびスレーブ回
路11内のgmアンプのバイアス電流として用いられ
る。
The control lines relating to the master circuit 1 and the slave circuit (Gm-C filter circuit) 2 shown in FIG. 1 are specifically input to the respective circuits as shown in FIG. . That is, the control signal (Vgs) generated by the master circuit is applied to the input M which is a part of the master circuit 1.
It is applied to the gate of the OSFET (M1) and the gate of the input MOSFET (M2) which is a part of the slave circuit 2, respectively. When the control voltage Vgs is two MOSFETs (M1,
M2), currents I1 and I2 responsive to the control voltage Vgs flow through M1 and M2, respectively. These currents I1 and I2 are used as bias currents for gm amplifiers in the master circuit 10 and the slave circuit 11.

【0015】このバイアス電流とgmアンプのGm値と
の間の関係は次式で求められる。
The relation between the bias current and the Gm value of the gm amplifier is obtained by the following equation.

【0016】[0016]

【数1】 (Equation 1)

【0017】[0017]

【数2】 (Equation 2)

【0018】w,Lは入力MOSFETのチャネル幅、
チャネル長であり、μはキャリア移動度、coxは単位面
積あたりのゲート容量値、IはGmアンプの入力MOS
FETの入力電流である。 I=K(Vgs−Vth)2 (4) (Vthは入力MOSFETのしきい値電圧)(4)を
(2)に代入すると、 Gm=2K(Vgs−Vth) (5) すなわち、Gm値は(Vgs−Vth)に依存すること
がわかる。
W and L are channel widths of the input MOSFET,
Channel length, μ is carrier mobility, cox is gate capacitance per unit area, I is input MOS of Gm amplifier
This is the input current of the FET. I = K (Vgs−Vth) 2 (4) (Vth is the threshold voltage of the input MOSFET) When (4) is substituted into (2), Gm = 2K (Vgs−Vth) (5) That is, the Gm value is It can be seen that it depends on (Vgs-Vth).

【0019】さらに、以下での計算をわかりやすくする
ために、MOSFET(M1,M2)のサイズを同じと
する。結果として、電流I1,I2も同じ値となる。
Further, in order to make the following calculation easy to understand, the sizes of the MOSFETs (M1, M2) are assumed to be the same. As a result, the currents I1 and I2 also have the same value.

【0020】ここで、スレーブ側のMOSFETM2に
Vthのミスマッチ(MOSFET(M1,M2)のV
th間の誤差)ΔVthを入れて、M1,M2それぞれ
の電流値を計算する。
Here, there is a mismatch of Vth in the MOSFET M2 on the slave side (Vth of MOSFET (M1, M2)).
The difference between Δth and ΔVth is calculated, and the current values of M1 and M2 are calculated.

【0021】 I1=K(Vgs−Vth)2 (6) I2=K(Vgs−Vth+ΔVth)2 =K(Vgs−Vth)2 +2KΔVth(Vgs−Vth)+KΔVth2 (7) Vthのミスマッチのない場合、電流比 I2/I1は
1であるが、ミスマッチがある場合は、以下のようにな
る。
I1 = K (Vgs−Vth) 2 (6) I2 = K (Vgs−Vth + ΔVth) 2 = K (Vgs−Vth) 2 + 2KΔVth (Vgs−Vth) + KΔVth 2 (7) When there is no Vth mismatch, The current ratio I2 / I1 is 1, but when there is a mismatch, the following is obtained.

【0022】[0022]

【数3】 (Equation 3)

【0023】(2)式より、Gm値比、すなわちマスタ
ー回路内のGmアンプのGm1とスレーブ回路のそれ
(Gm2)との比は、
From equation (2), the Gm value ratio, that is, the ratio of Gm1 of the Gm amplifier in the master circuit to that of the slave circuit (Gm2) is

【0024】[0024]

【数4】 (Equation 4)

【0025】Gm−CフィルタはGm値が常に一定にな
るように制御されている。(5)式のK値は、温度変動
があるので、Vgs−Vthも同様に温度変動があり、
−10℃〜80℃の範囲では2倍程度変動する。この結
果、(9)式よりGm比は温度によって変化する。
The Gm-C filter is controlled so that the Gm value is always constant. Since the K value in equation (5) has a temperature change, Vgs-Vth also has a temperature change,
In the range of -10 ° C to 80 ° C, it fluctuates about twice. As a result, from equation (9), the Gm ratio changes with temperature.

【0026】スレーブ回路(Gm−Cフィルタ)のカッ
トオフ周波数は、gm/cで与えられるので、図9に示
すように、しきい値のミスマッチΔVthがない場合、
((9)式からも明らかなようにGm比は温度変動に対
しても一定であり)カットオフ周波数は理想値f0のま
まで温度に対して点線Aのように変動することはない
が、ミスマッチがある場合は、実線Bのように温度に対
してカットオフ周波数は変動する。
Since the cutoff frequency of the slave circuit (Gm-C filter) is given by gm / c, when there is no threshold mismatch ΔVth as shown in FIG.
(As is clear from equation (9), the Gm ratio is constant with respect to temperature fluctuation.) Although the cutoff frequency remains at the ideal value f 0 , it does not fluctuate with temperature as shown by the dotted line A. If there is a mismatch, the cutoff frequency varies with temperature as shown by the solid line B.

【0027】また、図3の回路においても、調整回路3
で理想特性に適合させても、温度特性が発生する。その
理由は以下の通りである。
Also, in the circuit of FIG.
However, even if the temperature characteristic is adapted to the ideal characteristic, a temperature characteristic occurs. The reason is as follows.

【0028】マスター回路、スレーブ回路の制御線は図
8の通りであり、スレーブ回路側の回路の一部であるM
OSFETにしきい値ミスマッチΔVthを与えたとき
のMOSFETM1,M2に流れる電流I1,I2は次
の通りである。
The control lines of the master circuit and the slave circuit are as shown in FIG. 8, and M is a part of the circuit on the slave circuit side.
The currents I1 and I2 flowing through the MOSFETs M1 and M2 when the threshold mismatch ΔVth is given to the OSFET are as follows.

【0029】 I1=K(Vgs−Vth)2 (10) I2=K(Vgs−Vth+ΔVth)2 (11) 調整回路3で電流ミスマッチを調整すると、調整後の電
流値は、元の電流値を一定の係数Aだけ乗算した数値に
なる。
I1 = K (Vgs−Vth) 2 (10) I2 = K (Vgs−Vth + ΔVth) 2 (11) When the current mismatch is adjusted by the adjustment circuit 3, the original current value is constant. Is multiplied by the coefficient A.

【0030】これを式で示すと以下のようになる。This is expressed by the following equation.

【0031】 I2’=A{K(Vgs−Vth+ΔVth)2} (12) マスター回路側の電流I1を調整後のスレーブ側の電流
I2との比は次のようになる。
I2 ′ = A {K (Vgs−Vth + ΔVth) 2 } (12) The ratio of the current I1 on the master circuit side to the current I2 on the slave side after adjustment is as follows.

【0032】[0032]

【数5】 (Equation 5)

【0033】すなわち、I2’がI1と一致するように
Aを調整したとしても温度が変動して(Vgs−Vt
h)が変わると、I2’/I1は変わる。結果として温
度によってフィルタ回路の周波数特性がずれるという問
題は解消されない。
That is, even if A is adjusted so that I2 'coincides with I1, the temperature fluctuates (Vgs-Vt).
When h) changes, I2 '/ I1 changes. As a result, the problem that the frequency characteristic of the filter circuit shifts depending on the temperature cannot be solved.

【0034】一方、図4に示す従来のGm−Cフィルタ
は、温度ドリフト量の固体毎の平均値がゼロでなく、か
つバラツキが小さい場合には有効である。
On the other hand, the conventional Gm-C filter shown in FIG. 4 is effective when the average value of the temperature drift amount for each solid is not zero and the variation is small.

【0035】しかしながら、温度ドリフト量は固体によ
ってバラツキが大きく、図4に示す従来のGm−Cフィ
ルタでも以下のような問題がある。
However, the amount of temperature drift varies greatly depending on the solid, and the conventional Gm-C filter shown in FIG. 4 has the following problems.

【0036】すなわち、具体的に、 Vgs−Vth=400mV(室温時、25℃) ΔVth=10mVの場合について計算する。That is, specifically, the calculation is performed for the case where Vgs-Vth = 400 mV (at room temperature, 25 ° C.) ΔVth = 10 mV.

【0037】MOSFETは高温の場合、キャリアの移
動度(mobility)が劣化するため、それを補償
する電流の増加が伴う。このため、 Vgs−Vth=550mV(80℃)程度になる。結
果として、25℃,80℃のgm値の比(式9)は、 25℃で gm2/gm1=1+10/400=1.0
25 80℃で gm2/gm1=1+10/550=1.0
18 25℃と80℃の差は、0.007で0.7%程度の温
度ドリフト量が見込まれる。したがって、フィルタのカ
ットオフ周波数精度がこれ以上のものを必要とする場合
は、本手法(図4)では対応しきれないという問題があ
る。
When the MOSFET is heated at a high temperature, the mobility of the carrier is deteriorated, and the current for compensating for the deterioration is increased. For this reason, Vgs−Vth = about 550 mV (80 ° C.). As a result, the ratio of the gm values at 25 ° C. and 80 ° C. (Equation 9) is: gm2 / gm1 = 1 + 10/400 = 1.0 at 25 ° C.
25 gm2 / gm1 = 1 + 10/550 = 1.0 at 80 ° C.
The difference between 18.25 ° C. and 80 ° C. is 0.007, and a temperature drift amount of about 0.7% is expected. Therefore, when the cutoff frequency accuracy of the filter needs to be higher than this, there is a problem that this method (FIG. 4) cannot cope with it.

【0038】そこで本発明の目的は、以上のような問題
を解消したGm−Cフィルタを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a Gm-C filter which has solved the above problems.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は,Gm
アンプおよび容量からなる第1のGm−Cフィルタ回路
を備え、当該フィルタ回路の周波数特性を自己調整する
ためのフィルタ調整用基準信号を生成し出力するマスタ
ー回路と、Gmアンプおよび容量からなる第2のGm−
Cフィルタ回路を備え、前記フィルタ調整用基準信号に
応じたフィルタ特性を呈するスレーブ回路と、前記マス
ター回路から出力されたフィルタ調整用基準信号に直流
信号を加算して前記第1および第2のGm−Cフィルタ
回路のいずれかに供給することによって、前記第2のG
m−Cフィルタ回路の周波数特性を制御する可変電圧生
成手段とを具えたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the Gm
A master circuit including a first Gm-C filter circuit including an amplifier and a capacitor, generating and outputting a filter adjustment reference signal for self-adjusting the frequency characteristics of the filter circuit, and a second circuit including a Gm amplifier and a capacitor Gm-
A slave circuit having a C filter circuit and exhibiting filter characteristics according to the filter adjustment reference signal; and a first and second Gm by adding a DC signal to the filter adjustment reference signal output from the master circuit. -C filter circuit to provide the second G
variable voltage generating means for controlling the frequency characteristic of the mC filter circuit.

【0040】請求項2の発明は,請求項1において、前
記可変電圧生成手段は、前記第1および第2のGm−C
フィルタ回路の前記フィルタ調整用基準信号の入力手段
間のミスマッチを解消するように前記フィルタ調整用基
準信号に直流信号を加算することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the variable voltage generating means includes the first and second Gm-C
A DC signal is added to the filter adjustment reference signal so as to eliminate a mismatch between input means of the filter adjustment reference signal of the filter circuit.

【0041】請求項3の発明は,請求項1または2にお
いて、前記可変電圧生成手段は、温度補償された直流信
号を生成することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the variable voltage generating means generates a temperature-compensated DC signal.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】図10はGm−Cフィルタの回路
図であり、50はGm−Cフィルタを含むPLL回路を
構成するマスター回路、51は上記Gm−Cフィルタと
同構成のGm−Cフィルタからなるスレーブ回路であ
る。詳細は図13に示すが、マスター回路50は、入力
された基準クロックに基づいて位相ロックされた制御信
号(直流信号)を出力し、同回路50内のGm−Cフィ
ルタおよびスレーブ回路51内のGm−Cフィルタにフ
ィルタ特性制御のための信号として供給する。Eはフィ
ルタの周波数特性を理想値(希望値)に合うように調整す
るための可変電圧生成回路であり、これによってマスタ
ー回路50で生成された制御電圧に可変電圧生成回路E
で生成された電圧を加算したものを新たな制御電圧とし
てスレーブ回路51に与える。仮にスレーブ回路51内
のGmアンプのGm値が制御電圧が高くなることで大き
くなるように設定されているとした場合、可変電圧生成
回路Eの電圧を高くすることでフィルタのカットオフ周
波数(以下fcで表示する)は高い方向へ、また可変電圧
生成回路Eの電圧を低くすることでフィルタのfcは低
い方向へ調整がなされる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 10 is a circuit diagram of a Gm-C filter, 50 is a master circuit constituting a PLL circuit including a Gm-C filter, and 51 is a Gm-C filter having the same configuration as the above-described Gm-C filter. This is a slave circuit composed of filters. Although details are shown in FIG. 13, the master circuit 50 outputs a control signal (DC signal) phase-locked based on the input reference clock, and a Gm-C filter in the same circuit 50 and a slave circuit 51 in the slave circuit 51. It is supplied to the Gm-C filter as a signal for controlling filter characteristics. E denotes a variable voltage generating circuit for adjusting the frequency characteristic of the filter to an ideal value (desired value), whereby the control voltage generated by the master circuit 50 is changed by the variable voltage generating circuit E.
Is added to the slave circuit 51 as a new control voltage. Assuming that the Gm value of the Gm amplifier in the slave circuit 51 is set to be increased by increasing the control voltage, the cutoff frequency of the filter (hereinafter, referred to as the filter voltage is increased by increasing the voltage of the variable voltage generation circuit E. fc) is adjusted in the higher direction, and the fc of the filter is adjusted in the lower direction by lowering the voltage of the variable voltage generation circuit E.

【0043】具体的な調整方法として、フィルタのfc
が理想値より低い場合はスレーブ側のGmアンプに流れ
る電流値はマスター側のGmアンプに流れる電流値より
小さいので、スレーブ側のGmアンプにより多くの電流
が流れるように可変電圧生成回路Eの生成電圧を調整し
て、最終的にフィルタのfcが理想値に最も近づくよう
にする。こうすると調整時点での温度において、希望の
fc値が得られるだけでなく、全ての温度範囲において
もfc値は変動のないフィルタが得られる(理由は後
述)。
As a specific adjustment method, fc of the filter
Is smaller than the ideal value, the value of the current flowing through the Gm amplifier on the slave side is smaller than the value of the current flowing through the Gm amplifier on the master side. The voltage is adjusted so that the fc of the filter finally approaches the ideal value. In this way, not only a desired fc value can be obtained at the temperature at the time of adjustment, but also a filter in which the fc value does not fluctuate over the entire temperature range (the reason will be described later).

【0044】図11は別の形態の実施例である。図10
に対して可変電圧生成回路Eをマスタ回路部側に設置し
ていることを除き、図10と同じであり、動作、効果に
ついても図10と同じである。
FIG. 11 shows another embodiment of the present invention. FIG.
10 is the same as FIG. 10 except that the variable voltage generation circuit E is provided on the master circuit unit side, and the operation and effects are the same as those in FIG.

【0045】さらに具体的な回路について図13を用い
て説明する。点線で囲まれた151はGm−Cフィル
タ、152は位相比較器、153は低域通過フィルタ
(LPF)、154および155は比較器であり、15
1から155まで全体でマスター回路(PLL)を構成
する。Gm−Cフィルタ151は161〜164のGm
アンプと165,166の容量から構成される。図14
にGmアンプの回路図を示す。
A more specific circuit will be described with reference to FIG. 151 enclosed by a dotted line is a Gm-C filter, 152 is a phase comparator, 153 is a low-pass filter (LPF), and 154 and 155 are comparators.
A master circuit (PLL) from 1 to 155 as a whole is configured. The Gm-C filter 151 has a Gm of 161-164.
It consists of an amplifier and 165 and 166 capacitors. FIG.
The circuit diagram of the Gm amplifier is shown in FIG.

【0046】図13において、Gmアンプ161〜16
4および容量165,166を有するGm−Cフィルタ
151は、入力端子を167、出力端子を168とした
とき低域通過フィルタ特性を有すると同時に、低域では
位相シフトが0゜、高域では位相シフトが180゜、カ
ットオフ周波数fcのところで位相シフトが90゜とな
る位相特性を有する。
In FIG. 13, Gm amplifiers 161 to 16
The Gm-C filter 151 having 4 and capacitances 165 and 166 has a low-pass filter characteristic when the input terminal is 167 and the output terminal is 168, and has a phase shift of 0 ° in a low band and a phase shift in a high band. It has a phase characteristic in which the shift is 180 ° and the phase shift is 90 ° at the cutoff frequency fc.

【0047】すなわち、入力信号の周波数がカットオフ
周波数fcに一致している場合には、フィルタ入力信号
およびフィルタ出力信号がコンパレータ155および1
54を通過し、さらに位相比較器152として機能する
排他論理和回路(EXOR)を通過することにより、周
波数が入力信号の2倍でかつ高レベル論理と低レベル論
理のそれぞれの期間が等しくなる、いわゆるデューティ
比50%の出力信号となる。このときには、位相比較器
152から出力された信号を、低域通過フィルタ(LP
F)として機能する積分器153を通しても、積分器1
53の直流出力レベルには変動はなく、位相ロック状態
が実現できる。
That is, when the frequency of the input signal matches the cutoff frequency fc, the filter input signal and the filter output signal are output from the comparators 155 and 1
54, and further through an exclusive OR circuit (EXOR) functioning as a phase comparator 152, the frequency is twice that of the input signal, and the periods of the high level logic and the low level logic become equal. The output signal has a so-called duty ratio of 50%. At this time, the signal output from the phase comparator 152 is converted to a low-pass filter (LP
F), the integrator 1 also passes through the integrator 153.
There is no change in the DC output level of 53, and a phase locked state can be realized.

【0048】また、Gm−Cフィルタのカットオフ周波
数が設計値fcより小さいときには、位相遅れは設計値
(90゜)よりも大きくなる。この結果として、位相比
較器152の出力信号は高レベル論理の期間が低レベル
論理期間よりも短くなるため、積分器153の出力レべ
ルを下げる方向に動作する。そして、積分器153の出
力レベルが下がったときに発生されるバイアス電圧は、
すべてのGmアンプ161〜164のGm値が上がるよ
うに作用する。特に、Gmアンプ162および163の
Gm値は、Gm−Cフィルタ151のカットオフ周波数
を決定しているので、このGm値の増加に伴ってカット
オフ周波数も増加することになる。
When the cutoff frequency of the Gm-C filter is smaller than the design value fc, the phase delay becomes larger than the design value (90 °). As a result, the output signal of the phase comparator 152 operates in the direction of lowering the output level of the integrator 153 because the high-level logic period is shorter than the low-level logic period. The bias voltage generated when the output level of the integrator 153 decreases is
It works so that the Gm values of all the Gm amplifiers 161 to 164 increase. In particular, since the Gm values of the Gm amplifiers 162 and 163 determine the cutoff frequency of the Gm-C filter 151, the cutoff frequency increases as the Gm value increases.

【0049】かくして、積分器153の出力レベルはフ
ィルタ151のカットオフ周波数が設計値に等しくなる
方向にシフトし、最終的に位相比較器152の出力信号
のデューティ比が50%になったとき、すなわちフィル
タのカットオフ周波数が設計値に等しくなったときに、
積分器153の出力は一定レベルに落ちつく。また、G
m−Cフィルタ151のカットオフ周波数が設計値より
大きいときにも、同様に動作して、最終的にはGm−C
フィルタ151のカットオフ周波数が設計値と等しくな
り、積分器153の出力が一定レベルに落ちつく。
Thus, the output level of the integrator 153 shifts in the direction in which the cutoff frequency of the filter 151 becomes equal to the design value, and when the duty ratio of the output signal of the phase comparator 152 finally becomes 50%, That is, when the cutoff frequency of the filter becomes equal to the design value,
The output of the integrator 153 falls to a certain level. G
When the cutoff frequency of the m-C filter 151 is higher than the design value, the same operation is performed, and finally, the Gm-C
The cutoff frequency of the filter 151 becomes equal to the design value, and the output of the integrator 153 falls to a certain level.

【0050】一方、スレーブ回路を構成するGm−Cフ
ィルタの回路構成が、仮にPLL回路156内に用いら
れている低域通過型Gm−Cフィルタ151と全く同じ
回路構成であり、かつ、そこで用いられているGmアン
プのGm値および容量値も同じであるならば、両フィル
タの特性は同一になる。
On the other hand, the circuit configuration of the Gm-C filter constituting the slave circuit is exactly the same as that of the low-pass Gm-C filter 151 used in the PLL circuit 156, and is used there. If the Gm value and the capacitance value of the used Gm amplifier are also the same, the characteristics of both filters become the same.

【0051】一方、マスター回路で生成された制御電圧
は制御線22を通して電流源として機能するMOSFE
T21のゲートに印加する。スレーブ回路内のGmアン
プも同一の構成のGmアンプが用いられており、同様に
マスター回路で生成された制御電圧が電流源として機能
するMOSFETのゲートに印加する。これら電流源と
して機能するMOSFETのみ記載した回路が図12で
ある。
On the other hand, the control voltage generated by the master circuit is passed through a control line 22 to a MOSFET which functions as a current source.
Apply to the gate of T21. A Gm amplifier having the same configuration is used as the Gm amplifier in the slave circuit. Similarly, a control voltage generated by the master circuit is applied to the gate of the MOSFET functioning as a current source. FIG. 12 shows a circuit in which only MOSFETs functioning as these current sources are described.

【0052】図12において、MOSFETM1、M2
はそれぞれマスタ回路およびスレーブ回路の一部である
と考えると、図12は図10と同一であることは容易に
理解できる。前述したように、MOSFETM1、M2
間でしきい値のミスマッチΔVthがあると電流ミスマ
ッチが生じ、結果としてカットオフ周波数fcずれを引
き起こす。ここで可変電圧生成回路Eによってフィルタ
のfcが理想値になるように調整することができる。す
なわち、可変電圧生成回路EによってミスマッチΔVt
hを解消することができる。これによって、フィルタの
fcを理想値になるように調整することができ、調整時
の温度のみならず全ての温度領域に亘ってfcが変動し
ないフィルタ特性が得られる。
In FIG. 12, MOSFETs M1 and M2
12 are the same as those in FIG. 10 when they are considered to be part of the master circuit and the slave circuit, respectively. As described above, the MOSFETs M1, M2
If there is a threshold mismatch ΔVth between them, a current mismatch occurs, resulting in a cutoff frequency fc shift. Here, the variable voltage generation circuit E can adjust the fc of the filter to be an ideal value. That is, the mismatch ΔVt is generated by the variable voltage generation circuit E.
h can be eliminated. As a result, the filter fc can be adjusted to an ideal value, and a filter characteristic in which fc does not fluctuate not only over the temperature at the time of adjustment but also over the entire temperature range can be obtained.

【0053】マスター回路、スレーブ回路ではGmアン
プが夫々1個のみの場合、図12の回路が適用できるの
は理解できる。マスター回路のGm−Cフィルタには4
個のGmアンプが用いられている。一般にスレーブ側の
Gm−Cフイルタの次数は任意であり、Gmアンプの数
も一般的に4個以上となる。その場合個々のGmアンプ
のGm値を調整できるようにした回路図が図15に示し
てある。図15の回路では、スレーブ側の個々のGmア
ンプのMOSFET(M1−1,M2−2,…M2−
N)に独立にそれぞれの可変電圧生成回路E1〜ENか
らせ制御電圧を印加しているので正確な調整を実行する
ことができる。この場合にも当然ながら温度変化に対し
て特性の変動を受けることはない。しかしながらこの場
合、回路規模が大きくなるためいくつかの省略方法があ
る。
When the master circuit and the slave circuit each have only one Gm amplifier, it can be understood that the circuit shown in FIG. 12 can be applied. 4 for the Gm-C filter of the master circuit
Gm amplifiers are used. In general, the order of the Gm-C filters on the slave side is arbitrary, and the number of Gm amplifiers is generally four or more. FIG. 15 is a circuit diagram in which the Gm value of each Gm amplifier can be adjusted in that case. In the circuit of FIG. 15, the MOSFETs (M1-1, M2-2,... M2-
N) independently applies the control voltage from each of the variable voltage generation circuits E1 to EN, so that accurate adjustment can be performed. In this case as well, the characteristic does not change due to the temperature change. However, in this case, there are some omission methods because the circuit scale becomes large.

【0054】例えばカットオフ周波数が重要で少々特性
曲線が理想から外れても問題がないときには調整箇所は
図16のように一ケ所にしたり(すなわち、1個の可変
電圧生成回路E)、またはカットオフ周波数とQ値制御
等Gmアンプをいくつかグルーピングして可変電圧生成
回路を2〜3個とすることもできる。また当然ながら図
15の可変電圧生成回路をいくつかのサブグループに区
分して制御することもできる。
For example, when the cut-off frequency is important and there is no problem even if the characteristic curve slightly deviates from ideal, the adjustment may be made to one place as shown in FIG. 16 (that is, one variable voltage generating circuit E), or It is also possible to group several variable voltage generation circuits by grouping several Gm amplifiers such as off frequency and Q value control. Of course, the variable voltage generation circuit of FIG. 15 can be controlled by being divided into several subgroups.

【0055】ここで例として、カットオフ周波数が重要
な場合について説明する。例えば図13のGm−Cフィ
ルタ151にあるような2次のフィルタの場合、フィル
タのカットオフ周波数は(Gm1・Gm2)0.5に比例
する。但し、Gm1,Gm2はのGmアンプ162,1
63のそれぞれのGm値である。言い換えるとカットオ
フ周波数は特定のGm値の平均値に比例すると言える。
Here, a case where the cutoff frequency is important will be described as an example. For example, in the case of a second-order filter as in the Gm-C filter 151 in FIG. 13, the cutoff frequency of the filter is proportional to (Gm1 · Gm2) 0.5 . However, Gm1 and Gm2 are Gm amplifiers 162 and 1
63 are the respective Gm values. In other words, it can be said that the cutoff frequency is proportional to the average value of the specific Gm value.

【0056】従って図16の回路のように1個の可変電
圧生成回路のみで調整する方法がある。図16において
マスター回路の電流源Aとスレーブ回路の電流源Bの間
に平均的にミスマッチ誤差がある場合にはGmアンプの
Gm値もずれるので結果としてカットオフ周波数も同様
にずれることになる。
Therefore, there is a method of adjusting with only one variable voltage generating circuit as in the circuit of FIG. In FIG. 16, when there is an average mismatch error between the current source A of the master circuit and the current source B of the slave circuit, the Gm value of the Gm amplifier also shifts, resulting in the shift of the cutoff frequency.

【0057】そしてこのずれの量を図16の可変電圧生
成回路Eで調整することで平均的なずれを補正してカッ
トオフ周波数もまた理想フィルタのものに合わせること
ができる。
By adjusting the amount of this deviation by the variable voltage generation circuit E in FIG. 16, the average deviation can be corrected, and the cutoff frequency can be adjusted to that of the ideal filter.

【0058】このように電流源のばらつきが極端に大き
くない限り図16のような回路で平均値を補正すること
で十分所望の特性を達成すことができる。
As long as the variation of the current sources is not extremely large, a desired characteristic can be sufficiently achieved by correcting the average value using a circuit as shown in FIG.

【0059】次に、可変電圧生成回路の別の例について
説明する。図17は、別の可変電圧生成回路E’の回路
図である。図17に示すように、可変電圧生成回路E’
は、MOSFET(M1,M2)の両ゲート間に接続さ
れる抵抗素子である抵抗Rと、この抵抗Rの両端にそれ
ぞれ接続され、抵抗Rに対して互いに逆向きの電流を流
す電流源60,61とからなり、電流源60,61から
の電流によりその抵抗Rの両端に生ずる電圧が、温度に
より変動しないようにしたものである。
Next, another example of the variable voltage generating circuit will be described. FIG. 17 is a circuit diagram of another variable voltage generation circuit E ′. As shown in FIG. 17, the variable voltage generation circuit E ′
Is a resistor R which is a resistive element connected between both gates of the MOSFETs (M1, M2), and current sources 60, which are respectively connected to both ends of the resistor R and flow currents in opposite directions to the resistor R. The voltage generated across the resistor R by the current from the current sources 60 and 61 does not fluctuate with temperature.

【0060】なお、この別の可変電圧生成回路E’で
は、電流源60および電流源61の電流値の大きさを変
えたり、それぞれの電流の向きを逆転させたりして抵抗
Rの両端の電位差の大きさや向きを変えることでき、こ
れにより、MOSFET(M1,M2)間の電位を適宜
調整して、ミスマッチ電圧ΔVthを打ち消すことがで
きる。
In this other variable voltage generating circuit E ′, the magnitude of the current value of the current source 60 and the current source 61 is changed, or the direction of each current is reversed, so that the potential difference between both ends of the resistor R is changed. Can be changed, whereby the potential between the MOSFETs (M1, M2) can be appropriately adjusted to cancel the mismatch voltage ΔVth.

【0061】次に、図17に示す電流源60,61の具
体的な構成について、図18を参照して説明する。電流
源61は、図18の(a)に示すように、ボルテージ・
ホロワを構成するオペアンプ62と、抵抗素子であり抵
抗Rと同じ材料からなる抵抗R0と、P型のMOSFE
T(Q1,Q2)とから構成されている。
Next, a specific configuration of the current sources 60 and 61 shown in FIG. 17 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 18A, the current source 61
An operational amplifier 62 forming a follower; a resistor R0, which is a resistor element and made of the same material as the resistor R;
T (Q1, Q2).

【0062】オペアンプ62は、その−入力端子に基準
電圧Vrefが印加されるようになっており、その出力
端子がMOSFET(Q1,Q2)の各ゲートに接続さ
れてカレントミラーを構成している。MOSFETQ1
のソースは電圧源VDDに接続され、そのドレインが抵抗
R0を介して接地されている。そのドレインと抵抗R0
の共通接続点は、オペアンプ62の+入力端子に接続さ
れている。MOSFETQ2は、そのソースが電圧源V
DDに接続され、そのドレインが出力端子となり、抵抗R
やMOSFET(M2)のゲートに接続されている。
The operational amplifier 62 has a negative input terminal to which the reference voltage Vref is applied, and an output terminal connected to each gate of the MOSFET (Q1, Q2) to form a current mirror. MOSFET Q1
Is connected to a voltage source VDD , and its drain is grounded via a resistor R0. Its drain and resistor R0
Are connected to the + input terminal of the operational amplifier 62. MOSFET Q2 has a voltage source V
DD , the drain of which is the output terminal and the resistor R
And the gate of the MOSFET (M2).

【0063】電流源60は、図18の(b)に示すよう
に、ボルテージ・ホロワを構成するオペアンプ63と、
抵抗素子であり抵抗Rと同じ材料からなる抵抗R0と、
P型のMOSFET(Q3,Q4)と、N型のMOSF
ET(Q5,Q6)から構成されている。
As shown in FIG. 18B, the current source 60 includes an operational amplifier 63 constituting a voltage follower,
A resistor R0 which is a resistor element and is made of the same material as the resistor R;
P-type MOSFET (Q3, Q4) and N-type MOSFET
ET (Q5, Q6).

【0064】オペアンプ63は、その−入力端子に基準
電圧Vrefが印加されるようになっており、その出力
端子がMOSFET(Q3,Q4)の各ゲートに接続さ
れてカレントミラーを構成している。MOSFETQ3
のソースは電圧源VDDに接続され、そのドレインが抵抗
R0を介して接地されている。そのドレインと抵抗R0
の共通接続点は、オペアンプ63の+入力端子に接続さ
れている。MOSFETQ4は、そのソースが電圧源V
DDに接続され、そのドレインがNMOSFETQ5のド
レインに接続されている。NMOSFETQ5とQ6は
カレントミラーを構成しており、NMOSFETQ6
(60)のドレインが出力端子となり、抵抗RやMOS
FET(M1)のゲートに接続されている。
The operational amplifier 63 has a negative input terminal to which the reference voltage Vref is applied, and an output terminal connected to each gate of the MOSFETs (Q3, Q4) to form a current mirror. MOSFET Q3
Is connected to a voltage source VDD , and its drain is grounded via a resistor R0. Its drain and resistor R0
Are connected to the + input terminal of the operational amplifier 63. MOSFET Q4 has a voltage source V
Is connected to the DD, the drain is connected to the drain of the NMOSFETQ5. NMOSFETs Q5 and Q6 constitute a current mirror, and NMOSFET Q6
The drain of (60) becomes the output terminal, and the resistance R and MOS
It is connected to the gate of the FET (M1).

【0065】ここで、オペアンプ62,63や抵抗R0
が電圧・電流変換手段を構成し、MOSFETQ2,Q
6などが電流生成手段を構成する。このような構成から
なる電流源60,61では、ボルテージホロワからなる
オペアンプ62,63の働きにより、抵抗R0の印加電
圧が、オペアンプ62,63の−入力端子に印加される
基準電圧Vrefとなるように制御される。このため、
抵抗R0に流れる電流irefは、次の(14)式とな
る。
Here, the operational amplifiers 62 and 63 and the resistor R0
Constitute voltage-current conversion means, and MOSFETs Q2, Q
6 and the like constitute current generating means. In the current sources 60 and 61 having such a configuration, the voltage applied to the resistor R0 becomes the reference voltage Vref applied to the minus input terminals of the operational amplifiers 62 and 63 by the operation of the operational amplifiers 62 and 63 formed of voltage followers. Is controlled as follows. For this reason,
The current iref flowing through the resistor R0 is expressed by the following equation (14).

【0066】 iref=Vref/R0 (14) また、MOSFETQ2,Q6に流れる電流iref1
は、抵抗R0に流れる電流irefに等しくなる。従っ
て、電流iref1は、基準電圧Vrefの制御により
制御でき、その電流iref1を図17に示す電流源6
0,61の電流IBとして使用すれば、電流源60,6
1を基準電源Vrefにより制御できる。
Iref = Vref / R0 (14) The current iref1 flowing through the MOSFETs Q2 and Q6
Becomes equal to the current iref flowing through the resistor R0. Therefore, the current iref1 can be controlled by controlling the reference voltage Vref, and the current iref1 is controlled by the current source 6 shown in FIG.
When used as the current IB of 0,61, the current sources 60,6
1 can be controlled by the reference power supply Vref.

【0067】ところで、抵抗R0を図17の抵抗Rと同
じ材料から作る場合には、その絶対値は製造時の形成条
件によってばらつくが、製造プロセスや温度に無関係に
その抵抗比R/R0が一定となる。また、電流iref
1は、MOSFET(Q1,Q2)のサイズが同一の場
合にはiref1=irefとなり、MOSFETQ2
のトランジスタサイズがMOSFETQ1のトランジス
タサイズのA倍の場合には、iref1=A×iref
となる。
When the resistor R0 is made of the same material as the resistor R in FIG. 17, its absolute value varies depending on the forming conditions at the time of manufacture, but its resistance ratio R / R0 is constant irrespective of the manufacturing process and temperature. Becomes Also, the current iref
1 is iref1 = iref when the sizes of the MOSFETs (Q1, Q2) are the same, and the MOSFET Q2
Is larger than the transistor size of MOSFET Q1, Aref1 = A × iref
Becomes

【0068】そこで、電流iref1を電流IBに使用
した場合に、その電流IBによって抵抗Rの両端に発生
する電圧VBは、(14)式を参照して次の(15)式
のようになる。
Therefore, when the current iref1 is used for the current IB, the voltage VB generated across the resistor R by the current IB is expressed by the following equation (15) with reference to the equation (14).

【0069】 VB=IB×R=A×(R/R0)×Vref (14) 電流IBは、MOSFET(Q1,Q2)やMOSFE
TQ3,Q4およびQ5,Q6のトランジスタサイズ比
できまるので、このサイズ比を可変することにより可変
でき、その結果、電圧VBが可変できる。式(14)か
らもわかるように、抵抗比R/R0は温度に関係なく一
定であるので、図17、図18の回路によって温度依存
のない直流信号が達成できる。
VB = IB × R = A × (R / R0) × Vref (14) The current IB is determined by the MOSFET (Q1, Q2) or the MOSFET
Since the transistor size ratio of TQ3, Q4 and Q5, Q6 can be changed, the size can be changed by changing the size ratio. As a result, the voltage VB can be changed. As can be seen from equation (14), since the resistance ratio R / R0 is constant irrespective of the temperature, a DC signal independent of temperature can be achieved by the circuits of FIGS.

【0070】そこで、電流IBを可変する電流可変回路
の構成について、図19を参照して説明する。この電流
可変回路は、図18のMOSFETQ2のサイズを変更
するために、MOSFETQ2,Q6を図19の
(a),(b)に示すようにサイズの異なる複数のMO
SFETQ7〜Q10,Q11〜Q14で構成し、これ
らのMOSFETをスイッチSW1〜SW4,SW5〜
SW8で選択して電流iref1を可変することによ
り、電流IBを可変するようにしたものである。
The configuration of the current variable circuit for varying the current IB will be described with reference to FIG. In order to change the size of the MOSFET Q2 in FIG. 18, the current variable circuit includes a plurality of MOSFETs Q2 and Q6 having different sizes as shown in FIGS.
SFETs Q7 to Q10, Q11 to Q14, and these MOSFETs are connected to switches SW1 to SW4, SW5 to SW5.
The current IB is varied by selecting the switch SW8 and varying the current iref1.

【0071】さらに詳述すると、MOSFETQ7〜Q
10はP型とし、MOSFETQ11〜Q14はN型と
し、例えばその各サイズは1,2,4,8というように
2のべき乗の関係になっている。また、MOSFETQ
7〜Q10の各ゲートは、オペアンプ62の出力端子に
接続され、その各ソースは電圧源VDDに接続されてい
る。さらに、MOSFETQ3〜Q6の各ドレインは、
スイッチSW1〜SW4を介して抵抗Rに接続される。
同様にMOSFETQ11〜Q14のソースは接地さ
れ、ドレインはスイッチSW5〜SW8を介して抵抗R
に接続され、ゲートは、MOSFETQ5のゲートに接
続される。
More specifically, MOSFETs Q7 to Q7
10 is a P-type, and MOSFETs Q11 to Q14 are an N-type. For example, each size has a power-of-two relationship such as 1, 2, 4, and 8. In addition, MOSFETQ
7 to Q10 are connected to the output terminal of the operational amplifier 62, and their sources are connected to the voltage source VDD . Further, the drains of the MOSFETs Q3 to Q6
It is connected to the resistor R via the switches SW1 to SW4.
Similarly, the sources of the MOSFETs Q11 to Q14 are grounded, and the drains are connected to resistors R through switches SW5 to SW8.
, And the gate is connected to the gate of MOSFET Q5.

【0072】このような構成からなる電流可変回路で
は、MOSFETに接続されるスイッチSW1〜SW
4,SW5〜SW8の切換えにより、電流IBは0〜1
5までの16ステップの調整が可能である。スイッチS
W1〜SW4,SW5〜SW8の切換えは、スイッチS
W1〜SW4,SW5〜SW8のオン・オフ状態を例え
ばレジスタにあらかじめ記憶しておき、これによりスイ
ッチSW1〜SW4,SW5〜SW8のオン・オフを行
えば、電流IBを可変して電圧VBを調整できる。
In the current variable circuit having such a configuration, the switches SW1 to SW connected to the MOSFET
4, SW5 to SW8, the current IB becomes 0 to 1
Up to five 16-step adjustments are possible. Switch S
Switching of W1 to SW4, SW5 to SW8 is performed by the switch S
The on / off states of W1 to SW4, SW5 to SW8 are stored in advance in, for example, a register, and the switches SW1 to SW4, SW5 to SW8 are turned on and off, thereby adjusting the voltage VB by varying the current IB. it can.

【0073】電流源60,61を入れ替えて接続すれ
ば、発生する電圧の向きを替えることが出来る。
If the current sources 60 and 61 are switched and connected, the direction of the generated voltage can be changed.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
スター回路から出力されたフィルタ調整用基準信号に直
流信号を加算して第1および第2のGm−Cフィルタ回
路のいずれかに供給して、第2のGm−Cフィルタ回路
の周波数特性を制御することによって、調整時の温度だ
けでなく全ての温度域においても温度変動のない所望の
特性を有するフィルタが提供できる。また本発明は任意
の点の温度において調整を実行するのみで温度性能を調
整できるので時間的、経済的効果があるだけでなく、例
えばLSIの出荷検査にきわめて有効である。
As described above, according to the present invention, a DC signal is added to the filter adjustment reference signal output from the master circuit and supplied to one of the first and second Gm-C filter circuits. Then, by controlling the frequency characteristic of the second Gm-C filter circuit, it is possible to provide a filter having desired characteristics without temperature fluctuation not only in the temperature at the time of adjustment but also in all temperature ranges. In addition, the present invention can adjust the temperature performance only by performing the adjustment at an arbitrary temperature, so that the present invention has not only a time and economic effect, but also is extremely effective for, for example, an LSI shipping inspection.

【0075】[0075]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のGm−Cフィルタの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional Gm-C filter.

【図2】同Gm−Cフィルタのフィルタ特性を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing filter characteristics of the Gm-C filter.

【図3】従来の他のGm−Cフィルタの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of another conventional Gm-C filter.

【図4】従来のさらに他のGm−Cフィルタの回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram of still another conventional Gm-C filter.

【図5】図4の回路の一部詳細を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing some details of the circuit of FIG. 4;

【図6】Gm−Cフィルタの温度に対するカットオフ周
波数特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a cut-off frequency characteristic with respect to a temperature of a Gm-C filter.

【図7】温度補正用電流源の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a current source for temperature correction.

【図8】図1の回路の一部詳細を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing some details of the circuit of FIG. 1;

【図9】カットオフ周波数特性を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating cutoff frequency characteristics.

【図10】本発明の実施形態の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施形態の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.

【図12】図10の一部詳細を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a part of FIG. 10 in detail.

【図13】マスター回路の詳細を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing details of a master circuit.

【図14】Gmアンプの回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram of a Gm amplifier.

【図15】本発明のさらに他の実施形態の回路図であ
る。
FIG. 15 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention.

【図16】本発明のさらに他の実施形態の回路図であ
る。
FIG. 16 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention.

【図17】可変電圧生成回路を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a variable voltage generation circuit.

【図18】(a),(b)は電流源の具体例をそれぞれ
示す回路図である。
FIGS. 18A and 18B are circuit diagrams each showing a specific example of a current source.

【図19】(a),(b)は電流IBを可変する電流可
変回路をそれぞれ示す図である。
FIGS. 19A and 19B are diagrams showing current variable circuits for varying a current IB, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50 マスター回路 51 スレーブ回路 E 可変電圧生成回路 50 Master circuit 51 Slave circuit E Variable voltage generation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J098 AA03 AA11 AB02 AB03 AB07 AB08 AB11 AB15 AB16 AC02 AC21 AD06 AD18 CA02 CB01 CB08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J098 AA03 AA11 AB02 AB03 AB07 AB08 AB11 AB15 AB16 AC02 AC21 AD06 AD18 CA02 CB01 CB08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Gmアンプおよび容量からなる第1のG
m−Cフィルタ回路を備え、当該フィルタ回路の周波数
特性を自己調整するためのフィルタ調整用基準信号を生
成し出力するマスター回路と、 Gmアンプおよび容量からなる第2のGm−Cフィルタ
回路を備え、前記フィルタ調整用基準信号に応じたフィ
ルタ特性を呈するスレーブ回路と、 前記マスター回路から出力されたフィルタ調整用基準信
号に直流信号を加算して前記第1および第2のGm−C
フィルタ回路のいずれかに供給することによって、前記
第2のGm−Cフィルタ回路の周波数特性を制御する可
変電圧生成手段とを具えたことを特徴とするGm−Cフ
ィルタ。
1. A first G comprising a Gm amplifier and a capacitor.
a master circuit for generating and outputting a filter adjustment reference signal for self-adjusting the frequency characteristic of the filter circuit; and a second Gm-C filter circuit including a Gm amplifier and a capacitor. A slave circuit exhibiting a filter characteristic according to the filter adjustment reference signal; and a first and second Gm-C by adding a DC signal to the filter adjustment reference signal output from the master circuit.
A variable voltage generating means for controlling a frequency characteristic of the second Gm-C filter circuit by supplying the voltage to one of the filter circuits.
【請求項2】 請求項1において、 前記可変電圧生成手段は、前記第1および第2のGm−
Cフィルタ回路の前記フィルタ調整用基準信号の入力手
段間のミスマッチを解消するように前記フィルタ調整用
基準信号に直流信号を加算することを特徴とするGm−
Cフィルタ。
2. The method according to claim 1, wherein said variable voltage generating means includes said first and second Gm-
A DC signal is added to the filter adjustment reference signal so as to eliminate a mismatch between input means of the filter adjustment reference signal of the C filter circuit.
C filter.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記可変電圧生成手段は、温度補償された直流信号を生
成することを特徴とするGm−Cフィルタ。
3. The Gm-C filter according to claim 1, wherein the variable voltage generator generates a temperature-compensated DC signal.
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