專利名稱：半導(dǎo)體器件及使用該半導(dǎo)體器件的無線電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)根據(jù)信號(hào)源的輸出信號(hào)制作預(yù)定頻率 的信號(hào)的半導(dǎo)體器件及使用該半導(dǎo)體器件的無線電路裝置。
背景技術(shù)：
圖14表示現(xiàn)有的無線電路裝置的簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)例。由天線1接收的信 號(hào)經(jīng)由天線共用器2，僅將希望的接收頻帶輸入到低噪聲放大器3。由低 噪聲放大器3放大的信號(hào)輸入到正交解調(diào)器4。在正交解調(diào)器4中，利用 從接收PLL電路100b供給的本地信號(hào)(頻率f 2)及通過90°移相器5將 其移相的信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)，得到除去了載波成分的基帶信號(hào)I/Q。接收PLL電路100b由電壓控制振蕩器101、低通濾波器102、移相 檢測(cè)器103及分頻器104b構(gòu)成，輸出將TCXO (Temperature Controlled Crystal Oscillator) 105的輸出信號(hào)的頻率和分頻器104b的分頻比B相乘 的頻率G的信號(hào)。并且，在發(fā)送側(cè)的正交調(diào)制器106中，將從發(fā)送PLL電路100a供給 的本地信號(hào)(頻率fl)及通過90°移相器107對(duì)其進(jìn)行移相的信號(hào)構(gòu)成的 載波信號(hào)，根據(jù)基帶信號(hào)I/Q進(jìn)行調(diào)制后輸出。正交調(diào)制器106的輸出被 功率放大器10放大，向天線共用器2供給。通過天線共用器2，向天線1僅傳輸希望的發(fā)送頻帶。發(fā)送PLL電路100a與接收PLL電路100b同樣，由電壓控制振蕩器 101、低通濾波器102、移相檢測(cè)器103、及分頻器104a構(gòu)成，輸出將 TCXO105的輸出信號(hào)的頻率和分頻器104a的分頻比A相乘的頻率fl的 信號(hào)。
并且，與發(fā)送PLL電路100a、接收PLL電路100b—起，配合希望 的頻率即頻道設(shè)定分頻比A、分頻比B。因此，為了以較精細(xì)的頻率間隔高精度地得到使用了 PLL電路的頻 率合成裝置的輸出頻率，使用了A—S調(diào)制器(還稱為"i:一A變頻器") 的結(jié)構(gòu)例如記載在專利文獻(xiàn)1中。這是通過周期性地改變分頻，從而作 為平均數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)以下的精度的分頻的方法。為了使分頻周期性地變化，利用A—i:調(diào)制器。在專利文獻(xiàn)1中還記載有可以在供給A—S調(diào)制器的小數(shù)部控制用的 數(shù)據(jù)上附加調(diào)制成分的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)1、圖17)。由此，利用了 PLL 電路的頻率合成裝置生成本地信號(hào)的同時(shí)還通過基帶信號(hào)I/Q進(jìn)行調(diào)制， 得到兼有正交調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)h (日本)特開2001—237709號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1: "A 17-bit Oversampling D-to-A Conversion Technology Using Multistage Noise Shaping", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL, 24， N0.4， AUGUST 1989， P971 Fig.4在隨著便攜式電話的急速進(jìn)步一起小型化、高集成化、低成本化的 無線電路裝置中，進(jìn)一步加速該要求是現(xiàn)狀。但是，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中， 同時(shí)進(jìn)行發(fā)送及接收的無線電路裝置的情況下，發(fā)送及接收分別需要專 用的PLL電路。在PLL電路中，由于使用很多晶體管尺寸的微細(xì)化困難的雙極性晶體管，所以減小芯片面積有限，成為低成本的削減的障礙。另一方面，在專利文獻(xiàn)l記載的結(jié)構(gòu)中，由A—i:調(diào)制器控制的分頻 在PLX環(huán)內(nèi)使用，仍然需要發(fā)送和接收中分別專用的PLL電路。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件，通過削減了芯片面積的簡(jiǎn) 單的結(jié)構(gòu)，將1個(gè)信號(hào)源輸出的信號(hào)變換成預(yù)定頻率的信號(hào)，能夠容易 地對(duì)應(yīng)于多個(gè)預(yù)定頻率的信號(hào)的供給。此外，其目的還在于，提供一種 通過使用這種半導(dǎo)體器件而具有簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)的無線電路裝置。
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的特征在于，具備信號(hào)源，輸出預(yù)定頻率的 信號(hào)；分頻器，輸入上述信號(hào)源的輸出信號(hào)，可將該輸出信號(hào)切換為2種以上的分頻比；a—s調(diào)制器，控制上述分頻器的分頻比；及帶通濾波 器，輸入上述分頻器的輸出；按照由上述a—s調(diào)制器控制的分頻比，對(duì) 上述分頻器的輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻，通過上述帶通濾波器衰減在上述分頻器的輸出中出現(xiàn)的由上述a—i:調(diào)制器產(chǎn)生的量化噪聲。本發(fā)明的無線電路裝置的特征在于，具備信號(hào)源，輸出預(yù)定頻率 的信號(hào)；分頻器，輸入上述信號(hào)源的輸出信號(hào)，可將該輸出信號(hào)切換為2 種以上的分頻比；A—i:調(diào)制器，控制上述分頻器的分頻比；及帶通濾波 器，輸入上述分頻器的輸出；按照由上述a—s調(diào)制器控制的分頻比，對(duì) 上述分頻器的輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻，并通過上述帶通濾波器衰減在 上述分頻器的輸出中出現(xiàn)的由上述a—s調(diào)制器產(chǎn)生的量化噪聲；將上述帶通濾波器的輸出信號(hào)用作載波。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過具備a—s調(diào)制器的分頻器對(duì)一個(gè)pll輸出進(jìn) 行分頻，分頻時(shí)產(chǎn)生的a—2噪聲，通過使分頻器的輸出經(jīng)過帶通濾波器 而衰減，所以能夠用削減了芯片面積的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來供給多個(gè)預(yù)定頻率 的優(yōu)質(zhì)的信號(hào)。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示構(gòu)成該無線電路裝置的分頻器及a—i:調(diào)制器的第一結(jié)構(gòu)例的電路圖。圖3是表示該分頻器及a—s調(diào)制器的工作的圖。圖4是表示構(gòu)成該無線電路裝置的分頻器及a—s調(diào)制器的第二結(jié)構(gòu)例的電路圖。圖5是表示該分頻器及a—s調(diào)制器的工作的圖。圖6是表示用于說明該無線電路裝置的動(dòng)作的頻譜的圖。圖7是表示構(gòu)成該無線電路裝置的帶通濾波器的第一結(jié)構(gòu)例的電路 圖。圖8是表示構(gòu)成該無線電路裝置的帶通濾波器的第二結(jié)構(gòu)例的電路圖。圖9是表示構(gòu)成該無線電路裝置的中心頻率調(diào)節(jié)部的第一結(jié)構(gòu)例的 框電路圖。圖IO是表示構(gòu)成該無線電路裝置的中心頻率調(diào)節(jié)部的第二結(jié)構(gòu)例的 框電路圖。圖11是表示實(shí)施方式1的無線電路裝置的其它結(jié)構(gòu)的框圖。 圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖14是表示現(xiàn)有的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。符號(hào)說明1天線2天線共用器3低噪聲放大器4正交解調(diào)器90°移相器6接收用信號(hào)生成電路7PLL電路8TCXO9發(fā)送用信號(hào)生成電路10功率放大器11相位檢測(cè)器12低通濾波器13電壓控制振蕩器14分頻器15分頻器16調(diào)制器 17、 17a、 17b BPF (帶通濾波器)18、 18a、 18b 中心頻率調(diào)節(jié)部20 雙模分頻器21 A—S調(diào)制器22、 36加法器23、 28、 37、 45 延遲電路24、 25、 34、 42積分器26、 35、 43 量化器27、 30、 38、 39、 46 乘法器 29、 33、 40、 41 減法器31 三模分頻器32 a—i:調(diào)制器 44 微分電路50、 54 DA變換器51 振幅檢測(cè)電路52 比較器53、 58控制電路55 第一計(jì)數(shù)器56 第二計(jì)數(shù)器57 相位比較器58 控制電路59 正交變換器60 頻率檢測(cè)部61 第一分頻比校正部62 第二分頻比校正部63 固定分頻器 100a發(fā)送PLL電路 100b接收PLL電路 101電壓控制振蕩器 102低通濾波器103移相檢測(cè)器 104a、 104b 分頻器 105 TCXO106正交調(diào)制器 107 90°移相器 fl 發(fā)送本地信號(hào) G 接收本地信號(hào) fDin分頻器輸入信號(hào) out分頻器輸出信號(hào)具體實(shí)施方式
在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中，優(yōu)選還具備調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率 特性的頻率特性調(diào)節(jié)部，上述頻率特性調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻 率特性，以便相對(duì)于從上述分頻器輸入的信號(hào)成為預(yù)定的狀態(tài)。在上述帶通濾波器中可以使用LC諧振器。此外，在上述LC諧振器中可以使用電壓控制可變電容。此外，可以是上述頻率特性調(diào)節(jié)部基于上述分頻器的輸出信號(hào)的振 幅來調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性。此外，可以是上述頻率特性調(diào)節(jié)部基于上述分頻器的輸出信號(hào)的頻 率來調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性。另外，可以是上述頻率特性調(diào)節(jié)部在被輸入調(diào)節(jié)命令的情況以外， 在上述分頻器的輸出信號(hào)的振幅成為設(shè)定的值以下、或者上述分頻器的 輸出信號(hào)的頻率偏離所設(shè)定的頻率的情況下工作。 '此外，還具備檢測(cè)向上述分頻器輸入的輸入信號(hào)頻率的頻率檢測(cè)器， 根據(jù)該檢測(cè)輸出來調(diào)節(jié)上述分頻器的分頻比。優(yōu)選還具備調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性的頻率特性調(diào)節(jié)部，上 述頻率特性調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性，以便相對(duì)于從上述 分頻器輸入的信號(hào)成為預(yù)定的狀態(tài)。另外，可以構(gòu)成為使由上述A — S調(diào)制器控制的上述分頻器的分頻比 具有調(diào)制成分。此外，可以是具備多組變頻部，該變頻部包括上述分頻器、上述帶 通濾波器及上述A — S調(diào)制器；將來自一個(gè)上述信號(hào)源的輸出信號(hào)分別供 給上述多組變頻部。在以上的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件或無線電路裝置中，可以是在上述分頻 器和帶通濾波器之間具備固定分頻器，通過上述帶通濾波器衰減在上述固定分頻器的輸出中出現(xiàn)的由上述A—S調(diào)制器產(chǎn)生的量化噪聲。以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 (實(shí)施方式1)參照?qǐng)D1說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)。用天線1接收的信號(hào)經(jīng)由天線共用器2，僅將期望的接收頻帶輸入到低噪聲放大器 3。由低噪聲放大器3放大的信號(hào)輸入到正交解調(diào)器4。在正交解調(diào)器4 中，利用從接收用信號(hào)生成電路6供給的接收本地信號(hào)(頻率f2)及通 過9(T移相器將其移相的信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)，得到除去了載波成分的基帶 信號(hào)I/Q。接收用信號(hào)生成電路6對(duì)從PLL電路7供給的頻率f3的信號(hào)進(jìn)行分 頻，生成頻率f2的接收本地信號(hào)，向正交解調(diào)器4供給。PLL電路7對(duì)TCX08的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻生成頻率f3的信號(hào)，向 上述的接收用信號(hào)生成電路6、及后述的發(fā)送用信號(hào)生成電路9供給。發(fā)送用信號(hào)生成電路9對(duì)從PLL電路7供給的頻率fi的信號(hào)進(jìn)行分 頻的同時(shí)輸出調(diào)制的信號(hào)。即，發(fā)送用信號(hào)生成電路9生成本地信號(hào)的 同時(shí)，兼用作圖14所示的現(xiàn)有例子的正交調(diào)制器106的功能。圖14所 示的正交調(diào)制器106具備與所輸入的I/Q的信號(hào)對(duì)應(yīng)的相位調(diào)制和將該信 號(hào)承載于高頻信號(hào)即本地信號(hào)上的功能。為了使發(fā)送用信號(hào)生成電路9 具有該功能，構(gòu)成為可以在分頻比上施加調(diào)制成分。發(fā)送用信號(hào)生成電 路9的輸出向功率放大器10輸出，被放大的發(fā)送信號(hào)向天線共用器2供 給。通過天線共用器2僅將希望的發(fā)送頻帶傳輸?shù)教炀€1。 接著，更詳細(xì)地說明上述各要素電路。PLL電路7包括相位檢測(cè)器11、低通濾波器12、電壓控制振蕩器13、 及分頻器14。通過相位檢測(cè)器11檢測(cè)TCXOS輸出的基準(zhǔn)信號(hào)和用分頻 器14對(duì)電壓控制振蕩器13的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻的信號(hào)的頻率及相位差， 向低通濾波器12傳輸與其對(duì)應(yīng)的電壓或電流的輸出信號(hào)。在低通濾波器 12中，僅通過所輸入的信號(hào)的低頻成分，向電壓控制振蕩器13僅傳輸直 流信號(hào)。電壓控制振蕩器13輸出與所輸入的直流信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率。通過 這種控制，PLL輸出信號(hào)的頻率f3成為在TCX08的頻率上乘以設(shè)定在 分頻器4上的分頻比Y的頻率。接著，對(duì)發(fā)送用信號(hào)生成電路9及接收用信號(hào)生成電路6進(jìn)行說明。 各基本結(jié)構(gòu)及功能相同，分別根據(jù)所輸入的分頻比X1、分頻比X2僅對(duì) PLL輸出信號(hào)(f3)進(jìn)行分頻，但是該分頻比具有包含有小數(shù)點(diǎn)的特征。發(fā)送用信號(hào)生成電路9包括分頻器15、 A—S調(diào)制器16、 BPF (帶通 濾波器)17及中心頻率調(diào)節(jié)部18。從PLL電路7向分頻器15供給頻率 f3的信號(hào)。通過A—S調(diào)制器16，基于分頻率X控制分頻器15的分頻比。 分頻器15的輸出信號(hào)通過BPF17輸出為頻率fl的信號(hào)。分頻器15的輸 出信號(hào)同時(shí)還供給到A—S調(diào)制器16，用作工作時(shí)鐘。BPF17的中心頻 率由中心頻率調(diào)節(jié)部18調(diào)節(jié)。在接收用信號(hào)生成電路6中也是同樣的結(jié) 構(gòu)。接收用信號(hào)生成電路6生成向正交解調(diào)器4輸出的接收本地信號(hào)(頻 率f2)。因此，分頻比X2是將PLL輸出信號(hào)(f3)用希望的頻道的頻率 f2相除的值。在PLL輸出信號(hào)(fi)或作為希望的頻道的頻率f2不變的 情況下，分頻比X2不需要變更。相對(duì)于此，發(fā)送用信號(hào)生成電路9能夠 兼有調(diào)制器的功能，這時(shí)，為了使其具有與所輸入的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的調(diào) 制和將該信號(hào)承載于高頻信號(hào)即本地信號(hào)的功能，例如如專利文獻(xiàn)1所
示的頻率合成裝置那樣，在輸入到A — S調(diào)制器16的分頻比XI上附加 調(diào)制成分。但是，本實(shí)施方式的發(fā)送用信號(hào)生成電路9具有與專利文獻(xiàn)1記載 的裝置不同的結(jié)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)1中，在pll環(huán)內(nèi)使用由a—i:調(diào)制器 控制的分頻器，相對(duì)與此，在本實(shí)施方式中，不在PLL環(huán)內(nèi)使用由A—S 調(diào)制器控制的分頻器。即，將從PLL電路7輸出的信號(hào)可以進(jìn)一步用發(fā) 送用信號(hào)生成電路9進(jìn)行分頻。對(duì)于接收用信號(hào)生成電路6也是同樣。 其結(jié)果，與專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)相比，能夠得到不需要在發(fā)送和接收中使 用分別專用的電壓控制振蕩器、且在選擇頻率頻道時(shí)能夠使頻道切換時(shí) 間幾乎成為零的優(yōu)點(diǎn)。此外，代之需要的電路的大部分由CMOS電路形 成，所以芯片尺寸的削減和高集成化容易。此外，在圖14所示的現(xiàn)有例子中，發(fā)送和接收的本地信號(hào)的相位噪 聲特性和其響應(yīng)性即頻道切換時(shí)間是折衷選擇的關(guān)系，但根據(jù)本實(shí)施方 式，通過切換分頻器15的分頻比來選擇頻率頻道，所以頻道切換時(shí)間幾 乎成為零，對(duì)相位噪聲特性不造成影響。接著，更詳細(xì)地說明發(fā)送用信號(hào)生成電路9和接收用信號(hào)生成電路6 的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部工作。發(fā)送用信號(hào)生成電路9及接收用信號(hào)生成電路6均 是同樣的結(jié)構(gòu)及功能，所以對(duì)發(fā)送用信號(hào)生成電路9進(jìn)行說明。首先，參照?qǐng)D2及3，說明圖1所示的分頻器15及A—S調(diào)制器16 的第一具體結(jié)構(gòu)例。圖2是表示分頻器及A—S調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的電路框圖。 圖3表示A—S調(diào)制器的工作。在該結(jié)構(gòu)例中，將雙模分頻器20用作分頻器15，將專利文獻(xiàn)1記載 的結(jié)構(gòu)的A—S調(diào)制器21用作A—i:調(diào)制器16。雙模分頻器20對(duì)與圖1 的f3對(duì)應(yīng)的輸入頻率(fDin)進(jìn)行分頻，得到輸出頻率(fDout)(向圖1 的BPF17供給)。該分頻比能夠選擇n和n+l (n是整數(shù)值且恒定值)中 的任一個(gè)，該控制通過A—S調(diào)制器21進(jìn)行。A—S調(diào)制器21包括加法器22、延遲電路23、 28、積分器24、 25、 量化器26、乘法器27、 30及減法器29。向加法器22輸入小數(shù)部的數(shù)據(jù)
K，向乘法器30輸入量化步驟L。
在A—S調(diào)制器21的輸出b (t)為"0"時(shí)，將分頻比設(shè)為n，輸出b (t)為"1"時(shí)，將分頻比設(shè)為n+l。該條件下，若考慮在L次內(nèi)僅k次將 分頻比設(shè)為n+l的情況，則(n+l) xK+n (L—K)成為總分頻比。并且， 相當(dāng)于1次的平均分頻比為n+ (K/L)。這樣，得到小數(shù)點(diǎn)分頻比(K/L)。
在圖3的表中，在以橫向表示的動(dòng)作時(shí)鐘的各定時(shí)的每一個(gè)示出以 縱向表示的圖2的各要素中的信號(hào)的狀態(tài)。該表表示K二3， L二32的情 況的動(dòng)作，A—S調(diào)制器21的輸出b (t)在32次內(nèi)成為3次"1"。并且， 由圖2的結(jié)構(gòu)得到的頻率的最小分辨率成為輸入頻率(fDin) x (1/L)， 還取決于輸入頻率(fDout)。但是，在本實(shí)施方式的無線電路裝置中，輸 入頻率(fDin)恒定。gp，可知若固定L的值，使上述的頻率的最小分 辨率成為無線系統(tǒng)的頻道間隔以下，將K配合希望的頻道進(jìn)行變更使用， 則較好。若使l的值較大，則頻率的最小分辨率上升，但是a—s調(diào)制器 21內(nèi)部的運(yùn)算器的位數(shù)增加，會(huì)增加消耗電流，所以優(yōu)選(頻率頻道間 隔)二 (頻率的最小分辨率)。
接著，參照?qǐng)D4及圖5說明圖1所示的分頻器15及A—S調(diào)制器16 的第二具體結(jié)構(gòu)例。圖4是表示分頻器及A—2調(diào)制器的結(jié)構(gòu)的框電路圖。 圖5表示a—i:調(diào)制器的工作。在該結(jié)構(gòu)例中，將三模分頻器31用作分 頻器15，將稱為MASH的電路形式的A—2:調(diào)制器32用作A—S調(diào)制器 16 (參照非專利文獻(xiàn)l)?；緞?dòng)作與第一結(jié)構(gòu)例相同。
三模分頻器31能夠設(shè)定n—l、 n、及n+l (n是整數(shù)值且恒定值)的 3個(gè)分頻比。A—S調(diào)制器32包括減法器33、 40、 41、加法器36、延遲 電路37、 45、積分器34、 42、量化器35、 43、乘法器38、 39、 46及微 分電路44。向減法器33輸入小數(shù)部分的數(shù)據(jù)K，向乘法器38、 39、 46 輸入量化步驟L。
這里，在A—i:調(diào)制器32的輸出b (t)為"一1"時(shí)，將分頻比設(shè)為n 一l;輸出b (t)為"0"時(shí)，將分頻比設(shè)為n;輸出b (t)為'T，時(shí)，將分 頻比設(shè)為n+l。圖5的表對(duì)于以橫向表示的工作時(shí)鐘的各定時(shí)的每一個(gè)示
出以縱向表示的圖4的各要素中的信號(hào)的狀態(tài)。該表表示K=3、 L=32 的情況下的動(dòng)作，A—S調(diào)制器32的輸出b(t)在32次中5次成為"一l"， 8次成為"1"，余下的成為"0"。因此，總分頻比成為(n—1) x5+nx (32 一5 — 8) + (n+l) x8 = 32xn+3。并且，相當(dāng)于一次的平均分頻比用32 除，成為n+(3/32)。即，與第一結(jié)構(gòu)例同樣，能夠得到小數(shù)點(diǎn)分頻比(K/L)。
接著，參照?qǐng)D6說明本實(shí)施方式中的使用的BPF17 (參照?qǐng)D1)的通 過特性。圖6表示分頻器15的輸出信號(hào)的頻譜。分頻器15的輸出信號(hào) 中存在專利文獻(xiàn)1的圖18所示的A—S調(diào)制器特有的量化噪聲。在最接 近于分頻器15的輸出信號(hào)的頻率中產(chǎn)生的量化噪聲，在A—S調(diào)制器16 的時(shí)鐘頻率的一半失諧的頻率上出現(xiàn)最大功率點(diǎn)。即，成為模前置分頻 器(modulus prescaler)的輸出頻率的一半。并且，圖6的模軸上出現(xiàn)的"fL" 表示在無線系統(tǒng)中使用的最低的頻率，"fC"同樣表示中心頻率，"fH"同樣 表示最高的頻率。在本實(shí)施方式中使用的BPF17用于衰減該A—i:調(diào)制 器16的量化噪聲的目的。將該所要求的通過特性在圖中以點(diǎn)劃線示出。 利用該通過特性僅衰減量化噪聲，可以僅接收希望的頻率，用作發(fā)送本 地信號(hào)及發(fā)送調(diào)制信號(hào)。
圖7、 8中，作為本實(shí)施方式的BPF17的第一及第二結(jié)構(gòu)例，示出 BPF17a、 17b。要得到上述那樣的衰減特性，使用采用了LC共振電路的 帶通濾波器。艮卩，BPF17a、 17b包括電容Cl、電壓可變電容C2、電感器 Ll、電阻R1、 R2。其理由是因?yàn)榫哂腥缦绿卣?)可集成在半導(dǎo)體上， 2)得到充分的衰減量，3)僅由無源元件構(gòu)成，所以不消耗電流，4)容
易形成用于吸收通過特性的中心頻率偏差的調(diào)節(jié)電路。
圖中的濾波器輸入是分頻器15的輸出信號(hào)。并且，濾波輸出向正交 解調(diào)器4或功率放大器10供給，用作接收、發(fā)送本地信號(hào)及發(fā)送調(diào)制信 號(hào)。并且，fc調(diào)節(jié)信號(hào)是來自中心頻率調(diào)節(jié)部18的控制信號(hào)，向電壓可 變電容C2傳輸。這是為了防止因LC共振電路的偏差而使BPF17a、 17b
的中心頻率偏移。并且，第一及第二結(jié)構(gòu)例不同點(diǎn)是并聯(lián)還是串聯(lián)，但 是使用共振頻率下阻抗成為極大或極小的LC共振電路的這一點(diǎn)相同。說明書第12/15頁
接著，說明本實(shí)施方式的中心頻率調(diào)節(jié)部18。如上所述，因?yàn)長(zhǎng)C
共振電路的偏差等而使BPF17的中心頻率偏移，或不能充分衰減包含在 分頻器15的輸出中的A—i:調(diào)制器16的量化噪聲。因此，需要調(diào)節(jié)BPF17 的中心頻率。
圖9表示第一結(jié)構(gòu)例的中心頻率調(diào)節(jié)部18a。該中心頻率調(diào)節(jié)部18a 包括輸出用于調(diào)節(jié)BPF17的共振頻率的fc調(diào)節(jié)信號(hào)的DA變換器50， 將BPF17的輸出信號(hào)的振幅電平變換成直流電壓的振幅檢測(cè)電路51，比 較振幅檢測(cè)電路51的輸出即直流電壓和基準(zhǔn)電壓(Vref)的比較器52， 及根據(jù)比較器52的比較結(jié)果控制DA變換器50的控制電路53。
對(duì)該中心頻率調(diào)節(jié)部18a的調(diào)節(jié)的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，向IC接通 電源時(shí)，向控制電路53輸入調(diào)節(jié)命令。從控制電路53向DA變換器50 輸入最小的值。接著，控制電路53確認(rèn)比較器52的比較結(jié)果。接著， 從控制電路53向DA變換器50輸入大1階的值。接著，控制電路53確 認(rèn)比較器52的比較結(jié)果。這樣，將DA變換器50的值每次增大1階的 同時(shí)，繼續(xù)確認(rèn)比較器52的比較結(jié)果。其結(jié)果，BPF17的中心頻率隨著 來自DA變換器50的fc調(diào)節(jié)信號(hào)變化，作為振幅檢測(cè)電路51的輸出即 直流電壓，僅在分頻器15輸出的中心頻率和BPF17的中心頻率大致一致 的期間，超過基準(zhǔn)電壓(Vref)。
艮口，比較器52的輸出持變'L"的期間以后，持續(xù)"H"的期間，再持續(xù) "L"的期間?？刂齐娐?3輸出及保持將該比較器的52的輸出從"L"變化 為"H"時(shí)的DA變換器50的值、和比較器52的輸出從"H"變化為"L"時(shí)的 DA變換器50的值相加后除以2的值，從而使分頻器15輸出的中心頻率 和BPF17的中心頻率一致。
另外，在接通電源時(shí)以外，比較器52的輸出降為"L"時(shí)，設(shè)為比電 源接通時(shí)的調(diào)節(jié)結(jié)果即DA變換器50的值大1階的值，并確認(rèn)比較器52 的比較結(jié)果，接著，設(shè)為比電源接通時(shí)的調(diào)節(jié)結(jié)果即DA變換器50的值 小1階的值，并確認(rèn)比較器52的比較結(jié)果。接著，電源接通時(shí)的調(diào)節(jié)結(jié) 果即DA變換器50的值大2階的值，并確認(rèn)比較器52的比較結(jié)果，接
著，電源接通時(shí)的調(diào)節(jié)結(jié)果即DA變換器50的值小2階的值，并確認(rèn)比
較器52的比較結(jié)果。這樣，以電源接通時(shí)的調(diào)節(jié)結(jié)果即DA變換器50 的值為中心變化，到比較器52的輸出成為"H"為止重復(fù)同樣的動(dòng)作。由 此，能夠縮短調(diào)節(jié)時(shí)間的同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
并且，在BPF17的輸出中，優(yōu)選插入限幅放大器。所謂限幅放大器 具有當(dāng)輸入規(guī)定的輸入電平以上的振幅時(shí)限幅放大器輸出振幅不變動(dòng)的 特性。其結(jié)果，即使帶通濾波器的輸出振幅略微下降，限制放大器的輸 出電平也不產(chǎn)生變動(dòng)，所以即使電源接入時(shí)以外，比較器52的輸出降為 "L"的情況下，也可以調(diào)節(jié)BPF17的中心頻率的同時(shí)進(jìn)行發(fā)送及接收。
接著，參照?qǐng)DIO說明第二結(jié)構(gòu)例的中心頻率調(diào)節(jié)部18b。該中心頻 率調(diào)節(jié)部18b包括輸出用于調(diào)節(jié)BPF17的LC共振頻率的DA變換器 54，對(duì)BPF17的輸出信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻的第一計(jì)數(shù)器55,對(duì)TCX08 的頻率進(jìn)行分頻的第二計(jì)數(shù)器56，比較第一計(jì)數(shù)器55和第二計(jì)數(shù)器56 的相位的相位比較器57，及根據(jù)相位比較器57的比較結(jié)果控制DA變換 器54的控制電路58。
接著，對(duì)該中心頻率調(diào)節(jié)部18b的調(diào)節(jié)動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，向IC 接通電源時(shí)，向控制電路58輸入調(diào)節(jié)命令。從控制電路58向DA變換 器54輸入最小的值。接著，控制電路58確認(rèn)相位比較器57的比較結(jié)果。 接著，相位比較器57比較第一及第二計(jì)數(shù)器55、 56的相位，判斷是預(yù) 定的相位以下還是以上。接著，從控制電路58向DA變換器54輸入大1 階的值。接著，控制電路58確認(rèn)相位比較器57的比較結(jié)果。這樣，將 DA變換器54的值每次增大1階的同時(shí)，繼續(xù)確認(rèn)相位比較器57的比較 結(jié)果。
其結(jié)果，BPF17的中心頻率隨著來自DA變換器54的fc調(diào)節(jié)信號(hào)變 化。這吋，若輸入到第一計(jì)數(shù)器55的輸入振幅電平不充分，則第一計(jì)數(shù) 器55不正常工作。即，僅在分頻器15輸出的中心頻率和BPF17的中心 頻率大致一致的期間，相位比較器57的比較結(jié)果判斷為第一及第二計(jì)數(shù) 器55、 56的相位在預(yù)定的相位以下。其結(jié)果，相位比較器57的比較結(jié)
果的輸出持變'L"的期間以后，持續(xù)"H"的期間，再持續(xù)"L"的期間。控制 電路58輸出及保持將該相位比較器的57的比較結(jié)果輸出的從"L"變化為 "H"時(shí)的DA變換器54的值、和相位比較器57的輸出的從"H"變化為"L" 時(shí)的DA變換器54的值相加后除以2的值，從而使分頻器15的中心頻 率和BPF17的中心頻率一致。并且，在接入電源時(shí)以外，相位比較器57 的輸出降為"L"時(shí)，與第一結(jié)構(gòu)例同樣，控制DA變換器54，調(diào)節(jié)BPF17 的中心頻率。
并且，如圖14的現(xiàn)有例的無線電路裝置那樣采用使用正交調(diào)制器的 結(jié)構(gòu)，分頻比XI與接收用信號(hào)生成電路6同樣，只要在PLL輸出信號(hào) (f3)或希望的頻道即頻率不變就不變更。圖11表示這時(shí)的無線電路裝置 的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，發(fā)送用信號(hào)生成電路9的輸出信號(hào)向正交調(diào)制器 59的9(T移相器5供給。正交調(diào)制器59的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作與圖14所示的現(xiàn)有 例中的正交調(diào)制器106相同。根據(jù)基帶信號(hào)I/Q，對(duì)由從發(fā)送用信號(hào)生成 電路9供給的本地信號(hào)(頻率fl)及用9(T移相器5將其移相的信號(hào)構(gòu)成 的載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并輸出。
(實(shí)施方式2)
圖12表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)。該無線電路 裝置除了實(shí)施方式1的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)以外，還具備頻率檢測(cè)部60、 第一分頻比校正部61、及第二分頻比校正部62。
頻率檢測(cè)部60檢測(cè)PLL電路7的輸出頻率f3，根據(jù)該檢測(cè)出的頻率 控制第一分頻比校正部61及第二分頻比校正部62，從分頻比XI及X2 的值改變之后，輸入到A—S調(diào)制器16。由此，即使PLL電路7的輸出 頻率f3變化的情況下，也能夠得到與實(shí)施方式1的無線電路裝置同樣的 效果。該效果在用于PLL電路7中的電壓控制振蕩器13由于偏差等不能 在設(shè)定的頻率上振蕩的情況下有效。
(實(shí)施方式3)
圖13表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的無線電路裝置的結(jié)構(gòu)。該無線電路
裝置除了實(shí)施方式1的無線電路裝置的構(gòu)成以外，還具備固定分頻器63。 固定分頻器63插入于發(fā)送用信號(hào)生成電路9、及接收用信號(hào)生成電路6 中的分頻器15和BPF17之間。
固定分頻器63根據(jù)該固定的分頻比對(duì)所輸入的頻率進(jìn)行分頻。因此， 為了得到與實(shí)施方式1相同頻率的發(fā)送本地信號(hào)(fl)及接收本地信號(hào) (fl2)，將PLL輸出信號(hào)(fi)的頻率僅提高固定分頻器63的分頻，或 者將分頻器15的分頻比僅減小固定分頻器63的分頻比分之1。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相比，A—S調(diào)制器16的時(shí)鐘頻 率僅提高固定分頻器63的分頻比倍。此外，如上述那樣，A—S調(diào)制器 特有的量化噪聲的最大功率點(diǎn)出現(xiàn)在A—S調(diào)制器16的時(shí)鐘頻率的失諧 一半的頻率上。因此，實(shí)施方式3與實(shí)施方式1相比，量化噪聲的最大 功率點(diǎn)出現(xiàn)在失諧2倍的頻率上。其結(jié)果，能夠緩和BPF17的衰減特性， 能夠提高在半導(dǎo)體集成電路上實(shí)現(xiàn)BPF17時(shí)的設(shè)計(jì)自由度。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件通過削減芯片面積的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，可將1個(gè)信
號(hào)源輸出的信號(hào)變換成多個(gè)預(yù)定頻率的信號(hào)，在無線電路裝置的接收、 發(fā)送電路的結(jié)構(gòu)中有用。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，具備信號(hào)源，輸出預(yù)定頻率的信號(hào)；分頻器，輸入上述信號(hào)源的輸出信號(hào)，可將該輸出信號(hào)切換為2種以上的分頻比；Δ-∑調(diào)制器，控制上述分頻器的分頻比；及帶通濾波器，輸入上述分頻器的輸出；按照由上述Δ-∑調(diào)制器控制的分頻比，對(duì)上述分頻器的輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻，通過上述帶通濾波器衰減在上述分頻器的輸出中出現(xiàn)的由上述Δ-∑調(diào)制器產(chǎn)生的量化噪聲。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于， 還具備調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性的頻率特性調(diào)節(jié)部， 上述頻率特性調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性，以便相對(duì)于從上述分頻器輸入的信號(hào)成為預(yù)定的狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在上述帶通濾波 器中使用了lc諧振器。
4. 如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在上述lc諧振器中使用了電壓控制可變電容。
5. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述頻率特性調(diào) 節(jié)部基于上述分頻器的輸出信號(hào)的振幅來調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特 性。
6. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述頻率特性調(diào) 節(jié)部基于上述分頻器的輸出信號(hào)的頻率來調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特 性。
7. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，上述頻率特性調(diào) 節(jié)部在被輸入調(diào)節(jié)命令的情況以外，在上述分頻器的輸出信號(hào)的振幅成 為設(shè)定的值以下、或者上述分頻器的輸出信號(hào)的頻率偏離所設(shè)定的頻率的情況下工作。
8. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還具備檢測(cè)向上 述分頻器輸入的輸入信號(hào)頻率的頻率檢測(cè)器，根據(jù)該檢測(cè)輸出來調(diào)節(jié)上 述分頻器的分頻比。
9. 如權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在上 述分頻器和帶通濾波器之間具備固定分頻器，通過上述帶通濾波器來衰 減在上述固定分頻器的輸出中出現(xiàn)的由上述a—s調(diào)制器產(chǎn)生的量化噪 聲。
10. —種無線電路裝置，其特征在于，具備 信號(hào)源，輸出預(yù)定頻率的信號(hào)；分頻器，輸入上述信號(hào)源的輸出信號(hào)，可將該輸出信號(hào)切換為2種 以上的分頻比；a — s調(diào)制器，控制上述分頻器的分頻比；及 帶通濾波器，輸入上述分頻器的輸出；按照由上述a—s調(diào)制器控制的分頻比，對(duì)上述分頻器的輸入信號(hào)的 頻率進(jìn)行分頻，并通過上述帶通濾波器衰減在上述分頻器的輸出中出現(xiàn) 的由上述a—i:調(diào)制器產(chǎn)生的量化噪聲；將上述帶通濾波器的輸出信號(hào)用作載波。
11. 如權(quán)利要求10所述的無線電路裝置，其特征在于， 還具備調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性的頻率特性調(diào)節(jié)部， 上述頻率特性調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述帶通濾波器的頻率特性，以便相對(duì)于從上述分頻器輸入的信號(hào)成為預(yù)定的狀態(tài)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的無線電路裝置，其特征在于，使由上 述A—S調(diào)制器控制的上述分頻器的分頻比具有調(diào)制成分。
13. 如權(quán)利要求10 12中任一項(xiàng)所述的無線電路裝置，其特征在于， 具備多組變頻部，該變頻部包括上述分頻器、上述帶通濾波器及上述A—i:調(diào)制器；將來自一個(gè)上述信號(hào)源的輸出信號(hào)分別供給上述多組變頻部。
14.如權(quán)利要求10 13中任一項(xiàng)所述的無線電路裝置，其特征在于，在上述分頻器和帶通濾波器之間具備固定分頻器，通過上述帶通濾波器衰減在上述固定分頻器的輸出中出現(xiàn)的由上述A—2調(diào)制器產(chǎn)生的 量化噪聲。
全文摘要
本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備信號(hào)源(7)，輸出預(yù)定頻率的信號(hào)；分頻器(15)，輸入上述信號(hào)源的輸出信號(hào)，可將該輸出信號(hào)切換為2種以上的分頻比；Δ-∑調(diào)制器(16)，控制上述分頻器的分頻比；及帶通濾波器(17)，輸入上述分頻器的輸出；按照由上述Δ-∑調(diào)制器控制的分頻比，對(duì)上述分頻器的輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻，通過上述帶通濾波器衰減在上述分頻器的輸出中出現(xiàn)的由上述Δ-∑調(diào)制器產(chǎn)生的量化噪聲。
文檔編號(hào)H03L7/197GK101213752SQ20068002446
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者前田昌克 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社