(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置であって、
電圧変換ステージへの電圧であって、
第１の一対の入力、第１のノードに接続される第１の電流パス、及び第２のノードに接続される第２の電流パスを有し、一対の入力の間の第１の電圧に応じて、第１のノードに第１のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第１のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能な第１の相互コンダクタンス増幅器と、
第２の一対の入力、第１のノードに接続される第３の電流パス、及び第２のノードに接続される第４の電流パスを有し、一対の入力の間の第２の電圧に応じて、第１のノードに第２のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第２のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動する第２の相互コンダクタンス増幅器と、
を有する電圧変換ステージへの電圧と、
一対の出力と、第１のノードに接続される第５の電流パスと、第２のノードに接続される第６の電流パスとを有し、第１のレベルのＡＣの電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を第１のノードから第２のノードへ導電するように作動し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和に応じて一対の出力の間の出力電圧を供給するように作動する積分ステージと、
第１のノードに接続される第１の入力と、第２のノードに接続される第２の入力を有し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を検出するように作動する電流センサ回路と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置であって、
電圧変換ステージへの電圧であって、
第１の一対の入力、第１のノードに接続される第１の電流パス、及び第２のノードに接続される第２の電流パスを有し、一対の入力の間の第１の電圧に応じて、第１のノードに第１のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第１のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能な第１の相互コンダクタンス増幅器と、
第２の一対の入力、第１のノードに接続される第３の電流パス、及び第２のノードに接続される第４の電流パスを有し、一対の入力の間の第２の電圧に応じて、第１のノードに第２のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第２のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動する第２の相互コンダクタンス増幅器と、を有する電圧変換ステージへの電圧と、
一対の出力と、第１のノードに接続される第５の電流パスと、第２のノードに接続される第６の電流パスとを有し、第１のレベルのＡＣの電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を第１のノードから第２のノードへ導電するように作動し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和に応じて一対の出力の間の出力電圧を供給するように作動する積分ステージと、
第１のノードに接続される第１の入力と、第２のノードに接続される第２の入力を有し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を検出するように作動する電流センサ回路と、
第１のノードと第２のノードを含み、該第１のノード及び第２のノードで第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を提供するように作動する電流加算ステージと
を有することを特徴とする装置。
【請求項３】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置であって、
電圧変換ステージへの電圧であって、
第１の一対の入力、第１のノードに接続される第１の電流パス、及び第２のノードに接続される第２の電流パスを有し、一対の入力の間の第１の電圧に応じて、第１のノードに第１のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第１のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能な第１の相互コンダクタンス増幅器と、
第２の一対の入力、第１のノードに接続される第３の電流パス、及び第２のノードに接続される第４の電流パスを有し、一対の入力の間の第２の電圧に応じて、第１のノードに第２のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第２のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動する第２の相互コンダクタンス増幅器と、
を有する電圧変換ステージへの電圧と、
一対の出力と、第１のノードに接続される第５の電流パスと、第２のノードに接続される第６の電流パスとを有し、第１のレベルのＡＣの電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を第１のノードから第２のノードへ導電するように作動し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和に応じて一対の出力の間の出力電圧を供給するように作動する積分ステージと、
第１のノードに接続される第１の入力と、第２のノードに接続される第２の入力を有し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を検出するように作動する電流センサ回路と、
を有し、前記電流センサ回路が、
第１の入力、第２の入力、第１の電流ノード及び第２の電流ノードを有し、第１の入力および第２の入力の間の電圧に応答して、第１の電流ノードであるレベルのＡＣ電流を供給し、第２の電流ノードからあるレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能な差動対と、
第１の電流ノードおよび第２の電流ノードに結合され、第１の電流ノードから第２の電流ノードへあるレベルのＡＣ電流を導電するように作動し、ＡＣ電流のレベルの大きさを検出するロードと、
とを有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電子装置の分野に関し、さらに詳細には電流センサ回路及びその作動方法に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路にはアクティブ・フィルタが広く利用されている。アクティブ・フィルタの基本構成ブロック（ｂａｓｉｃ  ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ｂｌｏｃｋ）は積分器である。積分器は、入力電圧を積分して入力電圧信号の積分である出力電圧を生成するように作動する回路要素の一ブロックである。集積回路チップにおいて、積分器として用いられ得る回路要素の一つはコンデンサである。コンデンサを通る電圧は、コンデンサを介して流れる電流の積分に比例する。このように、積分を実行するために用いる技術は、電圧信号を電流信号に積分されるように変換し、電流信号をコンデンサにポンピング（ｐｕｍｐｉｎｇ  ）して入力電圧信号の積分である出力電圧信号を生成することを含む。相互コンダクタンス（ｔｒａｎｓｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ）増幅器とも呼ばれる電圧−電流変換回路を用いて、電圧信号を電流信号に変換することができる。積分器はコンデンサと相互コンダクタンス増幅器を結合させて入力電圧信号を積分する電子回路である。相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタはフィルタを実行するために用いられる。
【０００３】
【課題を達成するための手段及び作用】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタにおいてコンデンサを介して流れる電流を検出するように作動可能な電流センサ回路が必要とされている。
本発明に従って、相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタにおいてコンデンサ電流を検出するように作動可能な電流センサ回路およびその作動方法が供される。
【０００４】
本発明の一実施例に従って、第１の入力、第２の入力、第１の電流パス、および第２の電流パスを有する差動対（differential pair）から成る電流センサ回路を開示する。差動対は、第１および第２の入力の間の電圧に応答して、第１の電流パスにおいてあるレベルのＡＣ電流を生成し、第２の電流パスからあるレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能である。ロード（負荷）は第１の電流パスおよび第２の電流パスに結合される。ロードは第１の電流パスから第２の電流パスへあるレベルのＡＣ電流を導通するように作動可能であり、ＡＣ電流のレベルの大きさを検出することができる。
【０００５】
添付の図面に関連する以下の説明を参照することによって、本発明がさらに良く理解され得る。図面において同じ参照番号は同等の部分を示す。
【０００６】
【実施例】
図１は、本発明に基いて構成された相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０および電流センサ回路１２を有する相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置８を示す。相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０は電圧−電流変換ステージ１４、電流加算ステージ１６および積分ステージ１８を有する。
【０００７】
電圧−電流変換ステージ１４は、ＮＰＮトランジスタ２０、ＮＰＮトランジスタ２２、ＮＰＮトランジスタ２４、及びＮＰＮトランジスタ２６を有する。電圧−電流変換ステージ１４はさらに、抵抗２８及び抵抗３０を有する。ＮＰＮトランジスタ２０、ＮＰＮトランジスタ２２、ＮＰＮトランジスタ２４、及びＮＰＮトランジスタ２６はそれぞれ、ベース、コレクタ、及びエミッタを有する。ＮＰＮトランジスタ２０のコレクタ及びＮＰＮトランジスタ２２のコレクタは、第１のノード、ＮＯＤＥ１に結合される。ＮＰＮトランジスタ２４のコレクタ及びＮＰＮトランジスタ２６のコレクタは、第２のノード、ＮＯＤＥ２に結合される。抵抗２８はＮＰＮトランジスタ２２のエミッタ及びＮＰＮトランジスタ２４のエミッタに結合される。抵抗３０は、ＮＰＮトランジスタ２０のエミッタ及びＮＰＮトランジスタ２６のエミッタに結合される。
【０００８】
ＮＰＮトランジスタ２０、抵抗３０、及びＮＰＮトランジスタ２６は、ＮＰＮトランジスタ２０のベース及びＮＰＮトランジスタ２６のベースが１対の入力を有するような相互コンダクタンス増幅器を有する。第１の入力電圧Ｖ１ＩＮはＮＰＮトランジスタ２０のベース及びＮＰＮトランジスタ２６のベースを通り、ＮＰＮトランジスタ２０のベースでＶ１ＩＮ＋  と、ＮＰＮトランジスタ２６のベースでＶ１ＩＮ−  と接続される。
【０００９】
ＮＰＮトランジスタ２２、ＮＰＮトランジスタ２４、及び抵抗２８は、ＮＰＮトランジスタ２２のベース及びＮＰＮトランジスタ２４のベースが１対の入力を有するような相互コンダクタンス増幅器を有する。第２の入力電圧Ｖ２ＩＮはＮＰＮトランジスタ２２のベース及びＮＰＮトランジスタ２４のベースを通り、ＮＰＮトランジスタ２２のベースでＶ２ＩＮ＋  と、ＮＰＮトランジスタ２４のベースでＶ２ＩＮ−  と接続される。
【００１０】
電流加算ステージ１６はＮＯＤＥ１及びＮＯＤＥ２を有する。ＮＰＮトランジスタ２０のコレクタ及びＮＰＮトランジスタ２２のコレクタは、ＮＯＤＥ１に結合される。ＮＰＮトランジスタ２４のコレクタ及びＮＰＮトランジスタ２６のコレクタは、ＮＯＤＥ２に結合される。電流Ｉ１  がトランジスタ３２からＮＯＤＥ１を介してトランジスタ２０へ流れ、電流Ｉ２  がトランジスタ３４からＮＯＤＥ２を介してトランジスタ２６へ流れる。電圧−電流変換ステージ１４は、ＮＯＤＥ１及びＮＯＤＥ２に接続された相互コンダクタンス増幅器を幾つでも有し得る。電流加算ステージは、電圧−電流変換ステージ１４に含まれる各相互コンダクタンス増幅器によって生成された電流を加算し得る。
【００１１】
積分ステージ１８は、ＮＰＮトランジスタ３２及びＮＰＮトランジスタ３４を有する。積分ステージ１８はさらに、積分コンデンサ３６を有する。ＮＰＮトランジスタ３２及びＮＰＮトランジスタ３４はそれぞれ、ベース、コレクタ及びエミッタを有する。ＮＰＮトランジスタ３２のベースは、ＮＯＤＥ４に結合され、ＮＰＮトランジスタ３２のエミッタは、ＮＯＤＥ１に結合される。ＮＰＮトランジスタ３４のベースは、ＮＯＤＥ４に結合され、ＮＰＮトランジスタ３４のエミッタは、ＮＯＤＥ２に結合される。ＮＯＤＥ４はＮＰＮトランジスタ３２及びＮＰＮトランジスタ３４のベースにバイアス電圧を供給する。積分コンデンサ３６はＮＰＮトランジスタ３０のコレクタ及びＮＰＮトランジスタ３４のコレクタに接続される。電流Ｉ５  がＮＰＮトランジスタ３２のコレクタを介して流れ、電流Ｉ６  がＮＰＮトランジスタ３４のコレクタを介して流れる。電流ＩＣ  が積分コンデンサ３６を介して流れる。
【００１２】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０はさらに、ＤＣ電流源３８、ＤＣ電流源４０、ＤＣ電流源４２、ＤＣ電流源４４、ＤＣ電流源４６、及びＤＣ電流源４８を有する。ＤＣ電流源３８は、ＮＰＮトランジスタ２０のエミッタ及び接地電位に接続される。ＤＣ電流源４０は、ＮＰＮトランジスタ２２のエミッタ及び接地電位に接続される。ＤＣ電流源４２はＮＰＮトランジスタ２４のエミッタ及び接地電位に接続される。ＤＣ電流源４４はＮＰＮトランジスタ２６のエミッタ及び接地電位に接続される。ＤＣ電流源４６はＮＰＮトランジスタ３２のコレクタ及び供給電力ＶＣＣに接続される。ＤＣ電流源４８はＮＰＮトランジスタ３４のコレクタ及び供給電力ＶＣＣに接続される。
【００１３】
電流センサ回路１２はＮＰＮトランジスタ５０及びＮＰＮトランジスタ５２を有する。ＮＰＮトランジスタ５０及びＮＰＮトランジスタ５２はそれぞれ、ベース、コレクタ及びエミッタを有する。ＮＰＮトランジスタ５０のベースは、ＮＯＤＥ１に結合され、ＮＰＮトランジスタ５０のエミッタは、ＮＯＤＥ３に結合される。ＮＰＮトランジスタ５２のベースは、ＮＯＤＥ２に結合され、ＮＰＮトランジスタ５２のエミッタは、ＮＯＤＥ３に結合される。ＮＰＮトランジスタ５０及びＮＰＮトランジスタ５２は、ＮＰＮトランジスタ５０及びＮＰＮトランジスタ５２のベースが一対の入力を有する差動対を有する。ロード５４はＮＰＮトランジスタ５０のコレクタ及びにＮＰＮトランジスタ５２のコレクタ接続される。電流Ｉ7がＮＰＮトランジスタ５０のコレクタを介して流れ、電流Ｉ8がＮＰＮトランジスタ５２のコレクタを介して流れる。電流ＩCがロード５４を介して流れる。
【００１４】
電流センサ回路１２はさらに、ＤＣ電流源５６、ＤＣ電流源５８、及びＤＣ電流源６０を有する。ＤＣ電流源５６は、ＮＯＤＥ３及び接地電位に接続される。ＤＣ電流源５８は供給電力ＶCC及びＮＰＮトランジスタ５０のコレクタに接続される。ＤＣ電流源６０は供給電力ＶCC及びＮＰＮトランジスタ５２のコレクタに接続される。
【００１５】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０は、第１の入力電圧Ｖ１INと第２の入力電圧Ｖ２INの和の積分である出力電圧ＶOUTを生成するように作動する。電流センサ回路１２は、積分コンデンサ３６を介して流れる電流のレベルの大きさを検出するように作動する。
【００１６】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０及び電流センサ回路１２内の９つのＤＣ電流源は、８つのＮＰＮトランジスタのバイアスを維持するように作動する。ＤＣ電流源３８、ＤＣ電流源４０、ＤＣ電流源４２、及びＤＣ電流源４４は、ＤＣ閾値電流ＩＴ  を供給して、ＮＰＮトランジスタ２０、ＮＰＮトランジスタ２２、ＮＰＮトランジスタ２４、及びＮＰＮトランジスタ２６をバイアスする。ＤＣ電流源４６及びＤＣ電流源４８は閾値電流ＩＴ  の和の２倍の大きさにに等しいＤＣ電流を供給して、ＮＰＮトランジスタ３２及びＮＰＮトランジスタ３４をバイアスする。ＤＣ電流源５６はＤＣ電流源４６及び４８によって供給される電流の和の大きさに比例する電流を供給するように作動する。ＤＣ電流源５８及びＤＣ電流源６０は、ＤＣ電流源５６によって供給される電流の大きさの１．５倍の（ｏｎｅ−ｈａｌｆ）電流を供給するように作動する。ＤＣ電流源５６、ＤＣ電流源５８、及びＤＣ電流源６０は、ＮＰＮトランジスタ５０及びＮＰＮトランジスタ５２をバイアスするように作動する。このようにＤＣ電流源は、相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０及び電流センサ回路１２内の全てのＮＰＮトランジスタのＤＣバイアスを提供する。大きさの等しいＤＣ電流源５８及び６０によって供給される電流の、大きさの等しいＤＣ電流源４６及び４８によって供給される電流に対する比率は、ＩＤ  のＩＣ  に対する比率と一致する。
【００１７】
相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０は、ＡＣ入力電圧信号Ｖ１IN及びＶ２INの上で、ＡＣ出力電圧信号ＶOUTを供給するように作動する。電流センサ回路１２はＮＯＤＥ１及びＮＯＤＥ２を通ってＡＣ電圧信号上で、ロード（負荷）５４を介して流れるＡＣ出力電流信号ＩDを供給するように作動する。
【００１８】
電圧−電流変換ステージ１４は、ＡＣ入力信号Ｖ１ＩＮをＡＣ電流に変換するように作動する。同様に、電圧−電流変換ステージ１４は、ＡＣ入力電圧Ｖ２ＩＮをＡＣ電流に変換するように作動する。電流加算ステージ１６は、電圧−電流変換ステージ１４によって生成されるＡＣ電流を加算するように作動する。ＮＯＤＥ１を介して流れる電流Ｉ１  は、電圧−電流変換ステージ１４によって生成されるＡＣ電流を減じた２ＩＴ  に等しい。ＮＯＤＥ２を介して流れる電流Ｉ２  は、電圧−電流変換ステージ１４によって生成されるＡＣ電流を加えた２ＩＴ  に等しい。このように、電圧−電流変換ステージ１４によって生成されるＡＣ電流は、ＮＯＤＥ１を介し、ＮＰＮトランジスタ３２を介し、積分コンデンサ３６を介し、ＮＰＮトランジスタ３４を介し、ＮＯＤＥ２を介し、さらに電圧−電流変換ステージ１４を介して、ＮＯＤＥ１へ戻るように流れる（ｆｌｏｗ  ｕｐ  ）。電圧−電流変換ステージ１４によって生成されるＡＣ電流の和は、出力電圧ＶＯＵＴ  として（Ｖ１ＩＮ＋Ｖ２ＩＮ）の積分を生成する積分コンデンサ３６を介して駆動される。
【００１９】
電流センサ回路１２は、積分コンデンサ３６を介して流れる電流ＩＣ  の大きさをセンスするように作動する。コンデンサ電流ＩＣ  の大きさをセンスするため、電流センサ回路１２はＮＰＮトランジスタ３２、３４、５０及び５２が比較的高いベータを有すると仮定して、Ｉ５  とＩ６  の差に等しいＩ１  とＩ２  との差を測定する。電流センサ回路１２は、陰極・ノードＮＯＤＥ１及びＮＯＤＥ２を通るＡＣ電圧をセンスすることによって、積分コンデンサ３６を介して流れる電流の大きさをセンスする。ＮＰＮトランジスタ５０及びＮＰＮトランジスタ５２は、ＮＰＮトランジスタ３２及びＮＰＮトランジスタ３４をバイアスするＤＣ電流に比例するＤＣ電流によってバイアスされる。ＮＰＮトランジスタ３２及びＮＰＮトランジスタ３４のバイアスは、高ベータと仮定して、ＩＴ  の大きさの約２倍である。
【００２０】
ロード５４を流れる電流ＩDが積分コンデンサ３６を介して流れる電流ＩCに比例することが示され得る。このように、電流センサ回路１２は、コンデンサ電流ＩCの大きさを検出する。さらに、ＩCのＩDに対する割合は、ＤＣバイアス電流によってセットされ、割合は所望の値にセットできる。ＮＰＮトランジスタ３２、ＮＰＮトランジスタ３４、ＮＰＮトランジスタ５０、及びＮＰＮトランジスタ５２のエミッタ電流は、それぞれＩ5、Ｉ6、Ｉ7、Ｉ8である。ループ（loop）：ＮＯＤＥ４−ＮＯＤＥ１−ＮＯＤＥ３−ＮＯＤＥ２−ＮＯＤＥ４にトランスリニア原理（translinear principle）を適用すると、ＩCはＩDに比例することが明らかである。以下の式において“Ａ”は、大きさの等しいＤＣ電流源４６または４８によって供給されるＤＣ電流の、大きさの等しいＤＣ電流源５８または６０によって供給されるＤＣ電流に対する比率である。
【００２１】
トランスリニア原理から、
【数１】
0003556305.tif 000002
【００２２】
このように、電流センサ回路１２は、相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ１０の機能を損ねることなく、積分コンデンサ３６を介して流れる電流のレベルの大きさを検出するように作動する。電流ＩDはＤＣ電流源５６、５８及び６０によって供給される電流に応じたＩCに比例する。比率Ａは、ＤＣ電流源５６、５８及び６０によって供給される電流を調節することによって調節できる。
【００２３】
本発明に基づいて構成された電流センサ回路の技術的利点は、相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ内の積分コンデンサを介して流れる電流のレベルの大きさを検出し、検出された電流に比例する電流を供給することが可能なことである。コンデンサ電流を検出する技術の利点は、検出された電流が種々の転送機能を実行するのに用いられ得ることである。例えば、検出されたコンデンサ電流は、ブースト・ローパス（boosted low pass）相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタを実行するのに使用できる。
【００２４】
図２は、本発明の技術に基づいて構成された電流センサ回路を用いたブースト・ローパス相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ９８を示す。図２に示したブースト・ローパス相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ９８は第１ステージ１００及び第２ステージ１０２を有する。
【００２５】
第１ステージ１００は、相互コンダクタンス増幅器１０４、相互コンダクタンス増幅器１０６、及び相互コンダクタンス増幅器１０８を有する。相互コンダクタンス増幅器１０４、相互コンダクタンス増幅器１０６、及び相互コンダクタンス増幅器１０８はそれぞれ、プラス−入力、マイナス入力、及び出力を有する。相互コンダクタンス増幅器１０４は、入力電圧信号ＶINに接続されたプラス入力と、接地電位に接続されるマイナス入力とを有する。相互コンダクタンス増幅器１０４の出力はＮＯＤＥ１に接続される。相互コンダクタンス増幅器１０６はＮＯＤＥ２に接続されるプラス入力と、接地電位に接続されるマイナス入力とを有する。相互コンダクタンス増幅器１０６の出力は、ＮＯＤＥ１に接続される。相互コンダクタンス増幅器１０８は接地電位に接続されるプラス入力と、ＮＯＤＥ１に接続されるマイナス入力とを有する。相互コンダクタンス増幅器１０８はＮＯＤＥ２に接続される出力を有する。コンデンサ１１０はＮＯＤＥと接地電位に接続される。抵抗１１２はＮＯＤＥ１及び接地電位に接続される。コンデンサ１１４はＮＯＤＥ２と接地電位に接続される。ＡＣ電流源１１６は接地電位及びＮＯＤＥ３に接続される。ＡＣ電流源１１６は本発明の技術に基いて構成された電流センサ回路を用いて、コンデンサ１１０を介して流れる電流ＩXを検出し、ＮＯＤＥ３にＩXに比例する大きさの電流を供給する。
【００２６】
第２ステージ１０２は、相互コンダクタンス増幅器１２０、相互コンダクタンス増幅器１２２、及び相互コンダクタンス増幅器１２４を有する。相互コンダクタンス増幅器１２０、相互コンダクタンス増幅器１２２、及び相互コンダクタンス１２４はそれぞれ、プラス入力、マイナス入力、及び出力を有する。相互コンダクタンス増幅器１２０のプラス入力はＮＯＤＥ２に接続され、相互コンダクタンス増幅器１２０のマイナス入力は接地電位に接続される。トランスコンダクタンス増幅器１２０の出力は、ＮＯＤＥ３に接続される。相互コンダクタンス増幅器１２２のプラス入力はＮＯＤＥ４に接続され、相互コンダクタンス増幅器１２２のマイナス入力は接地電位に接続される。相互コンダクタンス増幅器１２２の出力はＮＯＤＥ３に接続される。相互コンダクタンス増幅器１２４のプラス入力は接地電位に接続され、相互コンダクタンス増幅器１２４のマイナス入力はＮＯＤＥ３に接続される。相互コンダクタンス増幅器１２４の出力は、ＮＯＤＥ４に接続される。コンデンサ１２６はＮＯＤＥ３と接地電位に接続される。抵抗１２８はＮＯＤＥ３及び接地電位に接続される。コンデンサ１３０はＮＯＤＥ４と接地電位に接続される。電流ＬＢＬＰ  は相互コンダクタンス増幅器１２０の出力で供給された電力の和である。ＮＯＤＥ４は出力電圧Ｖ０  を供給する。
【００２７】
オペレーション中、図２のブースト・ローパス相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ９８は、入力電圧ＶＩＮのフィルタリングの結果である出力電圧Ｖ０  を供給する。ＶＩＮに関するＮＯＤＥ２での第１ステージ１００の出力を示す転送機能は以下の通りである。
【数２】
0003556305.tif 000003
【００２８】
ここで、ｗ０  は極周波数（ｐｏｌｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）であり、
Ｑ０  は極Ｑである。
ＶＩＮに関する第２ステージの出力を示す転送機能は以下の通りである。
【数３】
0003556305.tif 000004
【００２９】
ここで、ｗ１  及びｗ２  は極周波数であり、
Ｑ１  及びＱ２  はそれぞれ第１及び第２ステージの極Ｑである。
【００３０】
上述の転送機能は、ブースト・ローパス・フィルタ９８の転送機能全般（overall）である。ブーストは、コンデンサ１１０を介して電流ＩXを検出することによって生成される。ＡＣ電流源１１６は、本発明にしたがって構成された電流センサ回路を用いて、ＩXに比例する電流を供給する。
【００３１】
本発明の技術的利点は、他のブースト・ローパス相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタに関連するボトムプレート寄生キャパシタの問題を解決するブースト・ローパス相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタを生成できることにある。従来の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタでは、ボトムプレートを有効に成し得ない寄生キャパシタが、ブースト・ローパス方式の効力を減少させる。寄生キャパシタンスはコンデンサ値の和の３０パーセントの大きさで有り得る。第１ステージ１００のコンデンサ１１０でコンデンサを介する電流を検出することにより、ブースト転送機能がコンデンサ電流ＩXと出力電圧の重み付けられた和として実行され得る。さらに、相互コンダクタンス増幅器１２０を用いることにより、ブースト・ローパス・フィルタ９８は、電圧と電流を結合させる際に第２の古いフィルタよりも大きいフィルタが必要であるとき、別の相互コンダクタンス増幅器が必要になるという問題も解決し得る。原請求項２は請求項１とし、原請求項１及び３は削除し、新たな請求項２及び３を加えました。
【００３２】
本発明を詳細に説明したが、添付の請求項によって定められた本発明の範囲内でこの実施例に種々の変更を加えることができることを理解されたい。
【００３３】
以上の説明の関して更に次の項を開示する。
【００３４】
（１）    電流センサ回路であって、
第１の入力、第２の入力、第１の電流パス及び第２の電流パスを有し、第１の入力及び第２の入力の間の電圧に応答して、第１の電流パスであるレベルのＡＣ電流を供給し、第２の電流パスからあるレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能な差動対と、
第１の電流パスおよび第２の電流パスに結合され、第１の電流パスから第２の電流パスへあるレベルのＡＣ電流を導通するように作動可能であり、ＡＣ電流のレベルの大きさをセンス可能なロードと、
を有することを特徴とする電流センサ回路。
【００３５】
（２）    第１項に記載の電流センサ回路において、相互コンダクタンス増幅器が第１の入力、第１の電流ノード、及び第２の電流ノードを有し、第２の電流ノードが第１の回路ノードに接続される第１のトランジスタと、
第２の入力、第３の電流ノード及び第４の電流ノードを有し、第４の電流ノードが第１の回路ノードに接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陰極が第１のトランジスタの第１の電流ノードに接続される第１の電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第２のトランジスタの第３の電流ノードに接続される第２の電流源と、
第３の陽極と第３の陰極とを有し、第３の陽極が第１の回路ノードに接続される第３の電流源と、
を有することを特徴とする回路。
【００３６】
（３）    第１項に記載の電流センサ回路において、相互コンダクタンス増幅器が第１のベース、第１のコレクタ、及び第１のエミッタを有し、第１のエミッタが第１の回路ノードに接続される第１のＮＰＮトランジスタと、
第２のベース、第２のコレクタ、及び第２のエミッタを有し、第２のエミッタが第１の回路ノードに接続される第２のＮＰＮトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陰極が第１のＮＰＮトランジスタの第１のコレクタに接続される第１の電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第２のＮＰＮトランジスタの第２のコレクタに接続される第２の電流源と、
第３の陽極と第３の陰極とを有し、第３の陽極が第１の回路ノードに接続される第３の電流源と、
を有することを特徴とする回路。
【００３７】
（４）    第１項に記載の電流センサ回路において、相互コンダクタンス増幅器が第１の入力、第１の電流ノード、及び第２の電流ノードを有し、第２の電流ノードが第１の回路ノードに接続される第１のトランジスタと、
第２の入力、第３の電流ノード、及び第４の電流ノードを有し、第４の電流ノードが第１の回路ノードに接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陰極が第１のトランジスタの第１の電流ノードに接続される第１のバイアスＤＣ電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第２のトランジスタの第３の電流ノードに接続される第２のバイアスＤＣ電流源と、
第３の陽極と第３の陰極とを有し、第３の陽極が第１の回路ノードに接続される第３のバイアスＤＣ電流源と、
を有することを特徴とする回路。
【００３８】
（５）    第１項に記載の電流センサ回路において、相互コンダクタンス増幅器が、
第１の入力、第１の電流ノード、及び第２の電流ノードを有し、第２の電流ノードが第１のノードに接続される第１のトランジスタと、
第２の入力、第３の電流ノード及び第４の電流ノードを有し、第４の電流ノードが第１のノードに接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極を有し、第１の陰極が第１のトランジスタの第１の電流ノードに接続され、第１のレベルの電流を供給する第１のバイアスＤＣ電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第２のトランジスタの第３の電流ノードに接続され、第１のレベルの電流を供給する第２のバイアスＤＣ電流源と、
第３の陽極と第３の陰極とを有し、第３の陽極が第１のノードに接続され、第１のレベルの電流の２倍の電流を供給する第３のバイアスＤＣ電流源と、
を有することを特徴とする回路。
【００３９】
（６）    第１項に記載の電流センサ回路において、ロードがコンデンサを有することを特徴とする回路。
（７）    第１項に記載の電流センサ回路において、ロードが抵抗を有することを特徴とする回路。
【００４０】
（８）相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置であって、
電圧変換ステージへの電圧であって、
第１の一対の入力、第１のノードに接続される第１の電流パス、及び第２のノードに接続される第２の電流パスを有し、一対の入力の間の第１の電圧に応じて、第１のノードに第１のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第１のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能な第１の相互コンダクタンス増幅器と、
第２の一対の入力、第１のノードに接続される第３の電流パス、及び第２のノードに接続される第４の電流パスを有し、一対の入力の間の第２の電圧に応じて、第１のノードに第２のレベルのＡＣ電流を供給し、第２のノードから第２のレベルのＡＣ電流を引き出すように作動する第２の相互コンダクタンス増幅器と、
を有する電圧変換ステージへの電圧と、
一対の出力と、第１のノードに接続される第５の電流パスと、第２のノードに接続される第６の電流パスとを有し、第１のレベルのＡＣの電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を第１のノードから第２のノードへ導電するように作動し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和に応じて一対の出力の間の出力電圧を供給するように作動する積分ステージと、
第１のノードに接続される第１の入力と、第２のノードに接続される第２の入力を有し、第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和をセンスするように作動する電流センサ回路と、
を有することを特徴とする装置。
【００４１】
（９）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置はさらに、第１のノードと第２のノードを有し、第１のノード及び第２のノードで第１のレベルのＡＣ電流と第２のレベルのＡＣ電流との和を提供するように作動する電流加算ステージを有することを特徴とする装置。
【００４２】
（１０）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置において、第１の相互コンダクタンス増幅器が、
第１の入力、第１の電流ノード、及び第２の電流ノードを有し、第２の電流ノードが第１のノードに接続される第１のトランジスタと、
第２の電流ノードに接続される抵抗と、
第２の入力、第３の電流ノード、及び第４の電流ノードを有し、第３の電流ノードが第２のノードに接続され、第４の電流ノードが抵抗に接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陽極が第１のトランジスタの第２の電流ノードに接続される第１の電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陽極が第２のトランジスタの第４の電流ノードに接続される第２の電流源と、
を有することを特徴とする装置。
【００４３】
（１１）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置において、第２の相互コンダクタンス増幅器が、
第１の入力、第１の電流ノード、及び第２の電流ノードを有し、第１の電流ノードが第１のノードに接続される第１のトランジスタと、
第２の電流ノードに接続される抵抗と、
第２の入力、第３の電流ノード、及び第４の電流ノードを有し、第３の電流ノードが第２のノードに接続され、第４の電流ノードが抵抗に接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陽極が第１のトランジスタの第２の電流ノードに接続される第１の電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陽極が第２のトランジスタの第４の電流ノードに接続される第２の電流源と、
を有することを特徴とする装置。
【００４４】
（１２）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置において、積分ステージが、
第１の出力、第１のノード、及び第２の電流ノードを有し、第２の電流ノードが第１のノードに接続される第１のトランジスタと、
第１の電流ノードに接続されるコンデンサと、
第２の出力、第３の電流ノード、及び第４の電流ノードを有し、第３の電流ノードがコンデンサに接続され、第４の電流ノードが第２のノードに接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陰極が第１のトランジスタの第１の電流ノードに接続される第１の電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第２のトランジスタの第３の電流ノードに接続される第２の電流源と、
を有することを特徴とする装置。
【００４５】
（１３）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置において、電流センサ回路が、
第１の入力、第２の入力、第１の電流ノード及び第２の電流ノードを有し、第１の入力および第２の入力の間の電圧に応答して、第１の電流ノードであるレベルのＡＣ電流を供給し、第２の電流ノードからあるレベルのＡＣ電流を引き出すように作動可能な差動対と、
第１の電流ノードおよび第２の電流ノードに結合され、第１の電流ノードから第２の電流ノードへあるレベルのＡＣ電流を導電するように作動し、ＡＣ電流のレベルの大きさをセンスするロードと、
を有することを特徴とする電流センサ回路。
【００４６】
（１４）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置において、電流センサ回路が、
第１の入力、第１の電流ノード、及び第２の電流ノードを有し、第２の電流ノードが第１のノードに接続される第１のトランジスタと、
第２の入力、第３の電流ノード及び第４の電流ノードを有し、第４の電流ノードが第１のノードに接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陰極が第１のトランジスタの第１の電流ノードに接続される第１の電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第２のトランジスタの第３のノードに接続される第２の電流源と、
第３の陽極と第３の陰極とを有し、第３の陽極が第１のノードに接続される第３の電流源と、
を有する相互コンダクタンス増幅器と、
第１の電流ノードと第３の電流ノードとに接続され、第１の電流ノードから第３の電流ノードへ電流レベルを導電するように作動し、電流レベルをセンサするように作動するロードと、
を有することを特徴とする装置。
【００４７】
（１５）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置において、電流センサ回路が、
第１のベース、第１のコレクタ、及び第１のエミッタを有し、第１のエミッタが第１のノードに接続される第１のＮＰＮトランジスタと、
第２のベース、第２のコレクタ、及び第２のエミッタを有し、第２のエミッタが第１のノードに接続される第２のＮＰＮトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陰極が第１のＮＰＮトランジスタの第１のコレクタに接続される第１の電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第２のＮＰＮトランジスタの第２のコレクタに接続される第２の電流源と、
第３の陽極と第３の陰極とを有し、第３の陽極が第１のノードに接続される第３の電流源と、
を有する相互コンダクタンス増幅器と、
第１の電流ノードと第３の電流ノードとに接続され、第１のコレクタから第２のコレクタへ電流レベルを導電するように作動し、電流レベルをセンサするように作動するロードと、
を有することを特徴とする装置。
【００４８】
（１６）    第８項に記載の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置において、電流センサ回路が、
第１の入力、第１の電流ノード、及び第２の電流ノードを有し、第２の電流ノードが第１のノードに接続される第１のトランジスタと、
第２の入力、第３の電流ノード及び第４の電流ノードを有し、第４の電流ノードが第１のノードに接続される第２のトランジスタと、
第１の陽極と第１の陰極とを有し、第１の陰極が第２のトランジスタの第１の電流ノードに接続される第１のバイアスＤＣ電流源と、
第２の陽極と第２の陰極とを有し、第２の陰極が第１のトランジスタの第３の電流ノードに接続される第２のバイアスＤＣ電流源と、
第３の陽極と第３の陰極とを有し、第３の陽極が第１のノードに接続される第３のバイアスＤＣ電流源と、
を有する相互コンダクタンス増幅器と、
第１の電流ノードと第３の電流ノードとに接続され、第１のコレクタから第２のコレクタへ電流レベルを導電するように作動し、電流レベルをセンサするように作動するロードと、
を有することを特徴とする装置。
【００４９】
（１７）    電流をセンスする方法であって、
あるレベルのＡＣ電流が第１のノードと第２のノードを介して流れる第１のノードと第２のノードの間の電圧をサンプリングし、
第１のノードと第２のノードの間の電圧に応じて、第２のレベルのＡＣ電流を生成し、
第２のレベルのＡＣ電流をセンスする
工程を含むことを特徴とする方法。
【００５０】
（１８）    第１７項に記載の方法において、サンプリング工程が、電子回路の相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタで電流加算ステージを通る電圧をサンプリングする工程を含むことを特徴とする方法。
（１９）    第１７項に記載の方法において、生成工程が電子回路の差動対によって成されることを特徴とする方法。
【００５１】
（２０）    第１７項に記載の方法において、センスする工程が電子回路のロードによって成されることを特徴とする方法。
（２１）    第１のノード（ＮＯＤＥ１）と第２のノード（ＮＯＤＥ２）を有する相互コンダクタンス・コンデンサ１０を有する相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置（８）が開示される。電流センサ回路１２が、第１のノード（ＮＯＤＥ１）及び第２のノード（ＮＯＤＥ２）に接続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて構成された電流センサ回路を有する相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置の回路図を示す図。
【図２】本発明に基づいて構成された電流センサ回路を用いたブースト・ローパス・フィルタを示す図。
【符号の説明】
８    相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ装置
１０    相互コンダクタンス・コンデンサ・フィルタ
１２    電流センサ回路
１４    電流変換ステージ
１６    電流加算ステージ
１８    積分ステージ
２０，２２，２４、２６，３２，３４，５０，５２    ＮＰＮトランジスタ
２８，３０    抵抗
３６    積分コンデンサ
３８，４０，４２，４４，４６，４８，５６，５８，６０    ＤＣ電流源
【図１】
0003556305.tif 000005
【図２】
0003556305.tif 000006