CN100341064C - 信号处理电路和半导体集成电路 - Google Patents

Abstract

比较器将输入的模拟RF信号变换为数字信号，输入给电荷泵电路。电荷泵电路根据从比较器输出的数字信号的输出电平来控制积分电容器的充放电。该积分电容器的充电量用作RF放大器的基准电压，根据数字信号的平均直流电平来调整从RF放大器输出的模拟RF信号的中心电压电平。这样，适当控制信号重放电路的限制电平。

Description

信号处理电路和半导体集成电路

技术领域

本发明涉及信号处理电路和半导体集成电路，特别是涉及处理CD(压缩盘)等光盘所记录的信号的信号处理电路和半导体集成电路。

背景技术

在重放CD、CD-ROM等光盘所记录的信号当中，进行如下处理：以预定的限制电平为基准，将从光盘读出的模拟RF(Radio Frequency)信号变换为数字信号。而且，记录在光盘中的数据多数情况下是EFM(Eight to Fourteen Modulation)信号，信号的直流成分基本上被设定为0。因此，数字变换中的上述限制电平被控制成模拟RF信号的中心电压电平。

图9是显示现有光盘用信号重放电路结构的电路图，显示将上述模拟RF信号向数字信号变换的数字变换部和限制电平控制部的结构。

通过光拾取装置从光盘读出的信号由放大器51放大，它作为模拟RF信号，经除去直流成分用的电容器52供给比较器53的反向输入端子。该比较器53是数字变换部，基准电压Vref供给其非反向输入端子，上述模拟RF信号与该基准电压Vref比较，变换为数字信号后输出。

在电容器52和比较器53的反向输入端子之间，连接电阻54的一端，该电阻54的另一端连接积分电容器55的正侧电极，通过积分电容器55的充放电来调整模拟RF信号的中心电压电平。

在比较器53的输出侧和积分电容器55的正侧电极之间，设置电荷泵电路56和电阻57。该电荷泵电路56根据从比较器53输出的数字信号的输出电平来控制积分电容器55的充放电，从而根据输出数字信号的平均直流电平来控制积分电容器55的充电量。

即，比较器53的输出经电荷泵电路56和电阻57在积分电容器55被积分，计算数字信号的平均值。该平均值经电阻54与模拟RF信号相加。因此，根据积分电容器55的正侧电极电压电平即数字信号的平均直流电平来调整模拟RF信号的中心电压电平，控制模拟RF信号的中心电压电平使限制电平追随模拟RF信号的中心电压电平。

但是，在上述现有的信号重放电路中，必须设置除去直流成分用的电容器52和电阻54，因此，存在电路面积增大、成本变高的问题。而且，在电容器52和电阻54不内嵌在芯片内，而是外装的情况下，电容器52和电阻54的寄生电容变大，于是，还存在高速化变难的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种信号处理电路和半导体集成电路，在维持电路高速性的同时，能以小规模电路面积实现限制电平的调整功能。

本发明的另一目的是提供能正确检测输入信号的直流成分的信号处理电路和半导体集成电路。

根据本发明一方面的信号处理电路，包括：放大输入信号的放大电路；由比较器构成的变换电路，所述变换电路根据第一基准值将来自所述放大电路的输出变换为数字信号；积分来自所述变换电路的数字信号后作为所述放大电路的第二基准值反馈的反馈电路，所述反馈电路进一步包括：积分电容器，电阻，和电荷泵电路，根据来自所述变换电路的数字信号的电平充放电所述积分电容器；所述放大电路放大所述输入信号与所述第二基准值之差，所述放大电路包括位于输入侧的第一放大电路和位于输出侧的第二放大电路的至少两段放大电路。

在这种信号处理电路中，输入信号被放大电路放大，来自放大电路的输出通过变换电路根据第一基准值变换为数字信号，来自变换电路的数字信号通过反馈电路积分、作为放大电路的第二基准值被反馈。结果，变得不必设置除去直流成分用的电容器和电阻，能够实现在维持电路高速性的同时，以小规模电路面积实现限制电平的调整功能。

放大电路优选放大输入信号与第二基准值之差。此时，由于能够放大输入信号与所反馈的第二基准值的差，因此，能够适当地控制限制电平。

放大电路优选包括位于输入侧的第一放大电路和位于输出侧的第二放大电路的至少两段放大电路。

此时，通过第一放大电路能够调整输入信号的中心电压电平，同时，通过第二放大电路能够将输入信号放大到所要的幅值，能够高精度地放大输入信号并输出给变换电路。

优选地，放大电路的至少一部分包括完全差动型放大电路，完全差动型放大电路的一个输出作为第一基准值输入给变换电路。

此时，由于能够扩大放大电路的输出范围，能够扩大放大度并高速动作变换电路，而且，能够除去同相噪声。

优选地，反馈电路积分来自变换电路的数字信号后反馈给第一放大电路。

此时，由于积分来自变换电路的数字信号、反馈给第一放大电路，能够根据数字信号的电平调整输入信号的中心电压电平，可适当地控制限制电平。

优选地，反馈电路包括：积分电容器和充放电电路，充放电电路根据来自变换电路的数字信号的电平充放电积分电容器。

此时，通过充放电电路根据来自变换电路的数字信号的电平充放电积分电容器，从而能够根据数字信号的电平调整输入信号的中心电压电平。

按照本发明的另一方面的一种信号处理电路，包括：放大输入信号的放大电路；根据第一基准值将来自所述放大电路的输出变换为数字信号的变换电路；检测电路，检测由放大电路放大前的信号的直流成分。

在这种信号处理电路中，通过放大电路来放大输入的信号，通过变换电路根据第一基准值将来自放大电路的输出变换为数字信号，通过检测电路来检测由放大电路放大前的信号的直流成分。这样，能够检测根据放大前的信号即来自变换电路的数字信号的电平调整中心电压电平前的信号的直流成分，因此，能够正确地检测输入信号的直流成分。

信号处理电路还设有反馈电路，积分来自变换电路的数字信号，作为放大电路的第二基准值反馈。

此时，输入的信号通过放大电路被放大，来自放大电路的输出通过变换电路根据第一基准值变换为数字信号，来自变换电路的数字信号通过反馈电路积分、作为放大电路的第二基准值被反馈。结果，变得不必设置除去直流成分用的电容器和电阻，能够实现在维持电路高速性的同时，以小规模电路面积实现限制电平的调整功能。

放大电路优选放大输入信号与第二基准值之差。此时，由于能够放大输入信号与所反馈的第二基准值的差，因此，能够适当地控制限制电平。

检测电路至少包括下列之一：检测由放大电路放大前的信号峰值并保持的峰值保持电路；检测由放大电路放大前的信号的底值并保持的底值保持电路。

此时，由于通过峰值保持电路或底值保持电路检测由放大电路放大前的信号峰值或底值，因此，能够检测根据来自变换电路的数字信号的电平调整中心电压电平前的信号的峰值或底值，从而能够检测信号正确的峰值或底值。

优选地，检测电路包括：位于输入侧的第一检测用放大电路和位于输出侧的第二检测用放大电路的至少两段检测用放大电路；检测第二检测用放大电路的输出信号的峰值并保持的峰值保持电路；检测第二检测用放大电路的输出信号的底值并保持的底值保持电路。

此时，通过第一和第二检测用放大电路与放大电路一样地放大根据来自变换电路的数字信号的电平调整中心电压电平前的信号，能够检测放大到所要幅值的的信号的峰值和底值，从而能够更正确地检测信号的峰值和底值。

优选地，检测电路包括：位于输入侧的第一检测用放大电路；放大第一检测用放大电路的输出信号的第二检测用放大电路；放大第二检测用放大电路的输出信号的第三检测用放大电路；检测第三检测用放大电路的输出信号的峰值并保持的峰值保持电路；检测第三检测用放大电路的输出信号的底值并保持的底值保持电路。

此时，通过第一至第三检测用放大电路与放大电路一样地放大根据来自变换电路的数字信号的电平调整中心电压电平前的信号，能够检测放大到所要幅值的的信号的峰值和底值，从而能够更正确地检测信号的峰值和底值。

优选地，放大电路包括位于输入侧的第一放大电路和位于输出侧的第二放大电路的至少两段放大电路。

此时，通过第一放大电路能够调整输入信号的中心电压电平，同时，通过第二放大电路能够将输入信号放大到所要的幅值，从而能够高精度地放大输入信号并输出给变换电路。

优选地，放大电路至少一部分含有完全差动型放大电路，完全差动型放大电路的一个输出作为第一基准值输入给变换电路。

此时，由于能够扩大放大电路的输出范围，此时，由于能够扩大放大电路的输出范围，能够扩大放大度并高速动作变换电路，而且，能够除去同相噪声。优选地，放大电路包括：位于输入侧的第一放大电路；整形第一放大电路的输出信号的波形的波形整形电路；放大波形整形电路的输出信号的第二放大电路；位于输出侧、放大第二放大电路的输出信号的第三放大电路；第二和第三放大电路含有完全差动型放大电路，第三放大电路的一个输出作为第一基准值输入给变换电路。

此时，能够通过第一放大电路调整输入信号的中心电压，通过波形整形电路来对调整中心电压电平的信号进行波形整形，通过第二和第三放大电路在两阶段将波形整形后的信号放大到所要的幅值。而且，作为第二和第三放大电路，使用完全差动型放大电路，因此，能够扩大放大电路的输出电平，能够扩大放大度并高速动作变换电路，同时，能够除去同相噪声。

优选地，反馈电路积分来自变换电路的数字信号后反馈给第一放大电路。

此时，由于积分来自变换电路的数字信号、反馈给第一放大电路，所以，能够根据数字信号的电平来调整输入信号的中心电压电平，能够适当地控制限制电平。

优选地，反馈电路包括：积分电容器和充放电电路，充放电电路根据来自变换电路的数字信号的电平来充放电积分电容器。

此时，通过充放电电路根据来自变换电路的数字信号的电平来充放电积分电容器，能够根据数字信号的电平来调整输入信号的中心电压电平。

按照本发明另一方面的一种半导体集成电路，设有处理来自光拾取装置的输出信号的信号处理电路，所述信号处理电路与其它电路通过CMOS集成电路单片化地形成，所述信号处理电路包括：放大来自光拾取装置的输出信号的放大电路；由比较器构成的变换电路，所述变换电路根据第一基准值将来自所述放大电路的输出变换为数字信号；反馈电路，积分来自所述变换电路的数字信号后作为所述放大电路的第二基准值反馈，检测电路，包括和所述放大电路并联的检测放大器，所述检测电路检测由所述放大电路放大前的信号的直流成分，所述放大电路包括位于输入侧的第一放大电路和位于输出侧的第二放大电路的至少两段放大电路，所述反馈电路进一步包括：积分电容器，电阻，和电荷泵电路，根据来自所述变换电路的数字信号的电平充放电所述积分电容器。

在这种半导体集成电路中，对于放大来自光拾取装置的输出信号的信号处理电路，使用在维持电路高速性的同时能在小规模的电路面积中实现限制电平调整功能的信号处理电路，通过CMOS集成电路将信号处理电路和其它电路单片化地形成，因此，能够实现维持高速性同时在小规模电路面积中可实现限制电平调整功能的光盘驱动器装置用的单片集成电路。

优选地，信号处理电路还包括检测电路，检测由放大电路放大前的信号的直流成分。

此时，能够检测根据放大前的信号即来自变换电路的数字信号的电平调整中心电压电平前的信号的直流成分，因此，能够正确地检测RF信号的直流成分。

优选地，检测电路至少包括下列之一：检测由放大电路放大前的信号峰值并保持的峰值保持电路；检测由放大电路放大前的信号的底值并保持的底值保持电路。

此时，由于通过峰值保持电路或底值保持电路检测由放大电路放大前的信号的峰值或底值，因此，能够检测根据来自变换电路的数字信号的电平调整中心电压电平前的信号的峰值或底值，从而能够检测RF信号的正确峰值或底值。

优选地，放大电路包括位于输入侧的第一放大电路和位于输出侧的第二放大电路的至少两段放大电路。

此时，通过第一放大电路能够调整输入信号的中心电压电平，同时，通过第二放大电路能够将输入信号放大到所要的幅值，能够高精度地放大输入信号并输出给变换电路。

优选地，反馈电路积分来自变换电路的数字信号后反馈给第一放大电路。

此时，积分来自变换电路的数字信号、反馈给第一放大电路，因此，能够根据数字信号的电平来调整输入信号的中心电压电平，可适当地控制限制电平。

附图说明

图1是显示按照本发明的第一实施例的光盘用信号重放电路的结构的电路图。

图2是显示按照本发明的第二实施例的光盘用信号重放电路的结构的电路图。

图3是显示按照本发明的第三实施例的光盘用信号重放电路的结构的电路图。

图4是显示与图3所示信号重放电路同时使用的检测器结构的示意图。

图5是显示与图3所示信号重放电路同时使用的误差检测或误差补偿电路的结构的电路图。

图6是显示按照本发明的第四实施例的光盘用信号重放电路的结构的电路图。

图7是显示按照本发明的第五实施例的光盘用信号重放电路的结构的电路图。

图8是显示含有本发明的信号重放电路的CD-ROM驱动器用半导体集成电路结构的方框图。

图9是显示现有光盘用信号重放电路的结构的电路图。

具体实施方式

下面一边参照图1一边说明按照本发明第一实施例的光盘用信号重放电路。图1显示本发明第一实施例中的、将记录在光盘中模拟信号变换为数字信号的信号重放电路100。

通过光拾取装置从光盘中读出、从拾取装置输出的信号经拾取电路1输入给电平移动器2后通过电平移动器2被电平移动，输入给RF放大器3的反向输入端子后通过RF放大器3被放大。该放大后的信号作为RF信号供给比较器4的反向输入端子。比较器4是数字变换部，对其非反向输入端子供给一定的基准电压Vref，将上述模拟RF信号与该基准电压Vref比较后变换为数字信号并输出。

本实施例中，RF放大器3相当于放大电路，比较器4相当于变换电路，基准电压Vref相当于第一基准值，通过电平移动器2电平移动的、从拾取装置输出的信号相当于输入给放大电路的信号。

上述数字信号经反相器5，6供给未图示的后段信号处理部，在此，根据数字信号来重放声音信号和图象信号。

而且，来自反相器6的数字信号输入到电荷泵电路7。然后，电荷泵电路7的输出侧经电阻R1连接到RF放大器3的第一运算放大电路9的非反向输入端子。

电荷泵控制部8，在对电荷泵电路7要调整信号重放电路100的限制电平时，输出LOW(L)电平信号，在要保持限制电平时，输出HIGH(H)电平信号。

在电阻R1与RF放大器3的非反向输入端子之间，连接积分电容器C1的正侧电极，该电容器用于通过充放电来移动模拟RF信号的中心电压电平。

RF放大器3由依次直接连接第一运算放大电路9、波形整形电路10和第二运算放大电路11的结构构成。即，在电平移动器2和第一运算放大电路9的反向输入端子之间连接电阻R2，在第一运算放大电路9的反向输入端子和输出端子之间连接电阻R3，第一运算放大电路9的输出端子连接波形整形电路10的反向输入端子。而且，在波形整形电路10的输出端子与第二运算放大电路11的反向输入端子之间连接电阻R4，在第二运算放大电路11的反向输入端子与输出端子之间连接电阻R5。

另外，在第一运算放大电路9的反向输入端子输入来自电平移动器2的信号，在非反向输入端子输入基于积分电容器C1的充电量的基准电压Vin。而且，本实施例中，第一运算放大电路9相当于第一放大电路，基准电压Vin相当于第二基准值。

这里，本实施例中，通过RF放大器3构造成夹着波形整形电路10的第一运算放大电路9与第二运算放大电路11的多段串联，在输入段的第一运算放大电路9具有调整输出信号的中心电压电平的功能，在输出段的第二运算放大电路中具有将模拟RF信号放大到所要幅值的功能。而且，本实施例中，第二运算放大电路11相当于第二放大电路。

而且，波形整形电路10和第二运算放大电路11的基准电压使用与比较器4的基准电压Vref相同的基准电压Vref，该基准电压Vref输入给波形整形电路10和第二运算放大电路11的非反向输入端子。

这里，对电荷泵电路7的结构进行说明。在电源Vcc与GND(接地电位)之间，分别经恒流源12，13顺序设置P沟道晶体管14和N沟道晶体管15，两个晶体管14，15的连接点连接到电阻R1的一端。晶体管14的栅极电极连接NAND电路16的输出侧。晶体管15的栅极电极连接NOR电路17的输出侧。

NAND电路16的一个输入端子与NOR电路17的一个输入端子分别连接反相器6的输出侧。NOR电路17的另一输入端子连接电荷泵控制部8，NAND电路16的另一输入端子经反相器18也连接电荷泵控制部8。

而且，电荷泵电路7在来自电荷泵控制部8的控制信号为L电平的情况下，即调整限制电平的情况下，例如，如果从反相器6输出为H电平(如果来自比较器4的输出为H电平)，在晶体管14和晶体管15的栅极电极施加L电平的电压，只有晶体管14接通从电源Vcc经晶体管14流动电流，经电阻R1充电积分电容器C1。

另一方面，在来自比较器4的输出为L电平的情况下，在晶体管14和晶体管15的栅极电极施加H电平，只有晶体管15接通，自输出侧引入电流，因此，经电阻R1积分电容器C1放电。

而且，来自电荷泵控制部8的控制信号为H电平、保持限制电平的情况下，与来自比较器4的输出电平无关，在晶体管14的栅极电极施加H电平的电压，在晶体管15的栅极电极施加L电平的电压。因此，晶体管14，15都关断，对积分电容器C1的充放电停止，于是，比较器4中的限制电平被保持。而且，本实施例中，积分电容器C1、电阻R1和电荷泵电流7相当于反馈电路，电荷泵电路7相当于充放电电路。

下面说明基于上述结构的调整信号重放电路100的限制电平时的动作。

此时，电荷泵控制部8对电荷泵电路7输出L电平的信号。这时，通过光拾取装置从光盘读出的、从拾取装置输出的信号通过电平移动器2被电平移动，在第一运算放大电路9被差动放大。差动放大后的信号在波形整形电路10被处理后，再在第二运算放大电路11差动放大，将其作为模拟RF信号，供给比较器4的反向输入端子。

比较器4将所输入的模拟RF信号变换为数字信号，经反相器5，6后输入给电荷泵电路7。电荷泵电路7通过如上所述，根据从比较器4输出的数字信号的输出电平为H电平或L电平来控制积分电容器C1的充放电。因此，变得根据数字信号的平均直流电平来控制积分电容器C1的充电量。

该积分电容器C1的充电量作为RF放大器3的第一运算放大电路9的基准电压Vin而使用，因此，始终根据积分电容器C1的正侧电极的电压电平即数字信号的平均直流电平来调整从RF放大器3输出的模拟RF信号的中心电压电平。然后，比较器4基于供给非反向输入端子的基准电压Vref将该模拟RF信号准确地变换为数字信号后，将其输出。

然后，根据数字信号的平均直流电平来调整模拟RF信号的中心电压电平，而且，控制比较器4的数字信号以追随模拟RF信号的中心电压电平，所以，作为结果，成为适当地控制信号重放电路100的限制电平。

如上所述，在本实施例中，模拟RF信号的电平低下时，追随该电平低下，电荷泵电路7放电积分电容器C1，降低RF放大器3的第一运算放大电路9的非反向输入端子的电位(基准电压Vin)，由于能防止第一运算放大电路9的输出以下的模拟RF信号的电平变动，成为数字信号适当的输出电平。

而且，考虑将在积分电容器C1积分的数字信号的平均值作为比较器4的基准值供给，但是，此时由于比较器4的反向输入端子的信号和非反向输入端子的信号的双方变动，比较器4的动作范围变大，由于存在比较器4的设计变难的问题，不希望如此。

下面参照附图说明本发明第二实施例的光盘用信号重放电路。图2是显示按照本发明第二实施例的光盘用信号重放电路结构的电路图。而且，图2显示的信号重放电路与图1显示的信号重放电路中的同一部分给予同一符号，省略其详细说明。

图2显示本发明第二实施例中的将光盘所记录的模拟信号变换为数字信号的信号重放电路101。在该信号重放电路101中，作为RF放大器3的输出段的第二运算放大电路41，使用完全差动型运算放大电路，在第二运算放大电路41的反向输入端子连接电阻R6，在反向输入端子与反向输出端子之间连接电阻R7，在非反向输入端子连接电阻R8，在非反向输入端子与非反向输出端子之间连接电阻R9，将第二运算放大电路41的反向输出输入到比较器4的反向输入，将第二运算放大电路41的非反向输出输入到比较器4的非反向输入端子。

即，通过作为第二运算放大电路41使用完全差动型运算放大电路，作为比较器4的基准电压使用第二运算放大电路41的非反向输出，能够扩大输出范围，结果，扩大RF放大器3的放大度，在可高速动作后段的比较器4的同时，能够除去同相噪声。

但是，在含有上述各实施例的信号重放电路的CD重放装置中，为了准确检测从拾取装置输出的信号的直流成分，利用用于补偿误差检测与误差的伺服控制，必须设置检测从拾取装置输出的信号的峰值并保持的峰值保持电路和检测从拾取装置输出的信号的底值并保持的底值保持电路。而且，在上述误差中存在盘损伤等引起的猝发误差、镜象调制、聚焦误差、跟踪误差等，误差补偿中有例如放大电路的增益调整。

为了检测从拾取装置输出的信号的峰值与底值，通常需要将在RF放大器放大后的模拟RF信号输入到峰值保持电路和底值保持电路。但是，在上述各实施例中，由于根据数字信号的平均直流电平来调整从RF放大器3，3a输出的模拟RF信号的中心电压电平，所以，不能根据从RF放大器3，3a输出的模拟RF信号得到从拾取装置输出的信号准确的峰值和底值(直流成分)。

因此，在下面说明的第三实施例中，使用输入到RF放大器前从拾取装置输出的信号来检测从拾取装置输出的信号准确的峰值和底值，消除上述问题。图3是显示按照本发明第三实施例的光盘用信号重放电路结构的电路图。而且，图3所示信号重放电路与图1所示信号重放电路中的同一部分给予同一符号，省略其详细说明。

在图3所示的信号重放电路102中，与RF放大器3b并列设置RF放大器19，输入到RF放大器3b前从拾取装置输出的信号(通过电平移动器2被电平移动后的信号)在RF放大器19中放大，将放大后的模拟RF信号输入到峰值保持电路20和底值保持电路21。

RF放大器19由经可变电阻VR11串联第三运算放大电路22和第四运算放大电路23的多段串联结构构成。来自电平移动器2的信号经电阻R11输入给第三运算放大电路22的反向输入端子，在第三运算放大电路22的非反向输入端子输入基准电压Vref，在第三运算放大电路22的反向输入端子和输出端子之间连接电阻R12。在第四运算放大电路23的非反向输入端子输入基准电压Vref，在第四运算放大电路23的反向输入端子与输出端子之间连接电阻R13。

在本实施例中，RF放大器19、峰值保持电路20和底值保持电路21相当于检测电路，第三运算放大电路22相当于第一检测用放大电路，第四运算放大电路23相当于第二检测用放大电路。

来自峰值保持电路20和底值保持电路21的输出(峰值和底值)输入到误差检测或补偿电路24。下面对该误差检测或补偿电路的一个例子进行说明。

在含有信号重放电路102的CD重放装置的跟踪控制和聚焦控制中，由于要求高精度，一般进行具有反馈环的伺服控制。而且，为了稳定地保持伺服控制，需要正确把握控制对象位置与控制目标位置的误差。因此，通常在拾取装置电路1中设置图4所示的多个传感器构成的检测器25，根据各传感器输出之差取得误差信号。

如图4所示，检测器25由传感器A、B、C、D、E、F六部分构成。例如，聚焦误差信号FE通过(A+C)-(B+D)的运算而产生，跟踪误差信号TE通过使用侧面观察用的传感器E，F进行(E-F)运算而产生。

在误差检测或补偿电路24中，如图5所示，将接受来自电平移动器2的输出信号、取得两个放大电路的输出之差的第七运算放大电路28的输出作为误差信号，其中电平移动器2具有放大一方的传感器输出例如传感器A和传感器C的输出的叠加值(或传感器E的输出)的第五运算放大电路26和放大另一方的传感器输出例如传感器B和传感器D的输出的叠加值(或传感器F的输出)的第六运算放大电路27。而且，图5所示的电平移动器2是图1等显示的电平移动器2，在图1等情况下，在缓冲器(省略图示)中接受第五运算放大电路26和第六运算放大第六27的输出，该缓冲器的输出被输出给RF放大器3等。

第五运算放大电路26和第六运算放大电路27由通过增益控制信号GC可调整增益的放大电路构成。即，在第五运算放大电路26的反向输入端子经电阻R21、R22输入传感器A，C的输出，在第五运算放大电路26的非反向输入端子输入基准电压Vref，在第五运算放大电路26的反向输入端子与输出端子之间连接电容器C21和可变电阻VR21。而且，在第六运算放大电路27的反向输入端子经电阻R23、R24输入传感器B，D的输出，在第六运算放大电路27的非反向输入端子输入基准电压Vref，在第六运算放大电路27的反向输入端子与输出端子之间连接电容器C22和可变电阻VR22。因此，通过根据增益控制信号GC来调整可变电阻VR21，VR22的电阻值，从而调整第五运算放大电路26和第六运算放大电路27的增益。

另外，在第五运算放大电路26的输出端子与第七运算放大电路28的反向输入端子之间连接电阻R25，在第六运算放大电路27的输出端子与第七运算放大电路28的非反向输入端子之间连接电阻R26，在第七运算放大电路28的非反向输入端子与输出端子之间连接电阻R27。

于是，通过第七运算放大电路28求出第五和第六运算放大电路26，27的输出之差，基于来自第七运算放大电路28的误差信号，伺服控制电路29进行聚焦控制和跟踪控制。

在第五和第六运算放大电路26，27中，增益控制信号GC加到正侧时，在第五运算放大电路26的增益增加的同时，第六运算放大电路27的增益减少，另一方面，增益控制信号GC加到负侧时，在第六运算放大电路27的增益增加的同时，第五运算放大电路的增益减少。这样，第五和第六运算放大电路26，27具有相反的增益，通常，称之为传感器输出比调整电路。

其中，由于检测器25的各传感器的检测灵敏度参差不齐，所以，即使控制对象到达真正的目标位置时实际误差信号并不为0，产生所谓的偏移误差。因此，在误差检测或误差补偿电路24中，将来自峰值保持电路20和底值保持电路21的输出用于该偏移误差的补偿。

误差检测或误差补偿电路24加在第七运算放大电路28和伺服电路29上，误差检测或误差补偿电路24包括减法电路31、AD(模拟·数字)变换器32、偏移控制电路33和DA(数字·模拟)变换器34。

减法电路31将来自峰值保持电路20的峰值PH与来自底值保持电路21的底值BH相减，将运算结果(PH-BH)作为RF幅值信号输出。RF幅值信号在光拾取装置位于准确的控制目标位置时成为最大输出。

AD变换器32AD变换RF幅值信号。偏移控制电路33根据来自系统控制器的指令进行控制，监视AD变换后的RF幅值信号，输出数字的增益控制信号。DA变换器34将数字的增益控制信号变换为模拟的增益控制信号GC。

在上述结构中，一旦系统控制器35输出偏移自动调整指令，偏移控制电路33将到电平移动器2的增益控制信号GC作成0电平，从减法电路31取入RF幅值信号的值，存储在内部存储电路。

然后，偏移控制电路33在正侧将增益控制信号GC放大ΔV，判断是否变得比增益控制信号GC为0电平时的RF幅值信号的值大。然后，在变大时，偏移控制电路33一边将增益控制信号GC顺序每次增加ΔV并存储RF幅值信号的值，一边判断RF幅值信号的值是否继续增加。

这种判断中，偏移控制电路33在增加停止时，认为RF幅值信号超过最大值，从存储的所有RF幅值信号的值中检测最大值，读出此时的增益控制信号GC的值A，以后将增益控制信号GC保持为值A。

而且，在正侧将增益控制信号GC增加ΔV时，在变得比增益控制信号GC为0电平时的RF幅值信号的值小的情况下，偏移控制电路33下次一边在负侧将增益控制信号GC顺序每次增加ΔV并存储RF幅值信号的值，一边判断RF幅值信号的值是否继续增加。

这种判断中，偏移控制电路33与上述一样，在增加停止时，认为RF幅值信号的值超过最大值，从存储的所有RF幅值信号的值中检测最大值，读出此时的增益控制信号GC的值B，以后将增益控制信号GC保持为值B。

这样，一旦使增益控制信号GC顺序增加，传感器输出比调整电路即电平移动器2的输出变化，与此相伴来自第七运算放大电路28的误差信号变化。一旦该误差信号变化，来自伺服控制电路29的跟踪控制信号变化，光点的照射位置顺序变化。总之，在不超出目标跟踪的范围内微调光点的照射位置，精确地与目标位置一致时，RF幅值信号产生最大输出。因此，如果在RF幅值信号的值为最大值处保持增益控制信号GC，补偿相当于值A或值B的偏移误差。

如上所述，不移动光拾取装置本身，可补偿偏移误差，在CD重放中可进行偏移调整。而且，在上述说明中，说明了适用于由聚焦调焦范围内的微调进行聚焦伺服控制的例子，但是，通过完全相同的结构也能适用于跟踪伺服控制，可实现偏移误差的补偿。

这样，在本实施例中，图3所示的信号重放电路102中，为了检测从拾取装置输出的信号的直流成分即幅值和底值，在RF放大器3b取出放大前的信号，所以，能够检测准确的直流成分，结果，能够进行准确的误差检测和误差补偿。

而且，本实施例中，通过在第二运算放大电路11的反向输入端子连接可变电阻VR1，调整可变电阻VR1的电阻值，能够调整第二运算放大电路11的增益。

下面参照附图说明按照本发明第四实施例的光盘用信号重放电路。图6是显示按照本发明第四实施例的光盘用信号重放电路结构的电路图。而且，图6所示信号重放电路与图3所示信号重放电路中的相同部分给予相同的符号，省略其详细说明。

图6显示本发明第四实施例中的将光盘所存储的模拟信号变换为数字信号的信号重放电路103。在该信号重放电路103中，与第二实施例一样，作为RF放大器3c的输出段的第二运算放大电路41，使用完全差动型运算放大电路，将该第二运算放大电路41的反向输出输入到比较器4的反向输入端子，将第二运算放大电路41的非反向输出输入到比较器4的非反向输入端子。

即，通过作为第二运算放大电路41使用完全差动型的运算放大电路，作为比较器4的基准电压使用第二运算放大电路41的非反向输出，于是，能够扩大输出范围，结果，扩大RF放大器3c的放大量，能够高速动作后段的比较器4，同时，能够除去同相噪声。

而且，在第二运算放大电路41的反向输入端子连接可变电阻VR2同时在非反向输入端子连接可变电阻VR3，通过调整可变电阻VR2、VR3的电阻值，能够调整第二运算放大电路41的增益。

下面参照附图说明本发明第五实施例的光盘用信号重放电路。图7是显示本发明第五实施例的光盘用信号重放电路结构的电路图。

图7所示信号重放电路104与图6所示信号重放电路的不同点是，第二运算放大电路41变为两段的第八和第九运算放大电路41a，41b，与此同时，第四运算放大电路23变为两段的第十和第十一运算放大电路23a，23b，其它部分由于与图6所示信号重放电路相同，对相同部分给予相同的符号，下面省略详细说明。

在第八运算放大电路41a的反向输入端子连接可变电阻VR2a，非反向输入端子经可变电阻VR3a连接第十二运算放大电路42的输出端子，在反向输入端子和反向输出端子之间连接电阻R7a，在非反向输入端子和非反向输出端子之间连接电阻R9a。对第十二运算放大电路42的非反向输入端子供给基准电压Vref，第十二运算放大电路42作为缓冲器。第八运算放大电路41a通过变化可变电阻VR2a，VR3a的电阻值，能够在0db-12dbB的范围在八阶段中切换增益。

在第九运算放大电路41b的反向输入端子连接可变电阻VR2b，非反向输入端子连接可变电阻VR3b，在反向输入端子与反向输出端子之间连接电阻R7b，在非反向输入端子与非反向输出端子之间连接电阻R9b。第九运算放大电路41b的反向输出端子与比较器4的非反向输入端子连接，给反向输出端子与比较器4的反向输入端子连接。第九运算放大电路41b通过变化可变电阻VR2b，VR3b的电阻值，能够在6dB或12dB的两阶段中切换增益。

在第十运算放大电路23a的反向输入端子连接可变电阻VR11a，非反向输入端子被供给基准电压Vref，在反向输入端子与输出端子之间连接电阻R13a。第十运算放大电路23a也与第八运算放大电路41a一样，通过变化可变电阻VR11a的电阻值，能够在0dB-12dB的范围内在八阶段中切换增益。

在第十一运算放大电路23b的反向输入端子连接可变电阻VR11b，非反向输入端子被供给基准电压Vref，在反向输入端子与输出端子之间连接电阻R13b。第十一运算放大电路23b也与第九运算放大电路41b一样，通过变化可变电阻VR11b的电阻值，能够在6dB或12dB的两阶段中切换增益。

本实施例中，第一运算放大电路9相当于第一放大电路，第八运算放大电路41a相当于第二放大电路，第九运算放大电路41b相当于第三放大电路，第三运算放大电路22相当于第一检测用放大电路，第十运算放大电路23a相当于第二检测用放大电路，第十一运算放大电路23b相当于第三检测用放大电路。

如上所述，本实施例中，RF放大器3d，19a的输出侧的运算放大电路变为两段运算放大电路，通过前一段的第八和第十运算放大电路41a，23a能微调增益，再通过后一段的第九和第十一运算放大电路41b，23b能大大地调整增益。

上述各实施例的信号重放电路能够作为CD-ROM驱动器用半导体集成电路的RF放大器部使用，下面说明这种例子。图8是显示将上述各实施例的信号重放电路作为RF放大器部使用的CD-ROM驱动器用半导体集成电路的结构的方框图。

图8所示的半导体集成电路200包括RF放大器部201，DSP(数字信号处理器)202，DAC(数字·模拟变换器)203，伺服电路204，微机(微处理器)205，误差校正电路206和DRAM(动态随机存取存储器)207。

半导体集成电路200是通过CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)处理将RF放大器201、DSP202、DAC203、伺服电路204、微机205、误差校正电路206和DRAM207集成化后的单片的CMOS集成电路。而且，DRAM207，从成本的观点出发，也可以作成别的芯片，将RF放大器201、DSP202、DAC203、伺服电路204、微机205和误差校正电路206作为CMOS集成电路单片化，将它们封装在同一外壳内。

通过光拾取装置210将记录在CD-ROM盘上的数据变换为RF信号，输出给RF放大器部201。作为RF放大器部201，例如使用图7所示的信号重放电路，根据所输入的RF信号通过上述处理产生聚焦误差信号、跟踪误差信号和重放重放信号(EFM信号)等，输出给DSP202。而且，作为RF放大器部201，也可以使用图1等所示的其它信号重放电路。

DSP202和伺服电路204作成用于根据聚焦误差信号和跟踪误差信号等控制光拾取装置210的控制信号，输出给驱动电路220。驱动电路220根据所输入的控制信号驱动光拾取装置210内的致动器，控制光拾取装置210以重放良好的信号。

误差校正电路206使用DRAM207进行重放数据的误差校正，在重放声音信号时通过DAC203将重放数据向模拟信号变换并输出。

微机205具有作为控制驱动器所有动作的系统控制器的功能，根据需要与DSP202等一起发送、接受数据等，执行CD-ROM驱动器的各种动作。

如上所述，在图8所示的半导体集成电路200中，作为RF放大器部201，使用一面能维持电路的高速性，一面能在小规模的电路面积中实现限制电平调整功能的信号处理电路，所以，包含其它模块后通过CMOS处理单片化，能够实现小型且高性能的CD-ROM用的单片CMOS集成电路。

另外，上述各实施例可作如下变化，即使这时也能达到同样的作用效果。

(1)将电荷泵电路7的输出侧经电阻R1连接到波形整形电路10的非反向输入端子，在电阻R1与波形整形电路10的非反向输入端子之间连接积分电容器C1的正侧电极。然后，在第一运算放大电路9的非反向输入端子输入基准电压Vref。

(2)将电荷泵电路7的输出侧经电阻R1连接到第二运算放大电路11，41的非反向输入端子，在电阻R1与第二运算放大电路11，41的非反向输入端子之间连接积分电容器C1的正侧电极。然后，在第一运算放大电路9的非反向输入端子输入基准电压Vref。

(3)由单一的运算放大电路构成RF放大器3。

(4)在误差检测或误差补偿电路24中，进行如下动作：

(a)检测到峰值低于一定电平时判断为盘面损伤。

(b)检测到底值高于一定电平时判断为镜象调制。

(c)使用峰值与底值的差分值，进行RF放大器3，3a-3d或RF放大器19，19a的增益控制。

Claims (11)

1.一种信号处理电路，其特征在于，包括：

放大输入信号的放大电路；

由比较器构成的变换电路，所述变换电路根据第一基准值将来自所述放大电路的输出变换为数字信号；

积分来自所述变换电路的数字信号后作为所述放大电路的第二基准值反馈的反馈电路，所述反馈电路进一步包括：

积分电容器，

电阻，和

电荷泵电路，根据来自所述变换电路的数字信号的电平充放电所

述积分电容器；

所述放大电路放大所述输入信号与所述第二基准值之差，

所述放大电路包括位于输入侧的第一放大电路和位于输出侧的第二放大电路的至少两段放大电路。

2.如权利要求1的信号处理电路，其特征在于，

所述放大电路的至少一部分包括完全差动型放大电路；

所述完全差动型放大电路的一个输出作为所述第一基准值输入给所述变换电路。

3.如权利要求1的信号处理电路，其特征在于，

所述反馈电路积分来自所述变换电路的数字信号后反馈给所述第一放大电路。

4.如权利要求1的信号处理电路，其特征在于，所述信号处理电路进一步包括：

检测电路，包含与放大电路并列的检测放大器，检测由所述放大电路放大前的信号的直流成分，

由此得到正确的峰值和底值。

5.如权利要求4的信号处理电路，其特征在于，

所述检测电路至少包括下列之一：

检测所述检测放大器的输出信号峰值并保持的峰值保持电路；

检测所述检测放大器的输出信号底值并保持的底值保持电路。

6.如权利要求4的信号处理电路，其特征在于，

所述检测电路包括：

位于输入侧的第一检测用放大电路和位于输出侧的第二检测用放大电路的至少两段检测用放大电路；

检测所述第二检测用放大电路的输出信号的峰值并保持的峰值保持电路；

检测所述第二检测用放大电路的输出信号的底值并保持的底值保持电路。

7.如权利要求4的信号处理电路，其特征在于，

所述检测电路包括：

位于输入侧的第一检测用放大电路；

放大所述第一检测用放大电路的输出信号的第二检测用放大电路；

放大所述第二检测用放大电路的输出信号的第三检测用放大电路；

检测所述第三检测用放大电路的输出信号的峰值并保持的峰值保持电路；

检测所述第三检测用放大电路的输出信号的底值并保持的底值保持电路。

8.如权利要求1的信号处理电路，其特征在于，

所述放大电路包括：位于输入侧的第一放大电路；

整形所述第一放大电路的输出信号的波形的波形整形电路；

放大所述波形整形电路的输出信号的第二放大电路；

位于输出侧、放大所述第二放大电路的输出信号的第三放大电路；所述第二和第三放大电路含有完全差动型放大电路，

所述第三放大电路的一个输出作为所述第一基准值输入给所述变换电路。

9.一种半导体集成电路，其特征在于，

设有处理来自光拾取装置的输出信号的信号处理电路，所述信号处理电路与其它电路通过CMOS集成电路单片化地形成，

所述信号处理电路包括：

放大来自光拾取装置的输出信号的放大电路；

由比较器构成的变换电路，所述变换电路根据第一基准值将来自所述放大电路的输出变换为数字信号；

反馈电路，积分来自所述变换电路的数字信号后作为所述放大电路的第二基准值反馈，

检测电路，包括和所述放大电路并联的检测放大器，所述检测电路检测由所述放大电路放大前的信号的直流成分，

所述放大电路包括位于输入侧的第一放大电路和位于输出侧的第二放大电路的至少两段放大电路，

所述反馈电路进一步包括：

积分电容器，

电阻，和

电荷泵电路，根据来自所述变换电路的数字信号的电平充放电所述积分电容器。

10.如权利要求9的半导体集成电路，其特征在于，

所述检测电路至少包括下列之一：

检测所述检测放大器的输出信号峰值并保持的峰值保持电路；

检测所述检测放大器的输出信号底值并保持的底值保持电路。

11.如权利要求9的半导体集成电路，其特征在于，

所述反馈电路积分来自所述变换电路的数字信号后反馈给所述第一放大电路。

Images