(57)【要約】【課題】電源電圧にノイズが重畳することで電源端子電圧がＲＦノイズが無いときに想定される出力端子電圧よりも小さくなるような場合でも、ＲＦノイズを良好に除去することができる電源フィルタ回路を提供する。【解決手段】電源フィルタ回路１は、ピークホールド回路ＰＨを備える。ピークホールド回路ＰＨは、電源端子２とトランジスタＴｒ１の間に接続されており、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）のピーク電圧Ｖpeakを保持し、そのピーク電圧ＶpeakをトランジスタＴｒ１に出力するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源フィルタ回路であって、
電源端子、出力端子、トランジスタ、ローパスフィルタ回路及びピークホールド回路を備えており、
前記トランジスタは、前記電源端子と前記出力端子の間に接続されており、そのゲートには前記電源端子の電源端子電圧が前記ローパスフィルタ回路を介して入力するように構成されており、
前記ピークホールド回路は、前記電源端子と前記トランジスタの間に接続されており、前記電源端子の電源端子電圧のピーク電圧を保持し、そのピーク電圧を前記トランジスタに出力するように構成されている、電源フィルタ回路。
【請求項２】
前記ピークホールド回路は、
前記電源端子と前記トランジスタの間に接続されており、前記電源端子から前記トランジスタに向けて順方向となるように構成されているダイオードと、
前記ダイオードと前記トランジスタの間の配線に一方の電極が接続されるホールドコンデンサと、を有する、請求項１に記載の電源フィルタ回路。
【請求項３】
前記トランジスタは、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインが前記ダイオードのカソードに接続されており、前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースが前記出力端子に接続されている、請求項２に記載の電源フィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電源フィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源電圧に重畳するノイズを除去するために、電源フィルタ回路が広く用いられている。特許文献１は、この種の電源フィルタ回路の一例を開示する。図５に、特許文献１に開示される技術の一部が適用された電源フィルタ回路の回路図を示す。
【０００３】
電源フィルタ回路１００は、電源端子１０２、出力端子１０４、ＧＮＤ端子１０６、トランジスタＴｒ１、ローパスフィルタ回路ＬＰＦ及び平滑コンデンサＣ２を備える。トランジスタＴｒ１は、電源端子１０２と出力端子１０４の間に接続されている。ローパスフィルタ回路ＬＰＦは、抵抗素子Ｒ１とコンデンサＣ１で構成されており、電源端子１０２の電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）からＲＦノイズ成分をカットしてその電源電圧ＶＣＣをトランジスタＴｒ１のゲートに出力するように構成されている。平滑コンデンサＣ２は、出力端子１０４とＧＮＤ端子１０６の間に接続されている。
【０００４】
この電源フィルタ回路１００では、電源電圧ＶＣＣがトランジスタＴｒ１のドレインに入力され、さらに、電源電圧ＶＣＣがローパスフィルタ回路ＬＰＦを介してトランジスタＴｒ１のゲートに入力するので、トランジスタＴｒ１がソースフォロアとして動作することができる。このため、電源電圧ＶＣＣにＲＦノイズが重畳していても、トランジスタＴｒ１の出力、即ち、出力端子電圧ＶＯＵＴは、電源電圧ＶＣＣからトランジスタＴｒ１の閾値電圧とオーバードライブ電圧を引いた電圧になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６８５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６Ａに、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの振幅が比較的に小さい場合の電源フィルタ回路１００の電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）と出力端子電圧ＶＯＵＴの変動を示し、図６Ｂに、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの振幅が比較的に大きい場合の電源フィルタ回路１００の電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）と出力端子電圧ＶＯＵＴの変動を示す。図６Ａに示されるように、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの振幅が比較的に小さい場合、電源フィルタ回路１００は、ＲＦノイズが除去された安定した出力端子電圧ＶＯＵＴを出力することができる。一方、図６Ｂに示されるように、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの振幅が比較的に大きい場合、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）が、ＲＦノイズが無いときに想定される出力端子電圧ＶＯＵＴ（図中破線で示す）よりも小さくなる期間Ｔ１が存在する。この期間Ｔ１では、出力端子電圧ＶＯＵＴが電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）に追随して変動する。このように、電源フィルタ回路１００は、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの振幅が比較的に大きい場合、ＲＦノイズを除去することができない。
【０００７】
本明細書は、電源電圧にノイズが重畳することで電源端子電圧がＲＦノイズが無いときに想定される出力端子電圧よりも小さくなるような場合でも、ＲＦノイズを良好に除去することができる電源フィルタ回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書が開示する電源フィルタ回路の一実施形態は、電源端子、出力端子、トランジスタ、ローパスフィルタ回路及びピークホールド回路を備える。トランジスタは、電源端子と出力端子の間に接続されており、そのゲートには電源端子の電源端子電圧がローパスフィルタ回路を介して入力するように構成されている。ピークホールド回路は、電源端子とトランジスタの間に接続されており、電源端子の電源端子電圧のピーク電圧を保持し、そのピーク電圧をトランジスタに出力するように構成されている。この実施形態の電源フィルタ回路では、電源電圧にノイズが重畳することで電源端子電圧がＲＦノイズが無いときに想定される出力端子電圧よりも小さくなるような場合でも、ピークホールド回路が電源端子電圧のピーク電圧を保持することができるので、トランジスタに入力する電圧が想定される出力端子電圧よりも高い関係が維持される。このため、出力端子からトランジスタを介して電源端子に向けて電流が流れることが抑えられる。上記実施形態の電源フィルタ回路は、電源電圧にＲＦノイズが重畳することで電源端子電圧がＲＦノイズが無いときに想定される出力端子電圧よりも小さくなるような場合にも、ＲＦノイズを良好に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本明細書が開示する電源フィルタ回路の基本的な構成を示す。
【図２】本明細書が開示する電源フィルタ回路の回路図を示す。
【図３】本明細書が開示する電源フィルタ回路における電源端子電圧、出力端子電圧及びピーク電圧の変動を示す。
【図４】本明細書が開示する変形例の電源フィルタ回路の回路図を示す。
【図５】従来の電源フィルタ回路の回路図を示す。
【図６Ａ】従来の電源フィルタ回路における電源端子電圧及び出力端子電圧の変動を示しており、ＲＦノイズの振幅が比較的に小さい場合の変動を示す。
【図６Ｂ】従来の電源フィルタ回路における電源端子電圧及び出力端子電圧の変動を示しており、ＲＦノイズの振幅が比較的に大きい場合の変動を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示されるように、電源フィルタ回路１は、電源端子２、出力端子４、トランジスタＴｒ１、ローパスフィルタ回路ＬＰＦ及びピークホールド回路ＰＨを備える。
【００１１】
トランジスタＴｒ１は、電源端子２と出力端子４の間に接続されている。トランジスタＴｒ１は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴであり、ドレインがピークホールド回路ＰＨを介して電源端子２に接続され、ソースが出力端子４に接続され、ゲートがローパスフィルタ回路ＬＰＦを介して電源端子２に接続されるように構成されている。ローパスフィルタ回路ＬＰＦは、電源端子２の電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）からＲＦノイズ成分をカットしてトランジスタＴｒ１のゲートにその電源電圧ＶＣＣを出力するように構成されている。ピークホールド回路ＰＨは、電源端子２の電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）のピーク電圧Ｖpeakを保持し、そのピーク電圧ＶpeakをトランジスタＴｒ１のドレインに出力するように構成されている。
【００１２】
図２に、電源フィルタ回路１の詳細な回路図を示す。ローパスフィルタ回路ＬＰＦは、抵抗素子Ｒ１とコンデンサＣ１で構成されているＲＣローパスフィルタである。抵抗素子Ｒ１は、一端が電源端子２に接続され、他端がトランジスタＴｒ１のゲート及びコンデンサＣ１の一方の電極に接続されるように構成されている。一例では、抵抗素子Ｒ１の抵抗値が１５０ｋΩである。コンデンサＣ１は、一方の電極がトランジスタＴｒ１のゲート及び抵抗素子Ｒ１の他端に接続され、他方の電極がＧＮＤ端子６に接続されるように構成されている。一例では、コンデンサＣ１の容量が１００ｐＦである。
【００１３】
ピークホールド回路ＰＨは、ダイオードＤ１とホールドコンデンサＣ３で構成されている。ダイオードＤ１は、アノードが電源端子２に接続され、カソードがトランジスタＴｒ１のドレイン及びホールドコンデンサＣ３の一方の電極に接続されるように構成されている。ホールドコンデンサＣ３は、一方の電極がダイオードＤ１のカソード及びトランジスタＴｒ１のドレインに接続され、他方の電極がＧＮＤ端子６に接続されるように構成されている。一例では、ホールドコンデンサＣ３の容量が１００ｐＦである。ピークホールド回路ＰＨは、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）のピーク電圧Ｖpeakに相当する電荷をホールドコンデンサＣ３に充電し、そのピーク電圧Ｖpeakを保持することができる。なお、正確には、ホールドコンデンサＣ３に充電される電圧は、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）のピーク電圧ＶpeakからダイオードＤ１の順方向電圧分だけ低い電圧となるが、本明細書では、このホールドコンデンサＣ３に充電される電圧をピーク電圧Ｖpeakという。
【００１４】
電源フィルタ回路１はさらに、平滑コンデンサＣ２を有する。平滑コンデンサＣ２は、一方の電極が出力端子４に接続され、他方の電極がＧＮＤ端子６に接続されるように構成されている。一例では、平滑コンデンサＣ２の容量が１００ｐＦである。なお、電源フィルタ回路１では、平滑コンデンサＣ２が設けられていなくても、入力電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズが良好に除去され得る。このため、平滑コンデンサＣ２は、設けられていなくてもよいし、必要に応じて設けられていてもよい。
【００１５】
次に、電源フィルタ回路１の動作を説明する。この電源フィルタ回路１では、ピークホールド回路ＰＨが、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）のピーク電圧ＶpeakをトランジスタＴｒ１のドレインに出力する。また、電源フィルタ回路１では、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）がトランジスタＴｒ１のゲートにローパスフィルタ回路ＬＰＦを介して入力しており、トランジスタＴｒ１がソースフォロアとして動作することができる。このため、電源電圧ＶＣＣにノイズが重畳していても、トランジスタＴｒ１の出力、即ち、出力端子電圧ＶＯＵＴは、電源電圧ＶＣＣからトランジスタＴｒ１の閾値電圧とオーバードライブ電圧を引いた電圧になる。
【００１６】
図３に、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの振幅が比較的に大きい場合の電源フィルタ回路１の電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）、出力端子電圧ＶＯＵＴ及びピーク電圧Ｖpeakの変動を示す。図３に示されるように、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの振幅が比較的に大きい場合、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）がＲＦノイズが無いときに想定される出力端子電圧ＶＯＵＴ（図中破線で示す）よりも小さくなる期間Ｔ１が存在する。この期間Ｔ１でも、ピークホールド回路ＰＨが保持するピーク電圧Ｖpeakは、出力端子電圧ＶＯＵＴよりも高く維持されている。このため、トランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間電圧が十分に確保され、トランジスタＴｒ１が飽和領域で動作することができる。したがって、電源フィルタ回路１の出力端子電圧ＶＯＵＴは、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）の振幅に追随する（図６Ｂ参照）ことなく、安定した値に維持される。
【００１７】
また、電源フィルタ回路１では、トランジスタＴｒ１のボディがＧＮＤ端子６に接続して接地電圧に固定されている。このため、基板バイアス効果により、ピーク電圧Ｖpeakと出力端子電圧ＶＯＵＴの電圧差が大きくなる。これにより、電源電圧ＶＣＣに重畳するＲＦノイズの周波数が小さく、振幅が小さく、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）＜出力端子電圧ＶＯＵＴとなり易い場合でも、電源フィルタ回路１は、そのようなＲＦノイズ成分が除去された出力端子電圧ＶＯＵＴを出力することができる。なお、電源電圧ＶＣＣに対する出力端子電圧ＶＯＵＴの電圧低下を小さくしたい場合には、トランジスタＴｒ１のボディをソースに接続してもよい。
【００１８】
（変形例）
図４に、変形例の電源フィルタ回路１０の回路図を示す。なお、図１に示す電源フィルタ回路１と共通する構成要素については共通の符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
電源フィルタ回路１０は、トランジスタＴｒ１に対してカレントミラー接続されたトランジスタＴｒ２を備えることを特徴とする。この場合、トランジスタＴｒ１は、定電流源として動作することができる。電源フィルタ回路１０でも、抵抗素子Ｒ１とコンデンサＣ１で構成されるローパスフィルタ回路ＬＰＦを介して電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）がトランジスタＴｒ１のゲートに入力するので、トランジスタＴｒ１はソースフォロアとして動作することができる。そして、トランジスタＴｒ１の交流抵抗とコンデンサＣ２でローパスフィルタが形成されているので、電源フィルタ回路１０は、ノイズ成分が除去された出力電圧ＶＯＵＴを出力することができる。また、電源フィルタ回路１０でも、ピークホールド回路ＰＨが電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）のピーク電圧Ｖpeakを保持することができるので、電源電圧ＶＣＣにＲＦノイズが重畳することで電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）がＲＦノイズが無いときに想定される出力端子電圧ＶＯＵＴよりも小さくなるような場合でも、トランジスタＴｒ１に入力するピーク電圧Ｖpeakが出力端子電圧ＶＯＵＴよりも高い関係が維持される。このため、出力端子４からトランジスタＴｒ１を介して電源端子２に向けて電流が流れることが抑えられる。電源フィルタ回路１０も、電源端子電圧（ＶＣＣ＋ＲＦノイズ）が想定される出力端子電圧ＶＯＵＴよりも小さくなるようなＲＦノイズが電源電圧ＶＣＣに重畳する場合にも、ＲＦノイズを良好に除去することができる。また、電源フィルタ回路１０でも、平滑コンデンサＣ２は、設けられていなくてもよいし、必要に応じて設けられていてもよい。
【００２０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２１】
１，１０：電源フィルタ回路
２：電源端子
４：出力端子
６：ＧＮＤ端子
Ｃ１：コンデンサ
Ｃ２：平滑コンデンサ
Ｃ３：ホールドコンデンサ
Ｄ１：ダイオード
ＬＰＦ：ローパスフィルタ回路
ＰＨ：ピークホールド回路
Ｒ１：抵抗素子
Ｔｒ１，Ｔｒ２：トランジスタ
【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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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