频率电流转换电路、均衡器和光盘设备制造技术

一种频率电流转换电路实现了用在高速光盘设备中的均衡器的频率特性的稳定。所述频率电流转换电路包括：比较电路，包含由输出参考电流充电并在距输入时钟端的输入时钟的转变点预定时间段之后强制放电的第一电容器，所述比较电路将第一电容器中所产生的电压和参考电压进行比较；充电／放电电路，包括根据比较电路的输出充电和放电的第二电容器，并输出第二电容器中所产生的电压；采样保持电路，在预定的时间段内，对所述充电／放电电路的输出电压进行采样和保持；以及电压电流转换电路，把所保持的电压转换为输出参考电流和与输出参考电流成比例的输出电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种频率电流转换电路，其产生与输入时钟的频率相对应的输出电流，以及一种包括该频率电流转换电路的、具有陡峭频率特性的均衡器，以及一种包含该均衡器的光盘设备。
技术介绍
光盘设备具有如图3所示的信号处理模块的基本结构。也就是说，光盘设备1通过光电控测10，根据如压缩盘(CD)或数字通用盘(DVD)等光盘9中的码点，检测光学信号，通过RF放大器11放大检测到的信号，并且通过均衡器12修正该信号(差分RF信号)。然后，光盘设备1通过分割器(slicer)13对修正后的信号进行二进制化，然后通过解调器15从二进制信号中解调出(再现)数字数据。此外，将二进制信号输入再现时钟发生器14来产生与光盘的速度相对应的再现时钟。这里，均衡器12修正了图4A中所示的RF信号的高频分量，并且输出如图4B所示的RF信号。因此，在通过解调器15解调数字信号时，均衡器12起到了减少数字数据中的错误的作用。(例如，参见日本专利申请未审公开No.H11-7732)更具体地，如图5所示，均衡器12包括滤波电路20，用于修正输入到输入端IN+和IN-的差分RF信号，并将修正后的信号输出到OUT+和OUT-；以及频率电流转换电路21，通过产生和输出与输入到输入时钟端CLK的输入时钟的频率相对应的输出电流，来控制滤波电路20的频率特性。滤波电路20组成了具有峰值的陡峭五阶低通滤波器，其包括一个运算放大器29、10个跨导放大器30到39和10个电容器40到49。在每个跨导放大器30到39中，根据内部DC电流值，输出阻抗发生变化，输出信号的频率特性也发生变化。频率电流转换电路21通过频率电流转换电路21的输出电流，确定和控制跨导放大器30到39的DC电流值。滤波电路20的组成并不在本专利技术的范围内，因而这里将省略对其的详细描述。图6是传统的频率电流转换电路150的电路图，该电路用作均衡器12的频率电流转换电路21。图7是针对代表节点处、即输入时钟端CLK、以及节点A到E(稍后描述)处的电压的波形图，其中部分(1)、(2)、(3)表示晶体管174(稍后描述)的输出参考电流I0具有三个不同数值的情况。频率电流转换电路150包括比较电路151、充电/放电电路152、电压电流转换电路154和边沿检测电路155。将由再现时钟发生器14产生的再现时钟输入到输入时钟端CLK。然后，边沿检测电路155产生与输入时钟的上升沿同步的短宽脉冲信号，并将此脉冲信号输出到节点E。比较电路151包括NMOS型晶体管160，将节点E的脉冲信号输入到其栅极，并将其源极接地；与NMOS型晶体管160并联设置的电容器161；和比较器162，将在电容器161(节点A)中所产生的电压输入到其同相输入端，并将参考电压VREF输入其反相输入端，该比较器对这两个电压进行比较，并向节点B输出高电平信号或低电平信号。在节点A由于节点E的脉冲信号的作用达到地电位之后，通过晶体管174(稍后描述)的输出参考电流I0对电容器161进行充电，并且节点A的电位线性增加。此电位增加，直到脉冲信号再次从节点E输入。直到节点A的电位上升到参考电压VREF为止，节点B都处于低电平，当超过参考电压VREF时，节点B处于高电平。充电放电电路152由以下元件构成电源VCC侧恒流源164；具有与电源VCC侧恒流源164相同电流值的地电位侧恒流源165；彼此相连且设置在恒流源164和165之间的电源VCC侧开关166和地电位侧开关167；以及电容器168，一端连接在连接开关166和167的线路上(在节点D)，另一端接地。开关166的控制端与对节点B的电平进行反相的反相器163的输出(在节点C)相连，而开关167的控制端与节点B相连。开关166和167在高电平信号输入其各自的控制端时接通，而在低电平信号输入其各自的控制端时断开。因此，如果节点B处于低电平，开关166接通，而开关167断开。于是，对电容器168进行充电，且节点D的电位线性增加。相反，如果节点B处于高电平，开关166断开，而开关167接通。因此，对电容器168进行放电，且节点D的电位线性下降。电压电流转换电路154由以下元件构成NMOS型晶体管171，将节点D的电位输入其栅极；电阻器172，一端与NMOS型晶体管171的源极相连，另一端接地；PMOS型晶体管173，其漏极和栅极与晶体管171的漏极相连，源极与电源电压VCC相连；PMOS型晶体管174到184，与PMOS型晶体管173一起组成电流镜电路。晶体管174的漏极连接在节点A，并且晶体管175到184各自的漏极通过输出端OUT0到OUT9分别连接在滤波电路20的跨导放大器组30到39上。晶体管171的源极电位在低于节点D的电位到晶体管171的阈值电压的范围内，因此，由此电位除以电阻器172的电阻值而产生的电流流经电阻器172。此电流流过晶体管173，然后，通过将晶体管173和174的尺寸比与此电流相乘而产生的输出参考电流I0流经晶体管174。此外，假设晶体管174与晶体管175到184的尺寸比是N，则与晶体管174的输出参考电流I0成比例的N倍电流，也就是电流NI0，流入晶体管175到184，作为其各自的输出电流。接下来，将讨论在晶体管174的初始输出参考电流I0小于与输入时钟的频率相对应的电流的情况下，也就是图7的部分(1)所示的情况下的操作。当输出参考电流I0非常小时，尽管节点A的电位在节点E的脉冲信号的作用下达到地电位以后线性增加，该电位并不能达到参考电压VREF。因此，节点B保持在低电平，且只对电容器168进行充电，而不对其进行放电，这就意味着节点D的电位继续增加。此外，晶体管174的输出参考电流I0随着D节点的电位的升高而增加。当输出参考电流I0按照这种方式逐渐增加时，节点A的电位的上升角度逐渐增加，并达到参考电压VREF。因此，节点B在高电平持续较短的时间段，电容器168在此时间段内放电，并且节点D的电位在此时间段内下降。但是，由于此时间段较短，节点D的电位整体上继续增加，并且晶体管174的输出参考电流I0也继续增加。晶体管174的输出参考电流I0增加，当节点B的高电平时间段等于低电平时间段时，如图7的部分(2)所描述的情况，电容器168的充电量和放电量相等，并且节点D的电位整体上不升高也不降低，即该电位为恒定纹波电压。相应地，晶体管174到184的电流也为恒定纹波电流。因此，作为与输入时钟的频率相对应的电流的恒定纹波电流流经晶体管174到184。相反，在晶体管174的初始输出参考电流I0大于与输入时钟的频率相对应的电流的情况下，即在如图7的部分(3)所示的情况下，在节点E的脉冲信号的作用下达到地电位以后，节点A的电位迅速上升，并超过参考电压VREF。因此，节点B的低电平时间段较短，而高电平时间段较长。所以，电容器168的充电时间段小于其放电时间段。于是，节点D的电位整体上下降，相应地，晶体管174的输出参考电流I0也持续下降。此外，如前面所详细描述过的一样，节点B的高电平时间段等于其低电平时间段，并且作为与输入时钟的频率相对应的电流的恒定纹波电流流经晶体管174到184。这里，因为电容器168的电容值较大，在节点D产生的恒定纹波电压的幅度较小(比如，几mV)，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生与输入时钟频率相对应的输出电流的频率电流转换电路，包括：比较电路，该比较电路包含由输出参考电流充电并在距输入时钟的转变点预定时间段之后强制放电的第一电容器，所述比较电路将第一电容器中所产生的电压和参考电压进行比较；充 电／放电电路，包括根据比较电路的输出充电和放电的第二电容器，并输出第二电容器中所产生的电压；采样保持电路，在预定的时间段内，对所述充电／放电电路的输出电压进行采样和保持；以及电压电流转换电路，把所保持的电压转换为输出参考电流 和与输出参考电流成比例的输出电流。

【技术特征摘要】
JP 2004-2-13 2004-0360551.一种产生与输入时钟频率相对应的输出电流的频率电流转换电路，包括比较电路，该比较电路包含由输出参考电流充电并在距输入时钟的转变点预定时间段之后强制放电的第一电容器，所述比较电路将第一电容器中所产生的电压和参考电压进行比较；充电/放电电路，包括根据比较电路的输出充电和放电的第二电容器，并输出第二电容器中所产生的电压；采样保持电路，在预定的时间段内，对所述充电/放电电路的输出电压进...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨口刚，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]