(57)【要約】ゲインを増加させた改善型データ受信器は、Ｖ／Ｉ変換器および増幅器ステージを有することにより、また、その変換器と増幅器ステージとの間にパッシブフィルタを配置することによって、回路内で達成される。このフィルタの特性に依存し、信号の或る部分の増幅は、その他の部分よりも大きく達成され得る。
2005500710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の周波数転送特性を有する半導体装置であって、
第１の入力信号および第２の入力信号を受信し、フィルタリングされた信号を供給するフィルタと、
前記第１の入力信号をなす電流を受ける第１のポートと、
フィルタリングされた信号を受信するために前記フィルタへ電気的に結合された第１のインバータと、
入力端子、および、この入力端子に電気的に結合された出力端子を有し、前記フィルタに電気的に結合されて前記第２の入力信号をそれに供給する第２のインバータとを備えた半導体装置。
【請求項２】
前記電流を供給するために前記ポートへ電気的に結合されたＶ／Ｉ変換器をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記フィルタはパッシブフィルタであることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
ゲイン改善のためのデータ受信器の部分を形成することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記インバータは、入力が互いに接続されたＮＡＮＤゲートを含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記インバータは、入力が互いに接続されたＮＯＲゲートを含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記フィルタはロウパスフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記フィルタはハイパスフィルタであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
【請求項９】
Ｖ／Ｉ変換器と、
第1のインバータと、
前記Ｖ／Ｉ変換器の出力と前記第1のインバータの入力との間の電気的接続部と、
互いに接続された入力端子および出力端子を有する第２のインバータと、
前記電気的接続部から前記第２のインバータへの第1の接続部と、
前記第１の接続部から離間し、前記第２のインバータへの第２の接続部と、
前記第１の接続部における第１の抵抗、前記第２の接続部における第２の抵抗、さらに、前記第１の接続部と前記第２の接続部との間の前記電気的接続部におけるキャパシタを含み、前記Ｖ／Ｉ変換器と前記第１のインバータとの間にあるパッシブフィルタとを備えた半導体装置。
【請求項１０】
Ｖ／Ｉ変換器とインバータとの間に位置付けられたパッシブフィルタを備えたデータ受信器のゲインを改善する方法であって、
互いに結合された入力および出力導体を有する第２のインバータが前記回路転送機能を安定させるために用いられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲイン改善に関し、特に、高速データ受信用のデータ受信回路の改善に関する。
【背景技術および発明の要旨】
【０００２】
増幅は、レール−レール（rail-to-rail）ロジック信号へ入来した可変の（小さい）振幅の信号を増幅するために用いられる。しかしながら、信号強度の変化が、信号経路におけるロスによって生じる。その結果、増幅された信号は強度において変化し得る。
【０００３】
上述の通り、様々な理由により、入力信号の強度は変化し、よって、増幅された信号の強度も変化し得る。多くの用途では、４００Ｍｂｉｔ／Ｓ（２．５ｎｓビットセル時間）における典型的な入力信号は、２００ｍＶの振幅を有し、時折１１０.ｍＶよりも小さなパルスを含む。理想的には、受信器は、常に、入力信号の振幅に関係なく、一定の遅延を有しながら出力信号をフル（full swing）に生成する。Ｖ／Ｉ変換器と反転増幅器ステージとの間にパッシブフィルタを配置することによって、そのフィルタの特性に依存して、信号内のある周波数を他の周波数よりも大きく増幅することが可能となる。これにより、信号経路において、より早く損失を補償することが可能となる。従って、データ受信のゲインを改善した装置は、Ｖ／Ｉ変換器、増幅器、および、このＶ／Ｉ変換器と増幅器との間に配置されたパッシブフィルタを備えている。
【発明を実施するための実施形態】
【０００４】
図１の回路内において、第１のステージで、トランスコンダクタンス増幅器（Ｖ／Ｉ変換器）が入力電圧Ｖｉｎを電流Ｉ１へ変換し、これは電流源３０によって表される。インバータinv２、１４の出力インピーダンスは、Ｉ１を電圧Ｖ２へ再び変換し、増幅ステージインバータinv１、１０を駆動する。インバータinv１、１０は、ＰＭＯＳおよびＮＭＯＳトランジスタを含むＣＭＯＳインバータである。インバータinv１およびinv２の回路は、図２に図示されている。
【０００５】
インバータinv２、１４は、インバータinv１、１０と正に同一であり、互いに接続された入力および出力端子を備えている。これのフィードバックのために、インバータinv２、１４は、ＰＭＯＳおよびＮＭＯＳトランジスタから構成されるトランスコンダクタによって決定されるインピーダンスを有するＤＣ電圧源として作用する。インバータinv２、１４はインバータinv１、１０に適合しているので、インバータinv２、１４のＤＣ出力レベルは、インバータinv１、１０の最適な動作点、即ち、インバータinv１、１０が最大ゲインを有する動作点である。この構成は、数百ＭＨｚまでの非常に高い周波数で増幅可能とする。また、この構成は、多くの既存の装置に使用される。
【０００６】
増幅器ステージのＶ／Ｉ変換器とinv１との間にパッシブフィルタを配置することによって、このフィルタの特性に依存して、信号のうち或る周波数を他の周波数よりも増幅または減衰させることが可能となる。これにより、信号経路におけるロスをより早く補償することが可能となり、あるいは、周波数転送特性の他の修正を加えることが可能となる。
【０００７】
図３に示されている特定の実施形態において、ハイパスフィルタは、データ信号の遷移を促進させるために選択される。図３において、図２と共通の構成要素には、同じ参照番号が付されている。このフィルタは、キャパシタ２０および抵抗２２および２４を備えている。
【０００８】
受動部品にハイパスフィルタを配備することは、チャネル転送特性に適合させるために、フィルタの極（ポール）および零（ゼロ）の最適な位置付けを可能とし、非常にフレキシブルな解決策をもたらす。
【０００９】
フィルタは、ＩＣプロセスにおいて形成可能な部品で任意に製造される。或る周波数（例えば、１００ＭＨｚ）を超えるファクタ２（６ｄＢ）のゲイン改善は、容易に達成され得る。
【００１０】
図４は、公知の概略的な形態を示し、図５は、本発明に従った新しい回路を示す。両方ともに、入力信号で表されている電流源３０を有する。これらの電流源３０、Ｊ−ＸおよびＪ−Ｙは、同一の信号を生成している。
【００１１】
パルス応答は、図６にプロットされている。入力信号のレベルが小さいときには、図６Ａに示すように、出力信号の振幅は相当に増加する（増加された信号は破線で示されている）。インバータ増幅器の非線形特性のために、図６Ｂおよび図６Ｃに示すように、比較的大きな振幅の信号に対しては、相対的な増加が比較的小さくなる。これは、フィルタが小さな入力信号に対して作用していることが観測されていることを意味するため、望ましい。
【００１２】
周波数帯域において、図７は、１００ＭＨｚを超える信号周波数（この特定のフィルタに対しては＞１ＧＨｚまで）において６ｄＢを超えるゲイン増加を示している。
【００１３】
上述の実施形態において、ハイパスフィルタが示されているが、デエンファシス（de-emphasis）およびノイズ低減のために用いられるロウパスフィルタを用いてもよい。
【００１４】
他の多くの実施形態が本発明の範囲を逸脱することなく想到され得るであろう。例えば、ＮＡＮＤゲートがインバータの代わりに使用され得る。さらに、異なるタイプのフィルタが本発明に用いることができる。パッシブフィルタは、設計の簡単化および適切化のために好適な実施形態として選択されているにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】既存の回路を示す図。
【図２】図１内のインバータの回路図。
【図３】本発明を具体化した回路図。
【図４】既存の概略的な形態を示す図。
【図５】本発明を実施化した回路の概略的な形態を示す図。
【図６】パルス応答のプロット図。
【図７】ゲインの上昇を示す図。
【図１】
2005500710.tif 000003
【図２】
2005500710.tif 000004
【図３】
2005500710.tif 000005
【図４】
2005500710.tif 000006
【図７】
2005500710.tif 000007
【国際公開パンフレット】
2005500710.tif 000008
2005500710.tif 000009
2005500710.tif 000010
2005500710.tif 000011
2005500710.tif 000012
2005500710.tif 000013
2005500710.tif 000014
2005500710.tif 000015
2005500710.tif 000016
2005500710.tif 000017
2005500710.tif 000018
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005500710.tif 000019
【国際調査報告】
2005500710.tif 000020
2005500710.tif 000021
2005500710.tif 000022