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並列増幅器 NEW

国内特許コード P180015588
整理番号 4975
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2015-111922
公開番号 特開2016-225893
出願日 平成27年6月2日(2015.6.2)
公開日 平成28年12月28日(2016.12.28)
発明者
  • 中野 慎介
  • 野河 正史
  • 野坂 秀之
  • 土谷 亮
  • 小野寺 秀俊
出願人
  • 日本電信電話株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 並列増幅器 NEW
発明の概要 【課題】クロストークノイズの低減と回路の小型化を実現する。
【解決手段】並列増幅器は、異なる信号を増幅する複数の反転増幅器と、この複数の反転増幅器に含まれる反転増幅器A1の入力端子と反転増幅器A2の出力端子間に設けられた容量素子C3と、反転増幅器A1の出力端子と反転増幅器A2の入力端子間に設けられた容量素子C4とを備える。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


近年、データ通信の高速大容量化のためにパラレル通信方式が用いられている。パラレル通信のためにはチャネル数と同数のトランシーバ回路が必要であり、複数のトランシーバ回路を1つのIC(Integrated Circuit)上に搭載するようにしている。例えば光通信の分野では25Gb/s×4chのCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)トランスインピーダンスアンプが1チップに集積された例などが報告されている(非特許文献1)。



図9に、例えば通信回路に設けられる反転増幅器を2チャネル分並べて集積化した並列増幅器の構成を示す。図9に示すように2つの反転増幅器A1,A2の入力配線間および出力配線間には寄生容量C1,C2が存在する。第1チャネルの信号入力端子IN1に入力された高周波信号V1は、寄生容量C1および第2チャネルの反転増幅器A2を通るパスと、第1チャネルの反転増幅器A1および寄生容量C2を通るパスの2つのパスを通じて第2チャネルの信号出力端子OUT2に伝わるため、クロストークノイズN2が発生する。



つまり、第1チャネルの高周波信号V1は、寄生容量C1を通じて第2チャネルの入力配線に伝わり、クロストークノイズN1が発生する。このクロストークノイズN1は、第2チャネルの反転増幅器A2で増幅され、クロストークノイズS1として第2チャネルの出力配線に出力される。また、高周波信号V1は、第1チャネルの反転増幅器A1で増幅され、高周波信号V2として第1チャネルの信号出力端子OUT1から出力されるが、この高周波信号V2は、寄生容量C2を通じて第2チャネルの出力配線に伝わり、クロストークノイズS2が発生する。その結果、クロストークノイズS1とS2が加算され、クロストークノイズN2が発生する。



従来、このような信号配線間のクロストークノイズを防ぐ手法として、信号配線間の距離を遠ざける方法、あるいは信号配線間に、低インピーダンスの固定電位に接続されたシールド配線を設ける方法(非特許文献2)などが用いられてきた。

産業上の利用分野


本発明は、複数の通信回線を用いることにより、データを一度に複数ビット伝送するパラレル通信方式の通信回路などに用いられる並列増幅器に係り、特に並設された増幅器間に生じるクロストークノイズの低減や回路の小型化を実現することができる並列増幅器に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
異なる信号を増幅する複数の反転増幅器と、
この複数の反転増幅器に含まれる第1の反転増幅器の入力端子と第2の反転増幅器の出力端子間に設けられた第1の容量素子と、
前記第1の反転増幅器の出力端子と前記第2の反転増幅器の入力端子間に設けられた第2の容量素子とを備えることを特徴とする並列増幅器。

【請求項2】
請求項1に記載の並列増幅器において、
前記複数の反転増幅器は、それぞれ多段増幅器構成であり、
前記第1の容量素子は、前記第1の反転増幅器を構成する初段の増幅器の入力端子と前記第2の反転増幅器を構成する最終段の増幅器の出力端子間に設けられ、
前記第2の容量素子は、前記第1の反転増幅器を構成する最終段の増幅器の出力端子と前記第2の反転増幅器を構成する初段の増幅器の入力端子間に設けられることを特徴とする並列増幅器。

【請求項3】
請求項1または2に記載の並列増幅器において、
さらに、前記複数の反転増幅器の前段にそれぞれ接続され、異なる信号を増幅して接続先の反転増幅器に出力する複数の増幅器を備え、
前記複数の反転増幅器と、この反転増幅器の前段に接続された前記複数の増幅器とは、同一の集積回路チップ内に集積されることを特徴とする並列増幅器。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の並列増幅器において、
前記複数の反転増幅器は、それぞれトランジスタを用いた回路からなり、
各反転増幅器の初段のトランジスタのゲート端子あるいはベース端子を、各反転増幅器の入力端子とすることを特徴とする並列増幅器。

【請求項5】
請求項4に記載の並列増幅器において、
前記複数の反転増幅器は、それぞれトランジスタを用いたインバータ回路からなることを特徴とする並列増幅器。

【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の並列増幅器において、
前記第2の反転増幅器は、前記第1の反転増幅器と隣接して並設される位置関係にあることを特徴とする並列増幅器。

【請求項7】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の並列増幅器において、
前記第2の反転増幅器は、前記第1、第2の反転増幅器以外の1乃至複数の反転増幅器を間に挟んで前記第1の反転増幅器と並設される位置関係にあることを特徴とする並列増幅器。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015111922thum.jpg
出願権利状態 公開
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