專利名稱：高通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由電容器和電阻電路構(gòu)成的高通濾波器。
背景技術(shù)：
為了在不同DC電平的電路之間進行連接，通常將耦合電容 器用于DC切割。但是，在較低頻率的音頻帶(20Hz 20kHz)等中， 耦合電容器的電容值變得非常大。因此，難以在半導(dǎo)體集成電 路中安裝這種耦合電容器，而使用外置的電容器。
專利文獻l:日本特開平7-321560號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
在半導(dǎo)體集成電路中，存在最好盡量減少外置部件的要 求。另外，在構(gòu)成截止頻率較低的高通濾波器的情況下，需要 使電容器的容量或電阻的電阻值增大。
用于解決問題的方案
本發(fā)明的特征在于，包括電容器，其一端接收輸入信號， 從另一端側(cè)輸出輸出信號；以及電阻電路，其連接到該電容器 的另一端側(cè)，在電容器與電源之間作為電阻而發(fā)揮功能，上述 電阻電路包括PNP晶體管，其基極被連接到上述電容器的另 一端；NPN晶體管，其基極被連接到上述電容器的另 一端；以 及差動放大器，其分別對這些PNP晶體管和NPN晶體管提供互 補的電流，對上述差動放大器負反饋上述電容器的另 一端側(cè)的 信號。
另外，優(yōu)選為上述差動放大器具有一對差動晶體管，并且具有 一對電流反射鏡輸入側(cè)晶體管，使流過該 一對差動晶體管 的電流分別流過該一對電流反射鏡輸入側(cè)晶體管，設(shè)置一對電 流反射鏡輸出側(cè)晶體管，該 一對電流反射鏡輸出側(cè)晶體管電流 反射鏡連"l妻到該 一對電流反射鎮(zhèn):輸入側(cè)晶體管，將流過該電流
反射鏡輸出側(cè)晶體管的電流分別提供給上述PNP晶體管與NPN
晶體管。
另外，優(yōu)選為上述差動放大器具有提供該動作電流的恒定 電流源，并對該恒定電流源進4亍力永沖驅(qū)動。 發(fā)明的效果
由此，根據(jù)本發(fā)明，PNP晶體管與NPN晶體管的基極電流 的差分成為輸出，因此能夠作為電阻值較大的電阻電路而進行 動作。


圖1是表示實施方式的結(jié)構(gòu)的圖。 附圖標記說明
D1 D4: 二極管；Ml、 M2: MOS晶體管；Trl Trll:晶體管。
具體實施例方式
下面，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。
輸入聲音信號被輸入到耦合電容器C1的一端，該耦合電容 器Cl的另 一 端被連接到差動放大器1的 一 側(cè)的N型MOS晶體管 Ml的柵極。另一方面，對差動放大器l的另 一側(cè)的N型MOS晶 體管M2的柵極提供基準電壓Vref。 M0S晶體管M1的源極被連 接到NPN晶體管Tr3 0的基極，MOS晶體管M2的源極被連接到 NPN晶體管Tr31的基極。另外，晶體管Tr30、 Tr31的發(fā)射極被共用連接，并在此連接有恒定電流源。因此，該放大器l的晶體
管Tr30、 Tr31的電流根據(jù)輸入信號而發(fā)生變化，并從這些晶體 管Tr30或者Tr31的集電極側(cè)得到輸出。因此，輸入聲音信號通 過差動放大器l被放大并輸出。此外，差動放大器l為通常的放 大器的結(jié)構(gòu)，省略詳細情況。
耦合電容器C1的另一端通過電阻R連接有PNP晶體管Trl 的基極和NPN晶體管Tr2的基極。晶體管Trl的集電極接地，發(fā) 射極連接到PNP晶體管Tr8的集電極。該晶體管Tr8的發(fā)射極通 過二極管D1連接到電源。
另外，晶體管Tr2的集電極連接到電源，在發(fā)射極上連接有 NPN晶體管Trll的集電極，該晶體管Trll的發(fā)射極接地。在晶 體管Tr 11的基極上連接有N PN晶體管Tr 10的基極，該晶體管 TrlO的發(fā)射極接地，集電極基極之間短路。因此，晶體管TrlO 與Trll構(gòu)成電流反射鏡。
在晶體管TrlO的集電極上連接有PNP晶體管Tr9的集電極， 該晶體管T r 9的發(fā)射極通過二極管D 2連接到電源。
在晶體管T r 8的基極上連接有P N P晶體管T r 4的基極。該晶 體管Tr4的發(fā)射極通過二極管D3連接到電源，基極集電極之間 短路。因此，晶體管Tr4與Tr8構(gòu)成電流反射鏡。另外，在晶體 管Tr9的基極上連接有PNP晶體管Tr5的基極。該晶體管Tr5的發(fā) 射極通過二極管D4連接到電源，基極集電極之間短路。因此， 晶體管Tr5與Tr9構(gòu)成電流反射鏡。
在晶體管Tr4的集電極上連接有NPN晶體管Tr6的集電極， 在晶體管Tr5的集電極上連接有NPN晶體管Tr7的集電極，晶體 管Tr4和Tr5的集電極之間通過電容器C2進行連接。另外，晶體 管Tr6、 Tr7的發(fā)射極被共用連接，并在此連接有NPN晶體管Tr3 的集電極。晶體管Tr3的發(fā)射極通過恒定電流電路CC1而接地。因此，晶體管Tr6、 Tr7、 Tr4、 Tr5 、電容器C2、 二極管D3、 D4構(gòu)成差動放大器2。
然后，對晶體管Tr6的基極提供與上述基準電壓相同的基準 電壓，電容器C1的另 一端通過緩沖放大器Amp輸入晶體管Tr7 的基極。由此，對晶體管Tr7的基極負反饋晶體管Trl的基極電 流。另外，對晶體管Tr3的基極輸入規(guī)定的脈沖信號。
在這種電路中，當對晶體管Tr7的基極輸入音頻信號時，晶 體管Tr6、 Tr7進行差動動作，由此得到與晶體管Tr4、 Tr5對應(yīng) 的差動輸出電 流o
與流入晶體管Tr5的電流相同的電流流入晶體管Tr9 、晶體 管TrlO、晶體管Trll,該電流也流入晶體管Tr2。另一方面，與 流入晶體管Tr4的電流相同的電流流入晶體管Tr8 ，該電流流入 晶體管Trl。
在此，晶體管Trl是PNP晶體管，晶體管Tr2是NPN晶體管， 兩者的基極被共用連接。當設(shè)為在晶體管Tr6與Tr5中流過相同 的電流Ic時，在晶體管Trl、 Tr2中也流過相同的電流Ic。在這種 情況下，在晶體管Trl中從發(fā)射極流入基極的基極電流Ic/(3成為 從晶體管Tr2的基極流入發(fā)射極的基極電流Ic/(3。即，輸出被負 反饋的差動放大器2的輸出與流入晶體管Tr6 、 Tr7的電流Ic相比 變?yōu)閘/p，變的非常小。在此，p是晶體管Trl、 Tr2的放大率， 例如為100左右。這樣，差動放大器2進行動作，使得作為晶體 管Tr7的基極電壓的A點電壓成為對晶體管Tr6的基極提供的 Vref,輸出電流變?yōu)?/(3。包含差動放大器2的放大器的gm變得 非常小，其中，該差動放大器2也連接到作為電容器C1的另一 端的A點。然后，該放大器作為電阻值為1/gm的電阻電路而發(fā) 揮功能，因此成為在A點上連接了較大的電阻的情況。此外，A 點的電位也受M0S晶體管M1的柵極容量的影響，因此需要對此進行考慮，在整體上使A點變?yōu)楦咦杩?。因此，即使電容器C1 的容量比較小，也能夠構(gòu)成截止頻率較低的高通濾波器。此外，
截止頻率fc通過fc爿/2兀RC來決定。
并且，在本實施方式中，對晶體管T r 3的基極輸入脈沖信號， 對差動放大器2進行接通切斷。因此，實際上可以使流入差動放 大器2的電流非常小。例如，如果該脈沖信號的占空比為1%， 則可以將電流i殳為1/100。
在此，如果設(shè)流入恒定電流電路CC1的電流為Il:20jiA,則 流入晶體管Tr6、 Tr7的電流為該電流的l/2即變?yōu)?0iiA。當將其 除以卩=100時，晶體管Trl、 Tr2的基極電流變?yōu)?00nA左右。然 后，如果設(shè)Tr6、 Tr7的基極電壓的變化(輸入信號的變化幅度) 為1V左右，則是相對于lV而流過100nA的電流的電路，其電阻 值變?yōu)?0MQ。并且，如果將輸入晶體管Tr3的脈沖信號的占空 比設(shè)為10%左右，則該電阻電路的電阻值變?yōu)?00MQ,如果電 容器Cl的容量是100pF,則該濾波器的截止頻率變?yōu)?6Hz左右。
此外，差動放大器2的動作變?yōu)槊}沖式，但是，在其負反 饋電路上存在緩沖放大器Amp，因此負反饋不存在問題。另外， 緩沖放大器Amp的輸入端的晶體管優(yōu)選MOS晶體管。由此，在 此不產(chǎn)生基極電流，可排除對晶體管Trl的基極電流的影響。
并且，在本實施方式中，在來自電源的電流^^徑上配置有 二極管D1 D4。 二極管產(chǎn)生大致恒定的電壓降，因此，在低電 流中，電壓降較大而成為大電阻。因此，可以將在二極管、晶 體管以及電容器C 2中的時間常數(shù)設(shè)為較大，能夠增大電阻電路 的電阻值。
權(quán)利要求
1.一種高通濾波器，其特征在于，包括電容器，其一端接收輸入信號，從另一端側(cè)輸出輸出信號；以及電阻電路，其連接到該電容器的另一端側(cè)，在電容器與電源之間作為電阻而發(fā)揮功能，上述電阻電路包括PNP晶體管，其基極被連接到上述電容器的另一端；NPN晶體管，其基極被連接到上述電容器的另一端；以及差動放大器，其分別對這些PNP晶體管和NPN晶體管提供互補的電流，對上述差動放大器負反饋上述電容器的另一端側(cè)的信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高通濾波器，其特征在于， 上述差動放大器具有一對差動晶體管，并且具有一對電流反射鏡輸入側(cè)晶體管，流過該一對差動晶體管的電流分別流過 該一對電流反射鏡輸入側(cè)晶體管，設(shè)置有 一對電流反射鏡輸出側(cè)晶體管，其電流反射鏡連接 到該一對電流反射鏡輸入側(cè)晶體管，將流過該電流反射鏡輸出 側(cè)晶體管的電流分別提供給上述PNP晶體管與NPN晶體管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高通濾波器，其特征在于， 上述差動放大器具有提供該動作電流的恒定電流源，并對該恒定電流源進行脈沖驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高通濾波器，減小電容器的容量而實現(xiàn)截止頻率較低的濾波器。電容器(C1)的一端接收輸入信號，從另一端側(cè)輸出輸出信號。設(shè)置有電阻電路，該電阻電路連接到該電容器(C1)的另一端側(cè)，在電容器與電源之間作為電阻而發(fā)揮功能。該電阻電路包括PNP晶體管(Tr1)，其基極被連接到上述電容器的另一端；NPN晶體管(Tr2)，其基極被連接到上述電容器的另一端。并且，差動放大器(2)分別對這些PNP晶體管以及NPN晶體管提供互補的電流。另外，對上述差動放大器負反饋上述電容器的另一端側(cè)的信號。
文檔編號H03H11/12GK101409538SQ20081014674
公開日2009年4月15日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者今泉英雄, 鹽田智基 申請人:三洋電機株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社