(57)【要約】  本発明は、電流・電圧変換回路を動作させる回路、好ましくは、赤外線受信器用に関する。本発明の目的は、感度又は誤動作に関して妨害作用を持つ静的オフセットが受信入力パルスの電流・電圧変換の動作中に減少する電流・電圧変換回路を提供することである。この目的のために、本発明は第２段の出力が多段変換インピーダンス段の第１段の入力にフィードバックするものを提供する。
2008544711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流・電圧変換装置、特に赤外線受信器用で、
前処理の第1の結合キャパシタンスを各々持つ２入力と、２出力と、を有する多段の変換インピーダンス段を備え、
この際、前記変換インピーダンス段の出力は、増幅調整用装置の入力と接続され、前記増幅調整用装置の出力は、前記変換インピーダンス段の増幅調整器入力と接続され、
この場合、前記変換インピーダンス段のそれぞれの出力は、コンパレータが持つ入力と接続されている装置であって、
前記多段の変換インピーダンス段の第２段の出力が第１段の入力にフィードバックされていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記多段変換インピーダンス段の出力は、後処理のコンパレータの入力に直接接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記変換インピーダンス段の出力間で、限界値の制限段の出力信号が設定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流・電圧変換装置、特に、赤外線受信器用に関するものである。本発明の関連発明は、フォトダイオードと変換インピーダンス段との間の第１の処理された結合キャパシタンスを持つ２入力及び２出力を持つ多段の変換インピーダンス段を備える。この際、前記変換インピーダンス段の出力は、増幅調整用装置の入力と接続され、前記増幅調整用装置の出力は、前記変換インピーダンス段の増幅調整器入力と接続され、これにより、前記増幅調整用装置の出力は、コンパレータが持つ入力と接続されている。
【０００２】
例えば、IrDAモジュール（赤外線データ協会）の最小化について発展及び取り分け進歩は、IC化されたIrDAチップス並びに受信器及び送信ダイオードに常に強い要求の結果である。そのため、これらの傾向は、より高い受信器性能、より小さいチップ平面及び少ない稼動電流、又は、より小さい電源電圧が必要である。
【０００３】
製造プロセスにおける製造の許容誤差によって、両方の増幅段及び変換インピーダンス抵抗器の全ての対称的な切換部分では、非対称になる。それ故、結果としては、入力電圧Ueは、Ue=０ｖから出力電圧Ue≠０ｖの入力段に発生する。静的なオフセットとして符号のある出力電圧は、チップからチップへ大きさが異なり、且つ、正又は負となり得る。
【背景技術】
【０００４】
関連の技術によれば、受信器は、変換インピーダンス増幅段として第１段が接続され、電圧増幅器として第２段が接続される２段構成であって、第１段によって静的なオフセットを生じ、後接続の第２段で増幅される。オフセットは、インパルス信号装置では、変換インピーダンス段によって後接続のコンパレータを妨害する。
【０００５】
関連技術としては、静的なオフセットの補償のために多段工程が公知である。
【０００６】
第1の方法は、静的なオフセットの測定及びチョッパー原理の連続動作における補償に関する。この工程の欠点としては、装置によっては、高電流及び所要平面並びに可能な妨害放射によって制限され、アクティブな付加接続に大きい積層コンデンサを測定及び補償するために、ブースタースイッチの発生器が、不可避である。オフセット測定の測定及び補償は、インパルス又は伝送ポーズで生じる結果、時間継続の入力信号のための工程が不適当で、例えば、どの時点で光インパルスが到達する赤外線受信器によることは公知でない。
【０００７】
第２の方法は、結合キャパシタによる静的なオフセットの分離に関する。結合キャパシタは、変換インピーダンスの出力と後接続のコンパレータの入力との間に嵌め込まれている。そして、元の正確な信号伝送のために、振幅の下端の周波数は、必要な場合、結合コンデンサが対応する大きさの寸法になっていなければならない。従って、結合コンデンサ用の所要平面需要の解決策は欠点から成る。大きな欠点は、より広い切換部品との相互作用で結合キャパシタを装置全体の伝送機能に付加した極位置の発生に関するものである。従って、IrDAプロトコル上の標準規格伝送の実現のために高範囲の措置が不可避である結果、入力パターンのインパルスの隣では装置の特定動力によって大きなインパルスは発生しなくて良い。
【０００８】
第３の方法（可能性）は、生産プロセスの間に、変換インピーダンス段の較正に関する。この較正の実施のため、チップ較正可能な追加の構成部材は、対応する接続が予定されていなければいけない。この追加の構成部材は、例えば、レーザーで水平にされ、これにより、この過程は、チップ平行より、大抵、繰り返しの較正及び測定過程から成る。従って、この解決策の欠点は、追加の構成部材による強化された所要平面及び時間集約され浪費された較正から成る。
【０００９】
この補償方法は、差動プロトコル用の値ごろのチップのためにあるのではない。これは、例えば、特殊化されたSIR（シリアル赤外線）、又はMIR（普通の赤外線）が設定され、前述した欠点が不適当であるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の課題は、受信された入力インパルスの電流・電圧変換によって、感度又は誤動作に関して妨害作用する静的なオフセットを減少させ、増幅器自身又は出力における全てのオフセット補償の構成によって、静的なオフセットが落ちてなくなる電流・電圧変換するための装置、特に、赤外線受信器用を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、電流・電圧変換装置、特に赤外線受信器用で、前処理の第1の結合キャパシタンスを各々持つ２入力と、２出力と、を有する多段の変換インピーダンス段を備え、この際、前記変換インピーダンス段の出力は、増幅調整用装置の入力と接続され、前記増幅調整用装置の出力は、前記変換インピーダンス段の増幅調整器入力と接続され、この場合、前記変換インピーダンス段のそれぞれの出力は、コンパレータが持つ入力と接続されている装置であって、前記多段の変換インピーダンス段の第２段の出力が第１段の入力にフィードバックされている。
【００１２】
関連技術の水準では多段の増幅調整についての装置の各段がフィードバック上で処理される間に、本発明に従って、増幅器の両段上で変換インピーダンス抵抗器のフィードバック手段が予め備えられている。フィードバックの構成要素は、第２段の第1の出力（「out」）と第1段の入力(「inp」)との間、及び第２段の第２の出力（「outp」）と多段の増幅器の第１段の第２の入力(「inn」)との間で、配置されている。
【００１３】
従って、電流・電圧変換は、多段の増幅器装置を持つ両段上に装備された変換インピーダンス段を構成する。
【００１４】
フィードバック技術は、達成され、これにより、多段の増幅器装置のフィードバックにおける変換インピーダンスを使用することによって増幅器全体の静的なオフセットは、変換インピーダンス段の「１」から出力に増幅率で変換される。
【００１５】
残存する静的なオフセットの大きさは、例えば、両方の差動段におけるバイポーラトランジスタの使用によって後処理するコンパレータのコンパレータ切換スレシュホールド（閾値）が、小さいので、許容範囲内に入る。
【００１６】
本発明によれば、前記多段変換インピーダンス段の出力は、後処理のコンパレータの入力に直接接続されている。
【００１７】
関連技術の水準では、変換インピーダンス段の出力結合は、結合キャパシタを介して後処理のコンパレータの入力に生じる。本発明に従った解決策によって、静的なオフセットは、大変小さいので、変換インピーダンス段の出力は、コンパレータの入力に直接接続されている。従って、一方では、結合コンデンサの不可避のチップ平面が、節約され、他方では、電流・電圧変換について装置の伝送機能における追加の極位置が回避される。
【００１８】
更に本発明の変形に前記変換インピーダンス段の出力間で、限界値の制限段の出力信号が設定される。
【００１９】
変換インピーダンス段によって後処理されるコンパレータを誤動作無く安全及びインパルス正確作用のために有利になる。従って、出力電圧及びコンパレータ出力電圧は、差動出力信号の信号振幅において、例えば、電圧値U≦４００mＶに限定される。
【発明の実施の形態】
【００２０】
本発明は、以下二つの実施例に基づき詳細に説明される。添付図面において図が示される。
【００２１】
図１は、関連技術の水準の制御装置を示す。この装置は、オンオフするフォトダイオード１にバイアス電圧生成器２を備え、フォトダイオードは第１結合キャパシタ３を介して多段の変換インピーダンス段４と接続されている。前記多段の変換インピーダンス段４の出力は、自動増幅調整器５の入力が接続されている。
【００２２】
自動増幅調整器５の出力は、段の増幅のため多段の変換インピーダンス段４の増幅調整器と接続される。前記多段の変換インピーダンス段４の出力は、更に、第２結合キャパシタ６を介してコンパレータ７の入力と接続される。コンパレータ７では、コンパレータの出力信号を選別し、ディジタル後処理段８は後で制御し、IrDA受信器の出力信号が出力RxD９に提供される。
【００２３】
図２では、本発明のIrDA受信器の電流・電圧変換装置に従った実際の図である。この図では、２段の変換インピーダンス段は、両段を介して処理される、フィードバックが図示されている。
【００２４】
本装置は、２入力端子「inp」及び「inn」を持ち、２出力端子「outn」及び「outp」、電源電圧端子「Vcc」、グラウンド電位用の接続端子、及び増幅（ゲイン）自動制御端子「VAGC」を備える。  
【００２５】
変換インピーダンス段の入力端子「inp」及び「inn」は、Q０及びQ１のトランジスタで構成され、多段の変換インピーダンス段の第1段が図示されたバイポーラ入力差動増幅器のベース接続部の各々で接続される。トランジスタQ０及びQ１のコレクタは、抵抗器Ro及びR1を介して電源電圧Vccと接続されている。トランジスタQ０及びQ１のエミッタは、電流源I0に同時接続されている。これにより、電流源I0の第２接続端子は、グラウンド電位に接続されている。
【００２６】
大信号増幅度の向上のための第1段は、トランジスタQ０とQ１とのコレクタ間にあり、ダイオードとして接続されたトランジスタQ５とQ６が配され、差動信号の切換が実現される。これら切換は、例えば、赤外線送器が光パルスを直接近隣の受信ダイオードへ送信し受信ダイオードでより大きなフォト電流が生成される。
【００２７】
トランジスタQ０とQ１とのコレクタに接続された第１段のバイポーラ入力差動増幅器の出力は、後段のトランジスタQ３とQ４とのベース接続部と接続されており、変換インピーダンス段として使用された多段の増幅器装置の第２段の制御された差動増幅器が、接続される。
【００２８】
トランジスタQ３とQ４とのコレクタは、抵抗器R３及びR２を介して電源電圧Vccと接続されている。トランジスタQ３とQ４とのエミッタは、電流源I1と同時接続されている。これにより、電流源I１の第２接続端子は、グラウンド電位端子と接続されている。
【００２９】
前記第２段の増幅調整は、第２段の調整可能なフィードバック抵抗としてのｎディプレッショントランジスタI２及びI３に生じる。
【００３０】
ｎディプレッショントランジスタI２及びI３のゲート接続部は、トランジスタインピーダンス段の増幅自動ゲイン制御端子「VAGC」と接続されており、この装置の他に生じた増幅調整器電圧が印加されている。トランジスタI２のドレイン接続部は、トランジスタQ３のコレクタと、ソース接続部がQ３のベースと、バルク接続部がグラウンド電位端子と接続される。トランジスタI３のドレイン接続部は、トランジスタQ４のコレクタと、ソース接続部がQ４のベースと、バルク接続部がグラウンド電位端子と接続される。
【００３１】
「VAGC」信号によって、「高オーム」と「低オーム」と端子の間で、調整可能なフィードバックに関連して、調整される。ここで、「高オーム」は、調整された差動増幅器のほとんど無フィードバックで、第２段の入力電圧の最大増幅度に対応するものを生じる。ここで、「低オーム」は、調整された差動増幅器の内部の最大フィードバックで、段の直列増幅度の減少を生じる。これら増幅度調整は、トランジスタQ３及びQ４が飽和領域にないという第１段の内部の出力抵抗器の下降利得を生じる。
【００３２】
変換インピーダンス段の出力「outp」及び「outn」は、トランジスタQ3及びQ4のコレクタに接続されている。本発明によれば、入力「inp」のフィードバックの構成部材C２及びR5を介しての出力「outn」及び入力「inn」のフィードバックの構成部材C３及びR４を介しての出力「outn」が制御され、両段を介してフィードバックを生じる。
【００３３】
これら動作が成される間は、変換インピーダンス段の静的なオフセットは、１から段の入力に増幅率が単に変換される。
【００３４】
本発明の変換インピーダンス段の出力「outn」及び「outp」は、利得の可能性を生じるので、第２の結合キャパシタンス６が無く、後処理のコンパレータの入力に接続され、従って、容量的なオフセット分離によって生じる付加的な極位置を回避する。
【００３５】
電流・電圧変換の目的のために変換インピーダンスのフィードバック構成部材の出力は、合目的に、線形的に積分変換の容量構成部材で生じ、決定された多段の増幅器の臨界相にまで、同一の技術と共に段の出力に対して、安定した移相が実現される。加えて、積分変換のインピーダンス抵抗器R４及びR５の間で補償が更に必要で、特に、制御される高域フィルタキャパシタC２及びC３のフィードバックのフィードバック手段で低域パスフィルタを生じさせる原因となる。
【００３６】
変換インピーダンス段の出力「outn」及び「outp」に差動増幅電圧を大きくすることを考察すると、図２で図示されているように、構成部材M0、M１、R６、及びR７の出力間に出力信号の制限制御装置が配置されている。差動増幅電圧は、大きさがほとんど４００ｍV同一に制限される。
【００３７】
図３には、第２の実施例が図示されている。この例では、第１の実施例に基づいて説明する変換インピーダンス段が配されている。IrDAプロトコルSIR及びMIRの間の切換制御を実現するために変換インピーダンス段は、モード入力を有する。
【００３８】
電流源I０及びI1の制御技術を実現する結果生じるのは、電源電圧から抵抗器R８、R９が接続され、グラウンド電位に対する列の電流源を実現する構成部材のトランジスタQ７及び入力トランジスタM３は、制御される。電流源I０は、MOSFETトランジスタM４を介して、電流源I１は、MOSFETトランジスタM５を介して実現される。これにより、抵抗器R８をMOSFETトランジスタM2のドレインソース間に平行接続する。MOSFETトランジスタM2のゲート接続部は、装置のモード入力と接続される。従って、抵抗器R８は、制御してモード入力に使用するIrＤＡプロトコル（SIR又はMIR）を制御して、M２を直列に非導通動作することによって作用するか又は、M２を制御して動作させないことによって、電流源における電流をこうして変化させる。
【００３９】
コレクタ抵抗器R０、R１、R３、及びR２は、第２の実施例では、部分抵抗器２つを連結した各々を並列に接続している。これにより、R０、R１、R３、及びR２の部分抵抗器は、MOSトランジスタM６、M７、M８、及びM９によって夫々橋絡（短絡）されている。MOSトランジスタM６、M７、M８、及びM９のゲート接続部は、モード入力と接続される。従って、結果としてコレクタ抵抗器の抵抗値は、使用するIrDAプロトコル（SIR又はMIR）によって変化する。
【００４０】
本発明のフィードバックに作用する構成部材は、モード信号によってその都度IrDAプロトコルに適合するように制御される。その目的に対してキャパシタC２が図２では直列に図示され、C２の部分キャパシタ及びモード信号によって制御されるMOSFETトランジスタM１３から構成され、並列接続される。従って、MOSFETトランジスタM１３を遮断動作することによって、フィードバックの作用するキャパシタは、平行接続された部分キャパシタに電流が流れる。図２によれば、抵抗器R５を含むフィードバックの第２の構成部材は、２つの部分抵抗器の直列接続によって構成され、これにより、部分抵抗器は、MOSFETトランジスタM11のドレインソース間に平行に接続されモード信号により動作又は非動作するように制御される。
【００４１】
これら切換可能性は、第２のフィードバックも等価に構成される。これにより、MOSFET  M１２は、C３の部分キャパシタと直列に、MOSFET  M１０は、R４の部分抵抗器と並列に、接続されている。
【００４２】
出力「outn」と「outp」との間には、構成部材M０、M１、R６、及びR７から成る出力信号の制限切換部が配置されている。  
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】関連技術のIrDA受信器の概略図
【図２】本発明の第1の実施例の変換インピーダンス段
【図３】本発明の第２の実施例のIrDAプロトコルSIR及びMIR用の変換インピーダンス段
【符号の説明】
【００４４】
１          フォトダイオード
２          前方の電圧生成器
３          第１結合キャパシタ
４          多段の増幅装置を実施させる多段の変換インピーダンス段
５          自動増幅調整器（増幅調整用装置）
６          第２結合キャパシタ
７          コンパレータ
８          ディジタル後処理段
９          出力RxD
Ｍａｓｓｅ  グラウンドアース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2008544711.tif 000007
2008544711.tif 000008
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