(57)【要約】【課題】  アクティブフィルタ回路において、温度特性がよく、回路素子数を低減することができるｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路を提供することにある。【解決手段】  この発明は、第１のｇｍアンプを有するアクディブフィルタと、第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプと、この第２のｇｍアンプの入力にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源と、第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路とを備え、電流−電圧変換回路の出力電圧に応じて第１および第２のｇｍアンプの動作電流が設定されるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のｇｍアンプを有するアクディブフィルタと、前記第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプと、この第２のｇｍアンプの入力にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源と、前記第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路とを備え、前記電流−電圧変換回路の出力電圧に応じて前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流を制御するｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路。
【請求項２】
さらに、前記電流−電圧変換回路の前記出力電圧を電流に変換する電圧−電流変換回路を有し、前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流は、前記電圧−電流変換回路の出力電流に応じて制御される請求項１記載のｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路。
【請求項３】
（＋）入力と（−）入力を持つ第１のｇｍアンプを有するアクディブフィルタと、前記第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプと、この第２のｇｍアンプの（＋）入力と（−）入力との間にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源回路と、前記第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、この電流−電圧変換回路の電圧出力を電流に変換する電圧−電流変換回路とを備え、前記電圧−電流変換回路の出力電流に応じて前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流が設定されるｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路。
【請求項４】
前記電流−電圧変換回路は、前記第２のｇｍアンプの出力電流を受けて所定の電圧を発生する抵抗を有し、前記アクディブフィルタが所定の遮断周波数のフィルタとなる動作電流に対応する変換電圧を前記抵抗の端子電圧に応じて発生する請求項３記載のｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路。
【請求項５】
さらに第１および第２のコンデンサを有し、前記バンドギャップ電源は、順方向ダイオード特性のバンドギャップ電圧を利用して定電圧を発生する定電圧回路であり、前記第１のｇｍアンプは、複数個設けられ、複数のうちの前記第１のｇｍアンプの１個と第１のコンデンサとから積分回路が構成され、複数のうちの前記第１のｇｍアンプの他の１個と第２のコンデンサとから微分回路が構成され、前記アクディブフィルタは、前記積分回路と前記微分回路とが従属接続されて構成され、前記電圧−電流変換回路は（＋）入力と（−）入力とを有し、前記電流−電圧変換回路は、前記端子電圧に加算あるいは減算する所定の電圧を発生する定電圧回路をさらに有し、前記電圧−電流変換回路の（＋）入力と（−）入力の間に前記抵抗の端子電圧に対して前記所定の電圧を加算あるいは減算した電圧を前記変換電圧として前記電圧−電流変換回路に出力する請求項４記載のｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路。
【請求項６】
前記抵抗は可変抵抗であり、前記所定の遮断周波数になるように前記可変抵抗の抵抗値が選択される請求項５記載のｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路。
【請求項７】
前記定電圧回路は、この回路の外部からデータを受けて前記データに応じた定電圧を発生するプログラマブル定電圧発生回路である請求項5記載のｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路。
【請求項８】
第１のｇｍアンプとコンデンサとを有するアクディブフィルタとこのアクディブフィルタの遮断周波数を前記第１のｇｍアンプの動作電流を制御することで所定値に設定する設定信号発生回路とを有するデータ読出回路において、
前記設定信号発生回路は、前記第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプとこの第２のｇｍアンプの入力にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源と前記第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路とを有し、前記電流−電圧変換回路の出力電圧に応じて前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流を制御するデータ読出回路。
【請求項９】
前記設定信号発生回路は、さらに、前記電流−電圧変換回路の前記出力電圧を電流に変換する電圧−電流変換回路を有し、前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流は、前記電圧−電流変換回路の出力電流に応じて制御される請求項８記載のデータ読出回路。
【請求項１０】
第１のｇｍアンプとコンデンサとを有するアクディブフィルタとこのアクディブフィルタの遮断周波数を前記第１のｇｍアンプの動作電流を制御することで所定値に設定する設定信号発生回路とを有するデータ読出回路において、
前記設定信号発生回路は、前記第１のｇｍアンプは（＋）入力と（−）入力を有し、前記第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプと、この第２のｇｍアンプの（＋）入力と（−）入力との間にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源回路と、前記第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、この電流−電圧変換回路の電圧出力を電流に変換する電圧−電流変換回路とを備え、前記電圧−電流変換回路の出力電流に応じて前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流が設定されるデータ読出回路。
【請求項１１】
前記電流−電圧変換回路は、前記第２のｇｍアンプの出力電流を受けて所定の電圧を発生する抵抗を有し、前記アクディブフィルタが所定の遮断周波数のフィルタとなる動作電流に対応する変換電圧を前記抵抗の端子電圧に応じて発生する請求項１０記載のデータ読出回路。
【請求項１２】
前記電圧−電流変換回路は（＋）入力と（−）入力とを有し、前記電流−電圧変換回路は、前記端子電圧に加算あるいは減算する所定の電圧を発生する定電圧回路を有し、前記電圧−電流変換回路の（＋）入力と（−）入力の間に前記抵抗の端子電圧に対して前記所定の電圧を加算あるいは減算した電圧を前記変換電圧として出力する請求項１０記載のデータ読出回路。
【請求項１３】
さらに第１および第２のコンデンサを有し、前記バンドギャップ電源は、順方向ダイオード特性のバンドギャップ電圧を利用して定電圧を発生する定電圧回路であり、前記第１のｇｍアンプは、複数個設けられ、複数のうちの前記第１のｇｍアンプの１個と第１のコンデンサとから積分回路が構成され、複数のうちの前記第１のｇｍアンプの他の１個と第２のコンデンサとから微分回路が構成され、前記アクディブフィルタは、前記積分回路と前記微分回路とが従属接続されて構成され、前記電圧−電流変換回路は（＋）入力と（−）入力とを有し、前記電流−電圧変換回路は、前記端子電圧に加算あるいは減算する所定の電圧を発生する定電圧回路をさらに有し、前記電圧−電流変換回路の（＋）入力と（−）入力の間に前記抵抗の端子電圧に対して前記所定の電圧を加算あるいは減算した電圧を前記変換電圧として前記電圧−電流変換回路に出力する請求項１２記載のデータ読出回路。
【請求項１４】
第１のｇｍアンプとコンデンサとを有するアクディブフィルタとこのアクディブフィルタの遮断周波数を前記第１のｇｍアンプの動作電流を制御することで所定値に設定する設定信号発生回路とを有するデータ書込回路において、
前記設定信号発生回路は、前記第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプとこの第２のｇｍアンプの入力にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源と前記第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路とを有し、前記電流−電圧変換回路の出力電圧に応じて前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流を制御するデータ書込回路。
【請求項１５】
前記設定信号発生回路は、さらに、前記電流−電圧変換回路の前記出力電圧を電流に変換する電圧−電流変換回路を有し、前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流は、前記電圧−電流変換回路の出力電流に応じて制御される請求項１４記載のデータ書込回路。
【請求項１６】
第１のｇｍアンプとコンデンサとを有するアクディブフィルタとこのアクディブフィルタの遮断周波数を前記第１のｇｍアンプの動作電流を制御することで所定値に設定する設定信号発生回路とを有するデータ書込回路において、
前記設定信号発生回路は、前記第１のｇｍアンプは（＋）入力と（−）入力を有し、前記第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプと、この第２のｇｍアンプの（＋）入力と（−）入力との間にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源回路と、前記第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、この電流−電圧変換回路の電圧出力を電流に変換する電圧−電流変換回路とを備え、前記電圧−電流変換回路の出力電流に応じて前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流が設定されるデータ書込回路。
【請求項１７】
前記電流−電圧変換回路は、前記第２のｇｍアンプの出力電流を受けて所定の電圧を発生する抵抗を有し、前記アクディブフィルタが所定の遮断周波数のフィルタとなる動作電流に対応する変換電圧を前記抵抗の端子電圧に応じて発生する請求項１６記載のデータ書込回路。
【請求項１８】
前記電圧−電流変換回路は（＋）入力と（−）入力とを有し、前記電流−電圧変換回路は、前記端子電圧に加算あるいは減算する所定の電圧を発生する定電圧回路を有し、前記電圧−電流変換回路の（＋）入力と（−）入力の間に前記抵抗の端子電圧に対して前記所定の電圧を加算あるいは減算した電圧を前記変換電圧として出力する請求項１７記載のデータ書込回路。
【請求項１９】
さらに第１および第２のコンデンサを有し、前記バンドギャップ電源は、順方向ダイオード特性のバンドギャップ電圧を利用して定電圧を発生する定電圧回路であり、前記第１のｇｍアンプは、複数個設けられ、複数のうちの前記第１のｇｍアンプの１個と第１のコンデンサとから積分回路が構成され、複数のうちの前記第１のｇｍアンプの他の１個と第２のコンデンサとから微分回路が構成され、前記アクディブフィルタは、前記積分回路と前記微分回路とが従属接続されて構成され、前記電圧−電流変換回路は（＋）入力と（−）入力とを有し、前記電流−電圧変換回路は、前記端子電圧に加算あるいは減算する所定の電圧を発生する定電圧回路をさらに有し、前記電圧−電流変換回路の（＋）入力と（−）入力の間に前記抵抗の端子電圧に対して前記所定の電圧を加算あるいは減算した電圧を前記変換電圧として前記電圧−電流変換回路に出力する請求項１８記載のデータ書込回路。
【請求項２０】
第１のｇｍアンプとコンデンサとを有するアクディブフィルタとこのアクディブフィルタの遮断周波数を前記第１のｇｍアンプの動作電流を制御して所定値に設定する設定信号発生回路とを有するデータ再生回路において、
前記設定信号発生回路は、前記第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプとこの第２のｇｍアンプの入力にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源と前記第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路とを有し、前記電流−電圧変換回路の出力電圧に応じて前記第１および第２のｇｍアンプの動作電流を制御するデータ再生回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ｇｍアンプ（トランスコンダクタンスアンプ）を用いたアクディブフィルタ回路、これを用いるデータ読出回路、データ書込回路およびデータ再生装置に関し、詳しくは、ＣＤ，ＭＤ，ＤＶＤ等のデータ信号の抽出回路やウォブル信号のデータ復調回路などにおける規定再生速度、規定書込み速度に対してｎ倍速再生あるいはｎ倍速書込の際の周波数帯域切換えに使用される周波数帯域可変のアクティブフィルタ回路において、温度特性がよく、回路素子数を低減することができるようなｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のＣＤ−Ｒ／ＲＷでは、データの書込み速度が２倍、４倍、８倍、…とその速度が高速化されてきている。このＣＤ−Ｒ／ＲＷでは、通常、ホストコンピュータからＳＣＳＩやＡＴＰＩなどのインタフェースを通して転送された書込みデータがＥＦＭ変調されてレーザコントローラに加えられる。このレーザコントローラにより書込用に制御されたレーザ光は、ＥＦＭ変調されたデータによってＯＮ／ＯＦＦされてＣＤの所定のトラックに照射され、それによりデータの書込みが所定のトラックに対して行われる。
このようなＣＤ−Ｒ／ＲＷのほか、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクにあっては、グルーブ（溝）を蛇行させて形成することにより、回転制御のための同期情報やアドレス情報（絶対時間情報）をウォブル信号として記録している。
【０００３】
ウォブル信号は、バイフェーズコードの変調信号ＢＩＤＡＴＡでＦＳＫ変調された信号であり、ディスク回転が規定の線速度のときにウォブル周波数ｆWBLが２２．０５±１ｋＨｚ（１倍速再生のとき）になる。ウォブル信号からデータ再生される絶対時間情報を含むＡＴＩＰ（アブソリュート・タイム・イン・プリグルーブ）信号は、ＢＩＤＡＴＡとして、同期信号と、アドレスデータ（絶対時間データ）、誤り検出符号ＣＲＣとにより構成され、通常、４２ビットを単位としている。そして、同期信号の繰り返し周波数としては７５Ｈｚである。
光ディスクにウォブル信号として記録されたこのようなデータを再生するには、ウォブル信号のデータを復調するアクディブフィルタ回路を有する復調回路が必要になる。この種の復調回路を使用した光ディスク装置が特開平９−２９７９６９号あるいは特開平１１−１６２９１号に記載され公知である（特許文献１，２）。
【特許文献１】特開平９−２９７９６９号公報
【特許文献２】特開平１１−１６２９１号公報
【０００４】
このようなウォブル信号のほか、この種のデータの抽出には、アクディブフィルタ回路として、可変ｇｍアンプが用いられる。図５は、そのアクディブフィルタ回路の一例である。
アクディブフィルタ回路１０は、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１と周波数帯域設定信号発生回路１２とからなる。
ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１は、ｇｍアンプ１１ａとコンデンサＣとからなる積分回路であって、通常、ローパスフィルタを構成している。なお、バンドパスフィルタを構成するには、前段あるいは後段にｇｍアンプ１１ａとコンデンサＣａとからなる微分回路（ハイパスフィルタ（ＨＰＦ））を接続することになる。微分回路の場合には、ｇｍアンプの入力側にコンデンサが挿入されだけで、ｇｍアンプは実質的に同一の回路になる。
【０００５】
説明を簡単にするために、ここでは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を例として以下説明する。
ｇｍアンプ１１ａの（＋）入力（正相入力あるいは非反転入力）端子（以下（＋）入力）と（−）入力（逆相入力あるいは反転入力）端子（以下（−）入力）には、例えば、ウォブル信号等の読出信号が読出アンプ等の信号源２０から差動入力として加えられる。ｇｍアンプ１１ａの出力側にはコンデンサＣが接続されて、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を形成し、その出力が出力端子１１ｃに得られる。なお、１１ｂは、ｇｍアンプ１１ａの動作電流を設定する電流源（動作電流源）である。
周波数帯域設定信号発生回路１２は、動作電流源１１ｂの電流値を制御することで、ローパスフィルタの遮断周波数を所定値に設定する。同時に前段あるいは後段にｇｍアンプ１１ａとコンデンサＣａとからなる微分回路のハイパスフィルタ（図示せず）の遮断周波数も所定値に設定してバンドパスフィルタの帯域を設定する。ｇｍアンプ１１ａは、Ｒ（抵抗）シミュレーション回路であって、ｇｍアンプ１１ａの動作電流源１１ｂの電流値に応じてシミュレーションされるＲの抵抗値が変化する。これによりＣＲフィルタ回路がシミュレーションされる。
そこで、動作電流源１１ｂの電流値を、選択された一定値に設定することで、シミュレーション抵抗の抵抗値を選択するのが周波数帯域設定信号発生回路１２である。これによりローパスフィルタの遮断周波数がコンデンサＣ（あるいは／およびコンデンサＣａ）の容量との関係で決定される。
周波数帯域設定信号発生回路１２は、第１のローパスフィルタ回路１３と、第１のバッファアンプ（ボルテージフォロア）１４、第２のローパスフィルタ回路１５、第２のバッファアンプ（ボルテージフォロア）１６、乗算回路１７、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１８、そして電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９とからなる。各回路のアンプの（−）入力側は、それぞれ接続され、かつ、第２のバッファアンプ１６の出力が逆位相を持つ信号としてローパスフィルタ回路１３の（−）入力側に帰還されている。
【０００６】
第１のローパスフィルタ回路１３は、ｇｍアンプ１１ａと等価特性のｇｍアンプ１３ａとコンデンサＣ1、そしてｇｍアンプ１３ａの動作電流源１３ｂからなる。これは、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１と等価な回路である。入力端子１２ａを介して（＋）入力側に発振回路等から分周回路等（図示せず）を経て分周された基準クロックＣＬＫを受ける。このローパスフィルタ回路１３の出力は、第１のバッファアンプ１４の（＋）入力に加えられる。第１のバッファアンプ１４の出力は、第２のローパスフィルタ回路１５の（＋）入力に送出される。
第２のローパスフィルタ回路１５は、ｇｍアンプ１１ａと等価特性のｇｍアンプ１５ａとコンデンサＣ2、そしてｇｍアンプ１５ａの動作電流源１５ｂからなる。これもｇｍ・Ｃフィルタ回路１１と等価な回路である。このローパスフィルタ回路１５の出力は、第２のバッファアンプ１６の（＋）入力に送出される。第２のバッファアンプ１６の出力は、乗算回路１７に送出される。
乗算回路１７は、入力端子１２ａを介して入力されたクロックＣＬＫを（−）入力に受け、第１、第２のローパスフィルタ回路１３，１５を経て１８０゜位相がずれた基準クロックＣＬＫと元の基準クロックＣＬＫとの位相比較をして、クロックＣＬＫの位相ずれ量に対応する電圧出力を発生する。これをローパスフィルタ（ＬＰＦ）１８が受けて、ここで、ずれ量に応じた電圧を積分値として得て、この積分電圧をＶ−Ｉ変換回路１９で電流値に変換する。この変換電流値に応じて、周波数帯域設定信号発生回路１２は、各ｇｍアンプの動作電流源１３ｂ，１５ｂの電流値をそれぞれに制御して１８０゜位相がずれた基準クロックＣＬＫと元の基準クロックＣＬＫとの位相のずれが発生しない方向にネガティブ・フィードバック制御をする。
これにより基準クロックＣＬＫに対応する周波数の制御電流値が周波数帯域設定信号発生回路１２に発生して、等価な回路である３つのｇｍアンプにおいてそれぞれの動作電流源１１ｂ，１３ｂ，１５ｂが制御され、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数が求める値に設定される。したがって、このｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数の選択は、基準クロックＣＬＫの周波数を選択し、あるいは切換えることで行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のような回路では、周波数帯域設定信号発生回路１２は、高精度な周波数設定をするために、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１と等価なｇｍ・Ｃフィルタ回路を２個とバッファアンプ２個、そしてこれに付属する乗算回路回路等を設ける必要がある。これにより温度特性がよく、精度の高い周波数帯域選択が可能になる。しかし、それには、回路を構成する素子数を多く必要とする。しかも、各素子のペア性が要求され、かつ、素子数が多い分、アクディブフィルタ回路をＩＣ化した場合に占有面積が大きくなる欠点がある。
この発明の目的は、このような従来技術の欠点を解決するものであって、アクティブフィルタ回路において、温度特性がよく、回路素子数を低減することができる、ｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路を提供することにある。
この発明の他の目的は、温度特性がよく、回路素子数を低減することができる、ｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路を有するデータ読出回路、データ書込回路あるいはデータ再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するための第１の発明のアクディブフィルタ回路の構成は、第１のｇｍアンプを有するアクディブフィルタと、第１のｇｍアンプと等価な第２のｇｍアンプと、この第２のｇｍアンプの入力にバンドギャップ電圧を利用した定電圧を加えるバンドギャップ電源と、第２のｇｍアンプの出力電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路とを備え、電流−電圧変換回路の出力電圧に応じて第１および第２のｇｍアンプの動作電流を制御するものである。
また、第２の発明は、さらに、前記の電流−電圧変換回路の出力電圧を電流に変換する電圧−電流変換回路とを備えていて、電圧−電流変換回路の出力電流に応じて第１および第２のｇｍアンプの動作電流を制御するものである。
【発明の効果】
【０００９】
このようにこの発明にあっては、バンドギャップ電源を用いて実質的に温度に依存しない電流をアクディブフィルタ回路のｇｍアンプと等価なｇｍアンプで生成して、生成した流を、アクディブフィルタ回路の遮断周波数に対応するような動作電流を発生する電圧値に電流−電圧変換回路で変換する。そして、電流−電圧変換回路の出力電圧に応じてアクディブフィルタ回路のｇｍアンプの動作電流を制御する。
これにより、基準クロックＣＬＫを受けることなく、また、複数のｇｍアンプとバッファアンプ、位相比較回路等の多数の回路を必要とせずに、温度特性のよい安定したフィルタ回路を製造できる。したがって、このアクディブフィルタ回路をＩＣ化した場合にその占有面積を低減できる。なお、このアクディブフィルタ回路の遮断周波数の選択は、電流−電圧変換回路の変換率を選択することで容易に行うことができる。すなわち、この電流−電圧変換回路を、例えば、ＩＣに外付けされた可変抵抗あるいは可変定電圧回路とすることで遮断周波数の選択ができる。
その結果、温度特性がよく、回路素子数を低減できる、ｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路を容易に実現できる。また、このアクディブフィルタ回路を有するデータ読出回路、データ書込回路およびデータ再生装置も同様な作用を享受できる回路あるいは装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、この発明のｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路を適用した一実施例のブロック図であり、図２は、他の実施例のブロック図、図３は、さらに他の実施例のブロック図、図４は、さらに他の実施例のブロック図である。
なお、各図において、同一の構成要素は同一の符号を付して、その構成の説明を割愛する。
【実施例１】
【００１１】
図１において、１は、アクディブフィルタ回路であって、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１と周波数帯域設定信号発生回路２とからなる。なお、各図において、同一の構成要素は同一の符号を付して、その構成要素の説明を割愛する。
周波数帯域設定信号発生回路２は、順方向ダイオード特性のバンドギャップ電圧を利用して定電圧を電源電圧として発生するバンドギャップ電源３（定電圧回路で可）と、ｇｍアンプ１３ａ、電流−電圧変換回路４、電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９とからなる。  バンドギャップ電源３は、ｇｍアンプ１３ａの（＋）入力端子１３ｄと（−）入力端子１３ｅとの間に挿入され、（＋）入力端子１３ｄと（−）入力端子１３ｅとに基準電圧Ｖrefを印加する。電流−電圧変換回路４は、抵抗Ｒと定電圧回路５とからなり、抵抗Ｒは、ｇｍアンプ１３ａの出力端子１３ｃとグランドＧＮＤとの間に接続されている。この回路は、ｇｍアンプ１３ａの出力電流を電圧に変換する。定電圧回路５は、定電圧Ｖinを発生し、グランドＧＮＤと電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９の（−）入力端子１９ｂに接続されている。
そして、ｇｍアンプ１３ａの出力端子１３ｃは、電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９の（＋）入力端子１９ａに接続されている。ここでは、図５のコンデンサＣ1は削除されている。そこで、電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９の（＋）入力端子１９ａと（−）入力端子１９ｂとの間に印加される電圧は、抵抗Ｒの端子電圧Ｖoutから定電圧Ｖinを引いた電圧値になる。
【００１２】
ここで、ｇｍアンプ１３ａの出力電流は、バンドギャップ電源３の基準電圧Ｖrefを電流値に変換したものであり、この電圧がバンドギャップ電圧を利用した定電圧であることから、実質的に温度に影響されない定電圧になる。したがって、ｇｍアンプ１３ａの出力電流も温度に影響されない定電流となる。その結果、この電流を抵抗Ｒにより変換した電圧Ｖoutも同様な電圧になる。
ここで、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数の制御電流の電流値をｉとし、この電流値ｉを発生するＶ−Ｉ変換前の、変換する入力電圧値（変換電圧値）をＶsとする。
Ｖs＝Ｖout−Ｖin…(1)
となる。そこで、電流−電圧変換回路４の抵抗Ｒの端子電圧Ｖoutと定電圧回路５の定電圧Ｖinを選択することで、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１は、求める所定の遮断周波数を持つ、温度に影響されないフィルタ回路になる。言い換えれば、この実施例では、電流−電圧変換回路４の抵抗Ｒの抵抗値と定電圧回路５の定電圧の値Ｖinがｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数に対応して選択されている。
なお、ｇｍアンプ１３ａのｇｍは、
ｇｍ＝１／Ｒ・Ｖin／Ｖref…(2)
で表すことができる。ただし、Ｒは抵抗Ｒの抵抗値である。
【実施例２】
【００１３】
さて、図１において、抵抗Ｒを可変抵抗とすれば、制御電流の電流値ｉを調整でき、かつ、選択できる。これによりｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数を選択できる。
図中、点線で示すｇｍ・Ｃフィルタ回路１１とコンデンサＣａからなる微分回路は、ハイパスフィルタ２１を構成している。図示するように、アクディブフィルタ回路１０にこのハイパスフィルタ２１を従属接続してバンドパスフィルタとすることができる。ハイパスフィルタ２１の電流源１１ｂをアクディブフィルタ回路１０の電流源１１ｂと同時に制御することでこのバンドパスフィルタの帯域を所定値に設定することができる。さらに、後述するように、抵抗Ｒを可変抵抗にしたり、定電圧回路５の電圧値Ｖinを可変にすることでこのバンドパスフィルタの帯域選択ができる。このようなバンドパスフィルタは、データ読出装置あるいはデータ書込装置として使用される。
図２は、図１の抵抗Ｒを外付け抵抗とし、かつ、可変抵抗とした実施例である。その動作についての説明は割愛する。
図２のアクディブフィルタ回路の特徴は、抵抗Ｒを外付けとし、かつ、可変抵抗とすることで、回路特性のばらつきもこの可変抵抗により調整できる点である。これにより、製品ごとのフィルタ特性のばらつきを吸収することができる。もちろん、外付け抵抗Ｒを可変抵抗とはせずに、単に外付けとし、その抵抗値をそれぞれに選択してばらつきを調整してもよい。あるいはこの外付け抵抗Ｒの抵抗値によりｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数を選択してもよい。
【実施例３】
【００１４】
図３は、図２の可変抵抗Ｒに換えて、単に外付け固定抵抗とし、定電圧回路５側の電圧値Ｖinを可変として、これを可変定電圧発生回路６に置換えたものである。
図１のバンドギャップ電源３は、この実施例では、これをバンドギャップ電源回路としてバンドギャップ電源電圧発生回路３０と分圧抵抗回路３１とで構成する。分圧抵抗回路３１の抵抗Ｒ1，Ｒ2の接続点Ｎ1を基準点として抵抗Ｒ1の端子電圧に基準電圧Ｖrefを発生する。
ｇｍアンプ１３ａは、２段接続の差動アンプ１３０，１３１から構成される可変Ｇｍアンプである。差動アンプ１３０，１３１の差動入力がぞれぞれ基準電圧Ｖrefを受ける。差動アンプ１３０，１３１は、共通のアクディブ負荷のカレントミラー回路１３２，１３３を有している。カレントミラー回路１３２，１３３は、電源ライン側に２段積み上げられ、カスケード接続されている。なお、差動アンプ１３０，１３１の差動トランジスタのエミッタ面積比（あるいは接続セル数）は、それぞれ１：４と４：１となっている。
図面右側に示すｇｍ・Ｃフィルタ回路１１のｇｍアンプ１１ａも同様な回路である。
差動アンプ１３０の出力は、カレントミラー回路１３２の出力側トランジスタと差動トランジスタの一方との接続点Ｎ2から取出され、電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９の（＋）入力端子１９ａに加えられる。
【００１５】
可変電圧値Ｖinを発生する可変定電圧発生回路６は、はしご形Ｄ／Ａ変換回路（Ｒ−２Ｒ・ＤＡＣ）６ａとレジスタ６ｂとからなり、ＭＰＵ等からデータがレジスタ６ｂに設定され、この設定データをＲ−２Ｒ・ＤＡＣ６ａがＤ／Ａ変換することで、電圧値Ｖinを設定データに応じて発生する。これらは、プログラマブル定電圧発生回路を構成している。
この場合の電圧値Ｖinは、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数を設定するデータがレジスタ６ｂに与えられる。これによりｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数が選択される。すなわち、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１は、可変フィルタになっている。
ところで、基準電圧Ｖrefを発生する分圧抵抗回路３１の抵抗Ｒ1とはしご形Ｄ／Ａ変換回路６ａを構成するＲ−２Ｒの各抵抗を同じ抵抗値として、ペア性の高い抵抗を用いてＩＣ化すれば、各フィルタ回路の特性のばらつきを低減することが可能になる。
なお、抵抗Ｒは、固定抵抗であるが、これを図２に示す可変抵抗にしてもよいことはもちろんである。また、可変定電圧発生回路６は、この可変抵抗Ｒ側に直列に設ければ可変定電圧発生回路６とはせずに電圧発生回路５とすることができる。すなわち、入力電圧値Ｖsを発生する回路は、この可変抵抗Ｒと、この可変抵抗Ｒの端子に定電圧を加える定電圧発生回路で構成してもよい。
【実施例４】
【００１６】
図４は、光ディスク（ＣＤ，ＤＶＤ等）から読み出されるウォブル信号等を抽出する場合の実施例であり、データの書込み速度の倍数（２倍、４倍、８倍、…）に応じて、フィルタの遮断周波数を３Ｔ〜１１Ｔの範囲で選択するデータ書込回路あるいはデータ読出回路である。なお、従属接続されるハイパスフィルタ２１は図では省略してある。
図３におけるｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の出力端子１１ｃに出力される信号の一部がＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）７に入力されて、書込み速度の倍数に対応するパルス信号Ｐが生成される。このパルス信号ＰをＰＷＭパルス発生回路８に入力して、書込み速度の倍数に対応するＰＷＭパルスＰpwmを発生し、これをＴ形ＬＰＦ９に入力して積分し、分圧することで、データの書込み速度の倍数に対応する電圧値Ｖinを発生する。
これによりデータの書込み速度の倍数（２倍、４倍、８倍、…）に応じた電圧値Ｖinを得て、ｇｍ・Ｃフィルタ回路１１の遮断周波数をデータの書込み速度の倍数（２倍、４倍、８倍、…）に応じた値に設定することができる。このとき、図示していないハイパスフィルタ２１の同時に遮断周波数が設定される。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
以上説明してきたが、実施例では、変換電圧Ｖsについて、Ｖs＝Ｖout−Ｖinとして抵抗Ｒの端子電圧に対して減算する例を挙げているが、これはＶs＝Ｖout＋Ｖinとして加算するようにしてもよいことはもちろんである。前記したように可変抵抗Ｒ側に直列に電圧発生回路を設ける場合がその一例である。なお、これは、図１の定電圧回路５の定電圧Ｖinの電圧は、＋極と−極とを逆転しても可能である。
また、実施例では、電流−電圧変換回路４の電圧値を電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９で変換して制御電流値を得ているが、バッファアンプ等を介して電流−電圧変換回路４の電圧値よってｇｍアンプの動作電流を電圧制御することも可能である。
さらに、実施例の周波数帯域設定信号発生回路２は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）の遮断周波数を設定する制御をしている。さらに、図１に点線で示したようにこれの後段に、あるいはこれの前段にＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を従属接続して、このＨＰＦのｇｍアンプの動作電流源を電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路１９の出力電流で同時に制御することで、全体をバンドパスフィルタとして構成することができることはもちろんである。
なお、図３，図４の実施例のｇｍアンプは、一例であって、各種のｇｍアンプの回路を用いることができることももちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、この発明のｇｍアンプを用いたアクディブフィルタ回路を適用した一実施例のブロック図である。
【図２】図２は、他の実施例のブロック図である。
【図３】図３は、さらに他の実施例のブロック図である。
【図４】図４は、さらに他の実施例のブロック図である。
【図５】図５は、従来のアクディブフィルタ回路の一例の説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１，１０…アクディブフィルタ回路、
２，１２…周波数帯域設定信号発生回路、
３…バンドギャップ電源、
４…電流−電圧変換回路、５…定電圧回路、
６…可変定電圧発生回路、７…ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、
８…ＰＷＭパルス発生回路、９…Ｔ形ＬＰＦ、
１１…ｇｍ・Ｃフィルタ回路、
１１ａ，１３ａ…ｇｍアンプ、１１ｂ，１３ｂ，１５ｂ…動作電流源、
１１ｃ…出力端子、
１３，１５，１８…ローパスフィルタ回路、
１４，１６…バッファアンプ（ボルテージフォロア）、
１７…乗算回路、１９…電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換回路、
３０…バンドギャップ電源電圧発生回路、３１…分圧抵抗回路、
Ｒ，Ｒ1，Ｒ2…抵抗、Ｃ…コンデンサ。
【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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