ピーキング回路、ピーキング回路制御方法、波形測定装置、情報処理装置
【課題】ピーキング量を変化させるときに低周波域の増幅度に与える影響を抑えたピーキング技術を提供する。
【解決手段】本発明に係るピーキング回路は、多段接続された増幅回路と、入力側から見た増幅度が異なる２以上の出力点から入力側へフィードバックするフィードバック回路とを備え、フィードバック回路のフィードバック量を変化させることができるように構成されている。
【解決手段】本発明に係るピーキング回路は、多段接続された増幅回路と、入力側から見た増幅度が異なる２以上の出力点から入力側へフィードバックするフィードバック回路とを備え、フィードバック回路のフィードバック量を変化させることができるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピーキング回路とその制御方法、ピーキング回路を用いた波形測定装置、ピーキング回路を用いた情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子回路は年々動作速度が向上しており、より高速な電子回路を実現するための研究開発が活発に行われている。電子回路が高速化されると、従来は非常に時間を要した処理が短時間に処理できる、より大量の情報を短時間で伝送できるようになる、分解能があがりこれまでできなかった測定可能になる、などの利点が得られる。
【０００３】
電子回路の高速化を実現するためには、電子回路の構成要素であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）内部回路、ＬＳＩ間、プリント基板間、装置間、筐体間等の信号伝送を高速化する必要がある。しかし、パッケージのパッドに付く容量、プリント基板の信号伝送線路が持つ損失などにより、信号波形が歪む場合がある。これに起因して、アナログ信号の誤差が大きくなったり、デジタル信号のデータ誤りが生じたりする。
【０００４】
下記非特許文献１には、上記のような信号波形を補償する技術として、増幅回路の１部に容量を配置することが記載されている。また下記非特許文献２には、フィードバックにより伝達関数を高次にすることが記載されている。これらの文献では、上記構成を用いて高周波域の増幅度を低周波域の増幅度より高くすることを図っている。また、これらの文献に記載されている回路は、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を変化させることができるように構成されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A 14mW 6.25Gb/s Transceiver in 90nm CMOS for Serial Chip-to-Chip Communications：J.Poulton他，ISSCC2007 p.440-441
【非特許文献２】10-Gb/s Limiting Amplifier and Laser Modulator Driver in 0.18-μm CMOS Technology：S.Galal他，IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS，VOL. 38，NO. 12，DECEMBER 2003，p.2138-2146
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記非特許文献１に記載の技術では、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を大きくするときは、増幅度を決める抵抗の抵抗値を大きくして低周波域の増幅度を下げる。また、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を小さくするときは、増幅度を決める抵抗の抵抗値を小さくして低周波域の増幅度を上げる。したがって、ピーキング量を変化させるときは、低周波域の増幅度も変化することになる。
【０００７】
信号波形の歪みを解消する観点では、高周波域の増幅度を変化させることが望ましい。しかし上記非特許文献１では、低周波域の増幅度も同時に変化してしまう。すなわち、高周波域の歪みを解消することによって信号値自体が変わってしまう可能性がある。そのため、高周波域の増幅度を変化させることによって変化した低周波域の増幅度を補償する必要があり、回路構成などが複雑化しやすい。
【０００８】
一方、上記非特許文献２に記載の技術では、出力信号を入力側にフィードバックすることにより回路の伝達関数を高次化し、高周波域の増幅度を低周波域の増幅度よりも大きくしている。ピーキング量を変化させるときは、フィードバック増幅器の増幅度を変化させることによってフィードバック量を変化させる。
【０００９】
上記非特許文献２では、上記構成に起因して、非特許文献１と同様に、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を大きくするときは低周波域の増幅度が下がり、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を小さくするときは低周波域の増幅度が上がる。したがって非特許文献１と同様の課題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ピーキング量を変化させるときに低周波域の増幅度に与える影響を抑えたピーキング技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るピーキング回路は、多段接続された増幅回路と、入力側から見た増幅度が異なる２以上の出力点から入力側へフィードバックするフィードバック回路とを備え、フィードバック回路のフィードバック量を変化させることができるように構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るピーキング回路は、入力側から見た増幅度が異なる２以上の出力点からのフィードバックを有し、ある１つのフィードバックによって得られるピーキング量と、別のフィードバックによって得られるピーキング量とが異なる。これにより、ピーキング回路全体としてのピーキング量は、複数のフィードバックによって得られるピーキング量の総合によって定まることになる。したがって、あるフィードバックによって低周波域の増幅度が下がっても、別のフィードバックによりこれを補いつつ、高周波域の増幅度を可変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図２】ピーキング回路１０の増幅度の周波数特性を示す図である。
【図３】実施の形態２に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図４】実施の形態３に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図５】実施の形態４に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図６】実施の形態５に係る波形測定装置１００の構成図である。
【図７】実施の形態６に係る情報処理装置２００の構成図である。
【図８】ＬＳＩ６４の回路図である。
【図９】非特許文献１におけるピーキング回路の回路図である。
【図１０】図９のピーキング回路の周波数特性を示す。
【図１１】非特許文献２におけるピーキング回路４０の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るピーキング回路１０の回路図である。ピーキング回路１０は、入力部１１、第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、第１フィードバック回路１４、第２フィードバック回路１５、出力部１６を備える。
【００１５】
入力部１１、出力部１６は、それぞれピーキング回路１０の入力信号と出力信号を入出力する端子等で構成される。
【００１６】
第１増幅回路１２と第２増幅回路１３は、直列的に多段接続された多段増幅回路を形成する。第１増幅回路１２は入力部１１に入力された入力信号を増幅し、第２増幅回路１３は第１増幅回路１２の出力をさらに増幅する。
【００１７】
第１フィードバック回路１４は、第１増幅回路１２の出力部１２ａに接続され、第１増幅回路１２の出力を入力部１１にフィードバックする。第２フィードバック回路１５は、第２増幅回路１３の出力部に接続され、第２増幅回路１３の出力（＝出力部１６における出力）を入力部１１にフィードバックする。
【００１８】
第１増幅回路１２と第１フィードバック回路１４で構成される回路は、２次の伝達関数を有する。第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、および第２フィードバック回路１５で構成される回路は、増幅回路がさらに１段追加されているため、３次の伝達関数を有する。
【００１９】
ピーキング回路１０の低周波域における増幅度と高周波域における増幅度の差（ピーキング量）は、第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度によって定まる。
【００２０】
ピーキング回路１０の低周波域における増幅度は、下記（式１）で表される。なお、ここでいう低周波域とは、下記（式１）が成立する周波数帯域のことである。実際の制御上では、例えば所定周波数未満の周波数域を低周波域として取り扱い、この所定周波数以上の周波数域を高周波域として取り扱う。
【００２１】
【数１】
ただし、
Ｇａ：増幅回路１２、１３の増幅度
Ｇｃ：第１フィードバック回路１４の増幅度
Ｇｄ：第２フィードバック回路１５の増幅度
【００２２】
第１フィードバック回路１４の増幅度ＧｃがＧｃΔｘに変化し、第２フィードバック回路１５の増幅度ＧｄがＧｄΔｙに変化したと仮定する。このとき、ピーキング回路１０の低周波域における増幅度が上記（式１）で表される増幅度のままで変わらないようにするためには、下記（式２）が成立すればよい。
【００２３】
【数２】
【００２４】
上記（式２）は、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃの変化と第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄの変化が略反転していれば上記（式１）の関係が概ね成立することを示唆している。
【００２５】
第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、および第２フィードバック回路１５で構成される回路は、３次の伝達関数を有する。そのため、２次の伝達関数を持つ第１増幅回路１２と第１フィードバック回路１４で構成される回路に比べ、より大きなピーキング量が得られる。
【００２６】
上記特性を利用して、２次の伝達関数を持つ回路と３次の伝達関数を持つ回路がそれぞれピーキング回路１０の増幅度に寄与する割合を変えることにより、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を変えることができる。すなわち、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃと第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄを変えることにより、ピーキング回路１０のピーキング量を調整することができる。
【００２７】
ピーキング回路１０のピーキング量を調整する際に、上記（式２）が成立するように第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃと第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄを変えると、低周波域において上記（式１）の関係を維持することができる。
【００２８】
図２は、ピーキング回路１０の増幅度の周波数特性を示す図である。上記（式２）が成立するように第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃと第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄを変えると、図２に示すように低周波域の増幅度を落とさずに高周波域の増幅度を変化させることができる。
【００２９】
以上の説明では、２次の伝達関数を持つフィードバック回路と３次の伝達関数を持つフィードバック回路を用いることを説明したが、さらに高次の伝達関数を持つフィードバック回路を第２増幅回路１３の後段に接続してもよい。すなわち、第２増幅回路１３の後段に新たな増幅回路を接続し、その出力を新たなフィードバック回路によって入力部１１にフィードバックするようにしてもよい。また、第１フィードバック回路１４と第２フィードバック回路１５はそれぞれ１段構成としたが、これらを多段構成としてもよい。以下の実施形態においても同様である。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１に係るピーキング回路１０は、入力部１１から見た増幅度が異なる２つの出力点１２ａおよび１６から入力部１１に帰還するフィードバックを有する。第１フィードバック回路１４によって低周波域の増幅度が下がっても、第２フィードバック回路１５によってこれを補いつつ、高周波域の増幅度を可変することができる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２では、実施の形態１で説明したピーキング回路１０の具体構成例を説明する。ピーキング回路１０の全体構成は、実施の形態１で説明した図１と概ね同様であるが、各増幅回路の構成をより具体化した点が異なる。
【００３２】
図３は、本実施の形態２に係るピーキング回路１０の回路図である。本実施の形態２において、第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、第１フィードバック回路１４、第２フィードバック回路１５は、それぞれ差動増幅回路を用いて構成されている。
【００３３】
各差動増幅回路は２つのトランジスタを備え、各トランジスタに対応する入力信号を受け取り、各トランジスタに対応する出力信号を出力する。また、各差動増幅回路は電流源を備え、電流源の電流量を変えることにより、増幅度を変化させることができる。
【００３４】
第１フィードバック回路１４は、第１増幅回路１２の出力部１２ａと１２ｂに接続され、第１増幅回路１２の出力を入力部１１ａと１１ｂにフィードバックする。第２フィードバック回路１５は、第２増幅回路１３の出力部１３ａと１３ｂに接続され、第２増幅回路１３の出力を入力部１１ａと１１ｂにフィードバックする。
【００３５】
本実施の形態２において、ピーキング回路１０のピーキング量を変化させるためには、実施の形態１と同様に第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させるとよい。具体的には、以下のような手法が考えられる。
【００３６】
（増幅度を変化させる手法その１）
第１フィードバック回路１４が備える電流源１４ｃの電流量を調整して増幅度Ｇｃを所望の値にする。また、第２フィードバック回路１５が備える電流源１５ｃの電流量を調整して増幅度Ｇｄを所望の値にする。
（増幅度を変化させる手法その２）
第１フィードバック回路１４が備えるトランジスタ１４ａまたは１４ｂの少なくともいずれかのソースに抵抗を接続し、電流量を調整して増幅度Ｇｃを所望の値にする。また、第２フィードバック回路１５が備えるトランジスタ１５ａまたは１５ｂの少なくともいずれかのソースに抵抗を接続し、電流量を調整して増幅度Ｇｄを所望の値にする。
（増幅度を変化させる手法その３）
トランジスタ１４ａまたは１４ｂの少なくともいずれかのトランジスタサイズを変更し、電流量を調整して増幅度Ｇｃを所望の値にする。また、トランジスタ１５ａまたは１５ｂの少なくともいずれかのトランジスタサイズを変更し、電流量を調整して増幅度Ｇｄを所望の値にする。
【００３７】
以上、本実施の形態２では、実施の形態１で説明したピーキング回路１０の具体構成例を説明した。本実施の形態２において、上述の（式２）を満たすように第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させることにより、実施の形態１と同様の効果を発揮することができる。
【００３８】
＜実施の形態３＞
本発明の実施の形態３では、実施の形態１〜２で説明したピーキング回路１０の別構成例を説明する。ピーキング回路１０の全体構成は、実施の形態１〜２と概ね同様であるが、各増幅回路の構成が実施の形態３とは異なる。
【００３９】
図４は、本実施の形態３に係るピーキング回路１０の回路図である。以下、各回路の構成について説明する。
本実施の形態３において、第１増幅回路１２と第２増幅回路１３は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）インバータ回路を用いて構成されている。第１フィードバック回路１４は、可変抵抗を用いて構成されている。
【００４０】
第２フィードバック回路１５は、内部に２つのフィードバック回路を有する。制御ピン１５ｄと１５ｅを介してこれら内部のフィードバック回路のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、第２フィードバック回路１５全体としての増幅度を変化させることができる。
【００４１】
本実施の形態３において、ピーキング回路１０のピーキング量を変化させるためには、実施の形態１〜２と同様に第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させるとよい。
【００４２】
具体的には、第１フィードバック回路１４を構成している可変抵抗の抵抗値を変更し、入力部１１へのフィードバック量を調整する。また、制御ピン１５ｄと１５ｅを介して内部のフィードバック回路のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させる。
【００４３】
以上、本実施の形態３では、実施の形態２で説明したピーキング回路１０の別構成例を説明した。なお、第２フィードバック回路１５が備えるフィードバック回路は、３つ以上でもよい。フィードバック回路の数を増やすと、ピーキング回路１０のピーキング量をより細かく制御することができる。
【００４４】
また、本実施の形態３では、可変抵抗を用いて第１フィードバック回路１４を構成したが、その他のフィードバック回路１５を可変抵抗で構成してもよい。増幅回路を３段以上設けた場合でも同様である。
【００４５】
＜実施の形態４＞
本発明の実施の形態４では、実施の形態３の図４で説明した第２フィードバック回路１５を簡略化した構成を説明する。その他の構成は、実施の形態３と同様である。
【００４６】
図５は、本実施の形態４に係るピーキング回路１０の回路図である。以下、実施の形態３の図４との差異点について説明する。
【００４７】
実施の形態３の図４において、第１フィードバック回路１４が備える可変抵抗を小さくして第１フィードバック回路１４のフィードバック量を大きくすると、ピーキング回路１０の入力部１１における入力抵抗が小さくなり、これにともなって第２フィードバック回路１５のフィードバック量が自然に小さくなる。換言すると、可変抵抗のフィードバック量を変化させるのみで、第２フィードバック回路１５のフィードバック量も自然に変化する。このことを利用して、可変抵抗の抵抗値を変化させるのみで、実施の形態３と略同等の効果を発揮することができる。
【００４８】
そこで、本実施の形態４では、第２フィードバック回路１５の構成を、実施の形態３の図４における第２フィードバック回路１５よりも簡易化した。以下では、本実施の形態４におけるピーキング回路１０の上記特性について説明する。
第１増幅回路１２の入力抵抗ｒｉｎは、下記（式３）で表すことができる。
【００４９】
【数３】
ただし、
Ｒ：第１フィードバック回路１４が備える可変抵抗の抵抗値
Ｇｅ：可変抵抗の抵抗値が十分に大きい（無限大とみなせる）ときの第１増幅回路１２の増幅度
【００５０】
第２フィードバック回路１５のフィードバック量ＧＦＢは、第２フィードバック回路１５の増幅度を勘案して、下記（式４）で表すことができる。
【００５１】
【数４】
ただし、
Ｇｆ ：第２フィードバック回路１５の増幅度
ｒｏａ：第１増幅回路１２の出力抵抗
ｒｏｂ：第２フィードバック回路１５の出力抵抗
【００５２】
さらに、下記（式５）が成立する。
【００５３】
【数５】
【００５４】
上記（式５）で表される条件を満たしているとき、可変抵抗の抵抗値Ｒを小さくすると第２フィードバック回路１５のフィードバック量ＧＦＢは可変抵抗の抵抗値Ｒに比例して小さくなる。
【００５５】
可変抵抗の抵抗値Ｒを小さくすることは、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃを大きくすることを意味する。このとき、上記のように第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄは小さくなる。したがって、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃの変化と第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄの変化が略反転していることになり、実施の形態１で説明した（式２）で表される条件は概ね満たされているといえる。すなわち本実施の形態４において、ピーキング量を変化させても低周波域の増幅度が概ね変わらないようにすることができる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態４によれば、上記（式５）で表される条件を満たしているとき、第２フィードバック回路１５の構成を簡易化して実施の形態３と略同等の効果を発揮することができる。
【００５７】
＜実施の形態５＞
本発明の実施の形態では、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いて波形計測を行う装置について説明する。
【００５８】
図６は、本実施の形態５に係る波形測定装置１００の構成図である。波形測定装置１００は、センサ５１、プリアンプ５２、伝送路５３、ピーキング回路１０、波形測定部５４を備える。ピーキング回路１０は、実施の形態１〜４で説明した構成を有する。
【００５９】
センサ５１は、測定対象を測定して測定結果を示す信号を出力する。伝送路５３は導体損失や誘電体損失を持つため、伝送路５３の出力部５３ａでは信号の高周波成分ほど損失が大きくなり、波形が歪む。ピーキング回路１０は、信号帯域ｆｃまでの周波数特性をフラットに整形して、波形測定部５４に出力する。
【００６０】
伝送路５３はセンサのおかれる個所や装置の構成により損失が変わるため、ピーキング回路１０は低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を伝送路５３の損失に合わせて変更する必要がある。このとき、ピーキング量を変えることによって低周波域の増幅度が変わると、ピーキング回路の出力部１６の信号出力振幅が変わってしまう。そこで、実施の形態１〜４で説明した手法を用いて、低周波域の増幅度が変わらないようにピーキング回路１０の増幅度を調整する。
【００６１】
以上のように、本実施の形態５によれば、伝送路５３における高周波域の損失を補償した場合でも、低周波域の増幅度の変化を抑えることができる。そのため、従来技術のように、低周波域の増幅度の変化をさらに補償するための可変ゲイン回路などを設ける必要がなくなり、コスト、消費電力、制御の容易さなどの観点から有利である。
【００６２】
なお、通常の測定環境では、測定条件があらかじめ定められている場合がある。そのような環境下では、測定環境に応じてピーキング回路１０の増幅度をあらかじめ調整しておけば、必ずしもピーキング回路１０のピーキング量が可変でなくともよい。一方、ピーキング回路１０を任意の測定環境に対応させたい場合は、本発明に係るピーキング回路１０を用いると好適である。
【００６３】
＜実施の形態６＞
本発明の実施の形態６では、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いて情報処理を行う装置について説明する。
【００６４】
図７は、本実施の形態６に係る情報処理装置２００の構成図である。情報処理装置２００は、バックプレーン６０にコネクタ６２を介して複数の基板６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが接続された構成を有する。基盤６１ａ〜６１ｄには、それぞれＬＳＩ６３、６４が実装されている。ＬＳＩ６３または６４は、バックプレーン６０を介して、他の基板上のＬＳＩ６３または６４との間で信号を送受信する。ＬＳＩ６３、６４は、本実施の形態６における「演算回路」に相当する。
【００６５】
バックプレーン６０や基板６１上の伝送路は導体損失や誘電体損失を持つため、高周波成分ほど損失が大きくなる。これにより、波形の品質が劣化し、損失が大きな場合はデータに誤りが生じる。
【００６６】
図８は、ＬＳＩ６４の回路図である。ＬＳＩ６３の回路図も同様であるため、説明は省略する。ＬＳＩ６４は、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０、リミット増幅回路６６ａ、６６ｂおよび６６ｃ、帰還判定型イコライザ６８を備える。ＬＳＩ６４は、ピーキング回路１０と帰還判定型イコライザ６８を用いて、バックプレーン６０および基板６１上における伝送路の損失を補償し、信号品質を向上させる。
【００６７】
なお、基板６１をバックプレーン６０に接続する位置によって、バックプレーン６０および基板６１上の伝送路の長さが異なるため、損失も基板６１毎に異なる。したがって、全ての基板６１について同じピーキング回路１０を用いる場合には、ピーキング回路１０のピーキング量が調整できるようになっている必要がある。
【００６８】
ただし、ピーキング回路１０のピーキング量を変化させることによって低周波域の増幅度が変わると、帰還判定型イコライザ６８の入力６８ｃにおける信号出力振幅が変わってしまう。そのため、ＬＳＩ６４は、別途備える制御回路などを用いて、ピーキング回路１０のピーキング量を基板６１の接続位置に応じて最適に調整する。
【００６９】
実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いると、ピーキング量を変化させても低周波域の増幅度は変わらないため、可変ゲイン回路などの新たな回路を追加したり、オフセット電圧６８ａ、６８ｂを変更したりする必要はなくなる。これにより、コスト、消費電力、制御の容易さなどの観点から有利である。
【００７０】
本実施の形態５では、バックプレーン６０に対する基板６１の配置位置によって伝送路の長さに差が生じることを説明したが、基板６１上におけるＬＳＩ６３、６４の配置位置によっても同様の課題が生じる。この場合も、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いて、同様の手法により高周波域の増幅度を上げることができる。
【００７１】
＜従来技術の実施形態＞
以下では、従来技術における課題を説明するための参考としての実施形態を説明する。
＜従来技術の実施形態１＞
図９は、非特許文献１におけるピーキング回路の回路図である。非特許文献１では、増幅回路に設けた容量３０、３１を用いて、増幅度を決めている抵抗３２をバイパスする。これにより、高周波域の増幅度を低周波域の増幅度より高くしている。
【００７２】
非特許文献１のピーキング増幅回路では、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を可変するため、デコーダ３３によりＭＯＳトランジスタ３２ａ、３２ｂをＯＮ／ＯＦＦし、増幅度を決める抵抗３２の抵抗値を変える。
【００７３】
例えば低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を大きくするときは、ＭＯＳトランジスタ３２ａのみをＯＮし、増幅度を決める抵抗３２の抵抗値を大きくする。低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を小さくするときは、ＭＯＳトランジスタ３２ａと３２ｂ両方をＯＮし、増幅度を決める抵抗３２の抵抗値を小さくする。
【００７４】
図１０は、図９のピーキング回路の周波数特性を示す。図９の回路では、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を大きくしたときには低周波域の増幅度が下がり、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を小さくしたときには低周波域の増幅度が上がる。
【００７５】
＜従来技術の実施形態２＞
図１１は、非特許文献２におけるピーキング回路４０の回路図である。ピーキング回路４０は、増幅回路４１の出力をフィードバック回路４２により入力側にフィードバックする構成を有する。ピーキング回路４０の出力４０ｃ、４０ｄから入力４０ａ、４０ｂに信号がフィードバックされる。
【００７６】
低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を可変するためには、フィードバック回路４２の増幅度を変えてフィードバック量を変える。このため、非特許文献１と同様に、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を大きくすると低周波域の増幅度が下がり、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を小さくしたときには低周波域の増幅度が上がる。
【符号の説明】
【００７７】
１０：ピーキング回路、１１：入力部、１２：第１増幅回路、１３：第２増幅回路、１４：第１フィードバック回路、１４ａ、１４ｂ：トランジスタ、１４ｃ：電流源、１５：第２フィードバック回路、１５ａ、１５ｂ：トランジスタ、１５ｃ：電流源、１５ｄ、１５ｅ：制御ピン、１６：出力部、５１：センサ、５２：プリアンプ、５３：伝送路、５４：波形測定部、１００：波形測定装置、６０：バックプレーン、６２：コネクタ、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ：基板、６３、６４：ＬＳＩ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ：リミット増幅回路、６８：帰還判定型イコライザ、６８ａ、６８ｂ：オフセット電圧、２００：情報処理装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピーキング回路とその制御方法、ピーキング回路を用いた波形測定装置、ピーキング回路を用いた情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子回路は年々動作速度が向上しており、より高速な電子回路を実現するための研究開発が活発に行われている。電子回路が高速化されると、従来は非常に時間を要した処理が短時間に処理できる、より大量の情報を短時間で伝送できるようになる、分解能があがりこれまでできなかった測定可能になる、などの利点が得られる。
【０００３】
電子回路の高速化を実現するためには、電子回路の構成要素であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）内部回路、ＬＳＩ間、プリント基板間、装置間、筐体間等の信号伝送を高速化する必要がある。しかし、パッケージのパッドに付く容量、プリント基板の信号伝送線路が持つ損失などにより、信号波形が歪む場合がある。これに起因して、アナログ信号の誤差が大きくなったり、デジタル信号のデータ誤りが生じたりする。
【０００４】
下記非特許文献１には、上記のような信号波形を補償する技術として、増幅回路の１部に容量を配置することが記載されている。また下記非特許文献２には、フィードバックにより伝達関数を高次にすることが記載されている。これらの文献では、上記構成を用いて高周波域の増幅度を低周波域の増幅度より高くすることを図っている。また、これらの文献に記載されている回路は、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を変化させることができるように構成されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】A 14mW 6.25Gb/s Transceiver in 90nm CMOS for Serial Chip-to-Chip Communications：J.Poulton他，ISSCC2007 p.440-441
【非特許文献２】10-Gb/s Limiting Amplifier and Laser Modulator Driver in 0.18-μm CMOS Technology：S.Galal他，IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS，VOL. 38，NO. 12，DECEMBER 2003，p.2138-2146
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記非特許文献１に記載の技術では、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を大きくするときは、増幅度を決める抵抗の抵抗値を大きくして低周波域の増幅度を下げる。また、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を小さくするときは、増幅度を決める抵抗の抵抗値を小さくして低周波域の増幅度を上げる。したがって、ピーキング量を変化させるときは、低周波域の増幅度も変化することになる。
【０００７】
信号波形の歪みを解消する観点では、高周波域の増幅度を変化させることが望ましい。しかし上記非特許文献１では、低周波域の増幅度も同時に変化してしまう。すなわち、高周波域の歪みを解消することによって信号値自体が変わってしまう可能性がある。そのため、高周波域の増幅度を変化させることによって変化した低周波域の増幅度を補償する必要があり、回路構成などが複雑化しやすい。
【０００８】
一方、上記非特許文献２に記載の技術では、出力信号を入力側にフィードバックすることにより回路の伝達関数を高次化し、高周波域の増幅度を低周波域の増幅度よりも大きくしている。ピーキング量を変化させるときは、フィードバック増幅器の増幅度を変化させることによってフィードバック量を変化させる。
【０００９】
上記非特許文献２では、上記構成に起因して、非特許文献１と同様に、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を大きくするときは低周波域の増幅度が下がり、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差を小さくするときは低周波域の増幅度が上がる。したがって非特許文献１と同様の課題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ピーキング量を変化させるときに低周波域の増幅度に与える影響を抑えたピーキング技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るピーキング回路は、多段接続された増幅回路と、入力側から見た増幅度が異なる２以上の出力点から入力側へフィードバックするフィードバック回路とを備え、フィードバック回路のフィードバック量を変化させることができるように構成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るピーキング回路は、入力側から見た増幅度が異なる２以上の出力点からのフィードバックを有し、ある１つのフィードバックによって得られるピーキング量と、別のフィードバックによって得られるピーキング量とが異なる。これにより、ピーキング回路全体としてのピーキング量は、複数のフィードバックによって得られるピーキング量の総合によって定まることになる。したがって、あるフィードバックによって低周波域の増幅度が下がっても、別のフィードバックによりこれを補いつつ、高周波域の増幅度を可変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図２】ピーキング回路１０の増幅度の周波数特性を示す図である。
【図３】実施の形態２に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図４】実施の形態３に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図５】実施の形態４に係るピーキング回路１０の回路図である。
【図６】実施の形態５に係る波形測定装置１００の構成図である。
【図７】実施の形態６に係る情報処理装置２００の構成図である。
【図８】ＬＳＩ６４の回路図である。
【図９】非特許文献１におけるピーキング回路の回路図である。
【図１０】図９のピーキング回路の周波数特性を示す。
【図１１】非特許文献２におけるピーキング回路４０の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るピーキング回路１０の回路図である。ピーキング回路１０は、入力部１１、第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、第１フィードバック回路１４、第２フィードバック回路１５、出力部１６を備える。
【００１５】
入力部１１、出力部１６は、それぞれピーキング回路１０の入力信号と出力信号を入出力する端子等で構成される。
【００１６】
第１増幅回路１２と第２増幅回路１３は、直列的に多段接続された多段増幅回路を形成する。第１増幅回路１２は入力部１１に入力された入力信号を増幅し、第２増幅回路１３は第１増幅回路１２の出力をさらに増幅する。
【００１７】
第１フィードバック回路１４は、第１増幅回路１２の出力部１２ａに接続され、第１増幅回路１２の出力を入力部１１にフィードバックする。第２フィードバック回路１５は、第２増幅回路１３の出力部に接続され、第２増幅回路１３の出力（＝出力部１６における出力）を入力部１１にフィードバックする。
【００１８】
第１増幅回路１２と第１フィードバック回路１４で構成される回路は、２次の伝達関数を有する。第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、および第２フィードバック回路１５で構成される回路は、増幅回路がさらに１段追加されているため、３次の伝達関数を有する。
【００１９】
ピーキング回路１０の低周波域における増幅度と高周波域における増幅度の差（ピーキング量）は、第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度によって定まる。
【００２０】
ピーキング回路１０の低周波域における増幅度は、下記（式１）で表される。なお、ここでいう低周波域とは、下記（式１）が成立する周波数帯域のことである。実際の制御上では、例えば所定周波数未満の周波数域を低周波域として取り扱い、この所定周波数以上の周波数域を高周波域として取り扱う。
【００２１】
【数１】
ただし、
Ｇａ：増幅回路１２、１３の増幅度
Ｇｃ：第１フィードバック回路１４の増幅度
Ｇｄ：第２フィードバック回路１５の増幅度
【００２２】
第１フィードバック回路１４の増幅度ＧｃがＧｃΔｘに変化し、第２フィードバック回路１５の増幅度ＧｄがＧｄΔｙに変化したと仮定する。このとき、ピーキング回路１０の低周波域における増幅度が上記（式１）で表される増幅度のままで変わらないようにするためには、下記（式２）が成立すればよい。
【００２３】
【数２】
【００２４】
上記（式２）は、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃの変化と第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄの変化が略反転していれば上記（式１）の関係が概ね成立することを示唆している。
【００２５】
第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、および第２フィードバック回路１５で構成される回路は、３次の伝達関数を有する。そのため、２次の伝達関数を持つ第１増幅回路１２と第１フィードバック回路１４で構成される回路に比べ、より大きなピーキング量が得られる。
【００２６】
上記特性を利用して、２次の伝達関数を持つ回路と３次の伝達関数を持つ回路がそれぞれピーキング回路１０の増幅度に寄与する割合を変えることにより、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を変えることができる。すなわち、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃと第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄを変えることにより、ピーキング回路１０のピーキング量を調整することができる。
【００２７】
ピーキング回路１０のピーキング量を調整する際に、上記（式２）が成立するように第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃと第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄを変えると、低周波域において上記（式１）の関係を維持することができる。
【００２８】
図２は、ピーキング回路１０の増幅度の周波数特性を示す図である。上記（式２）が成立するように第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃと第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄを変えると、図２に示すように低周波域の増幅度を落とさずに高周波域の増幅度を変化させることができる。
【００２９】
以上の説明では、２次の伝達関数を持つフィードバック回路と３次の伝達関数を持つフィードバック回路を用いることを説明したが、さらに高次の伝達関数を持つフィードバック回路を第２増幅回路１３の後段に接続してもよい。すなわち、第２増幅回路１３の後段に新たな増幅回路を接続し、その出力を新たなフィードバック回路によって入力部１１にフィードバックするようにしてもよい。また、第１フィードバック回路１４と第２フィードバック回路１５はそれぞれ１段構成としたが、これらを多段構成としてもよい。以下の実施形態においても同様である。
【００３０】
以上のように、本実施の形態１に係るピーキング回路１０は、入力部１１から見た増幅度が異なる２つの出力点１２ａおよび１６から入力部１１に帰還するフィードバックを有する。第１フィードバック回路１４によって低周波域の増幅度が下がっても、第２フィードバック回路１５によってこれを補いつつ、高周波域の増幅度を可変することができる。
【００３１】
＜実施の形態２＞
本発明の実施の形態２では、実施の形態１で説明したピーキング回路１０の具体構成例を説明する。ピーキング回路１０の全体構成は、実施の形態１で説明した図１と概ね同様であるが、各増幅回路の構成をより具体化した点が異なる。
【００３２】
図３は、本実施の形態２に係るピーキング回路１０の回路図である。本実施の形態２において、第１増幅回路１２、第２増幅回路１３、第１フィードバック回路１４、第２フィードバック回路１５は、それぞれ差動増幅回路を用いて構成されている。
【００３３】
各差動増幅回路は２つのトランジスタを備え、各トランジスタに対応する入力信号を受け取り、各トランジスタに対応する出力信号を出力する。また、各差動増幅回路は電流源を備え、電流源の電流量を変えることにより、増幅度を変化させることができる。
【００３４】
第１フィードバック回路１４は、第１増幅回路１２の出力部１２ａと１２ｂに接続され、第１増幅回路１２の出力を入力部１１ａと１１ｂにフィードバックする。第２フィードバック回路１５は、第２増幅回路１３の出力部１３ａと１３ｂに接続され、第２増幅回路１３の出力を入力部１１ａと１１ｂにフィードバックする。
【００３５】
本実施の形態２において、ピーキング回路１０のピーキング量を変化させるためには、実施の形態１と同様に第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させるとよい。具体的には、以下のような手法が考えられる。
【００３６】
（増幅度を変化させる手法その１）
第１フィードバック回路１４が備える電流源１４ｃの電流量を調整して増幅度Ｇｃを所望の値にする。また、第２フィードバック回路１５が備える電流源１５ｃの電流量を調整して増幅度Ｇｄを所望の値にする。
（増幅度を変化させる手法その２）
第１フィードバック回路１４が備えるトランジスタ１４ａまたは１４ｂの少なくともいずれかのソースに抵抗を接続し、電流量を調整して増幅度Ｇｃを所望の値にする。また、第２フィードバック回路１５が備えるトランジスタ１５ａまたは１５ｂの少なくともいずれかのソースに抵抗を接続し、電流量を調整して増幅度Ｇｄを所望の値にする。
（増幅度を変化させる手法その３）
トランジスタ１４ａまたは１４ｂの少なくともいずれかのトランジスタサイズを変更し、電流量を調整して増幅度Ｇｃを所望の値にする。また、トランジスタ１５ａまたは１５ｂの少なくともいずれかのトランジスタサイズを変更し、電流量を調整して増幅度Ｇｄを所望の値にする。
【００３７】
以上、本実施の形態２では、実施の形態１で説明したピーキング回路１０の具体構成例を説明した。本実施の形態２において、上述の（式２）を満たすように第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させることにより、実施の形態１と同様の効果を発揮することができる。
【００３８】
＜実施の形態３＞
本発明の実施の形態３では、実施の形態１〜２で説明したピーキング回路１０の別構成例を説明する。ピーキング回路１０の全体構成は、実施の形態１〜２と概ね同様であるが、各増幅回路の構成が実施の形態３とは異なる。
【００３９】
図４は、本実施の形態３に係るピーキング回路１０の回路図である。以下、各回路の構成について説明する。
本実施の形態３において、第１増幅回路１２と第２増幅回路１３は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）インバータ回路を用いて構成されている。第１フィードバック回路１４は、可変抵抗を用いて構成されている。
【００４０】
第２フィードバック回路１５は、内部に２つのフィードバック回路を有する。制御ピン１５ｄと１５ｅを介してこれら内部のフィードバック回路のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、第２フィードバック回路１５全体としての増幅度を変化させることができる。
【００４１】
本実施の形態３において、ピーキング回路１０のピーキング量を変化させるためには、実施の形態１〜２と同様に第１フィードバック回路１４の増幅度と第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させるとよい。
【００４２】
具体的には、第１フィードバック回路１４を構成している可変抵抗の抵抗値を変更し、入力部１１へのフィードバック量を調整する。また、制御ピン１５ｄと１５ｅを介して内部のフィードバック回路のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、第２フィードバック回路１５の増幅度を変化させる。
【００４３】
以上、本実施の形態３では、実施の形態２で説明したピーキング回路１０の別構成例を説明した。なお、第２フィードバック回路１５が備えるフィードバック回路は、３つ以上でもよい。フィードバック回路の数を増やすと、ピーキング回路１０のピーキング量をより細かく制御することができる。
【００４４】
また、本実施の形態３では、可変抵抗を用いて第１フィードバック回路１４を構成したが、その他のフィードバック回路１５を可変抵抗で構成してもよい。増幅回路を３段以上設けた場合でも同様である。
【００４５】
＜実施の形態４＞
本発明の実施の形態４では、実施の形態３の図４で説明した第２フィードバック回路１５を簡略化した構成を説明する。その他の構成は、実施の形態３と同様である。
【００４６】
図５は、本実施の形態４に係るピーキング回路１０の回路図である。以下、実施の形態３の図４との差異点について説明する。
【００４７】
実施の形態３の図４において、第１フィードバック回路１４が備える可変抵抗を小さくして第１フィードバック回路１４のフィードバック量を大きくすると、ピーキング回路１０の入力部１１における入力抵抗が小さくなり、これにともなって第２フィードバック回路１５のフィードバック量が自然に小さくなる。換言すると、可変抵抗のフィードバック量を変化させるのみで、第２フィードバック回路１５のフィードバック量も自然に変化する。このことを利用して、可変抵抗の抵抗値を変化させるのみで、実施の形態３と略同等の効果を発揮することができる。
【００４８】
そこで、本実施の形態４では、第２フィードバック回路１５の構成を、実施の形態３の図４における第２フィードバック回路１５よりも簡易化した。以下では、本実施の形態４におけるピーキング回路１０の上記特性について説明する。
第１増幅回路１２の入力抵抗ｒｉｎは、下記（式３）で表すことができる。
【００４９】
【数３】
ただし、
Ｒ：第１フィードバック回路１４が備える可変抵抗の抵抗値
Ｇｅ：可変抵抗の抵抗値が十分に大きい（無限大とみなせる）ときの第１増幅回路１２の増幅度
【００５０】
第２フィードバック回路１５のフィードバック量ＧＦＢは、第２フィードバック回路１５の増幅度を勘案して、下記（式４）で表すことができる。
【００５１】
【数４】
ただし、
Ｇｆ ：第２フィードバック回路１５の増幅度
ｒｏａ：第１増幅回路１２の出力抵抗
ｒｏｂ：第２フィードバック回路１５の出力抵抗
【００５２】
さらに、下記（式５）が成立する。
【００５３】
【数５】
【００５４】
上記（式５）で表される条件を満たしているとき、可変抵抗の抵抗値Ｒを小さくすると第２フィードバック回路１５のフィードバック量ＧＦＢは可変抵抗の抵抗値Ｒに比例して小さくなる。
【００５５】
可変抵抗の抵抗値Ｒを小さくすることは、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃを大きくすることを意味する。このとき、上記のように第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄは小さくなる。したがって、第１フィードバック回路１４の増幅度Ｇｃの変化と第２フィードバック回路１５の増幅度Ｇｄの変化が略反転していることになり、実施の形態１で説明した（式２）で表される条件は概ね満たされているといえる。すなわち本実施の形態４において、ピーキング量を変化させても低周波域の増幅度が概ね変わらないようにすることができる。
【００５６】
以上のように、本実施の形態４によれば、上記（式５）で表される条件を満たしているとき、第２フィードバック回路１５の構成を簡易化して実施の形態３と略同等の効果を発揮することができる。
【００５７】
＜実施の形態５＞
本発明の実施の形態では、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いて波形計測を行う装置について説明する。
【００５８】
図６は、本実施の形態５に係る波形測定装置１００の構成図である。波形測定装置１００は、センサ５１、プリアンプ５２、伝送路５３、ピーキング回路１０、波形測定部５４を備える。ピーキング回路１０は、実施の形態１〜４で説明した構成を有する。
【００５９】
センサ５１は、測定対象を測定して測定結果を示す信号を出力する。伝送路５３は導体損失や誘電体損失を持つため、伝送路５３の出力部５３ａでは信号の高周波成分ほど損失が大きくなり、波形が歪む。ピーキング回路１０は、信号帯域ｆｃまでの周波数特性をフラットに整形して、波形測定部５４に出力する。
【００６０】
伝送路５３はセンサのおかれる個所や装置の構成により損失が変わるため、ピーキング回路１０は低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を伝送路５３の損失に合わせて変更する必要がある。このとき、ピーキング量を変えることによって低周波域の増幅度が変わると、ピーキング回路の出力部１６の信号出力振幅が変わってしまう。そこで、実施の形態１〜４で説明した手法を用いて、低周波域の増幅度が変わらないようにピーキング回路１０の増幅度を調整する。
【００６１】
以上のように、本実施の形態５によれば、伝送路５３における高周波域の損失を補償した場合でも、低周波域の増幅度の変化を抑えることができる。そのため、従来技術のように、低周波域の増幅度の変化をさらに補償するための可変ゲイン回路などを設ける必要がなくなり、コスト、消費電力、制御の容易さなどの観点から有利である。
【００６２】
なお、通常の測定環境では、測定条件があらかじめ定められている場合がある。そのような環境下では、測定環境に応じてピーキング回路１０の増幅度をあらかじめ調整しておけば、必ずしもピーキング回路１０のピーキング量が可変でなくともよい。一方、ピーキング回路１０を任意の測定環境に対応させたい場合は、本発明に係るピーキング回路１０を用いると好適である。
【００６３】
＜実施の形態６＞
本発明の実施の形態６では、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いて情報処理を行う装置について説明する。
【００６４】
図７は、本実施の形態６に係る情報処理装置２００の構成図である。情報処理装置２００は、バックプレーン６０にコネクタ６２を介して複数の基板６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが接続された構成を有する。基盤６１ａ〜６１ｄには、それぞれＬＳＩ６３、６４が実装されている。ＬＳＩ６３または６４は、バックプレーン６０を介して、他の基板上のＬＳＩ６３または６４との間で信号を送受信する。ＬＳＩ６３、６４は、本実施の形態６における「演算回路」に相当する。
【００６５】
バックプレーン６０や基板６１上の伝送路は導体損失や誘電体損失を持つため、高周波成分ほど損失が大きくなる。これにより、波形の品質が劣化し、損失が大きな場合はデータに誤りが生じる。
【００６６】
図８は、ＬＳＩ６４の回路図である。ＬＳＩ６３の回路図も同様であるため、説明は省略する。ＬＳＩ６４は、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０、リミット増幅回路６６ａ、６６ｂおよび６６ｃ、帰還判定型イコライザ６８を備える。ＬＳＩ６４は、ピーキング回路１０と帰還判定型イコライザ６８を用いて、バックプレーン６０および基板６１上における伝送路の損失を補償し、信号品質を向上させる。
【００６７】
なお、基板６１をバックプレーン６０に接続する位置によって、バックプレーン６０および基板６１上の伝送路の長さが異なるため、損失も基板６１毎に異なる。したがって、全ての基板６１について同じピーキング回路１０を用いる場合には、ピーキング回路１０のピーキング量が調整できるようになっている必要がある。
【００６８】
ただし、ピーキング回路１０のピーキング量を変化させることによって低周波域の増幅度が変わると、帰還判定型イコライザ６８の入力６８ｃにおける信号出力振幅が変わってしまう。そのため、ＬＳＩ６４は、別途備える制御回路などを用いて、ピーキング回路１０のピーキング量を基板６１の接続位置に応じて最適に調整する。
【００６９】
実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いると、ピーキング量を変化させても低周波域の増幅度は変わらないため、可変ゲイン回路などの新たな回路を追加したり、オフセット電圧６８ａ、６８ｂを変更したりする必要はなくなる。これにより、コスト、消費電力、制御の容易さなどの観点から有利である。
【００７０】
本実施の形態５では、バックプレーン６０に対する基板６１の配置位置によって伝送路の長さに差が生じることを説明したが、基板６１上におけるＬＳＩ６３、６４の配置位置によっても同様の課題が生じる。この場合も、実施の形態１〜４で説明したピーキング回路１０を用いて、同様の手法により高周波域の増幅度を上げることができる。
【００７１】
＜従来技術の実施形態＞
以下では、従来技術における課題を説明するための参考としての実施形態を説明する。
＜従来技術の実施形態１＞
図９は、非特許文献１におけるピーキング回路の回路図である。非特許文献１では、増幅回路に設けた容量３０、３１を用いて、増幅度を決めている抵抗３２をバイパスする。これにより、高周波域の増幅度を低周波域の増幅度より高くしている。
【００７２】
非特許文献１のピーキング増幅回路では、低周波域の増幅度と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を可変するため、デコーダ３３によりＭＯＳトランジスタ３２ａ、３２ｂをＯＮ／ＯＦＦし、増幅度を決める抵抗３２の抵抗値を変える。
【００７３】
例えば低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を大きくするときは、ＭＯＳトランジスタ３２ａのみをＯＮし、増幅度を決める抵抗３２の抵抗値を大きくする。低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を小さくするときは、ＭＯＳトランジスタ３２ａと３２ｂ両方をＯＮし、増幅度を決める抵抗３２の抵抗値を小さくする。
【００７４】
図１０は、図９のピーキング回路の周波数特性を示す。図９の回路では、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を大きくしたときには低周波域の増幅度が下がり、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を小さくしたときには低周波域の増幅度が上がる。
【００７５】
＜従来技術の実施形態２＞
図１１は、非特許文献２におけるピーキング回路４０の回路図である。ピーキング回路４０は、増幅回路４１の出力をフィードバック回路４２により入力側にフィードバックする構成を有する。ピーキング回路４０の出力４０ｃ、４０ｄから入力４０ａ、４０ｂに信号がフィードバックされる。
【００７６】
低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を可変するためには、フィードバック回路４２の増幅度を変えてフィードバック量を変える。このため、非特許文献１と同様に、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を大きくすると低周波域の増幅度が下がり、低周波域と高周波域の増幅度の差（ピーキング量）を小さくしたときには低周波域の増幅度が上がる。
【符号の説明】
【００７７】
１０：ピーキング回路、１１：入力部、１２：第１増幅回路、１３：第２増幅回路、１４：第１フィードバック回路、１４ａ、１４ｂ：トランジスタ、１４ｃ：電流源、１５：第２フィードバック回路、１５ａ、１５ｂ：トランジスタ、１５ｃ：電流源、１５ｄ、１５ｅ：制御ピン、１６：出力部、５１：センサ、５２：プリアンプ、５３：伝送路、５４：波形測定部、１００：波形測定装置、６０：バックプレーン、６２：コネクタ、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ：基板、６３、６４：ＬＳＩ、６６ａ、６６ｂ、６６ｃ：リミット増幅回路、６８：帰還判定型イコライザ、６８ａ、６８ｂ：オフセット電圧、２００：情報処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピーキング特性を有するピーキング回路であって、
増幅回路が多段接続された多段増幅回路と、
前記増幅回路の信号出力を当該ピーキング回路の入力にフィードバックする２以上のフィードバック回路と、
を備え、
前記フィードバック回路はフィードバック量を変化させることができるように構成されており、
前記多段増幅回路のうち当該ピーキング回路の入力から見た増幅度が異なる２以上の出力点それぞれに対して前記フィードバック回路を設けた
ことを特徴とするピーキング回路。
【請求項２】
前記増幅回路および前記フィードバック回路は差動増幅回路を用いて構成されていることを特徴とする請求項１記載のピーキング回路。
【請求項３】
前記フィードバック回路のうちいずれか１以上は可変抵抗を用いて構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のピーキング回路。
【請求項４】
前記増幅回路はＣＭＯＳ増幅回路を用いて構成されており、
前記フィードバック回路のうち前記可変抵抗を用いていないフィードバック回路は、ＣＭＯＳ増幅回路を用いて構成されている
ことを特徴とする請求項３記載のピーキング回路。
【請求項５】
請求項１記載のピーキング回路のピーキング量を制御する方法であって、
１以上の前記フィードバック回路の増幅度を変化させて所定周波数以上の高周波数域における前記ピーキング量を変化させるステップを有し、
前記ステップでは、
前記高周波数域における前記ピーキング量を変化させても前記所定周波数未満の低周波数域における前記ピーキング量が変化しないように前記フィードバック回路の増幅度を変化させる
ことを特徴とするピーキング回路制御方法。
【請求項６】
請求項３記載のピーキング回路のピーキング量を制御する方法であって、
前記可変抵抗の抵抗値を変化させて所定周波数以上の高周波数域における前記ピーキング量を変化させるステップを有し、
前記ステップでは、
前記高周波数域における前記ピーキング量を変化させても前記所定周波数未満の低周波数域における前記ピーキング量が変化しないように前記抵抗値を変化させる
ことを特徴とするピーキング回路制御方法。
【請求項７】
請求項１記載のピーキング回路と、
前記ピーキング回路によってピーキング増幅された波形を測定する波形測定部と、
を備えたことを特徴とする波形測定装置。
【請求項８】
請求項１記載のピーキング回路を有する演算回路と、
前記演算回路を実装した回路基板と、
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
前記演算回路は、請求項５記載のピーキング回路制御方法を実行して前記ピーキング回路のピーキング量を制御する
ことを特徴とする請求項８記載の情報処理装置。
【請求項１】
ピーキング特性を有するピーキング回路であって、
増幅回路が多段接続された多段増幅回路と、
前記増幅回路の信号出力を当該ピーキング回路の入力にフィードバックする２以上のフィードバック回路と、
を備え、
前記フィードバック回路はフィードバック量を変化させることができるように構成されており、
前記多段増幅回路のうち当該ピーキング回路の入力から見た増幅度が異なる２以上の出力点それぞれに対して前記フィードバック回路を設けた
ことを特徴とするピーキング回路。
【請求項２】
前記増幅回路および前記フィードバック回路は差動増幅回路を用いて構成されていることを特徴とする請求項１記載のピーキング回路。
【請求項３】
前記フィードバック回路のうちいずれか１以上は可変抵抗を用いて構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のピーキング回路。
【請求項４】
前記増幅回路はＣＭＯＳ増幅回路を用いて構成されており、
前記フィードバック回路のうち前記可変抵抗を用いていないフィードバック回路は、ＣＭＯＳ増幅回路を用いて構成されている
ことを特徴とする請求項３記載のピーキング回路。
【請求項５】
請求項１記載のピーキング回路のピーキング量を制御する方法であって、
１以上の前記フィードバック回路の増幅度を変化させて所定周波数以上の高周波数域における前記ピーキング量を変化させるステップを有し、
前記ステップでは、
前記高周波数域における前記ピーキング量を変化させても前記所定周波数未満の低周波数域における前記ピーキング量が変化しないように前記フィードバック回路の増幅度を変化させる
ことを特徴とするピーキング回路制御方法。
【請求項６】
請求項３記載のピーキング回路のピーキング量を制御する方法であって、
前記可変抵抗の抵抗値を変化させて所定周波数以上の高周波数域における前記ピーキング量を変化させるステップを有し、
前記ステップでは、
前記高周波数域における前記ピーキング量を変化させても前記所定周波数未満の低周波数域における前記ピーキング量が変化しないように前記抵抗値を変化させる
ことを特徴とするピーキング回路制御方法。
【請求項７】
請求項１記載のピーキング回路と、
前記ピーキング回路によってピーキング増幅された波形を測定する波形測定部と、
を備えたことを特徴とする波形測定装置。
【請求項８】
請求項１記載のピーキング回路を有する演算回路と、
前記演算回路を実装した回路基板と、
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
前記演算回路は、請求項５記載のピーキング回路制御方法を実行して前記ピーキング回路のピーキング量を制御する
ことを特徴とする請求項８記載の情報処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１５５３６８（Ｐ２０１１−１５５３６８Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４３４３（Ｐ２０１０−１４３４３）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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