(57)【要約】【課題】低電圧化や低消費電力化が容易で良好なフィルタ特性を得る。【解決手段】弾性表面波フィルタ１０の前段回路にエミッタ接地アンプ２１、弾性表面波フィルタ１０の後段回路にベース接地アンプ３１を用いて、前段回路の出力インピーダンスを、後段回路の入力インピーダンスよりも大きくする。弾性表面波フィルタと前段回路、弾性表面波フィルタと後段回路の少なくとも一方を、インピーダンスミスマッチ状態とする。弾性表面波フィルタと前段回路と後段回路は、モジュール化する。前段回路を低出力インピーダンスとしないため低消費電力化や低電圧化が可能となる。弾性表面波フィルタと前段回路あるいは弾性表面波フィルタと後段回路の少なくとも一方は、インピーダンスミスマッチ状態とされているので、ＴＴＥが小さく良好なフィルタ特性を得られる。【選択図】        図２
2006054724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性表面波フィルタを用いて構成されるフィルタ回路において、
前記弾性表面波フィルタの前段回路の出力インピーダンスを、前記弾性表面波フィルタの後段回路の入力インピーダンスよりも大きくした
ことを特徴とするフィルタ回路。
【請求項２】
前記弾性表面波フィルタと前記前段回路、および前記弾性表面波フィルタと前記後段回路の少なくとも一方を、インピーダンスミスマッチ状態とした
ことを特徴とする請求項１記載のフィルタ回路。
【請求項３】
前記後段回路としてベース接地アンプを用いた
ことを特徴とする請求項１記載のフィルタ回路。
【請求項４】
前記後段回路としてゲート接地アンプを用いた
ことを特徴とする請求項１記載のフィルタ回路。
【請求項５】
前記弾性表面波フィルタと前記前段回路と前記後段回路は、一体にモジュール化されている
ことを特徴とする請求項１記載のフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はフィルタ回路に関する。詳しくは、弾性表面波フィルタの前段回路の出力インピーダンスを、弾性表面波フィルタの後段回路の入力インピーダンスよりも大きくすることで、良好なフィルタ特性を得るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性表面波フィルタ（ＳＡＷＦ：Surface Acoustic Wave Filter）は、数十ＭＨｚ程度の周波数で急峻なフィルタ特性が得られることから、テレビジョン受信機などの中間周波数でのフィルタとして使用されている。
【０００３】
図４は、弾性表面波フィルタの一構成を示している。弾性表面波フィルタ１０は、圧電性単結晶や圧電性薄膜等を用いた圧電体基板１１上に、いわゆるＩＤＴ(Inter digital Transducer)と呼ばれる櫛形電極を入力側電極１２と出力側電極１３として形成し、所望の周波数帯の信号を通過させることができるように櫛形電極のピッチが設定されている。
【０００４】
また、弾性表面波フィルタでは、入力側電極１２に信号を入力したとき、入力側電極１２から放射された弾性表面波が出力側電極１３と入力側電極１２間で反射されてＴＴＥ(Triple Transit Echo)と呼ばれる不要信号が、出力側電極１３から出力される信号に重畳されてしまう場合がある。このため、特許文献１の発明のように、タップの重み付けを行うことでＴＴＥによる通過帯域のリップル低減が図られている。
【０００５】
【特許文献１】特許３２４１０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、弾性表面波フィルタを用いてフィルタ回路を構成する場合、弾性表面波フィルタ１０の入力インピーダンスと弾性表面波フィルタに接続される前段回路の出力インピーダンス、および弾性表面波フィルタ１０の出力インピーダンスと弾性表面波フィルタに接続される後段回路の入力インピーダンスをそれぞれマッチングさせると、弾性表面波フィルタを設けたことによる電力損失を少なくすることができる。しかし、ＴＴＥの大きさと電力損失は相反する関係となっており、電力損失を小さくするとＴＴＥは大きくなってしまうことが知られている。このため、弾性表面波フィルタ１０と前段回路を接続する伝送路が長いときでも、ノイズや浮遊容量等の影響を受けること無く良好な周波数特性で弾性表面波フィルタ１０に信号を入力できるように、前段回路の出力インピーダンスを数十〜百Ω程度と低く設定して、インピーダンスミスマッチ状態を生じさせている。例えば、図５に示す受信回路において、チューナ５０が弾性表面波フィルタ１０と分離して設けられる場合、前段回路に相当するチューナ５０の出力段回路は、図６に示すように、出力インピーダンスの低いコレクタ接地アンプ２５や図７に示すように負帰還型エミッタ接地アンプ２６が用いられる。なお、後段回路に相当する検波回路６０の入力段回路は、入力インピーダンスが高く大きな電圧利得が得られるように、エミッタ接地アンプ３５が用いられる。
【０００７】
また、弾性表面波フィルタ１０は、通過ロスが十数ｄＢ〜二十数ｄＢと大きいので、入力信号の信号振幅を大きくしないと所望の信号レベルの出力信号を得ることができない。ここで、図６に示すようにコレクタ接地アンプ２５を用いた場合、コレクタ接地アンプ２５の電圧利得は「１」であることから、入力信号の信号振幅を大きくするためには電源電圧を高くしなければならず、フィルタ回路を用いた装置の低電圧化が困難である。また、コレクタ接地アンプ２５では、歪特性を良好とするため大きな電流を流す必要があるため、低消費電力化も困難である。
【０００８】
一方、図７に示すように負帰還型エミッタ接地アンプ２６を用いた場合、電圧利得を高くして入力信号の信号振幅を容易に大きくすることができる。しかし、出力インピーダンスを数十〜百Ω程度に下げるためには負帰還量を大きくする必要があり、電圧利得を高くするためには多くの電流を流す必要もある。このため、負帰還型エミッタ接地アンプ２６を用いた場合であっても、低消費電力化は困難である。
【０００９】
そこで、この発明では、低電圧化や低消費電力化が容易で良好なフィルタ特性を得ることができるフィルタ回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るフィルタ回路は、弾性表面波フィルタを用いて構成されるフィルタ回路において、前記弾性表面波フィルタの前段回路の出力インピーダンスを、前記弾性表面波フィルタの後段回路の入力インピーダンスよりも大きくしたものである。
【００１１】
この発明においては、弾性表面波フィルタと前段回路と後段回路が一体にモジュール化されて、前段回路の出力インピーダンスが後段回路の入力インピーダンスよりも大きく、前段回路および後段回路の少なくとも一方が、弾性表面波フィルタとインピーダンスミスマッチ状態とされる。例えば前段回路としてエミッタ接地アンプやソース接地アンプが用いられて、後段回路には、ベース接地アンプやゲート接地アンプが用いられる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、弾性表面波フィルタの前段回路の出力インピーダンスが、弾性表面波フィルタの後段回路の入力インピーダンスよりも大きくされているので、低消費電力化が容易で良好なフィルタ特性のフィルタ回路を提供できる。また、弾性表面波フィルタと前段回路、および弾性表面波フィルタと後段回路の少なくとも一方が、インピーダンスミスマッチ状態とされているので、ＴＴＥの小さい良好なフィルタ特性を得ることができる。さらに、弾性表面波フィルタと前段回路と後段回路は、一体にモジュール化されているので、前段回路の出力インピーダンスが高くとも良好な周波数特性で弾性表面波フィルタに信号を入力できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。弾性表面波フィルタと前段回路と後段回路は、一体に形成してモジュール化する。図１は、弾性表面波フィルタを用いた回路モジュールの構成を示しており、例えば、図１Ａの破線内に含まれる弾性表面波フィルタ１０とチューナ用集積回路（チューナＩＣ）２０と検波用集積回路（検波ＩＣ）３０を、図１Ｂに示すように１つの基板４１上に一体に形成して、チューナモジュール４０が構成されている。ここで、チューナＩＣ２０の出力段回路は前段回路に相当し、検波ＩＣ３０の入力段回路は後段回路に相当するものであることから、弾性表面波フィルタ１０と前段回路と後段回路が一体に形成されることとなる。なお、モジュール化では、弾性表面波フィルタとパッケージングされた集積回路を１つの基板上に搭載してモジュール化する方法や、弾性表面波フィルタと集積回路のベアチップを１つの基板に搭載してパッケージングすることによりモジュール化する方法等を用いることができる。
【００１４】
このように、弾性表面波フィルタ１０と前段回路と後段回路を一体に形成して、前段回路の出力インピーダンスに対し、後段回路の入力インピーダンスを低く設定する。また、前段回路の出力インピーダンスと後段回路の入力インピーダンスの少なくとも一方を弾性表面波フィルタのインピーダンスとミスマッチ状態とすることで、ＴＴＥを低下させる。この場合、弾性表面波フィルタと前段回路が一体に形成されていることから、前段回路の出力インピーダンスを低くしなくとも良好な周波数特性で弾性表面波フィルタに信号を入力できる。
【００１５】
図２は、トランジスタを用いて前段回路と後段回路を構成した場合のフィルタ回路を示している。前段回路は、例えば弾性表面波フィルタ１０の入力信号の振幅を大きくできるように、エミッタ接地アンプ２１を用いる。また、後段回路は、前段回路よりも低インピーダンスで電圧利得が高く、良好な歪特性を得ることができるようにベース接地アンプ３１を用いる。
【００１６】
エミッタ接地アンプ２１を構成するバイポーラトランジスタ２１１のベースは、抵抗器２１２を介して接地し、抵抗器２１３を介して電源端子２１６と接続する。トランジスタ２１１のエミッタは抵抗器２１４を介して接地する。トランジスタ２１１のコレクタと電源端子２１６との間には、負荷としてインダクタ２１５を接続する。また、コレクタにコンデンサ２１９を介して弾性表面波フィルタ１０を接続して、エミッタ接地アンプ２１から出力される信号を弾性表面波フィルタ１０に供給する。このエミッタ接地アンプ２１では、負荷としてインダクタ２１５を接続したことから、トランジスタ２１１のコレクタから出力される信号は、入力された信号が増幅されて、電源端子２１６から供給される電源電圧を振幅の中心とした信号となる。このため、電源端子２１６から供給される電源電圧が低電圧とされても、弾性表面波フィルタ１０に入力される信号の振幅を大きくできる。また、出力インピーダンスを小さくする必要が無いことから、負帰還型エミッタ接地アンプのように負帰還量を大きくする必要が無く、多くの電流を流さなくとも電圧利得を大きくできる。
【００１７】
ベース接地アンプ３１を構成するバイポーラトランジスタ３１１のエミッタはコンデンサ３０９を介して弾性表面波フィルタ１０と接続し、抵抗器３１２を介して接地する。トランジスタ３１１のコレクタと電源端子３１６間には、負荷として抵抗器３１３を接続する。トランジスタ３１１のベースは、抵抗器３１４を介して接地し、抵抗器３１５を介して電源端子３１６と接続する。また、トランジスタ３１１のコレクタに次段の回路を接続する。
【００１８】
このように、前段回路としてエミッタ接地アンプ２１、後段回路としてベース接地アンプ３１を用いるものとして、前段回路の出力インピーダンスに対し、後段回路の入力インピーダンスを低く設定する。また、エミッタ接地アンプ２１の出力インピーダンスとベース接地アンプ３１の入力インピーダンスの少なくとも一方を、弾性表面波フィルタ１０のインピーダンスとミスマッチ状態とすることで、ＴＴＥを低下させて良好なフィルタ特性を得ることができる。例えば、弾性表面波フィルタ１０の入出力インピーダンスが数百〜数ｋΩであるとき、エミッタ接地アンプ２１の出力インピーダンスを数百〜数ｋΩに設定し、ベース接地アンプ３１の入力インピーダンスをエミッタ接地アンプ２１の出力インピーダンスよりも低い数＋Ωに設定することで、インピーダンスミスマッチ状態として、ＴＴＥの少ない良好なフィルタ特性を得ることができる。
【００１９】
また、前段回路としてエミッタ接地アンプ２１を用いることで、低消費電力化を図ることもできる。さらに、エミッタ接地アンプ２１の負荷としてインダクタ２１５を用いることで、電源電圧が低くても信号振幅を大きくできることから、電源電圧の低電圧化も可能となる。
【００２０】
ところで、上述の形態ではバイポーラトランジスタを用いて前段回路と後段回路を構成するものとしたが、図３に示すように電界効果トランジスタを用いるものとしても良い。
【００２１】
前段回路は、例えば弾性表面波フィルタ１０の入力信号の振幅を大きくできるように、ソース接地アンプ２２を用いる。また、後段回路は、前段回路よりも低インピーダンスで電圧利得が高く、良好な歪特性を得ることができるようにゲート接地アンプ３２を用いる。
【００２２】
ソース接地アンプ２２を構成する電界効果トランジスタ２２１のゲートは、抵抗器２２２を介して接地し、抵抗器２２３を介して電源端子２２６と接続する。トランジスタ２２１のソースは抵抗器２２４を介して接地する。トランジスタ２２１のドレインと電源端子２２６との間には、負荷としてインダクタ２２５を接続する。また、ドレインにコンデンサ２２９を介して弾性表面波フィルタ１０を接続して、ソース接地アンプ２２から出力される信号を弾性表面波フィルタ１０に供給する。
【００２３】
ゲート接地アンプ３２を構成する電界効果トランジスタ３２１のソースはコンデンサ３２９を介して弾性表面波フィルタ１０と接続し、抵抗器３２２を介して接地する。トランジスタ３２１のドレインと電源端子３２６間には、負荷として抵抗器３２３を接続する。トランジスタ３２１のゲートは、抵抗器３２４を介して接地し、抵抗器３２５を介して電源端子３２６と接続する。また、トランジスタ３２１のドレインに次段の回路を接続する。
【００２４】
このように電界効果トランジスタを用いてフィルタ回路を構成して、ソース接地アンプ２２の出力インピーダンスをゲート接地アンプ３２の入力インピーダンスより大きくして、ソース接地アンプ２２の出力インピーダンスあるいはゲート接地アンプ３２の入力インピーダンスの少なくとも一方を、弾性表面波フィルタ１０のインピーダンスとミスマッチ状態とすることで、ＴＴＥを低下させて良好なフィルタ特性を得ることができる。また、低消費電力化や、ソース接地アンプ２２の負荷としてインダクタ３２５を用いることで、電源電圧の低電圧化も可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、本発明に係るフィルタ回路は、急峻で良好なフィルタ特性が必要とされる場合に有用であり、このフィルタ回路を用いた機器の低消費電力化や低電圧化を行う上で好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】弾性表面波フィルタを用いた回路モジュールの構成を示す図である。
【図２】フィルタ回路の構成を示す図である。
【図３】フィルタ回路の他の構成を示す図である。
【図４】弾性表面波フィルタの構成を示す図である。
【図５】従来の受信回路の構成を示す図である。
【図６】従来のフィルタ回路の構成を示す図である。
【図７】従来のフィルタ回路の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・・弾性表面波フィルタ、１１・・・圧電体基板、１２・・・入力側電極、１３・・・出力側電極、２０・・・チューナ集積回路（チューナＩＣ）、２１・・・エミッタ接地アンプ、２２・・・ソース接地アンプ、２５・・・コレクタ接地アンプ、２６・・・負帰還型エミッタ接地アンプ、３０・・・検波用集積回路（検波ＩＣ）、３１・・・ベース接地アンプ、３２・・・ゲート接地アンプ、３５・・・エミッタ接地アンプ、４０・・・チューナモジュール、５０・・・チューナ、６０・・・検波回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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