(57)【要約】【課題】  高速差動増幅器において低周波の誤差を連続的に消去する技術を提供する。【解決手段】  信号処理モジュール１８は、受信信号における低周波誤差の一部又は全部を消去しつつ、受信信号に対する高利得な増幅を提供する。信号処理モジュール１８は、多段増幅系３０Ａ〜３０Ｅと、低周波誤差を消去するためのフィードバックループ（３２，３０Ｆ）を含んでいる。【選択図】  図２
2004242319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を有し、該信号入力で入力信号を受け、該入力信号を増幅し、該増幅された信号を該信号出力で供給可能であって、直列に接続される複数のチャネル増幅器と、
該複数のチャネル増幅器のうちの１つからの出力信号を受け、ろ波された出力を誤差増幅器に供給するために接続され、該ろ波された出力を生成するために該出力信号の高周波成分を抑圧可能な低域通過フィルタと、
２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を有し、該信号入力で該低域通過フィルタからの該ろ波された出力を受け、該直列接続される複数のチャネル増幅器へのフィードバックとして該信号出力から誤差を消去する信号を供給するために接続される誤差増幅器と、
を備える信号処理モジュール。
【請求項２】
それぞれが該直列接続される複数のチャネル増幅器のうちの１つのバイアス電圧入力に接続され、該直列接続される複数のチャネル増幅器のそれぞれの電源電圧入力に供給される電源電圧の半分の電位よりも高い電位に該複数のチャネル増幅器のそれぞれをバイアス可能な複数のバイアス素子をさらに備える、
請求項１記載の信号処理モジュール。
【請求項３】
該直列接続される複数のチャネル増幅器の第一の増幅段での受信された信号の入力信号強度は、百ミリボルト未満であり、該受信信号で伝送された情報のデータレートは、毎秒１ギガビットよりも高い、
請求項１記載の信号処理モジュール。
【請求項４】
該信号処理モジュールは、１つの集積回路に実現され、該複数のチャネル増幅器のそれぞれは、複数のトランジスタ、複数のトランジスタ及び抵抗素子からなるフィルタ、並びに複数のトランジスタからなる誤差増幅器を有する、
請求項１記載の信号処理モジュール。
【請求項５】
該信号処理モジュールは、ＸＡＵＩ通信規格に従い動作し、少なくとも長さ１０メートルの伝送媒体にわたり通信することができる、
請求項１記載の信号処理モジュール。
【請求項６】
該直列接続される複数のチャネル増幅器は、少なくとも５つの増幅段を含み、該誤差増幅器は、該直列接続における第一の増幅段と第二の増幅段の間に該誤差消去信号を供給するために接続される、
請求項１記載の信号処理モジュール。
【請求項７】
複数の増幅段を有する一連のチャネル増幅器のうちの第一の増幅段で信号を受信するステップと、
該受信された信号を該一連のチャネル増幅器のそれぞれの増幅段で増幅し、該一連のチャネル増幅器の最後の増幅段からの出力として、増幅された信号を生成するステップと、
該増幅された信号をタップに接続して、タップ接続された信号を得るステップと、
該タップ接続された信号をろ波して、誤差訂正信号を抽出するステップと、
該複数の増幅段のうちの選択された増幅段で、誤差消去信号をフィードバックとして供給するステップと、
該誤差消去信号を該受信された信号と該選択された増幅段で結合するステップと、
該増幅された信号を出力として供給するステップと、
を備える信号を増幅するための方法。
【請求項８】
該一連のチャネル増幅器のそれぞれに電源電圧を供給するステップと、
該一連のチャネル増幅器のそれぞれにバイアス電圧を供給して、該一連のチャネル増幅器のそれぞれを該電源電圧の半分の電位よりも高い電位にバイアスするステップをさらに備える、
請求項７記載の方法。
【請求項９】
該一連のチャネル増幅器の第一の増幅段での該受信された信号の入力信号の強度は、百ミリボルト未満であり、該受信信号で伝送された情報のデータレートは毎秒１ギガビットよりも高い、
請求項７記載の方法。
【請求項１０】
該誤差訂正信号をフィードバックとして供給する前に、該誤差訂正信号を増幅するステップをさらに備える、
請求項７記載の方法。
【請求項１１】
該受信された信号は、ＸＡＵＩ通信規格に従い伝送される、
請求項７記載の方法。
【請求項１２】
該一連のチャネル増幅器における少なくとも５つの増幅段を使用して、該受信された信号を増幅するステップと、
該一連のチャネル増幅器における第一の増幅段と第二の増幅段の間に該誤差消去信号を供給するステップをさらに備える、
請求項７記載の方法。
【請求項１３】
それぞれが複数のトランジスタから構成され、２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を有し、該信号入力で入力信号を受け、該入力信号を増幅し、該増幅された信号を該信号出力で供給可能であって、直列に接続される複数のチャネル増幅器と、
複数のトランジスタ及び複数の拡散抵抗から構成され、該複数のチャネル増幅器のうちの１つからの出力信号を受けて、ろ波された信号を誤差増幅器に供給するために接続され、該出力信号の高周波成分を抑圧して該ろ波された出力を生成可能な低域通過フィルタと、
複数のトランジスタから構成され、２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を有し、該信号入力で該低域通過フィルタからの該ろ波された出力を受けて、該直列接続される複数のチャネル増幅器へのフィードバックとして該信号出力から誤差消去信号を供給するために接続される誤差増幅器と、
を備える集積回路。
【請求項１４】
それぞれが前記複数のチャネル増幅器のうちの１つのバイアス電圧入力に接続され、該複数のチャネル増幅器のそれぞれの該電源電圧入力で供給される電源電圧の半分の電位よりも高い電位に該複数のチャネル増幅器のそれぞれをバイアス可能な複数のバイアストランジスタをさらに備える、
請求項１３記載の集積回路。
【請求項１５】
該直列接続されるチャネル増幅器の第一の増幅段での該受信された信号の入力信号の強度は、百ミリボルト未満であり、該受信信号で伝送された情報のデータレートは、毎秒１ギガビットよりも高い、
請求項１３記載の集積回路。
【請求項１６】
該受信信号の入力信号の強度は、２０ミリボルト未満である、
請求項１５記載の集積回路。
【請求項１７】
信号処理モジュールは、１つの集積回路に実現され、該複数のチャネル増幅器のそれぞれは、複数のトランジスタ、複数のトランジスタ及び抵抗素子からなるフィルタ、並びに複数のトランジスタからなる誤差増幅器を備える、
請求項１３記載の集積回路。
【請求項１８】
ＸＡＵＩ規格に従い動作可能であり、少なくとも長さ１０メートルの伝送媒体にわたり送信機に接続可能である、
請求項１３記載の集積回路。
【請求項１９】
該直列接続される複数のチャネル増幅器は、少なくとも５つの増幅段を含み、該誤差増幅器は、該直列接続における第一の増幅段と第二の増幅段の間に該誤差消去信号を供給するために接続される、
請求項１３記載の集積回路。
【請求項２０】
１つの集積回路に実現される信号処理モジュールであって、
百ミリボルト未満の入力信号の強度と、毎秒１ギガビットよりも高い受信データ信号で伝送される情報のデータレートとを有するデータ信号を受信可能な信号処理入力と、
それぞれが２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を有し、該信号入力で入力信号を受信し、該入力信号を増幅し、該増幅された信号を該信号出力で供給可能であって、該信号処理入力からの該データ信号を受信するために接続された複数のチャネル増幅器のうちの第一の増幅器の信号入力と直列に接続される複数のチャネル増幅器と、該直列接続される複数のチャネル増幅器は、該受信されたデータ信号について１０デシベルの増幅を提供可能であり、
それぞれが該複数のチャネル増幅器のうちの１つの該バイアス電圧入力に接続され、該複数のチャネル増幅器のそれぞれの該電源電圧入力で供給される電源電圧の半分の電位よりも高い電位に該複数のチャネル増幅器のそれぞれをバイアス可能な複数のバイアス素子と、
該複数のチャネル増幅器のうちの１つからの出力信号を受け、ろ波された出力を誤差増幅器に供給するために接続され、該出力信号の高周波成分を抑圧して該ろ波された出力を生成可能な低域通過フィルタと、
２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を有し、該信号入力で該低域通過フィルタからの該ろ波された出力を受け、該直列接続される複数のチャネル増幅器へのフィードバックとして誤差消去信号を該信号出力から供給するために接続される誤差増幅器と、
を備える信号処理モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的な高速通信に関し、より詳細には、高速差動増幅器における低周波誤差の連続的な消去に関する。
【背景技術】
【０００２】
技術の進歩によって、益々増えつつある大容量通信の必要性が注目されている。これらの容量を提供するために、設計者は、いっそう高い周波数での伝送の実現に向けて努力している。しかし、周波数が増加するにつれて、より高度で正確な信号検出能力が装置には要求される。さらに、通信装置間での距離が長くなると、受信装置では、減衰による低レベル信号及び送信信号において増加される歪みが考慮されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明によれば、高速差動増幅器において低周波の誤差を連続的に消去するための技術が提供される。特定の実施の形態によれば、これらの技術により、高周波かつ低レベルの信号の処理において低い周波数での誤差を除去することができる。
【０００４】
特定の実施の形態によれば、信号処理モジュールは、複数のチャネル増幅器、低域通過フィルタ及び誤差増幅器を含んでいる。それぞれのチャネル増幅器は、２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を含んでいる。複数のチャネル増幅器は、一連の増幅段を形成しており、それぞれのチャネル増幅器は、信号入力で入力信号を受信し、該入力信号を増幅し、該増幅された信号を信号出力で供給することにより動作する。低域通過フィルタは、チャネル増幅器のうちの１つからの出力信号を受け、ろ波された出力を誤差増幅器に供給する。動作の間、低域通過フィルタは、該出力信号の高周波成分を抑圧して、該ろ波された出力を生成する。誤差増幅器は、２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を含んでいる。誤差増幅器は、低域通過フィルタからのろ波された出力を受け、一連のチャネル増幅器へのフィードバックとして、信号出力から誤差消去信号を供給する。
【０００５】
本発明の実施の形態は、各種の技術的な効果を提供する。これらの技術は、直流電流（ＤＣ）オフセットのような低周波の誤差を受信された信号から除去し、また、装置に固有な不整合による増幅段でのＤＣオフセットを除去する助けとなる。特定の実施の形態は、低い信号強度で受信された非常に高速な信号の処理を可能にするものである。
【０００６】
さらに、これらの技術は、通信装置間での可能な距離を長くしつつ、各種通信規格に従う動作を可能にする。たとえば、特定の実施の形態は、ＸＡＵＩ規格に従う動作を可能としており、装置間の距離をセンチメートルよりはむしろメートルで測定することができる。
【０００７】
さらに、様々な実施の形態は、シングルチップソリューションを利用して、連続的な低周波の誤差を消去する高速処理の差動増幅器を実現する。たとえば、特定の実施の形態は、１つの相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）素子を使用して実現される。
【０００８】
本発明に関する他の技術的な効果は、以下の図面、発明の実施の形態及び特許請求の範囲から当業者であれば容易に理解されるであろう。さらに、特別の効果が先に列挙されたが、様々な実施の形態は、該列挙された効果の全て又は一部を含んでいる場合があり、或いは該効果を含まない場合もある。本発明及びその効果のさらに完全な理解のために、添付図面とともに、以下の発明の実施の形態が参照される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、全般的に参照符号１０で示される通信システムを例示しており、この通信システム１０は、ケーブル１６を利用して受信機１４に接続される送信機１２を含んでいる。受信機１４では、ケーブル１６から到来する信号は、信号処理モジュール１８により処理され、この信号処理モジュール１８は、増幅モジュール２０と誤差消去モジュール２２を含んでいる。一般に、送信機１２と受信機１４は、ケーブル１６にわたり高速通信を提供する。受信機１４では、モジュール１８は、受信信号に対する開始処理を提供する。特に、モジュール１８は、低周波誤差の消去を実行して信号から誤差を除去しつつ、受信信号を増幅する。
【００１０】
送信機１２は、高周波の通信信号を生成して送信するための、制御ロジックを含んだ通信機器を表している。システム１０は、任意の適切な装置と共に動作するか、或いは該装置内に組み込まれて動作する送信機１２を意図している。たとえば、送信機１２は、計算装置、ネットワークコンポーネント、又は他の適切な機器向けの伝送機能を実現する場合がある。同様に、受信機１４は、高周波信号を受信して処理するための、制御ロジックを含んだ任意の適切な通信機器を表している。送信機１２のように、受信機１４は、任意の適切な装置と共に動作するか、或いは該装置内に組み込まれて動作する。送信機１２と受信機１４は、連動して、ケーブル１６を通した高速通信を可能にする。
【００１１】
上述したように、システム１０は、任意の適切な装置を相互に接続する送信機１２と受信機１４を意図している。たとえば、複数の送信機１２と受信機１４が利用されて、オフィスネットワーク及び／又は適切な通信アプリケーション向けの（INFINIBANDネットワークのような）分散された計算機環境のハードウェア間の通信が実現される場合がある。特定の実施の形態では、送信機１２と受信機１４は、ＸＡＵＩ通信規格に従い動作し、高速なイーサネット（登録商標）通信を可能にする。したがって、これらのハードウェアは、毎秒あたりマルチギガビットでの伝送を潜在的にサポートする。
【００１２】
モジュール１８を利用して、受信機１４は、低レベルの高周波信号を潜在的に処理することができる。一般の受信機は、低レベル信号（low-level  signal）と直面したときに障害となるが、モジュール１８を利用することで、受信機１４は、たとえば、百ミリボルト未満の電圧差を有するこれらの低レベル信号を処理することができる。特定の実施の形態によれば、受信機１４は、２ミリボルトと８ミリボルトの間の電圧差或いはそれよりも低い電圧差を有する受信信号を処理することができる。この処理感度により、送信機１２から受信機１４への比較的長距離の信号伝送が可能となる。したがって、たとえば、ケーブル１６は、５０メートルの長さにわたる場合があり、ＸＡＵＩ準拠の通信がなおサポートされる。しかし、特定の性能の特性及び例が使用されて、これらの技術の有効性が例示される一方で、システム１０は、任意の適切な通信シナリオに従いモジュール１８内で実現される技術を利用することを意図している。
【００１３】
図２は、信号処理モジュール１８向けの典型的な機能要素を例示するブロック図であり、この信号処理モジュール１８は、複数の増幅器３０及びフィルタ３２を含んでいる。例示される実施の形態では、一連の増幅器３０は、増幅器３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ及び３０Ｅにより形成されており、入力３４で受信された信号を増幅して、増幅されたバージョンの入力信号を出力で供給する。フィルタ３２は、この増幅器系の出力から低周波のオフセットを抽出して、このオフセットを誤差増幅器３０Ｆに供給する。誤差増幅器３０Ｆは、受信信号における低周波の誤差を消去するために、この増幅されたオフセットを増幅器系に供給する。したがって、一般に、モジュール１８内の構成要素の配置により受信信号が増幅され、フィードバックループを使用して低周波誤差が連続的に消去される。
【００１４】
増幅器３０及びフィルタ３２を含めてモジュール１８内で例示される構成要素は、特定の機能を提供するために機器構成される適切な回路構造及び／又はロジックエレメントの構造をそれぞれ表している。たとえば、それぞれの増幅器３０は、差動増幅を提供するために配置される複数のトランジスタ素子の特定の構成を含んでいる。多数の増幅器３０を直列に接続することにより、モジュール１８は、低レベルの受信信号に対する多段増幅系を供給することができる。
【００１５】
増幅器３０のそれぞれは、信号を増幅するための回路要素を表している。例示される実施の形態では、増幅器３０は、２つの信号入力、２つの信号出力、電源電圧入力及びバイアス電圧入力を含んでいる。増幅器３０は、２つの信号入力の間の電位差を増幅し、該増幅された値を２つの信号出力の間の電位差として供給する。増幅器３０は、この電位差を電源電圧及びバイアス電圧により決定される範囲で供給する。例示される実施の形態では、共通の電源電圧（Ｖs）及びバイアス電圧（Ｖb）は、増幅器３０のそれぞれに供給される。特定の実施の形態によれば、モジュール１８は、増幅器３０からの出力を電源電圧の半分よりも高い電圧にバイアスするために調節されるバイアス電圧を使用している。このタイプのバイアス条件が与えられたとすると、全ての出力は、電源電圧の半分よりも高くなる。このタイプのバイアス条件により、検出されたオフセットを誤差増幅器３０Ｆに直接供給することができる。さらに、このバイアス条件により、モジュール１８は、電圧シフトを要求することなしに、オフセットをフィードバックすることができる。
【００１６】
フィルタ３２は、入力信号を受け、該入力信号から低周波誤差であるオフセットを抽出して、該抽出されたオフセットを出力として供給する。特定の実施の形態によれば、フィルタ３２は、高周波信号が抑圧されて低周波信号が通過される、低域通過フィルタとしての役割を果たす。たとえば、トランジスタと抵抗素子とからなる特定の構成を利用して、フィルタ３２は、ＲＣフィルタとして作用することができ、受信された信号から低周波の誤差を抽出する。先に説明されたように、受信機１４は、高周波のデータ信号を受信することが期待される。したがって、これら受信された信号では、高周波成分がデータとして扱われ、低周波成分は誤差として扱われる。したがって、低域通過フィルタとしてのフィルタ３２を使用することにより、モジュール１８は、高周波のデータ成分を抑圧しつつ、該増幅された信号から誤差を抽出することができる。
【００１７】
動作の間、モジュール１８は、入力３４で入力信号を受信する。増幅器３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ及び３０Ｅにより形成される信号増幅系は、該受信信号を増幅し、該増幅された信号を出力３６で供給する。先に説明されたように、該受信された信号は、ＤＣオフセットのような歪みを含んでいる場合がある。このＤＣオフセットは、比較的に一定かつ低周波の歪みであり、受信された信号の値をシフトしてしまう。たとえば、２ミリボルトのＤＣオフセットは、全ての受信された値を２ミリボルトだけシフトしてしまう。十分に大きな誤差が与えられると、受信された信号は、信号値の適切な検出を妨げるに十分なだけシフトされる場合がある。したがって、一連の増幅器３０により提供される増幅に加えて、モジュール１８は、フィルタ３２と誤差増幅器３０Ｆを利用して誤差を消去することを試みる。
【００１８】
先に説明されたように、フィルタ３２は、出力３６で供給される信号の高周波成分を除去して、低周波成分を抽出する。低周波成分を抽出することにより、フィルタ３２は、該増幅された信号から低周波の誤差を分離する。したがって、このフィルタ処理の結果、実質的に全ての受信された高周波の信号成分が除去される。誤差増幅器３０Ｆは、フィルタ３２からのオフセットを増幅して、該増幅されたオフセットを一連の増幅器３０に誤差消去信号として供給する。例示される実施の形態では、誤差増幅器３０Ｆは、該誤差消去信号を一連の増幅器３０のうちの第二の増幅器の入力で供給する。しかし、モジュール１８では、誤差増幅器３０Ｆが一連の増幅器３０内の任意の接続ポイントで該誤差消去信号を供給することが意図されている。この誤差消去信号が導入される接続ポイントは、誤差増幅器３０Ｆ内で要求される増幅量に影響を及ぼす場合がある。たとえば、誤差増幅器３０Ｆが、第二の増幅段にある増幅器とは対照的に、一連の増幅器３０の第四の増幅段にある増幅器に該誤差消去信号を供給する場合、誤差消去信号は、より高い増幅を要求する場合がある。したがって、誤差増幅器３０Ｆにより供給される増幅量は、この増幅を提供するために使用される増幅素子の数を含めて、誤差消去信号が一連の増幅器３０の導入される接続ポイントに依存する場合がある。
【００１９】
誤差増幅器３０Ｆが一連の増幅器３０に誤差消去信号を導入するとき、この誤差消去信号は、ＤＣオフセットのような、受信信号における誤差と反対に作用する。たとえば、受信された信号が増幅器３０Ａの出力で５ミリボルトのＤＣオフセットを含んでいる場合、誤差増幅器３０Ｆは、該受信信号におけるＤＣオフセットを相殺するために作用する負の５ミリボルトの信号をこの位置に供給する。
【００２０】
特定の実施の形態によれば、モジュール１８は、シングルチップで組み込まれる素子を利用して実現される場合がある。たとえば、増幅器３０とフィルタ３２は、金属酸化膜半導体チップの素子を利用して実現される場合がある。これにより、モジュール１８の機能は、データレートの高い信号を受信して処理するチップの一部として実現することができる。さらに、当業者であれば、低周波誤差の消去を伴う高利得の増幅を実現するためにモジュール１８で使用される素子数が比較的少ないことは、モジュール１８の設計、実装及び通信機器への一体化において重要な効果を提供する。
【００２１】
例示される実施の形態及び先の記述が特定の素子を含んだモジュール１８に関する特定の実施の形態に焦点を当てているが、システム１０は、モジュール１８が多段増幅系と誤差消去のためのフィードバックループとを提供する任意の適当な組み合わせ及び配置を有することを意図している。たとえば、５つの増幅段からなる増幅系を含むものとして例示されているが、モジュール１８は、直列に接続された任意の数の増幅器３０を含み、受信された信号の増幅を提供するものである。さらに、フィルタ３２及び誤差増幅器３０Ｆにより例示されているが、この誤差を消去するフィードバックループは、受信された信号から誤差を分離して、及び／又は該誤差を増幅するための任意の数の要素を含んでいてもよい。さらに、先に説明されたように、この誤差消去ループは、任意の位置で受信信号をサンプルして、一連の増幅器３０内の他の接続ポイントで誤差消去信号を導入する場合がある。
【００２２】
図３は、参照符号５０で示される、モジュール１８を実現するための典型的なレイアウトを例示する回路図である。例示される実施の形態では、レイアウト５０は、相補的金属酸化膜半導体チップの技術を採用してモジュール１８を実現するための要素を含んでいる。モジュール１８の機能を実現するために、レイアウト５０は、複数の増幅器５２Ａ〜５２Ｆとフィルタ５４を含んでいる。さらに、レイアウト５０は、複数のバイアストランジスタ５６を含んでいる。このバイアストランジスタ５６は、増幅器５２Ａ〜５２Ｆのそれぞれと対応しており、これら増幅器５２に対するバイアスを供給する。動作の間、これらの要素は、受信信号に対する多段増幅と、フィードバックループを利用した低周波誤差の消去を提供する。
【００２３】
先に例示された実施の形態に関して、レイアウト５０は、増幅器５２Ａ，５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ及び５２Ｅにより実現される多段増幅を含んでいる。それぞれの増幅器５２は、トランジスタの特定の配置を利用して差動増幅器としての役割を果たす。フィルタ５４は、低域通過フィルタを提供するために配置されるトランジスタと抵抗素子との特定の組み合わせを含んでいる。特定の実施の形態によれば、フィルタ５４は、拡散抵抗（diffusion  resistor）のような、１つのチップに実現可能な集積された抵抗素子を含んでいる。
【００２４】
動作の間、多段増幅器系は、受信された信号を増幅し、該増幅された信号をレイアウト５０の出力として供給する。フィルタ５４は、この増幅された信号をタップに接続し、該タップ接続された信号の高周波成分を抑圧して、低周波誤差を分離する。増幅器５２Ｆは、この検出されたオフセットを増幅し、この増幅されたオフセット信号を多段増幅器系にフィードバックする。
【００２５】
このように、動作のとき、レイアウト５０は、第一の増幅段の増幅器５２Ａで入力信号を受ける。先に説明したように、この入力信号は、ＤＣオフセットのような低周波の誤差とともに高周波のデータ信号を含んでいる場合がある。第一の増幅段の増幅器５２Ａは、受信された信号を増幅し、該増幅された信号を第二の増幅段の増幅器５２Ｂに供給する。第二の増幅段の増幅器５２Ｂは、第一の増幅段の増幅器５２Ａからこの信号を受け、また、誤差増幅器５２Ｆにより生成された誤差消去信号をも受ける。第一の増幅段の増幅器５２Ａからの信号と結合されたとき、誤差消去信号は、該信号から低周波のオフセットの一部又は全部を除去するための役割を果たす。次いで、第二の増幅段から第五の増幅段の増幅器５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ及び５２Ｅは、該信号に対する更なる増幅を提供する。第五の増幅段の増幅器５２Ｅは、結果として得られた増幅された信号を出力として供給する。しかし、この増幅された信号は、誤差を含んでいる場合がある。これは、誤差増幅器５２Ｆにより供給された誤差消去信号が、受信信号における低周波誤差の全てを消去していない場合があり、これらの誤差が時間を通してシフトする場合があるためである。したがって、フィルタ５４は、第五の増幅段の増幅器５２Ｅにより供給された該増幅された信号における低周波誤差を連続的に監視しようとする。これにより、受信された信号における低周波誤差の一部又は全部を消去する役割を果たす連続的なフィードバックループが提供されている。
【００２６】
したがって、図２に例示される実施の形態に関して、レイアウト５０は、第一の増幅段と第二の増幅段との間に誤差消去信号をフィードバックする５つの増幅段を提供するものである。しかし、先に例示された実施の形態に関して、レイアウト５０は、本明細書で開示される概念を実現するための典型的な回路構造のみを提供している。したがって、当業者であれば、これらの概念の範囲から逸脱することなしに、現実に無数の変形が可能であることを理解されるであろう。
【００２７】
図４は、信号における低周波誤差を消去しつつ、高速かつ低強度の信号を増幅するための方法を例示するフローチャートである。本方法が任意の適当な通信コンポーネント内での利用向けに適切である一方で、本方法は、モジュール１８に関して以下に説明される。ステップ８０で、モジュール１８は、電源電圧をその増幅器に供給する。ここでは、電位差を増幅するために増幅器３０により使用される電源電圧Ｖsが供給される。たとえば、モジュール１８は、５ボルトの電源を提供して、増幅器３０に電力を供給する。電源電圧に加えて、ステップ８２で、モジュール１８は、バイアス電圧を増幅器３０に供給する。特定の実施の形態では、モジュール１８は、電源レンジの２分の１の電位よりも高い電位に増幅器をバイアスする値を有するバイアス電圧を供給する。たとえば、５ボルト電源が与えられたとき、モジュール１８は、増幅器３０の出力が２．５ボルトよりも高いことを保証するバイアス電圧を供給する。
【００２８】
ステップ８４では、モジュール１８は、一連の増幅器３０の第一の増幅段で入力信号を受信し、ステップ８６で、増幅器３０のカスケード接続された増幅段を利用して、該入力信号を増幅して、出力信号を生成する。先に説明したように、このカスケード接続された一連の増幅器３０により、低レベル信号を考慮するために、受信された入力信号の高利得の増幅が可能となる。たとえば、先に説明されたように、この一連の増幅器３０は、２０デジベルから４０デジベルの増幅を提供する場合があり、低レベルの受信信号の処理が可能である。
【００２９】
増幅に加えて、モジュール１８は、誤差を消去するフィードバックループも提供する。したがって、ステップ８８で、モジュール１８は、該出力信号をろ波して、オフセットを取得する。たとえば、フィルタ３２を利用して、モジュール１８は、高周波成分を抑圧して、増幅された出力信号における誤差を分離する。ステップ９０では、モジュール１８は、フィルタ３２からのオフセットを増幅し、ステップ９２で、一連の増幅器３０のうちの１つの入力に該増幅されたオフセットを供給する。これにより、受信された入力信号を歪ませている実質的に大部分の低周波誤差を消去することができる。したがって、本方法は、受信信号における低周波誤差を連続的に消去するとともに、低レベルかつ高周波の受信信号の増幅を提供するものである。
【００３０】
しかし、先のフローチャートとこれに伴う説明は、動作の典型的な方法のみを例示するものであり、システム１０は、モジュール１８及び／又は他の適切な構成要素が増幅と低周波誤差の消去とを提供する任意の適切な技術を使用することを意図している。たとえば、モジュール１８により採用される本方法は、これらの機能を実行する構成要素の構成及び配置に依存する場合がある。また、このフローチャートにおける多くのステップは、同時に及び／又は図示されるのと異なる順序で行われる場合がある。たとえば、個別のステップとして例示されているが、モジュール１８が信号を連続的に受信し、これらの信号の増幅を提供して、誤差消去フィードバックを提供する場合がある。さらに、先のプローチャートでは比較的簡単な技術が例示されているが、モジュール１８は、本方法が適切なままである限り、追加的なステップ、より少ないステップ、及び／又は異なるステップを有するステップを利用する場合がある。
【００３１】
本発明は、幾つかの実施の形態で記載されてきたが、無数の変更及び修正が当業者に提案されるであろう。また、特許請求の範囲に含まれるかかる変更及び修正を本発明は包含していることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の特定の実施の形態に従い動作する受信機を有する通信システムを例示する図である。
【図２】受信機からの典型的な信号処理モジュールに関する構成要素を例示するブロック図である。
【図３】特定の実施の形態である信号処理モジュールを例示する回路図である。
【図４】高速差動増幅モジュールにおける連続的な低周波誤差の消去のための方法を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１２：送信機
１４：受信機
１６：ケーブル
１８：信号処理モジュール
２０：増幅モジュール
２２：誤差消去モジュール
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，
５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ：増幅器
３０Ｆ，５２Ｆ：誤差増幅器
３２，５４：フィルタ
３４：入力
３６：出力
５６：バイアストランジスタ
【図１】
2004242319.tif 000003
【図２】
2004242319.tif 000004
【図３】
2004242319.tif 000005
【図４】
2004242319.tif 000006