(57)【要約】【課題】インダクタを含む回路において、回路の占有面積を小さくする。【解決手段】インダクタ２０と、インダクタ２０へ流出入するインダクタ電流を検出する電流検出部２２と、インダクタ電流に比例した増幅電流を生成する電流増幅部２４と、を備え、インダクタ回路へ流入する電流へ増幅電流を引き混んでインダクタ電流とし又はインダクタ電流から増幅電流を引き抜いてインダクタ回路から流出する電流とするインダクタ回路２００とする。【選択図】図１
2013251854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタ回路であって、
インダクタと、
前記インダクタへ流出入するインダクタ電流を検出する電流検出部と、
前記インダクタ電流に比例した増幅電流を生成する電流増幅部と、
を備え、
前記インダクタ回路へ流入する電流へ前記増幅電流を引き込んで前記インダクタ電流とし又は前記インダクタ電流から前記増幅電流を引き抜いて前記インダクタ回路から流出する電流とすることを特徴とするインダクタ回路。
【請求項２】
請求項１に記載のインダクタ回路と、
前記インダクタに接続された抵抗素子と、
を備えることを特徴とするフィルタ回路。
【請求項３】
請求項１に記載のインダクタ回路と、
前記インダクタに接続されたキャパシタと、
を備えることを特徴とするアンテナ同調回路。
【請求項４】
請求項１に記載のインダクタ回路であって、
前記電流増幅部は、前記増幅電流の増幅率を変更可能なカレントミラー回路を含むことを特徴とするインダクタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ回路並びにそれを利用したフィルタ回路及びアンテナ同調回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、ＡＭ放送やＦＭ放送等の受信を行うアンテナ同調回路１００の従来の構成を示す。アンテナ同調回路１００は、同調コイル１０と同調キャパシタ１２とを含んで構成され、同調コイル１０と同調キャパシタ１２との共振特性によって決定される同調周波数の信号を受信する。例えば、ＡＭ放送（周波数帯：５２０ｋＨｚ〜１７１０ｋＨｚ）であれば、同調コイルは数百μＨ、同調キャパシタは数百ｐＦに設定される。
【０００３】
また、図５は、ＡＭ放送やＦＭ放送等において使用されるフィルタ１０２の従来の構成を示す。フィルタ１０２では、抵抗１４とインダクタ１６との組み合わせによって回路を透過できる信号の周波数（透過周波数）が決定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インダクタは導線を巻回したコイルによって構成されるので、通常、インダクタを含む回路はその占有面積が大きくなる。また、インダクタを半導体集積回路（ＩＣ）に組み込むと回路規模が大きくなり、製造コストが増大する等の問題がある。したがって、インダクタの内蔵化は困難であり、集積回路に外部接続されるディスクリート部品とされることが多い。
【０００５】
そこで、インダクタの占有面積を低減することができるインダクタ回路並びにそれを利用したフィルタ回路及びアンテナ同調回路を提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様は、インダクタ回路であって、インダクタと、前記インダクタへ流出入するインダクタ電流を検出する電流検出部と、前記インダクタ電流に比例した増幅電流を生成する電流増幅部と、を備え、前記インダクタ回路へ流入する電流へ前記増幅電流を引き込んで前記インダクタ電流とし又は前記インダクタ電流から前記増幅電流を引き抜いて前記インダクタ回路から流出する電流とすることを特徴とするインダクタ回路である。
【０００７】
ここで、上記インダクタ回路と、前記インダクタに接続された抵抗素子と、を備えることを特徴とするフィルタ回路とすることができる。また、上記インダクタ回路と、前記インダクタに接続されたキャパシタと、を備えることを特徴とするアンテナ同調回路とすることができる。
【０００８】
また、前記電流増幅部は、前記増幅電流の増幅率を変更可能なカレントミラー回路を含むことが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インダクタを含む回路において、回路の占有面積を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるインダクタ回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるフィルタ回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるアンテナ同調回路の構成を示す図である。
【図４】従来のアンテナ同調回路の構成を示す図である。
【図５】従来のフィルタ回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜インダクタ回路＞
本実施の形態におけるインダクタ回路２００は、図１に示すように、インダクタ２０、電流検出部２２及び電流増幅部２４を含んで構成される。
【００１２】
電流検出部２２は、外部端子Ｔから接点Ｘを介してインダクタ２０に流れる電流ＩLを検出する。すなわち、外部端子Ｔの電圧Ｖｘに応じてインダクタ２０に流れる電流ＩLを検出し、電流増幅部２４のトランジスタＴｒ１又はＴｒ２に電流ＩLと同等の電流を流す。なお、各図において、電流Ｉｃが実線の方向のときには各電流も実線の方向に流れ、電流ＩLが破線の方向のときには各電流も破線の方向に流れる。
【００１３】
電流増幅部２４は、トランジスタＴｒ１と、トランジスタＴｒ１に対して電流比Ｎ１：Ｎ２の電流を流すトランジスタＴｒ３と、を含むカレントミラー回路を含む。また、電流増幅部２４は、トランジスタＴｒ２と、トランジスタＴｒ２に対して電流比Ｎ１：Ｎ２の電流を流すトランジスタＴｒ４と、を含むカレントミラー回路を含む。このような電流比とするには、例えば、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ３とのサイズ比をＮ１：Ｎ２とし、トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ４とのサイズ比をＮ１：Ｎ２とすればよい。
【００１４】
すなわち、電流増幅部２４は、トランジスタＴｒ１に電流ＩLが流れると、トランジスタＴｒ３を介して電流ＩLx（＝ＩL×Ｎ２／Ｎ１）を接点Ｘに流入させる。また、電流増幅部２４は、トランジスタＴｒ２に電流ＩLが流れると、トランジスタＴｒ４を介して電流ＩLx（＝ＩL×Ｎ２／Ｎ１）を接点Ｘから流出させる。
【００１５】
これにより、外部端子Ｔを流れる電流Ｉｉｎは、電流ＩL及び電流ＩLxを用いて数式（１）として表される。
【数１】
2013251854.tif 000003
【００１６】
電流ＩLは、インダクタ２０のインダクタンスＬ及び電圧Ｖｘに応じて数式（２）として表され、電流ＩLxは、電流ＩLのＮ２／Ｎ１倍であるので、数式（１）は数式（３）に書き替えることができる。
【数２】
2013251854.tif 000004
【数３】
2013251854.tif 000005
【００１７】
数式（３）から、インダクタ回路２００では、回路全体に流れる電流Ｉｉｎを見かけ上インダクタ２０に流れる電流ＩLの（１−Ｎ２／Ｎ１）倍に減少させることができる。すなわち、インダクタ回路２００は、回路全体でみるとインダクタ２０がインダクタンスＬの（Ｎ１／（Ｎ１−Ｎ２））倍を有する回路として機能する。ここで、インダクタ回路２００においてインダクタ２０の見かけ上のインダクタンスを大きくするためには、Ｎ１＞Ｎ２とすることが好適である。ただし、この条件に限定されるものでなく、トランジスタの比Ｎ２／Ｎ１は１未満であってもよいし、１以上であってもよい。
【００１８】
なお、図１に示すように、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４を複数のトランジスタを並列に接続した構成としてもよい。これにより、スイッチによりトランジスタ間の接続を切断すれば、電流比Ｎ１：Ｎ２を変更することができる。これによって、インダクタ回路２００全体としてのインダクタンスを変更することができる。
【００１９】
なお、インダクタ２０は、半導体集積回路（ＩＣ）に組み込んでもよいし、一部又は全部を半導体集積回路（ＩＣ）に外部接続する構成としてもよい。
【００２０】
＜フィルタ回路＞
本実施の形態におけるインダクタ回路２００はフィルタ回路に適用することができる。
【００２１】
図２は、インダクタ回路２００を適用したフィルタ３００の構成を示す図である。図２に示すように、フィルタ３００では、インダクタ回路２００に加えて、抵抗回路３０及びバッファ３２を備える。
【００２２】
抵抗回路３０は、外部端子Ｔに接続され、インダクタ２０と共にフィルタを構成する。本実施の形態では、抵抗回路３０は、インダクタ２０に接続される抵抗素子の切替スイッチを含む。これにより、ローパスフィルタの特性を変更・調整することができる。バッファ３２は、インダクタ２０に接続され、フィルタを透過した信号をバッファリングして出力信号ＶOUTとして出力する。
【００２３】
ここで、電流Ｉｉｎは、抵抗回路３０における抵抗値Ｒ並びに入力電圧ＶIN及び出力電圧ＶOUTを用いて数式（４）で表される。
【数４】
2013251854.tif 000006
【００２４】
電圧Ｖxは入力電圧ＶOUTと等しいので、数式（４）と数式（３）を用いて数式（５）として表される。
【数５】
2013251854.tif 000007
【００２５】
数式（５）を変形することにより、フィルタ３００の伝達関数は数式（６）及び（７）として表される。
【数６】
2013251854.tif 000008
【数７】
2013251854.tif 000009
【００２６】
このように、フィルタ３００では、インダクタ回路２００を適用することによって、実質的にインダクタ２０の（Ｎ１／（Ｎ１−Ｎ２））倍のインダクタンスを有する回路と同等の特性を発揮することができる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態におけるフィルタ３００では、インダクタ２０の見かけ上のインダクタンスを大きくすることができるので、半導体集積回路（ＩＣ）に組み込んだとしても、回路規模を小さく維持することができ、製造コストを抑制することができる。
【００２８】
なお、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４を複数のトランジスタを並列に接続した構成とすれば、インダクタ２０の見かけのインダクタンスを変更することができる。これにより、フィルタ３００における伝達関数を変化及び調整することができる。
【００２９】
＜アンテナ同調回路＞
本実施の形態におけるインダクタ回路２００はアンテナ同調回路に適用することができる。
【００３０】
図３は、インダクタ回路２００を適用したアンテナ同調回路４００の構成を示す図である。図３に示すように、アンテナ同調回路４００では、インダクタ回路２００に加えて、同調キャパシタ４０及びアンプ４２を備える。
【００３１】
同調キャパシタ４０は、外部端子Ｔに接続され、インダクタ２０と共に共振回路を構成し、ＡＭ放送やＦＭ放送等の電波を受信又は送信することを可能とする。同調キャパシタ４０は、後述する共振周波数（同調周波数）Ｆ0を調整可能とするために可変としてもよい。アンプ４２は、インダクタ２０に接続され、同調キャパシタ４０及びインダクタ２０の共振回路によって受信された信号を増幅する。アンプ４２は、微弱で周波数の高い信号を増幅する低雑音増幅回路（ＬＮＡ）とすることが好ましい。
【００３２】
ここで、電流Ｉｉｎは、同調キャパシタ４０の容量Ｃ及び電圧Ｖｘを用いて数式（８）で表される。
【数８】
2013251854.tif 000010
【００３３】
数式（８）と数式（３）とは等しいので数式（９）として表される。
【数９】
2013251854.tif 000011
【００３４】
このときのアンテナ同調回路４００における共振周波数（同調周波数）Ｆ0は数式（１０）で表される。
【数１０】
2013251854.tif 000012
【００３５】
このように、アンテナ同調回路４００では、インダクタ回路２００を適用することによって、実質的にインダクタ２０を（Ｎ１／（Ｎ１−Ｎ２））倍のインダクタンスを備えるアンテナ同調回路と同等の特性を発揮することができる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態におけるアンテナ同調回路４００では、インダクタ２０の見かけ上のインダクタンスを大きくすることができるので、半導体集積回路（ＩＣ）に組み込んだとしても、回路規模を小さく維持することができ、製造コストを抑制することができる。
【００３７】
また、トランジスタＴｒ３及びトランジスタＴｒ４をトランジスタを並列に接続した構成とすれば、インダクタ２０の見かけの容量を変更することができる。これにより、アンテナ同調回路４００における共振周波数（同調周波数）Ｆ0を変化及び調整することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  同調コイル、１２  同調キャパシタ、１４  抵抗、１６  インダクタ、２０  インダクタ、２２  電流検出部、２４  電流増幅部、３０  抵抗回路、３２  バッファ、４０  同調キャパシタ、４２  アンプ、１００  アンテナ同調回路、２００  インダクタ回路、３００  フィルタ、４００  アンテナ同調回路。
【図１】
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【図２】
2013251854.tif 000014
【図３】
2013251854.tif 000015
【図４】
2013251854.tif 000016
【図５】
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