專利名稱：偏置控制電路及信號處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對應(yīng)于輸入電壓調(diào)整輸出電壓的偏置(offset)控制電路。
背景技術(shù)：
從前，為了調(diào)整包含在運(yùn)算放大器的輸入出信號中的偏置量，采用了如圖16所示的偏置控制電路。
在圖16中，偏置控制電路200，是在運(yùn)算放大器201(operationalamplifier)的輸出端串聯(lián)電阻R1、R2及可變電壓源202，電阻R1、R2的接點連接在運(yùn)算放大器201的負(fù)(-)的一側(cè)輸入端子的構(gòu)成。在運(yùn)算放大器201的正(+)的一側(cè)輸入端子上連接輸入電壓Vin+，從輸出端子輸出輸出電壓Vo。
在此，在運(yùn)算放大器201的輸入電壓Vin上附加偏置電壓而生成輸出電壓Vo，所以，構(gòu)成了可自由變化的由可變電壓發(fā)生源202輸出的輸出電壓V2。施加在這個運(yùn)算放大器201的負(fù)側(cè)輸入端子施加的輸入電壓V1(Vin-)，由運(yùn)算放大器201的特性可知，是與正側(cè)輸入端子的輸入電壓Vin+同電壓值。運(yùn)算放大器201的輸出電壓信號Vo，由電阻R1及R2、輸入電壓Vin+和輸出電壓V2決定。為此，運(yùn)算放大器201的輸出電壓Vo，通過調(diào)整可變電壓發(fā)生源202的輸出電壓V2，調(diào)整相對于輸入電壓Vin的偏置量后輸出。
(發(fā)明所要解決的課題)然而，在上述以前的偏置控制電路200中，使用了運(yùn)算放大器201，而由于這個運(yùn)算放大器201動作速度慢，卻不適用于高速動作。還有，運(yùn)算放大器201，通常如果沒有10～100倍的使用頻帶區(qū)域就無法正常動作，為此，就有必要使用大能力晶體管，而為了可能高速動作這個運(yùn)算放大器201，又需要使用更大的晶體管。其結(jié)果，會產(chǎn)生在明顯增大耗電的同時，電路規(guī)模也增大的問題。
還有，上述以前的偏置控制電路200，由于是在運(yùn)算放大器201中輸入一個輸入電壓Vin+的單體結(jié)構(gòu)，在輸入電壓信號Vin+中存在干擾成分等不理想因素的情況中，對信號電壓的變形特性劣化生成而降低輸出電壓Vo的品質(zhì)。
為了防止這樣的變形特性的惡化，對偏置控制電路輸入一對差動輸入電壓，生成與兩輸入電壓之間的電壓差成比例的差動輸出電壓，可以考慮用此來進(jìn)行偏置調(diào)整。實際上，在進(jìn)行高精度模擬信號處理的時候，為防止信號電壓的變形特性的惡化，根據(jù)差動輸出電壓進(jìn)行偏置調(diào)整是必要的。
然而，使用上述以前的偏置控制電路200，為進(jìn)行偏置調(diào)整，偏置控制電路200必須要有兩個，這樣就出現(xiàn)了電路規(guī)模增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，解決上述的以前的問題，其目的在于提供不需增加電路規(guī)模能夠小型化，可能高速動作，而且還可防止信號變形特性惡化的偏置控制電路。
(為解決課題的方法)為達(dá)到上述目的，本發(fā)明將差動輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流值，其后，在這個差動電流值上疊加偏置調(diào)整電流，并且再通過將這個疊加了偏置調(diào)整電流的差動電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，那么做為偏置控制電路，不再需要使用運(yùn)算放大器就可達(dá)到高速且信號變形特性惡化不多的目的。
具體地講，權(quán)利要求第1項所述的發(fā)明的偏置控制電路，其為從一對差動電壓輸入端子輸入差動電壓，調(diào)整這個差動輸入電壓所包含的偏置電壓，再將這個調(diào)整后的差動電壓從一對差動電壓輸出端子輸出的偏置控制電路，以包括以下部分為特征即，具有上述一對差動電壓輸入端子及一對差動電流輸出端子，對應(yīng)于從上述一對差動電流輸入端子輸入的一對差動輸入電壓的電位差生成一對差動輸出電流，再將這一對差動輸出電流從上述一對差動電流輸出端子輸出的電壓電流轉(zhuǎn)換部分；具有連接在上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的一對差動電流輸出端子上的一對偏置調(diào)整電流輸出端子、及兩個以上的偏置調(diào)整電流控制端子，且由從上述偏置調(diào)整電流控制端子輸入的偏置調(diào)整電流控制信號控制的，生成一對偏置調(diào)整電流的，再將這對偏置調(diào)整電流從上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子輸出的偏置調(diào)整電流生成部分；具有上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的上述一對差動電流輸出端子、上述偏置調(diào)整電流生成部分的一對偏置調(diào)整電流輸出端子和連接在上述一對差動電壓輸出端子上的一對差動端子，在構(gòu)成上述一對差動端子的兩個差動端子之間加上電流并將這個電流轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于這個電流的電壓，在上述一對差動電壓輸出端子上產(chǎn)生這個轉(zhuǎn)換了的電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換部分。
還有，權(quán)利要求第2項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項所述偏置控制電路中，上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，以具有以下部分為特點，即，連接在上述一對差動電流輸出端子上的一對偏壓電流源、上述一對差動電流輸出端子的每一個與各個第1驅(qū)動端子各自連接，各柵極共同連接在控制端子的一對第1晶體管、每一個上述一對第1晶體管的各第2驅(qū)動端子連接在第1驅(qū)動端子上，它們的各個柵極的每一個與上述一對差動電壓輸入端子各自相連，各個第2驅(qū)動端子被連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點的第2晶體管。
再有，權(quán)利要求第3項所述的發(fā)明的偏置控制電路，其為從一對差動電壓輸入端子輸入差動電壓，調(diào)整這個差動輸入電壓所包含的偏置電壓，再將這個調(diào)整后的差動電壓從一對差動電壓輸出端子輸出的偏置控制電路，它以包括以下部分為特征，即，具有上述一對差動電壓輸入端子，以及連接在上述一對差動電壓輸出端子上的一對差動電流輸出端子的電壓電流轉(zhuǎn)換部分、具有一對偏置調(diào)整電流輸出端子，及兩個以上的偏置調(diào)整電流控制端子的偏置調(diào)整電流生成部分、和具有一對差動端子的電流電壓轉(zhuǎn)換部分；上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，包括，具有連接在上述一對差動電流輸出端子上的一對偏壓電流源、上述一對差動電流輸出端子連接在第1驅(qū)動端子上，柵極連接在一對控制端子上的一對第1晶體管、上述一對第1晶體管的第2驅(qū)動端子連接在第1驅(qū)動端子上，柵極與上述一對差動電壓輸入端子各自相連，各個第2驅(qū)動端子被連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點的第2晶體管，且它是對應(yīng)從上述一對差動電壓輸入端子輸入的一對差動輸入電壓的電位差生成差動輸出電壓，再從上述一對差動電流輸出端子輸出這個差動輸出電流的部分；上述偏置調(diào)整電流生成部分，是上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子連接在上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的一對第2晶體管的第1驅(qū)動端子上，受到從上述偏置調(diào)整電流控制端子輸入的偏置調(diào)整電流控制信號的控制，生成一對偏置調(diào)整電流，再將這對生成的偏置調(diào)整電流從上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子輸出的部分；上述電流電壓轉(zhuǎn)換部分，上述一對差動端子連接在上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的上述一對差動電流輸出端子上，使構(gòu)成上述一對差動端子的兩個差動端子之間流動電流，并將這個電流轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于這個電流的電壓，使轉(zhuǎn)換了的電壓發(fā)生在上述一對差動電壓輸出端子上。
加上，權(quán)利要求第4項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項所述偏置控制電路中，上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，以具有以下部分為特征，即，連接在上述一對差動電流輸出端子上的一對偏壓電流源、上述一對差動電流輸出端子的每一個與各個第1驅(qū)動端子連接，各柵極共同連接在控制端子的一對第2晶體管、每一個上述一對第2晶體管的各第2驅(qū)動端子連接在第1驅(qū)動端子上，它們的各個柵極與控制端子共同連接，各個第2驅(qū)動端子被連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點的一對第1晶體管、連接在上述一對第2晶體管的各個第2驅(qū)動端子之間的具有所定電阻值的電阻器。
還有，權(quán)利要求第5項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項所述偏置控制電路中，上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，以具有連接在上述一對差動電流輸出端子上的一對偏壓電流源、上述一對差動電流輸出端子的每一個與各個第1驅(qū)動端子連接，其各柵極與上述一對差動電壓輸出端子連接，各個第2驅(qū)動端子被連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點的一對晶體管為特征。
再有，權(quán)利要求第6項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項或者是第3項所述偏置控制電路中，上述電流電壓轉(zhuǎn)換部分，以具有連接在上述一對差動端子之間的具有所定電阻值的電阻器為特征。
加上，權(quán)利要求第7項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項或者是第3項所述偏置控制電路中，上述電流電壓轉(zhuǎn)換部分，以具有連接在上述一對差動端子上，其各個柵極與輸入出電流控制端子共同連接的一對第3晶體管、上述一對第3晶體管的各第2驅(qū)動端子連接在第1驅(qū)動端子上，它們的各個柵極與控制端子共同連接，各個第2驅(qū)動端子被連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點的一對第4晶體管為特征。
還有，權(quán)利要求第8項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項或者是第3項所述偏置控制電路中，上述電流電壓轉(zhuǎn)換部分，以在上述一對差動端子連接了第5晶體管，在上述第5晶體管的柵極上連接了輸入出電流控制端子為特征。
再有，權(quán)利要求第9項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項或者是第3項所述偏置控制電路中，上述偏置調(diào)整電流生成部分，以在具有電流源、在上述電流源上連接各第2驅(qū)動端子，各個柵極上連接兩個上述偏置調(diào)整電流控制端子，各個第1驅(qū)動端子上連接上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子的一對第6晶體管為特征。
加上，權(quán)利要求第10項所述發(fā)明，是在上述權(quán)利要求第1項或者是第3項所述偏置控制電路中，上述偏置調(diào)整電流生成部分，具有n(n為自然數(shù))個子偏置調(diào)整電流生成部分；各個子偏置調(diào)整電流生成部分的每一個包含，由n位形成的存儲信號中的輸入任何一個不重復(fù)的1位信號的偏置調(diào)整電流控制端子、電流源、在上述電流源上連接各第2驅(qū)動端子，上述偏置調(diào)整電流控制端子與各個柵極的一極相連的同時，上述各柵極的另一極介于轉(zhuǎn)換器連接，各個第1驅(qū)動端子上連接了上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子的一對第7晶體管；在上述子偏置調(diào)整電流生成部分生成的一對子偏置調(diào)整電流的每一個分別提供給上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子，為其特征。
還有，權(quán)利要求第11項所述發(fā)明的信號處理裝置，是以包括以下部分為其特征，即，上述權(quán)利要求第1項或者是第3項所述偏置控制電路和由上述偏置控制電路調(diào)整了的偏置電壓的差動輸出電壓進(jìn)行所規(guī)定的處理的處理電路，且上述偏置控制電路和上述處理電路形成在一個晶片上。
再有，權(quán)利要求第12項所述發(fā)明的信號處理裝置，是在上述權(quán)利要求第11項所述信號處理裝置的基礎(chǔ)上，還以包括以下部分為特征，即，將上述信號處理裝置制成為DVD再現(xiàn)裝置，上述偏置控制電路，調(diào)整包含在從DVD讀出的信號中的偏置電壓，再將這個調(diào)整后的信號做為差動輸出電壓輸出，上述處理電路包括，具備濾波處理由上述偏置控制電路調(diào)整了的偏置電壓的差動輸出電壓的濾波器的前置和將上述前置的輸出信號轉(zhuǎn)換成音像(聲音和影像)的后置。
由以上的敘述，權(quán)利要求第1項～第12項所述發(fā)明，起到以下的作用。
也就是，本發(fā)明中，因為輸出與差動輸入電壓信號(Vin+、Vin-)的電位差成比例的差動輸出電流(I+、I-)的電壓電流轉(zhuǎn)換部分的差動電流輸出端子、輸出偏置調(diào)整電流(Iofs+、Iofs-)的偏置調(diào)整電流生成部分的偏置調(diào)整電流輸出端子和輸出與差動端子之間的電位差成比例的差動輸出入電流(Ir)的電流電壓轉(zhuǎn)換部分的差動端子相互連接，所以，輸出從連接在差動端子上的差動電壓輸出端子輸出的，與差動輸出入電流和偏置調(diào)整電流的疊加電流成比例的差動輸出電壓(Vo+、Vo-)。因此，即便是在差動輸入電壓(Vin+、Vin-)中包含了偏置電壓(Voff+、Voff-)，因可由偏置調(diào)整電流(Iofs+、Iofs-)調(diào)整這個偏置電壓，所以能夠生成在差動輸入電壓(Vin+、Vin-)上疊加對應(yīng)于偏置電壓的差動輸出電壓(Vo+、Vo-)。
因此，向差動輸出電壓疊加偏置調(diào)整電壓，因為是在將它們轉(zhuǎn)換為差動輸出電流(I+、I-)及偏置調(diào)整電流(Iofs+、Iofs-)后進(jìn)行電流疊加而成的，所以可能高速進(jìn)行偏置電壓調(diào)整。
還有，因為不再需要以前那樣的運(yùn)算放大器，可使電路規(guī)模小型化，還因為進(jìn)行差動信號處理，所以抗干擾強(qiáng)且不易生成信號變形。


圖1，是表示DVD信號再現(xiàn)處理系統(tǒng)的全體構(gòu)成的圖。
圖2，是表示同一個DVD信號再現(xiàn)處理系統(tǒng)包括的模擬前置及PRML讀取溝道的內(nèi)部構(gòu)成的圖。
圖3，是表示本發(fā)明的偏置控制電路在第一實施方式中的構(gòu)成的方塊圖。
圖4，是表示圖3的電壓電流轉(zhuǎn)換部分的一個具體例子的電路圖。
圖5，是表示本發(fā)明的偏置控制電路在第3實施方式中的構(gòu)成例的電路圖。
圖6，是表示圖3的電壓電流轉(zhuǎn)換部分中其他具體例子的電路圖。
圖7，是表示圖3的電壓電流轉(zhuǎn)換部分的又一個具體例子的電路圖。
圖8，是表示圖3的電流電壓轉(zhuǎn)換部分的一個具體例子的電路圖。
圖9，是表示圖3的電流電壓轉(zhuǎn)換部分的其他具體例子的電路圖。
圖10，是表示圖3的電流電壓轉(zhuǎn)換部分的又一個具體例子的電路圖。
圖11，是表示圖3的偏置調(diào)整電流生成部分一個具體例子的電路圖。
圖12，是表示圖3的偏置調(diào)整電流生成部分的又一個具體例子的電路圖。
圖13，是表示與圖3的偏置調(diào)整電流生成部分不同的構(gòu)成例子的電路圖。
圖14，是表示圖13的偏置調(diào)整電流生成部分的一個具體例子的電路圖。
圖15，是表示圖13的偏置調(diào)整電流生成部分的其他具體例子的電路圖。
圖16，是以前的偏置控制電路的電路圖。
(符號說明)1～10、51c偏置控制電路；10電壓電流轉(zhuǎn)換部分；10A～10D電壓電流轉(zhuǎn)換電路；11、11A、11B、13、13A、13B偏置調(diào)整電流生成部分；12電流電壓轉(zhuǎn)換部分；12A～12C電流電壓轉(zhuǎn)換電路；13-1～13-n子偏置調(diào)整電流生成部分；14-1～14-n、15-1～15-n轉(zhuǎn)換器；40DVD；50前置；51模擬前置；60后置；70系統(tǒng)控制器；101、102偏置調(diào)整電流輸出端子；103、104偏置調(diào)整電流控制端子；105、106差動電流輸出端子；107、108差動端子；109、110差動電壓輸入端子；111控制端子；112輸入出電流控制端子；113-1～113-n存儲信號輸入端子；115、116差動電壓輸出端子；301、302、307、308、309-1～309-n、310-1、310-n偏壓電流源；M1～M19、M20-1～M20-n、M21-1～M21-nP型晶體管；M22-1～M22-n、M23-1～M23-nN型晶體管；R1～R4電阻。
具體實施例方式
以下，參照圖面說明本發(fā)明的偏置控制電路的第1～第10實施方式。
(第1實施方式)圖1，表示本發(fā)明的包括偏置控制電路的DVD信號再現(xiàn)處理系統(tǒng)的全體構(gòu)成。
在該圖的DVD信號再現(xiàn)處理系統(tǒng)(信號處理裝置)中，40是DVD或者是CD(以下以DVD為代表)，41是從上述DVD取出信號的拾光器，它由激光驅(qū)動器42驅(qū)動。這個激光驅(qū)動器42又被激光控制器43所控制。還有，44是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述DVD信號再現(xiàn)系統(tǒng)40的光盤馬達(dá)，被馬達(dá)驅(qū)動器45所驅(qū)動。
還有，50是前置，60是后置，70是系統(tǒng)控制器，這些部分安裝在同一晶片上，即被同晶片化。概述地講，上述前置50是從DVD40讀出數(shù)據(jù)，在進(jìn)行包括解調(diào)及糾錯等數(shù)據(jù)處理的同時，向上述激光控制器43及馬達(dá)驅(qū)動器45輸出控制信號，進(jìn)行伺服控制和激光控制。另一方面，上述后置60，將從前置50傳送來的DVD40的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換為影像信號和聲音信號。再有，上述系統(tǒng)控制器70，統(tǒng)括了上述前置50的一連串處理和上述后置60的一連串處理。
上述前置50，做為主要部分，具有進(jìn)行除去由上述傳感器41從DVD40讀出信號干擾等的處理的模擬前置51和數(shù)字PRLM讀出溝道52。上述模擬前置51，如后面所述的一樣，具有本發(fā)明所涉及的偏置控制電路51c(參照圖2)。這個模擬前置51算出伺服聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號，并將這些信號輸出給伺服DSP53。這個伺服DSP53，為使光傳感器41正確追蹤DVD40上記錄的數(shù)據(jù)控制馬達(dá)驅(qū)動器45的同時，控制上述激光控制器43，進(jìn)行激光能控制。
上述PRML讀出溝道52，與上述模擬前置51一起，在利用再現(xiàn)信號接受其符號之間的相互干涉的特性進(jìn)行再現(xiàn)原波形的PR(ParticalRespon se)處理同時，基于DVD40記錄信號的特征從再現(xiàn)信號讀取概率最高的數(shù)據(jù)。從上述PRAL讀出溝道52抽出的數(shù)據(jù)，輸出給格式器FMT。糾錯器ECC54，上述抽出數(shù)據(jù)根據(jù)里德·所羅門(Lead·Solomon)法則進(jìn)行糾錯(Error·Correcting Code)。結(jié)束了解調(diào)、糾錯的數(shù)據(jù)通過AUDIO/VISUAL接口I/F輸出給后置60。以上的處理控制是在32位CPU55中進(jìn)行的。
另一方面，上述后置60，具有IO處理器61、控制圖素處理器62及AV譯碼處理器63。從上述前置50通過數(shù)據(jù)流接口64輸入的AUDIO/VISU AL數(shù)據(jù)，由上述IO處理器61進(jìn)行線型分析，上述控制圖素處理器62進(jìn)行圖素處理，上述AV譯碼處理器63進(jìn)行譯碼處理，通過AV接口65，輸出做為聲音/畫像的數(shù)據(jù)。
圖1中，SDRAM80是做為晶片外接而裝備的，由上述前置50和后置60共用。向這個SDRAM80的存取，都經(jīng)過后置60中的SDRAM接口66。在前置50存取SRDAM80的情況下，通過前置50內(nèi)的UMAC56向SDRAM接口66進(jìn)行存取。
上述模擬前置51及PRML讀取溝道52的內(nèi)部構(gòu)成用圖2表示。
在同圖中，模擬前置51，包括模擬緩沖51a、VGA電路51b、本發(fā)明所涉及的偏置控制電路51c、5次Gm·C濾波器51d、兩個DAC(DiditalAnalog Converter)51e、聲音變量檢出器51f、以及伺服前處理電路51g。另一方面，PRML讀取溝道52，包括7位的ADC(Analog Didital Converter)52a、7抽頭FIR(適應(yīng)等化)濾波器52b、維托畢譯碼器52c、LMS52d、數(shù)碼控制器52e、以及PLL52f。上述PR處理，由前置51的5次Gn·C濾波器51d和PRML讀取溝道52的FIR濾波器51b進(jìn)行。PRML讀出溝道52，由上述ADC52a檢波處理量子化了的數(shù)據(jù)進(jìn)行高峰/低谷的檢出，再基于這個檢波結(jié)果進(jìn)行RF信號的振幅控制和上述偏置控制電路51c中的偏置控制。這個偏置控制，由8位的數(shù)碼控制進(jìn)行。
接下來，具體說明設(shè)置在上述模擬前置51中的偏置控制電路51c。
圖3，是表示本發(fā)明的偏置控制電路在第一實施方式中的構(gòu)成例的方塊圖。
圖3中，這個偏置控制電路1，包括電壓電流轉(zhuǎn)換部分10、與電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的兩輸出端各自連接的偏置調(diào)整電流生成部分11、與電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的兩輸出端各自連接的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12。
電壓電流轉(zhuǎn)換部分10，具有一對差動電壓輸入端子109及110、控制端子111、一對差動電流輸出端子105及106，各差動輸入電壓Vin+及Vin-被從一對差動電壓輸入端子109及110輸入，又被從控制端子111輸入的控制信號所控制，生成與各個差動電壓Vin+及Vin-成比例的各個差動輸出電流I+及I-。生成的差動輸出電流I+及I-的每一個從一對差動電流輸出端子105及106分別輸出。
這個電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的變換系數(shù)設(shè)定為Gm，差動電壓Vin+及Vin-與差動輸出電流I+及I-之間就有，I+＝Gm×Vin+(1)I-＝Gm×Vin-(2)的關(guān)系式成立。
偏置調(diào)整電流生成部分11，具有一對偏置調(diào)整電流輸出端子101及102和偏置調(diào)整電流控制端子103及104，而且由從偏置調(diào)整電流控制端子103及104輸入的控制信號所控制，生成各偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-。所生成的各偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-。從一對偏置調(diào)整電流輸出端子101、102輸出。
電流電壓轉(zhuǎn)換部分12，具有一對差動端子107、108和輸入出電流控制端子112，并使在一對差動端子107及108之間且與其電位差成比例的電流(差動輸入輸出電流)Ir流動。電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的差動端子107，被連接在電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的差動電流輸出端子105和偏置調(diào)整電流生成部分11的偏置調(diào)整電流輸出端子101上，同樣，電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的差動端子108，也被連接在電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的差動電流輸出端子106和偏置調(diào)整電流生成部分11的偏置調(diào)整電流輸出端子102上。這一對差動端子107及108的每一個被連接在一對輸出差動電壓信號Vo-、Vo+的一對差動電壓輸出端子115及116上。
這樣構(gòu)成的本實施方式的偏置控制電路1中，設(shè)定電流電壓轉(zhuǎn)換部分12中流動的輸入出電流為Ir，由差動端子108流向差動端子107的方向為正，在差動端子107中，I+＝Ir+Iofs+(3)的關(guān)系式成立，在差動端子108中，I-＝-Ir+Iofs-(4)的關(guān)系式成立。
由上述(式3)及上述(式4)，可求得電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的差動端子107及108之間流動的差動輸出入電流Ir為，Ir=12×{(I+-I-)+(Iofs+-Iofs-)}---(5)]]>或者是，Ir=12×{(I++Iofs+)-(I-+Iofs-)}---(6)]]>上述差動輸出入電流Ir，從上述(式1)、上述(式2)及上述(式5)可得，Ir=12×Gm(Vin+-Vin-)+12×(Iofs+-Iofs-)---(7)]]>的關(guān)系。
因此，設(shè)定差動電壓輸出端子116及115的輸出差動輸出電壓(Vo-、Vo+)與電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的轉(zhuǎn)換系數(shù)為R，則，Vo+-Vo-＝Ir×R (8)即，Vo+-Vo-={12×Gm(Vin+-Vin-)+12×(Iofs+-Iofs-)}×R---(9)]]>接下來，考慮從差動電壓輸入端子109及110輸入的差動輸入電壓信號Vin+及Vin-中包含偏置電壓的情況。設(shè)定差動輸入電壓信號Vin+及Vin-的偏置電壓各自為Voff，則從電壓電流轉(zhuǎn)換部分10輸出的差動輸出電流I+及I-分別為，I+＝Gm×(Vin++Voff) (10)I-＝Gm×(Vin--Voff) (11)因此，在偏置控制電路1中，電流電壓轉(zhuǎn)換部分12內(nèi)流動的差動輸出入電流Ir，從上述(式6)、上述(式10)及上述(式11)可得，Ir=12×{(Gm×(Vin++Voff)+Iofs+)-(Gm×(Vin-Voff)+Iofs-)}---(12)]]>由此，差動輸出電壓(Vo+-Vo-)為，Vo+-Vo-=12×R×Gm×(Vin+-Vin-)+12×R×{(Gm×Voff+Iofs+)-(-Gm×Voff+Iofs+)}---(13)]]>從上述(式13)可知，偏置控制電路1的差動輸出電壓Vo+及Vo-，差動輸入電壓Vin+及Vin-的偏置電流(Gm×Voff)，由偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-調(diào)整。
如上所述，根據(jù)本實施方式，因為差動信號處理為根本，就不再需要從前那樣的求和(加算)輸入電壓和偏置電壓的運(yùn)算放大器201。而且，若要求和輸入電壓和偏置電壓，在將輸入電壓、偏置電壓轉(zhuǎn)換成各自的電流后，基于基爾霍夫法則的簡單構(gòu)成的電流求和可以實現(xiàn)，所以，可以非常高速地進(jìn)行偏置電壓的調(diào)整。
還有，使用以前的運(yùn)算放大器201的偏置求和方式中，有必要將運(yùn)算放大器201的頻帶寬度設(shè)定為此輸入信號頻帶寬度寬1至2桁，會引起電路規(guī)模的增加、耗電的增加、處理速度上限降低等問題。而若根據(jù)本第1實施方式的做法，通過基于基爾霍夫法則的只求和電流的簡單構(gòu)成，在可以進(jìn)一步縮小電路規(guī)模的同時，可以更高速地進(jìn)行偏置的求和處理。
再有，本實施方式的偏置控制電路1，因為以差動信號處理為基本，抗干擾強(qiáng)，且不易生成變形。即便是使用從前的偏置控制電路200的情況，通過在偏置控制電路200中設(shè)置兩個系統(tǒng)，可以進(jìn)行差動信號處理，但是這樣做各需要兩倍的電路規(guī)模和電力消耗量。對此，本實施方式的偏置控制電路1，具有更小的電路規(guī)模，用差動信號進(jìn)行處理偏置調(diào)整處理是可能的。
且，在本實施方式中，將包含偏置控制電路1的前置50、后置60及系統(tǒng)控制器70單晶片化了，但是只將包含偏置控制電路1的前置50單晶片化當(dāng)然也是可以的。
還有，本實施方式中，說明了包括DVD信號再現(xiàn)處理系統(tǒng)的偏置控制電路1，但是本發(fā)明不僅限于此，同樣適用于裝備DVD信號再現(xiàn)處理系統(tǒng)以外的偏置控制電路。這種情況下，只要將偏置控制電路和由偏置控制電路調(diào)整偏置電壓的差動輸出電壓進(jìn)行所規(guī)定的處理的處理電路單晶片化即可。
(第2實施方式)
本實施方式，是做為電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的一個具體實施例的，用電壓電流轉(zhuǎn)換電路10A實現(xiàn)偏置控制電路2的情況。
圖4，表示圖3的電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的一個具體例的電路圖。
圖4中，電壓電流轉(zhuǎn)換部分10具有一對偏壓電流源301及302、與它們各自連接的一對N型第1晶體管M3及M4和與它們各自連接的一對N型第2晶體管M1及M2。
偏壓電流源301及302，各自與差動電流輸出端子105及106相連，偏置電流Ib在它們中間流動。
第1晶體管M3及M4各自的每一個柵極都與控制端子111共同連接，在各個柵極上輸入了控制電壓Vbias。還有，第1晶體管M3及M4，各自的每一個漏極與差動電流輸出端子105及106連接，從差動電流輸出端子105及106輸出差動電流I+及I-。
上述N型第2晶體管M1及M2，各自的每一個柵極與差動電壓輸入端子109及110相連，各自輸入差動輸入信號Vin+及Vin-。還有，上述N型第2晶體管M1及M2，各自每一個漏極與第1晶體管M3及M4的各自每一個源極相連，而各個源極則接地。
由上述構(gòu)成，電壓電流轉(zhuǎn)換電路10中，N型第1晶體管M3及M4做為各個源跟蹤電路動作，在其各個柵極上輸入控制電壓Vbias，再通過N型各第1晶體管M3及M4，閾值電壓Vth分程度降低了的各電壓各個源極輸出。由此，N型的第2晶體管M1及M2的漏極一源極之間的電壓Vds基本保持一定。
N型的第2晶體管M1及M2，為使它們能在非飽和區(qū)域動作而被偏置。這時，N型的兩個第2晶體管M1及M2中流動的漏極電流Ids1和Ids2各自為，Ids1=β×(Vin+-Vth-Vds2)×Vds---(14)]]>Ids2=β×(Vin--Vth-Vds2)×Vds---(15)]]>(但是，β是第2晶體管M1及M2的轉(zhuǎn)移電導(dǎo)，Vds是N型第2晶體管M1及M2的漏極-源極之間的電壓)。
在此，本第2實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10A中，差動輸出電流(I+-I-)與Ids1-Ids2相等，這個差動輸出電流流入電流電壓轉(zhuǎn)換部分12，因此，I+-I-＝Ids1-Ids2＝β×(Vin+-Vin-)×Vds(16)從上述(式16)可知，差動輸出電流I+-I-與差動輸入電壓Vin+-Vin-成比例，其比例系數(shù)(轉(zhuǎn)換系數(shù))Gm變成為β×Vds。
如以上所述，本第2實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10A，做為差動電壓電流轉(zhuǎn)換電路動作。因此，通過將這個適用于圖3的電壓電流轉(zhuǎn)換部分10上，就可以實現(xiàn)本第2實施方式的偏置控制電路2。這個電壓電流轉(zhuǎn)換電路10A，通過N型第2晶體管M1及M2在非飽和區(qū)域動作而偏置，可以減少信號的變形，通過用這個電壓電流轉(zhuǎn)換電路10A構(gòu)成偏置控制電路2，可進(jìn)一步防止變形特性的惡化。且，即便是將電壓電流轉(zhuǎn)換部分10做成如圖4所示的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式所說明的一樣，偏置控制電路1中可能高速動作及小面積化的這一效果哪一個也不會消失。
還有，本第2實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10A中，通過調(diào)整控制電壓Vbias，可以調(diào)整上述(式13)中的轉(zhuǎn)換系數(shù)。這時因為，上述(式13)中的輸入出電壓比，也就是意味著可以控制差動輸入電壓Vin+及Vin-的系數(shù)(1/2)×R×Gm。因此，本第2實施方式的偏置控制電路2，并不只有偏置調(diào)整功能，也可做為改變信號放大率的可變放大器的功能。
再有，本第2實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10A中，還可以更精確地固定N型第2晶體管M1及M2的漏極電壓。如，為了使N型的第2晶體管M1及M2的漏極電壓成為一定，也可以利用運(yùn)算放大器控制N型第1晶體管M3及M4的柵電壓。這種情況下所使用的運(yùn)算放大器，并非一定要求高精度，只要運(yùn)算放大器的頻帶區(qū)域是信號的頻帶區(qū)域的10倍程度就足夠了。這樣，即便是為了控制N型第1晶體管M3及M4的柵極電壓而設(shè)置了運(yùn)算放大器的構(gòu)成，如上述第1實施方式所說明的那樣，在偏置控制電路1中的高速動作及小面積化的效果哪一個也不會失去。
(第3實施方式)本第3實施方式，是在第2實施方式的偏置控制電路2中進(jìn)一步降低信號變形的情況。
圖5，表示本發(fā)明的偏置控制電路的第3實施方式中的構(gòu)成例的電路圖。
圖5中，偏置控制電路3，是在上述第2的實施方式的偏置控制電路2中，偏置調(diào)整電流生成部分11的偏置調(diào)整電流輸出端子101、102不是和電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的N型第1晶體管M3、M4連接，而是和N型第2晶體管M1及M2的漏極各自連接，由此，可以更降低上述第2實施方式的偏置控制電路2中的變形。
由上述構(gòu)成，本第3的實施方式的偏置控制電路3，在差動輸入電壓信號Vin+及Vin-中包含著偏置電壓，關(guān)于為除去這個偏置電壓而動作這個偏置控制電路的情況，與上述實施方式1、2的偏置控制電路1、2進(jìn)行比較說明其動作。
因為上述第1及第2實施方式的偏置控制電路1、2，即不拘以N型第2晶體管M1及M2、N型第1晶體管M3及M4為對稱電路，又差動輸入電壓信號Vin+及Vin-之間的偏置電壓重疊在一起，所以各個電路中流動著不同的偏置電流。在N型第1晶體管的M3及M4的漏極中，這樣的電流非對稱型，是通過疊加與來自偏置調(diào)整電流生成部分11的偏置電壓(偏置成分)相抵消的偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-而得到的，由于N型第2晶體管的M1及M2，N型第1晶體管M3及M4在非對稱狀態(tài)下動作，所以容易發(fā)生變形。
另一方面，本第3實施方式的偏置控制電路3，由于在N型第2晶體管M1及M2的漏極中的差動輸出電流I+及I-上疊加了來自偏置調(diào)整電流生成部分11的偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-，這時的電流非對稱性被消除，N型第1晶體管M3及M4的偏置電流I+及I-做為對稱差動電路動作。由此，根據(jù)本第3實施方式的偏置控制電路3，與上述第1及第2的實施方式的偏置控制電路1、2相比，可以縮小N型第1晶體管M3及M4中發(fā)生的信號的變形。
再有，本第3實施方式的偏置控制電路3，N型第2晶體管M1及M2是在非對稱狀態(tài)下動作的，又是在非飽和區(qū)域動作，所以即使是偏置電流值不同，源—漏極之間的電壓Vds只要相同，電壓電流的特性基本不變。因此，偏置控制電路3整體發(fā)生的信號的變形，與上述第1及第2實施方式相比，有可能更大地降低。
且，即便是將偏置控制電路3制成如圖5所示電路構(gòu)造，如上述第1實施方式說明的那樣，在偏置控制電路1中高速動作及小面積化可能的效果不會消失。
(第4實施方式)本第4實施方式，是做為電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的其他具體例子使用電壓電流轉(zhuǎn)換電路10C，由電阻比實現(xiàn)控制輸入輸出放大(gain)的偏置控制電路4的情況。
圖6，是表示圖3電壓電流轉(zhuǎn)換部分10中其他具體例子的電路圖。
在圖6中，電壓電流轉(zhuǎn)換電路10C，設(shè)置了一對偏壓電流源301及302、一對N型第1晶體管M7及M8和一對N型第2晶體管M5及M6，其配置方式為偏壓電流源301、N型第1晶體管M7和第2晶體管M5組成的串聯(lián)電路，以及偏壓電流源302、N型第1晶體管M8和第2晶體管M6組成的串聯(lián)電路的兩系列方式。還有，N型第1晶體管M7和第2晶體管M5的接點與N型第1晶體管M8和第2晶體管M6的接點之間配置了電阻R3。
偏壓電流源301及302與差動電流輸出端子105及106各自相連，使偏壓電流源Ib流動。
N型第1晶體管M7及M8的各個柵極聯(lián)接著各個差動電壓輸入端子109及110，在差動電壓輸入端子109及110上輸入差動輸入電壓Vin+及Vin-。還有，N型第1晶體管M7及M8的各個漏極與差動電流輸出端子105及106相連，在它們的源極之間連接著電阻R3。
N型第2晶體管M5及M6的各個柵極共同連接在控制端子111上，在控制端子111上輸入控制電壓Vbias。還有，N型第2晶體管M5及M6的各個漏極連接在N型第1晶體管M7及M8的源極上，其各個源極都接地。
由以上構(gòu)成的本第4實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10C中，N型第1晶體管M7及M8做為各源極跟蹤電路動作，基于N型第1晶體管M7及M8的各個柵極上輸入的差動輸入電壓信號Vin+及Vin-，降低了相當(dāng)于閾值電壓Vth部分的電壓從各個源極輸出施加在電阻R3的兩端。由此，在電阻R3上發(fā)生(Vin+-Vin-)的電位差，由歐姆法則，產(chǎn)生了(Vin+-Vin-)/R3的電流。
因此，本第4實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10C中的電流變換系數(shù)Gm，就變成了1/R3，差動輸出電流(Vin+-Vin-)/R3通過N型第1晶體管M7及M8從差動電流輸出端子105及106輸出。N型第2晶體管M5及M6，做為給N型第1晶體管M7及M8提供偏置電流的電路動作。
如以上所述，本第4實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10C，做為差動電壓電流轉(zhuǎn)換電路動作。通過將它適用于圖3所示的電壓電流轉(zhuǎn)換部分10，可以實現(xiàn)偏置控制電路4。這個電壓電流轉(zhuǎn)換部分10，因為電流電壓系數(shù)為1/R3，所以它做為偏置控制電路4動作情況下輸入出電壓此，也就是上述(式13)中的差動輸入電壓信號Vin+及Vin-的變換系數(shù)(1/2)×Gm×R，變?yōu)?1/2)×(R/R3)，即由電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的電阻(轉(zhuǎn)換系數(shù))R和電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的電阻R3的比來決定。因此，本實施方式4的偏置控制電路4，可由電阻比控制輸入出放大。
且，即便是如圖6所示那樣構(gòu)成電壓電流轉(zhuǎn)換部分10，如上述實施方式1所說明的那樣，偏置控制電路1中可以得到高速動作及小面積化的效果不會失去。
還有，本第4實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10C中，為使N型第1晶體管M7及M8的源極電位與N型第1晶體管M7及M8的柵極電位一致，也可以使用運(yùn)算放大器進(jìn)行反饋。由此，進(jìn)一步降低信號的變形，用電阻值可以提高輸入出放大的設(shè)定精確度。這樣做為控制N型第1晶體管M7及M8的柵極電位和源極電位設(shè)置了運(yùn)算放大器的構(gòu)成，如上述實施方式1所說明的那樣，偏置控制電路1中的高速動作及小面積化可能的效果不會失去。
(第5實施方式)本第5實施方式，是做為電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的又一個具體使用電壓電流轉(zhuǎn)換電路10D的例子，實現(xiàn)可以進(jìn)行極高速動作的偏置控制電路5的情況。
圖7，是表示圖3所示電壓電流轉(zhuǎn)換部分10的又一個具體例子的電路圖。
在圖7中，電壓電流轉(zhuǎn)換電路10D，設(shè)置了一對偏壓電流源301及302和一對N型晶體管M9及M10，其配置方式為偏壓電流源301和N型晶體管M9組成的串聯(lián)電路，以及偏壓電流源302和N型晶體管M10組成的串聯(lián)電路的兩系列方式。
偏壓電流源301及302的每一個與差動電流輸出端子105及106各自相連，使偏置電流Ib在各自中流動。
N型晶體管M9及M10的各個柵極連接著各個差動電壓輸入端子109及110，在差動電壓輸入端子109及110上輸入差動輸入電壓Vin+及Vin-。還有，N型晶體管M9及M10的各個漏極與差動電流輸出端子105及106相連，N型晶體管M9及M10的源極都接地。
由以上構(gòu)成的本第5實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10D中，對應(yīng)于N型晶體管M9及M10的電壓電流轉(zhuǎn)換特性，將各個柵極上輸入的差動輸入電壓(Vin+-Vin-)轉(zhuǎn)換為電流，做為各差動電流(I+-I-)從差動電流輸出端子105及106輸出。
如以上所述，本第5實施方式的電壓電流轉(zhuǎn)換電路10D做為差動電壓電流轉(zhuǎn)換電路動作。因此，通過將它適用于圖3所示的電壓電流轉(zhuǎn)換部分10，可以實現(xiàn)本第5實施方式的偏置控制電路5。這個電壓電流轉(zhuǎn)換電路10D，因為在差動電壓輸出端子109及110和差動電流輸出端子105及106的各個之間只存在N型晶體管M9及M10，所以可以使其極高速地動作。因此，本第5實施方式的偏置控制電路5，可以極高速地動作。且，即便是將圖3所示電壓電流轉(zhuǎn)換部分10制成為圖7所示電路構(gòu)成，如上述第1實施方式所說明的那樣，偏置控制電路1中的高速動作及小面積化可能的效果不會失去。
(第6實施方式)本第6實施方式，是做為電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的一個具體例子，使用電流電壓轉(zhuǎn)換電路12A實現(xiàn)偏置控制電路6的情況。
圖8，是表示圖3的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的一個具體例子的電路圖。
在圖8中，電流電壓轉(zhuǎn)換電路12A的差動端子107及108之間設(shè)置了電阻R4。
這樣構(gòu)成的本第6實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路12A中，電阻R4，可以使與電阻R4中流動的電流(差動輸入出電流Ir)成比例的電壓在兩端子(差動端子)107及108之間產(chǎn)生。因此，通過將它適用于圖3所示的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12，可以實現(xiàn)本第6實施方式的偏置控制電路6。
且，即便是將圖3(或者是圖5)所示電流電壓轉(zhuǎn)換部分12制成為圖8所示的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式(或者是第3實施方式)所說明的那樣，偏置控制電路1、3中的高速動作及小面積化可能的效果不會失去。
(第7實施方式)本第7實施方式，是做為電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的其他具體例子，使用電流電壓轉(zhuǎn)換電路12B實現(xiàn)偏置控制電路7的情況。
圖9，是表示圖3的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的其他具體例子的電路圖。
在圖9中，電流電壓轉(zhuǎn)換電路12B中，設(shè)置了一對差動端子107及108、一對N型第1晶體管M13及M14、一對N型第2晶體管M11及M12。
差動端子107、N型第1晶體管M13及N型第2晶體管M11和差動端子108、N型第1晶體管M14及N型第2晶體管M12各自為串聯(lián)連接。還有，N型第1晶體管M13及M14的各個柵極共同連接于輸入電流控制端子112，在輸入電流控制端子112上輸入控制電壓Vbias2。還有，N型第2晶體管M11及M12的各個柵極，與差動端子107及108相連，與差動輸入出電流Ir成比例的電壓施加在差動端子107及108上。
這樣構(gòu)成的第7實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路12B中，N型第1晶體管M13及M14和N型第2晶體管M11及M12的動作，與圖5所示的電壓電流轉(zhuǎn)換部分10B的第1晶體管M3及M4和第2晶體管M1及M2同樣。也就是基于N型第1晶體管M13及M14做為各個源極跟蹤電路動作，N型第1晶體管M13及M14的柵極輸入控制電壓Vbias2，降低了閾值電壓程度的電壓從各個源極輸出。由此，N型第2晶體管M11及M12的漏極—源極之間的電壓Vds基本保持一定。
N型第2晶體管M11及M12被偏置為的各自的非飽和區(qū)域動作，與施加在各個柵極上的電壓成比例的電流從差動端子107及108輸入出。
因此，本第7實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12，進(jìn)行使與施加在差動端子107及108之間的電壓成比例的差動輸入出電流Ir由差動端子107及108輸入出那樣的動作，換句話說，其進(jìn)行使與差動端子107及108輸入出的差動輸入出電流成比例的電壓發(fā)生在差動端子107及108之間的動作。
如以上所述，本第7實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路12B做為差動電流電壓轉(zhuǎn)換電路動作。因此，通過將它適用于圖3(或者是圖5)所示電流電壓轉(zhuǎn)換部分12，可以實現(xiàn)偏置控制電路7。本第7實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路12B，通過調(diào)整控制電壓Vbias2，可以調(diào)整上述(式13)中的電流電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)R。因此，本第7實施方式的偏置控制電路7，不只有偏置調(diào)整功能，也能做到改變信號的放大率的可變放大器的功能。且，即便是將圖3(或者是圖5)所示的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12做成如圖9所示的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式(或者是上述第3實施方式)所說明的那樣，在偏置控制電路1、3中不會失去可能高速動作及小面積化的效果的任何一個。
(第8實施方式)本第8實施方式，是做為電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的另外具體例子，使用電流電壓轉(zhuǎn)換電路12C實現(xiàn)偏置控制電路8的情況。
圖10，是表示圖3的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12的另外具體例子的電路圖。
在圖10中，做為電流電壓轉(zhuǎn)換電路12C，在差動端子107及108之間設(shè)置了P型晶體管M15。這個P型晶體管M15的柵極，連接在輸入出電流控制端子112上，向輸入出電流控制端子112輸入控制電壓Vbias2。
這樣構(gòu)成的第8實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路12C中，P型晶體管M15，對應(yīng)在其柵極上施加的控制電壓Vbias2動作控制可能的可變電阻的電阻值。
如以上所述，本第8實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路12C做為差動電流電壓轉(zhuǎn)換電路動作。因此，通過將它適用于圖3(或者是圖5)所示的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12，可以實現(xiàn)偏置控制電路8。本第8實施方式的電流電壓轉(zhuǎn)換電路12C，通過調(diào)整控制電壓Vbias2，可以調(diào)整上述(式13)中的電流電壓轉(zhuǎn)換系數(shù)R。因此，本第8實施方式的偏置控制電路8，不只有偏置調(diào)整功能，也能做到改變信號的放大率的可變放大器的功能。且，即便是將圖3(或者是圖5)所示的電流電壓轉(zhuǎn)換部分12做成如圖10所示的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式(或者是上述第3實施方式)所說明的那樣，在偏置控制電路1、3中不會失去可能高速動作及小面積化的效果的任何一個。
(第9實施方式)本第9實施方式，是做為偏置調(diào)整電流生成部分11的一個具體例子，使用偏置控制電路11A實現(xiàn)偏置控制電路9的情況。
圖11，是表示圖3的偏置調(diào)整電流生成部分11的一個具體例子的電路圖。
在圖11中，偏置調(diào)整電流生成部分11，具有偏壓電流源307、一對P型晶體管M16及M17和一對偏置調(diào)整電流輸出端子101及102。
偏壓電流源307，與P型晶體管M16及M17的各源極連接，偏置電流Iofs分為兩股電流流動。
上述P型晶體管M16及M17的各個柵極，每一個都與偏置調(diào)整電流控制端子103及104連接，向偏置調(diào)整電流控制端子103及104輸入偏置調(diào)整電流控制電壓Vofs+及Vofs-。還有，P型晶體管M16及M17的各個漏極與偏置調(diào)整電流輸出端子101及102各自連接，向各自輸入偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-。
這樣構(gòu)成的第9實施方式的偏置調(diào)整電流生成電路11A中，偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-，由偏置調(diào)整電流控制電壓Vofs+及Vofs-調(diào)整各個電流量。
由此，通過將偏置調(diào)整電流生成電路11A適用于圖3(或者是圖5)所示偏置調(diào)整電流生成部分11，可以實現(xiàn)本第9實施方式的偏置控制電路9。
且，即便是將圖3(或者是圖5)所示的偏置調(diào)整電流生成部分11做成如圖11所示的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式(或者是上述第3實施方式)所說明的那樣，在偏置控制電路1、3中不會失去可能高速動作及小面積化的效果的任何一個。
還有，本第9實施方式的偏置調(diào)整電流生成電路11A中，使用了偏壓電流源307、與P型晶體管M16及M17相反極性的偏壓電流源308及P型晶體管M18及M19，構(gòu)成如圖12所示那樣的偏置調(diào)整電流生成電路11B也是可能的。就是這種情況，如前所述的那樣，即便是將圖3(或者是圖5)所示的偏置調(diào)整電流生成部分11做成如圖12所示的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式(或者是上述第3實施方式)所說明的那樣，在偏置控制電路1、3中不會失去可能高速動作及小面積化的效果的任何一個。
(第10實施方式)本第10實施方式，是利用與偏置調(diào)整電流生成部分11不同的，可能進(jìn)行數(shù)碼控制的偏置調(diào)整電流生成部分13實現(xiàn)偏置控制電路10的情況。
圖13，是表示與圖3的偏置調(diào)整電流生成部分11不同的構(gòu)成例子的電路圖。
在圖13中，偏置調(diào)整電流生成部分13，取代圖3(或者是圖5)所示的偏置調(diào)整電流生成部分11的偏置調(diào)整電流控制端子103及104，而換成各自輸入從n位(n位自然數(shù))緩沖信號到1位緩沖信號的輸入端子(偏置調(diào)整電流控制端子)113-1～113-n。由從這些輸入端子113-1～113-n輸入的n位緩沖信號的狀態(tài)，可以高精度控制偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-。
圖14，是表示圖13的偏置調(diào)整電流生成部分13的一個具體例子的電路圖。
圖14中，偏置調(diào)整電流生成部分13A，具有n個子偏置調(diào)整電流生成部分113-1～113-n。子偏置調(diào)整電流生成部分113-1～113-n的每一個，具有轉(zhuǎn)換器14-1～14-n、偏壓電流源309-1～309-n和一對P型晶體管M20-1～M20-n及M21-1～M21-n。
偏壓電流源309-1和P型晶體管M20-1及M21-1的源極各自連接，P型晶體管M20-1及M21-1的各源極分兩股流動偏置電流。同樣，n位自然數(shù)，偏壓電流源309-n和P型晶體管M20-n及M21-n的源極各自連接，P型晶體管M20-n及M21-n的各源極分兩股流動偏置電流。偏壓電流源309-1～309-n，重疊著各自的電流量，它們?yōu)镮ofs’、2Iofs’、3Iofs’、…、nIofs’。
上述P型晶體管M20-1及M21-1的各個柵極，與輸入端子113-1～113-n各自連接，向輸入端子113-1～113-n各自輸入1位的緩沖信號。還有，輸入端子113-1～113-n各自介于轉(zhuǎn)換器14-1～14-n與P型晶體管M21-1～M21-n連接，輸入反轉(zhuǎn)了輸給P型晶體管M20-1～M20-n的各個柵極的1位緩沖信號(偏置調(diào)整電流控制信號)。
還有，P型晶體管M20-1～M20-n的各個漏極與偏置調(diào)整電流輸出端子101連接，子偏置調(diào)整電流Iofs(1)+～1ofs(n)+一起流動。還有，P型晶體管M21-1～M21-n的各個漏極，與偏置調(diào)整電流輸出端子102連接，子偏置調(diào)整電流Iofs(1)-～I(xiàn)ofs(n)-一起流動。由此，偏置調(diào)整電流Iofs+就成為Iofs(1)+、Iofs(2)+、Iofs(3)+、…、Iofs(n)+的和。偏置調(diào)整電流Iofs-就成為Iofs(1)-、Iofs(2)-、Iofs(3)-、…、Iofs(n)-的和。
這樣構(gòu)成的本第10實施方式的偏置調(diào)整電流生成電路13A中，為控制偏置調(diào)整電流的控制信號…存儲信號輸入給輸入端子113-1～113-n。例如，當(dāng)輸入輸入端子113-1的存儲信號為高電平的情況，在子偏置調(diào)整電流生成部分13-1中，P型晶體管M20-1的柵極上就施加了高電平信號。還有，因為輸入端子113-1的存儲信號在轉(zhuǎn)換器14-1中被轉(zhuǎn)換為低電平，所以在P型晶體管M20-1的柵極上施加了低電平。又因為P型晶體管M20-1及M21-1都是在柵極上施加低電平信號時變?yōu)榻油顟B(tài)，所以P型晶體管M20-1就成為切斷狀態(tài)而Iofs(1)+不流，P型晶體管M21-1則成為接通狀態(tài)Iofs(1)-流出。
另一方面，在輸入到輸入端子113-1的存儲信號變?yōu)榈碗娖降那闆r下，P型晶體管M20-1的柵極上施加了低電平信號。還有，輸入端子113-1的存儲信號在轉(zhuǎn)換器14-1中被轉(zhuǎn)換為高電平，所以，在P型晶體管M21-1的柵極上施加了高電平信號。因此，P型晶體管M20-1就成為接通狀態(tài)Iofs(1)+流出，P型晶體管M21-1則成為切斷狀態(tài)則Iofs(1)-不流。
這樣，根據(jù)輸入端子113-1輸入的存儲信號的狀態(tài)，在子偏置調(diào)整電流生成部分13-1中Iofs(1)+及Iofs(1)-的一方流動。Iofs(1)+及Iofs(1)-流動時的電流值，等于偏置電流值Iofs’。
同樣，由從輸入端子113-2～113-n輸入的存儲信號的狀態(tài)，P型晶體管M20-2～M20-n被控制為接通/切斷，設(shè)定了Iofs(2)+、Iofs(3)+、…、Iofs(n)+，P型晶體管M21-2～M21-n被控制為接通/切斷，設(shè)定了Iofs(2)-、Iofs(3)-、…、Iofs(n)-。
這時，電流組就變成{Iofs(1)+、Iofs(1)-}、{Iofs(2)+、Iofs(2)-}、…、{Iofs(n)+、Iofs(n)-}中的一方流動，而另一方不流動。
存儲信號是從n位形成的，從存儲信號全是低電平(LL…L)的情況到全是高電平(HH…H)的情況，有n個存儲信號。
在存儲信號全是低電平的情況下，P型晶體管M20-1～M20-n全部成為接通狀態(tài)而Iofs(1)+流動，偏置調(diào)整電流Iofs+的電流量變?yōu)樽畲?。這時，P型晶體管M21-1～M21-n則成為切斷狀態(tài)而偏置調(diào)整電流Iofs-不流。
還有，在存儲信號全是高電平的情況下，P型晶體管M21-1～M21-n全部成為接通狀態(tài)而偏置調(diào)整電流Iofs(1)-流動，偏置調(diào)整電流Iofs-的電流量變?yōu)樽畲?。這時，P型晶體管M20-1～M20-n全部成為切斷狀態(tài)而Iofs+不流。
還有，在存儲信號不全是高電平和低電平的情況下，n位存儲信號中，只對應(yīng)于低電平的存儲信號個數(shù)P型晶體管M20-1～M20-n成為接通狀態(tài)，對應(yīng)于此Iofs(1)+、Iofs(2)+、…、Iofs(n)+流出，其合計值成為偏置調(diào)整電流Iofs+的電流值。還有，當(dāng)n位存儲信號中，只對應(yīng)于高電平的存儲信號個數(shù)P型晶體管M21-1～M21-n成為接通狀態(tài)，對應(yīng)于此Iofs(1)-、Iofs(2)-、…、Iofs(n)-流出，其合計值成為偏置調(diào)整電流Iofs-的電流值。
如以上所述那樣，本第10實施方式的偏置調(diào)整電流生成電路13A，做為輸出差動電流的D/A轉(zhuǎn)換器動作，偏置調(diào)整電流Iofs+及Iofs-，由n位的存儲信號可以調(diào)整到Iofs(1)+/n或者Iofs(2)+/n刻度的精度。還有，根據(jù)本第10實施方式，偏置調(diào)整電流生成部分13做為n位的DA轉(zhuǎn)換器而構(gòu)成，又可用數(shù)碼電路控制偏置調(diào)整量，所以，可以更容易地實現(xiàn)多種多樣的偏置調(diào)整。
還有，圖14所表示的偏置調(diào)整電流生成電路13A中，通過增大存儲信號的位數(shù)n，可以提高電流調(diào)整的精度。且，即便是將圖13的偏置調(diào)整電流生成部分13做成圖14所示的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式(或者是上述第3實施方式)所說明的那樣，在偏置控制電路1、3中不會失去可能高速動作及小面積化的效果的任何一個。
且，本第10實施方式的偏置調(diào)整電流生成電路13A中，使用偏壓電流源309-1～309-n、與P型晶體管M20-1～M20-n及M21-1～M21-n反向極性的偏壓電流源310-1～310-n、P型晶體管M22-1～M22-n及M23-1～M23-n，設(shè)置改變了轉(zhuǎn)換器14-1～14-n的連接方向的轉(zhuǎn)換器15-1～M15-n，構(gòu)成如圖15所示那樣的偏置調(diào)整電流生成電路13B也就成為了可能。即便是將圖13的偏置調(diào)整電流生成部分13做成如圖15所示那樣的電路構(gòu)成，如上述第1實施方式(或者是上述第3實施方式)所說明的那樣，偏置控制電路1、3中不會失去可能高速動作及小面積化的效果的任何一個。
(發(fā)明效果)如上所述的那樣，根據(jù)權(quán)利要求1～12的發(fā)明，通過輸出與差動輸入電壓(Vin+、Vin-)的電位差成比例的差動輸出電流(I+、I-)的電壓電流轉(zhuǎn)換部分的差動電流輸出端子、輸出偏置調(diào)整電流(Iofs+、Iofs-)的偏置調(diào)整電流生成部分的偏置調(diào)整電流輸出端子和輸入出與差動端子之間電位差成比例的差動輸入出電流(Ir)的電流電壓轉(zhuǎn)換部分的差動端子相互連接，即便是在差動輸入電壓信號(Vin+、Vin-)中包含偏置電壓(Voff+、Voff-)，由偏置調(diào)整電流(Iofs+、Iofs-)調(diào)整這個偏置電壓，可以生成在差動輸入出電壓(Vin+、Vin-)上加上對應(yīng)偏置電壓的偏置調(diào)整信號的差動輸出電壓信號(Vo+、Vo-)。
這種情況的向差動輸入電壓疊加偏置調(diào)整信號的計算，因為是將差動輸入電壓轉(zhuǎn)換為差動輸出電流(I+、I-)后疊加計算偏置調(diào)整電流(Iofs+、Ipfs-)，所以可做到高速進(jìn)行偏置調(diào)整電壓。還有，因為不再需要象以前那樣的偏置調(diào)整電路，所以能夠?qū)崿F(xiàn)電路規(guī)模小型化。還有，通過進(jìn)行差動信號處理，可進(jìn)行強(qiáng)抗干擾和不易生成信號變形的高精度信號處理。
還有，通過用n位的DA轉(zhuǎn)換器構(gòu)成偏置調(diào)整電流生成部分，就可以通過數(shù)碼控制設(shè)定偏置調(diào)整量的控制，所以可以提高偏置調(diào)整的精度。
權(quán)利要求
1.一種偏置控制電路，它為從一對差動電壓輸入端子輸入差動電壓，調(diào)整這個差動輸入電壓所包含的偏置電壓，再將這個調(diào)整后的差動電壓從一對差動電壓輸出端子輸出的電路，其特征為包括具有上述一對差動電壓輸入端子及一對差動電流輸出端子，生成對應(yīng)于從上述一對差動電壓輸入端子輸入的一對差動輸入電壓的電位差一對差動輸出電流，再將這對差動輸出電流從上述一對差動電流輸出端子輸出的電壓電流轉(zhuǎn)換部分；具有連接在上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的一對差動電流輸出端子上的一對偏置調(diào)整電流輸出端子、及兩個以上的偏置調(diào)整電流控制端子，由從上述偏置調(diào)整電流控制端子輸入的偏置調(diào)整電流控制信號所控制，生成一對偏置調(diào)整電流，再將這對偏置調(diào)整電流從上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子輸出的偏置調(diào)整電流生成部分；具有上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的上述一對差動電流輸出端子、上述偏置調(diào)整電流生成部分的一對偏置調(diào)整電流輸出端子和連接在上述一對差動電壓輸出端子上的一對差動端子，讓電流在構(gòu)成上述一對差動端子的兩個差動端子之間流，并將這個電流轉(zhuǎn)變成對應(yīng)于這個電流的電壓，在上述一對差動電壓輸出端子上產(chǎn)生這個被轉(zhuǎn)換成電壓的電流電壓轉(zhuǎn)變部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求第1項所述的偏置控制電路，其特征為上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，具有一對偏壓電流源，連接在上述一對差動電流輸出端子上；一對第1晶體管，上述一對差動電流輸出端子的每一個分別與各個第1驅(qū)動端子連接，各柵極共同連接在控制端子上；一對第2晶體管，上述一對第1晶體管的各個第2驅(qū)動端子，分別連接在各個第1驅(qū)動端子上，它們的各個柵極與上述一對差動電壓輸入端子各自相連，各個第2驅(qū)動端子分別被連接在每一個標(biāo)準(zhǔn)電位供給點上。
3.一種偏置控制電路，它是從一對差動電壓輸入端子輸入差動電壓，調(diào)整這個差動輸入電壓所包含的偏置電壓，再將這個調(diào)整后的差動電壓從一對差動電壓輸出端子輸出的電路，其特征為包括具有上述一對差動電壓輸入端子，以及連接在上述一對差動電壓輸出端子上的一對差動電流輸出端子的電壓電流轉(zhuǎn)換部分，具有一對偏置調(diào)整電流輸出端子，及兩個以上的偏置調(diào)整電流控制端子的偏置調(diào)整電流生成部分，具有一對差動端子的電流電壓轉(zhuǎn)變部分；上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，包含連接在上述一對差動電流輸出端子上的一對偏壓電流源，上述一對差動電流輸出端子連接在第1驅(qū)動端子上，柵極連接在一對控制端子上的一對第1晶體管，上述一對第1晶體管的第2驅(qū)動端子連接在第1驅(qū)動端子上，柵極與上述一對差動電壓輸入端子各自相連，各個第2驅(qū)動端子被連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點的第2晶體管，且上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分是對應(yīng)從上述一對差動電壓輸入端子輸入的一對差動輸入電壓的電位差生成差動輸出電壓，再從上述一對差動電流輸出端子輸出這個差動輸出電流的部分；上述偏置調(diào)整電流生成部分是這樣的，上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子連接在上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的一對第2晶體管的第1驅(qū)動端子上，受到從上述偏置調(diào)整電流控制端子輸入的偏置調(diào)整電流控制信號的控制，生成一對偏置調(diào)整電流，再將這對偏置調(diào)整電流從上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子輸出；上述電流電壓轉(zhuǎn)變部分是這樣的，上述一對差動端子連接在上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分的上述一對差動電流輸出端子上，讓電流在構(gòu)成上述一對差動端子的兩個差動端子之間流動，并將這個電流轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)于這個電流的電壓，在上述一對差動電壓輸出端子產(chǎn)生轉(zhuǎn)換成的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求第1項所述的偏置控制電路，其特征為上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，具有一對偏壓電流源，各自連接在上述一對差動電流輸出端子的每一個上，一對第2晶體管，上述一對差動電流輸出端子的每一個各自被連接在第1驅(qū)動端子上，各柵極共同連接在控制端子上，一對第1晶體管，上述一對第2晶體管的各個第2驅(qū)動端子各自被連接在第1驅(qū)動端子上，它們的各個柵極與控制端子共同連接，各個第2驅(qū)動端子被各自連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點上，電阻器，連接在上述一對第2晶體管的各個第2驅(qū)動端子之間，且具有所定的電阻值。
5.根據(jù)權(quán)利要求第1項所述的偏置控制電路，其特征為上述電壓電流轉(zhuǎn)換部分，具有一對偏壓電流源，各自連接在上述一對差動電流輸出端子的每一個上，一對晶體管，上述一對差動電流輸出端子的每一個與各個第1驅(qū)動端子連接，其各柵極各自與上述一對差動電壓輸出端子分別連接，各個第2驅(qū)動端子被各自連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點上。
6.根據(jù)權(quán)利要求第1項或者是第3項所述的偏置控制電路，其特征為上述電流電壓轉(zhuǎn)換部分，是被連接在上述一對差動端子之間的，具有所定電阻值的電阻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求第1項或者是第3項所述的偏置控制電路，其特征為上述電流電壓轉(zhuǎn)換部分，具有一對第3晶體管，上述一對差動端子的每一個連接在各個第1驅(qū)動端子上，而各個柵極與輸入出電流控制端子共同連接，一對第4晶體管，上述一對第3晶體管的各個第2驅(qū)動端子的每一個連接在第1驅(qū)動端子上，它們的各個柵極與控制端子共同連接，各個第2驅(qū)動端子被連接在標(biāo)準(zhǔn)電位供給點上。
8.根據(jù)權(quán)利要求第1項或者是第3項所述的偏置控制電路，其特征為上述電流電壓轉(zhuǎn)換部分，是連接在上述一對差動端子之間的第5晶體管，并在上述第5晶體管的柵極上連接了輸出入電流控制端子。
9.根據(jù)權(quán)利要求第1項或者是第3項所述的偏置控制電路，其特征為上述偏置調(diào)整電流生成部分，具有電流源；一對第6晶體管，在上述電流源上分別連接了各個第2驅(qū)動端子，各個柵極上分別連接兩個上述偏置調(diào)整電流控制端子，各個第1驅(qū)動端子上各自連接上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求第1項或者是第3項所述的偏置控制電路，其特征為上述偏置調(diào)整電流生成部分，具有n(n為自然數(shù))個子偏置調(diào)整電流生成部分；而每一個子偏置調(diào)整電流生成部分又具有輸入了由n位形成的存儲信號中不重復(fù)的任何一個1位信號的偏置調(diào)整電流控制端子，電流源，一對第7晶體管，在上述電流源上各自連接各個第2驅(qū)動端子，上述偏置調(diào)整電流控制端子與各個柵極的一極相連的同時，介于轉(zhuǎn)換器與上述各柵極的另一極連接，各個第1驅(qū)動端子上連接了上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子，且在上述子偏置調(diào)整電流生成部分生成的一對子偏置調(diào)整電流，分別被供到上述一對偏置調(diào)整電流輸出端子的每一個端子中。
11.一種信號處理裝置，其特征為包括權(quán)利要求第1項或者是第3項所述的偏置控制電路；由上述偏置控制電路調(diào)整了的偏置電壓的差動輸出電壓進(jìn)行所規(guī)定處理的處理電路；并且，上述偏置控制電路和上述處理電路形成在一個芯片上。
12.根據(jù)權(quán)利要求第11項所述的信號處理裝置，其特征為上述信號處理裝置構(gòu)成為DVD再現(xiàn)裝置；上述偏置控制電路，調(diào)整包含在從DVD讀出的信號中的偏置電壓，再將這個調(diào)整后的信號做為差動輸出電壓輸出；上述處理電路，具有包含對由上述偏置控制電路調(diào)整了的偏置電壓的差動輸出電壓進(jìn)行濾波處理的濾波器的前置；將上述前置的輸出信號轉(zhuǎn)變成圖像信號和聲音信號的后置。
全文摘要
一種偏置控制電路及信號處理裝置，涉及對應(yīng)于輸入電壓調(diào)整輸出電壓的偏置控制電路，提供可能高速操作、防止由于變形特性的惡化而引起的信號質(zhì)量下降、可以進(jìn)行較好精確度的偏置調(diào)整的偏置控制電路。具體的是，電壓電流轉(zhuǎn)換部分生成與差動輸入電壓信號的電位差成比例的差動輸出電流，偏置調(diào)整電流生成部分生成偏置調(diào)整電流(Iofs
文檔編號H03F3/45GK1469544SQ0314872
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者藤山博邦, 森江隆史, 史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社