JP2002076842A - フィルタ装置、フィルタ制御方法、及び受信装置 - Google Patents

フィルタ装置、フィルタ制御方法、及び受信装置

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JP2002076842A
JP2002076842A JP2000261394A JP2000261394A JP2002076842A JP 2002076842 A JP2002076842 A JP 2002076842A JP 2000261394 A JP2000261394 A JP 2000261394A JP 2000261394 A JP2000261394 A JP 2000261394A JP 2002076842 A JP2002076842 A JP 2002076842A
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cutoff frequency
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Shinichiro Tsuda
信一郎 津田
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/1291Current or voltage controlled filters

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電源電圧の変動や、プロセス上や温度特性上
のバラツキにかかわらず、その特性を一定とすることが
できるフィルタ装置及びフィルタ制御方法、及びこのよ
うなフィルタ装置を用いた受信装置を提供する。 【解決手段】主ローパスフィルタ11と同様の特性の従
属ローパスフィルタ21を設ける。信号発生回路22か
ら従属ローパスフィルタ21にカットオフ周波数に相当
する周波数の信号を与え、位相差検出回路23で位相シ
フト量を検出する。誤差検出回路24で、カットオフ周
波数の信号が供給されたときに従属ローパスフィルタ2
1で生じる位相シフト量に相当する値と、位相特性上、
カットオフ周波数のときに従属ローパスフィルタ21で
生じるべき位相シフト量に相当する基準値とを比較す
る。この比較出力を制御信号として、従属ローパスフィ
ルタ21及び主ローパスフィルタ11を、所望のカット
オフ周波数となるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、携帯電
話端末の受信回路に用いて好適な受信装置、及びこのよ
うなダイレクトコンバージョン方式の受信装置のローパ
スフィルタとして用いて好適なフィルタ装置及びフィル
タ制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話のような無線通信機器の受信回
路は、従来、受信した高周波(RF)信号を中間周波
(IF)信号にダウンコンバートとした後に、ベースバ
ンド信号を復調するようなスーパーヘテロダイン方式の
構成をとるのが一般的とされている。図10は、このよ
うなスーパヘテロダイン方式の受信回路の一例を示すも
のである。
【0003】図10において、アンテナ101で受信し
たRF信号は、LNA(Low NoiseAmplifier )102
で増幅された後、乗算器104に供給される。乗算器1
04には、PLL(Phase Locked Loop )シンセサイザ
103から、局部発振信号が供給される。乗算器104
で、RF信号と、PLLシンセサイザ102からの局部
発振信号とが乗算され、受信RF信号がIF信号にダウ
ンコンバートされる。
【0004】乗算器104の出力がバンドパスフィルタ
105に供給される。バンドパスフィルタ105として
は、例えば、SAW(Surface Acoustic Wave )フィル
タが用いられる。バンドパスフィクタ105の出力が乗
算器107A及び107Bに供給される。
【0005】乗算器107Aには、局部発振器108の
出力が供給される。乗算器107Bには、発振器108
の出力が移送器109を介して90度位相シフトされて
供給される。
【0006】乗算器107Aで、IF信号と局部発振器
108の出力とが乗算される。乗算器107Bで、IF
信号と、移送器109により90度シフトされた発振器
108の出力とが乗算される。乗算器107Aにより、
I信号が復調される。乗算器107BによりQ信号が復
調される。乗算器107A及び107Bの出力は、直交
復調回路に供給される。
【0007】このように、従来、無線通信機器の受信回
路は、受信したRF信号をIF信号にダウンコンバート
した後に、ベースバンド信号を復調するスーパーヘテロ
ダイン方式が用いられている。
【0008】ところが、スーパーヘテロダイン方式で
は、RF信号をIF信号にダウンコンバートする際に、
イメージ周波数が発生するため、IF回路にバンドパス
フィルタを設ける必要がある。このようなバンドパスフ
ィルタとしては、SAWフィルタが用いられる。このた
め、集積回路化が困難であり、小型化の障害となる。
【0009】そこで、このような携帯無線機の受信回路
として、ダイレクトコンバージョン方式を用いて回路規
模を縮小することが考えられている。ダイレクトコンバ
ージョン方式では、イメージ周波数を発生させないた
め、イメージ周波数除去用のバンドパスフィルタを省略
することが可能である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ダイレクトコンバージ
ョン方式を採用した場合には、乗算器によりI信号及び
Q信号を直交復調した後に、ローパスフィルタが挿入さ
れる。このローパスフィルタとしては、ベースバンド信
号が直接復調されるため、扱う周波数が低くなり、SA
Wフィルタの採用は困難である。
【0011】このため、このようなローパスフィルタと
しては、半導体素子と、抵抗、キャパシタで構成される
アクティブフィルタを用いるのが一般的である。
【0012】しかしながら、アクティブフィルタでは、
電源電圧の変動や、トランジスタ、抵抗、キャパシタの
プロセス上や温度特性上のバラツキにより、特性が変化
するという問題がある。特に、安定した減衰特性を実現
するためには、カットオフ特性を一定にすることが望ま
れる。
【0013】したがって、この発明の目的は、電源電圧
の変動や、プロセス上や温度特性上のバラツキにかかわ
らず、その特性を一定とすることができるフィルタ装置
及びフィルタ制御方法、及びこのようなフィルタ装置を
用いた受信装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、信号
処理を行う主フィルタと、主フィルタと同様の構成の従
属フィルタと、主フィルタ及び従属フィルタは、外部か
らの制御信号によりその特性が設定可能とされており、
主フィルタ及び従属フィルタのカットオフ周波数に相当
する周波数の信号を発生し、カットオフ周波数に相当す
る信号を従属フィルタに与える信号発生手段と、信号発
生手段から出力されるカットオフ周波数に相当する周波
数の信号の位相と、信号発生手段から従属フィルタを介
して出力されるカットオフ周波数に相当する周波数の信
号の位相との位相差を検出する位相差検出手段と、位相
特性上から従属フィルタにカットオフ周波数の信号が与
えられたときに生じるべき位相差と、位相差検出手段で
検出された従属フィルタにカットオフ周波数の信号が与
えられたときに生じる位相差との誤差を検出する誤差検
出手段とを有し、誤差検出手段の出力を制御信号として
従属フィルタの特性を制御すると共に、従属フィルタに
与えられる制御信号と同様の制御信号を主フィルタに与
えて、主フィルタの特性を制御するようにしたフィルタ
装置である。
【0015】請求項8の発明は、信号処理を行う主フィ
ルタと、主フィルタと同様の構成の従属フィルタを用意
し、主フィルタ及び従属フィルタは、外部からの制御信
号によりその特性を設定可能としておき、従属フィルタ
に、従属フィルタののカットオフ周波数に相当する周波
数の信号を供給し、従属フィルタに従属フィルタのカッ
トオフ周波数に相当する周波数の信号を供給したときに
生じる従属フィルタの位相シフト量を検出し、従属フィ
ルタに従属フィルタのカットオフ周波数に相当する周波
数の信号を供給したときに生じる従属フィルタの位相シ
フト量と、位相特性上から従属フィルタにカットオフ周
波数の信号が与えられたときに生じるべき位相シフト量
とを比較し、従属フィルタに従属フィルタのカットオフ
周波数に相当する周波数の信号を供給したときに生じる
従属フィルタの位相シフト量と、位相特性上から従属フ
ィルタにカットオフ周波数の信号が与えられたときに生
じるべき位相シフト量が等しくなるように、従属フィル
タに制御信号を与えて従属フィルタの特性を制御すると
共に、従属フィルタに与えられる制御信号と同様の制御
信号を主フィルタに与えて、主フィルタの特性を制御す
るようにしたフィルタ制御方法である。
【0016】請求項9の発明は、受信信号と、受信信号
の周波数と等しい局部発振信号とを乗算してベースバン
ド信号を直接復調するダイレクトコンバージョン方式の
受信装置において、受信信号と、受信信号の周波数と等
しい局部発振信号との乗算出力が供給されるローパスフ
ィルタを設け、ローパスフィルタは、信号処理を行う主
フィルタと、主フィルタと同様の構成の従属フィルタ
と、主フィルタ及び従属フィルタは、外部からの制御信
号によりその特性が設定可能とされており、主フィルタ
及び従属フィルタのカットオフ周波数に相当する周波数
の信号を発生し、カットオフ周波数に相当する信号を従
属フィルタに与える信号発生手段と、信号発生手段から
出力されるカットオフ周波数に相当する周波数の信号の
位相と、信号発生手段から従属フィルタを介して出力さ
れるカットオフ周波数に相当する周波数の信号の位相と
の位相差を検出する位相差検出手段と、位相特性上から
従属フィルタにカットオフ周波数の信号が与えられたと
きに生じるべき位相差と、位相差検出手段で検出された
従属フィルタにカットオフ周波数の信号が与えられたと
きに生じる位相差との誤差を検出する誤差検出手段とを
有し、誤差検出手段の出力を制御信号として従属フィル
タの特性を制御すると共に、従属フィルタに与えられる
制御信号と同様の制御信号を主フィルタに与えて、主フ
ィルタの特性を制御するからなる受信装置である。
【0017】カットオフ周波数のときに従属ローパスフ
ィルタで生じる位相シフト量を検出し、カットオフ周波
数のときに従属ローパスフィルタで生じる位相シフト量
の検出値と、位相特性から求められるカットオフ周波数
のときの基準値とを比較し、この比較出力により、従属
ローパスフィルタのカットオフ周波数を制御すること
で、従属ローパスフィルタのカットオフ周波数を所望の
周波数に制御されると共に、主ローパスフィルタのカッ
トオフ周波数を所望の周波数に制御できる。
【0018】そして、カットオフ周波数のときに従属ロ
ーパスフィルタで生じる位相シフト量の検出値と、位相
特性から求められるカットオフ周波数のときの基準値と
の比較を乗算器で求め、この乗算器と同様な特性の乗算
器で、基準値を発生させるようにしている。これによ
り、回路上や温度特性等の誤差やバラツキがキャンセル
できる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1は、この発明が適用
できるシングルコンバージョン方式とされた携帯無線機
の受信回路の一例を示すものである。
【0020】図1において、アンテナ1からのRF信号
は、LNA2で増幅された後、乗算器3A及び3Bに供
給される。乗算器3Aには、PLLシンセサンザ4から
の局部発振信号が供給され、乗算器3Bには、PLLシ
ンセサンザ4からの局部発振信号が移送器5を介して9
0度位相シフトされて供給される。PLLシンセサンザ
4は、受信RF信号の周波数と等しい局部発振信号を出
力している。
【0021】乗算器3A及び3Bで、RF信号と、RF
信号と等しく互いに90度位相の異なる局部発振信号と
が乗算される。これにより、乗算器3A及び3Bから、
I信号とQ信号が復調される。
【0022】乗算器3A及び3Bの出力は、ローパスフ
ィルタ6A及び6Bを夫々介して直交復調回路7に供給
される。直交復調回路7により、乗算器3A及び3Bか
ら出力されるI信号及びQ信号から、べースバンド信号
が復調される。
【0023】このようなダイレクトコンバージョン方式
の受信回路では、IF回路が不要となるため、集積回路
化が容易で、回路規模の削減が図れる。この発明は、こ
のようなダイレクトコンバージョン方式の受信回路にお
けるローパスフィルタ6A及び6Bとして用いて好適で
ある。
【0024】図2は、この発明が適用されたフィルタ回
路の構成を示すものである。このフィルタ回路では、主
ローパスフィルタ11と、この主ローパスフィルタ11
と同様な構成の従属ローパスフィルタ21が用意され
る。主ローパスフィルタ11及び従属ローパスフィルタ
21としては、例えば、2次のアクティブフィルタが用
いられている。この主ローパスフィルタ11及び従属ロ
ーパスフィルタ21は、外部からの制御信号により、そ
のカットオフ周波数が設定可能とされている。
【0025】主ローパスフィルタ11は、実際に信号処
理を行うフィルタであり、この主ローパスフィルタ11
には、入力端子12から入力信号が与えられる。例え
ば、図1に示したようなダイレクトコンバージョン方式
の受信回路のローパスフィルタ6A及び6Bとして用い
た場合には、入力端子12に、乗算器3A及び3Bの出
力が供給される。入力端子12からの信号は、主ローパ
スフィルタ11により高域成分がカットされる。主ロー
パスフィルタ11の出力が出力端子13から出力され
る。
【0026】従属ローパスフィルタ21は、主ローパス
フィルタ11と同様に構成され、この従属ローパスフィ
ルタ21には、信号発生回路22から、カットオフ周波
数に相当する周波数の信号が供給される。
【0027】従属ローパスフィルタ21の出力が位相差
検出回路23に供給される。また、位相差検出回路23
には、信号発生回路22の出力が供給される。位相差検
出回路23で、信号発生回路22の出力と、従属ローパ
スフィルタ21を介された信号発生回路22の出力との
位相差が検出される。
【0028】位相差検出回路23の出力が誤差検出回路
24に供給される。誤差検出回路24には、基準値発生
回路25から、基準値が供給される。この基準値は、位
相特性上、従属ローパスフィルタ21にカットオフ周波
数の信号が供給されたときに生じる位相シフト量に基づ
いた値とされている。誤差検出回路24で、基準値に対
する、信号発生回路22の出力と従属ローパスフィルタ
21を介された信号発生回路22の出力との位相差の誤
差値が得られる。
【0029】誤差検出回路24の出力が制御信号として
従属ローパスフィルタ21に供給されると共に、主ロー
パスフィルタ11に供給される。従属ローパスフィルタ
21のカットオフ周波数は、誤差検出回路24からの制
御信号に基づいて、制御される。また、主ローパスフィ
ルタ11のカットオフ周波数についても、誤差検出回路
24からの制御信号に基づいて、制御される。
【0030】このように、この発明が適用されたフィル
タ回路では、信号発生回路22から従属ローパスフィル
タ21にカットオフ周波数に相当する周波数の信号が与
えられ、位相差検出回路23により、カットオフ周波数
の信号が従属ローパスフィルタ21に与えられたときに
生じる位相シフト量が検出される。誤差検出回路24
で、カットオフ周波数の信号が供給されたときに従属ロ
ーパスフィルタ21で生じる位相シフト量に相当する値
と、位相特性上、カットオフ周波数のときに従属ローパ
スフィルタ21で生じるべき位相シフト量に相当する基
準値とが比較される。そして、この比較出力が制御信号
として従属ローパスフィルタ21に与えられ、これによ
り、従属ローパスフィルタ21のカットオフ周波数が制
御される。
【0031】このようなループにより、従属ローパスフ
ィルタ21の位相シフト量が、カットオフ周波数のとき
にフィルタの位相特性で決まる所望の位相シフト量とな
るように制御される。これにより、従属ローパスフィル
タ21のカットオフ周波数が所望の周波数となるように
制御される。主ローパスフィルタ11と従属ローパスフ
ィルタ21とは同様に構成され、主ローパスフィルタ1
1に同様の制御信号が与えられるので、主ローパスフィ
ルタ11についても、所望のカットオフ周波数となるよ
うに制御される。
【0032】つまり、信号発生回路22からは、所望の
カットオフ周波数に相当する周波数の信号が発生され、
この信号発生回路22の出力が従属ローパスフィルタ2
1に供給される。
【0033】従属ローパスフィルタ21には位相特性が
あるため、従属ローパスフィルタ21を通過すると、入
力信号と出力信号との間に位相特性に応じた位相差が生
じる。位相差検出回路23には、信号発生回路22から
の信号と、従属ローパスフィルタ21を通過することで
位相がシフトされた信号発生回路11から信号が供給さ
れる。したがって、位相差検出回路23により、カット
オフ周波数に相当する周波数の信号が従属ローパスフィ
ルタ21が与えられたときの位相量に相当する検出値が
検出される。
【0034】このカットオフ周波数に相当する周波数の
信号が従属ローパスフィルタ21が与えられたときの位
相シフト量に相当する検出値と、フィルタの位相特性
上、カットオフ周波数に相当する周波数の信号が従属ロ
ーパスフィルタ21が与えられたときの位相シフト量に
相当する値とが比較され、この比較出力に基づいて、従
属ローパスフィルタ21のカットオフ周波数が制御され
る。これにより、カットオフ周波数に相当する信号が従
属ローパスフィルタ21に供給されたときの位相シフト
量が、フィルタの位相特性で決まるカットオフ周波数に
相当する周波数の信号が与えられたときの位相シフト量
となるように制御され、従属ローパスフィルタ21のカ
ットオフ周波数が所望の周波数に制御され、主ローパス
フィルタ21のカットオフ周波数が所望の周波数に制御
される。
【0035】例えば、主ローパスフィルタ11及び従属
ローパスフィルタ21として、図3に示すようなアクテ
ィブフィルタを使ったとする。
【0036】図3において、入力端子IN1と演算増幅
器OP1の反転入力端との間に、抵抗R1が接続され
る。演算増幅器OP1の非反転入力端が接地される。演
算増幅器OP1の反転入力端とその出力端との間に、抵
抗R2及びキャパシタC1が接続される。演算増幅器O
P1の出力端と演算増幅器OP2の反転入力端との間
に、抵抗R3が接続される。演算増幅器OP2の反転入
力端とその出力端との間に、抵抗R4及びキャパシタC
2が接続される。演算増幅器OP2の出力端が出力端子
OUT1に接続されると共に、インバータIV1、抵抗
R5を介して、演算増幅器OP1の反転入力端に接続さ
れる。
【0037】図3に示す構成により、2次のアクティブ
ローパスフィルタが実現できる。このアクティブローパ
スフィルタのカットオフ周波数は、抵抗R1〜R5の値
により決まる。抵抗R1〜R5の値は、外部からの制御
電圧により可変される。
【0038】図4は、このような2次のアクティブロー
パスフィルタの特性を示すものである。図4Aはその振
幅特性を示し、図4Bは位相特性を示す。図4Aに示す
ように、この2次のアクティブローパスフィルタでは、
周波数ωc がカットオフ周波数となり、周波数ωc より
低い周波数が通過帯域となり、周波数ωc より高い周波
数が遮断帯域となる。そして、図4Bに示すように、2
次のアクティブローパスフィルタの場合には、カットオ
フ周波数ωc より低い周波数では位相が0度となり、カ
ットオフ周波数ωc で90度の遅れとなり、カットオフ
周波数ωc より高い周波数では180度の位相遅れとな
る。
【0039】図3に示したような2次のアクティブロー
パスフィルタを、図2に示す主ローパスフィルタ11及
び従属ローパスフィルタ21として用いた場合には、図
4Bに示すように、カットオフ周波数で位相が−90度
となる。このように、位相差が90度又は−90度の場
合には、位相差検出回路23として、乗算器を用いるこ
とができる。
【0040】つまり、図2において、信号発生回路22
からの信号をAcos(θ) とすると、従属ローパスフィル
タ21を介されて90度の遅れが生じたとすると、従属
ローパスフィルタ21を介された信号発生回路22の出
力は−Bsin(θ) となる。したがって、位相差検出回路
23として乗算器を用いた場合、従属ローパスフィルタ
21による90度の遅れが生じているなら、乗算器の構
成とされた位相差検出回路23の出力は、
【数1】 となる。
【0041】また、従属ローパスフィルタ21のカット
オフ周波数が所望のカットオフ周波数より高い周波数に
ずれている場合には、従属ローパスフィルタ21の入力
信号と出力信号との位相差は(90−φ)となり、従属
ローパスフィルタ21のカットオフ周波数が所望のカッ
トオフ周波数より低い周波数にずれている場合には、従
属ローパスフィルタ21の入力信号と出力信号との位相
差は(90+φ)となる。したがって、位相差検出回路
23として乗算器を用いた場合、従属ローパスフィルタ
21のカットオフ周波数が所望のカットオフ周波数より
高い周波数又は低い周波数にずれていると、乗算器の構
成とされた位相差検出回路23の出力は、
【数2】 となる。
【0042】(2)式より、
【数3】 という2倍の周波数成分を持った信号と、
【数4】 という直流成分の信号が出力される。よって、この直流
成分が「0」になるように従属ローパスフィルタ21を
制御すると、従属ローパスフィルタ21の位相特性が−
90度となり、従属ローパスフィルタ21のカットオフ
周波数を所望の周波数にロックしておくことができる。
【0043】したがって、従属ローパスフィルタ21と
し2次のアクティブフィルタを用い、位相差検出回路2
3として乗算器を使った場合には、基準値発生回路25
からの基準値は「0」ということになる。
【0044】誤差検出回路24は、位相差検出回路23
の出力と基準値発生回路25の出力とを比較し、この比
較出力に基づいて、制御信号を発生するものである。こ
の誤差検出回路24としては、差動アンプを用いること
ができる。
【0045】従属ローパスフィルタ21の入力信号と出
力信号との位相差を−90度にするための抵抗値の制御
電圧をVCtr とし、この抵抗値の制御電圧の変化に対す
る入力信号と出力信号との位相差−90度からの差の変
化をΔφ、乗算器に入力される2信号の位相差−90度
からの差の変化分をΔφに対する直流成分の変化分ΔV
φとし(Δφ−DC_ref)、差動増幅回路の利得を
Gとすると、従属ローパスフィルタ21内の抵抗値を制
御する電圧の収束電圧は、以下のように制御される。
【数5】 ここで、nを限りなく無限大にすることで、
【数6】 がVCtr に収束する条件は、
【数7】 つまり、
【数8】 になる。この(5)式を満足するように、信号の振幅、
利得を設定することで、所望の制御電圧に制御可能とな
る。
【0046】このように、位相差検出回路23で、カッ
トオフ周波数のときに従属ローパスフィルタ21で生じ
る位相シフト量を検出し、誤差検出回路24で、カット
オフ周波数のときに従属ローパスフィルタ21で生じる
位相シフト量の検出値と、位相特性から求められるカッ
トオフ周波数のときの基準値とを比較し、この比較出力
により、従属ローパスフィルタ21のカットオフ周波数
を制御することで、従属ローパスフィルタ21のカット
オフ周波数が所望の周波数に制御されると共に、主ロー
パスフィルタ11のカットオフ周波数が所望の周波数に
制御される。
【0047】図5は、カットオフ周波数の制御を行って
いないときのフィルタの特性のシミュレーションを示し
ている。図5において、横軸が周波数、縦軸がゲインを
示している。なお、ここでは、フィルタとして7次のア
クティブローパスフィルタが用いられている。
【0048】ローパスフィルタに求められる条件は、通
過帯域が平坦であること、減衰帯域が安定した現数特性
を実現することである。温度の変化に対する3MHzに
おける減衰量を確認してみると、図5から分かるよう
に、理想状態である25度では30dBの減衰特性が得
られるが、−30度では20dBとなるり、約10dB
の減衰特性の変化が確認できる。なお、図5において、
温度は(temp=)として示されている。このよう
に、温度環境の変化等により、減衰特性が劣化してい
る。温度環境により特性の劣化は、ダイレクトコンバー
ジョン方式の無線機器では、受信感度の低下、選択度の
低下、スプリアス特性のバラツキを引き起こす。
【0049】これに対して、図6は、基準値発生回路2
5の基準値を一定として、図2に示した制御ループによ
り、カットオフ周波数が一定となるように制御した場合
のフィルタの周波数特性を示している。
【0050】このようなカットオフ周波数の制御ループ
を設けることで、理論上は、温度特性にかかわらず、所
望の周波数特性となるように制御できるはずである。と
ころが、図6に示すように、理想状態である25度のと
きと−30度のときとのバラツキは小さくなるが、温度
が80度のときには、図2に示した制御ループによりカ
ットオフ周波数が一定となるように制御すると、かえっ
て特性が悪化している。これは、温度特性の影響を受け
て、制御ループの条件が満たされなくなり、制御不能に
なったものと考えられる。特に、温度変化の影響を受け
ているのは、位相差検出回路23として用いられている
乗算器であると考えられる。したがって、このような温
度特性の影響を除去することが望まれる。
【0051】図7は、この発明の他の実施の形態を示す
ものである。この実施の形態では、位相差検出回路23
として乗算器23Aを用いている。
【0052】図2に示した実施形態と、図7に示す実施
形態との相違点は、基準値を発生する基準値発生回路2
5として、この例では、乗算器25Aを用いている。他
の構成については、前述の実施の形態と同様である。
【0053】すなわち、位相差検出回路23として乗算
器23Aを用いたとすると、乗算器の温度特性の影響を
受けて、位相差検出回路23の出力が変化する。そこ
で、基準値発生回路25として、位相差検出回路23に
使っている乗算器23Aと同様の乗算器25Aが用意さ
れる。
【0054】乗算器としては、例えば、図8に示すよう
な、二重平衡回路が用いられる。図8において、トラン
ジスタQ11及びQ12のエミッタが共通接続され、こ
の接続点が電流源I11を介して接地される。トランジ
スタQ15及びQ16のエミッタが共通接続され、この
接続点がトランジスタQ11のコレクタに接続される。
トランジスタQ17及びQ18のエミッタが共通接続さ
れ、この接続点がトランジスタQ12のコレクタに接続
される。トランジスタQ15のコレクタとトランジスタ
Q17のコレクタとが接続され、この接続点が抵抗R1
1を介して電源端子に接続される。トランジスタQ16
のコレクタとトランジスタQ18のコレクタとが接続さ
れ、この接続点が抵抗R12を介して電源端子に接続さ
れる。
【0055】トランジスタQ15のベースとトランジス
タQ18のベースとが共通接続され、この接続点が入力
端子IN11に接続される。トランジスタQ16のベー
スとトランジスタQ17のベースとが共通接続され、こ
の接続点が入力端子IN12に接続される。
【0056】トランジスタQ11のベースに入力端子I
N13が接続される。トランジスタQ12のベースに入
力端子IN14が接続される。
【0057】トランジスタQ15のコレクタとトランジ
スタQ17のコレクタとの接続点に、出力端子OUT1
1が接続される。トランジスタQ16のコレクタとトラ
ンジスタQ18のコレクタとの接続点に、出力端子OU
T12が接続される。
【0058】このような構成では、入力端子IN11及
びIN12に入力信号が差動で供給され、入力端子IN
13及びIN14に他方の入力信号が差動で供給される
と、出力端子OUT1及びOUT2から、その2つの信
号の乗算出力が得られる。
【0059】基準値発生回路25として用いられる乗算
器25Aでは、図8における出力端子OUT11及びO
UT12から、出力が生じないようにしておく。例え
ば、入力端子IN11及びIN12、入力端子IN13
及びIN14を、無入力としておく。そして、位相差検
出回路23として用いられる乗算器23Aと、基準値発
生回路25として用いられる乗算器25Aとを、レイア
ウト上、温度の変化やプロセス上、マッチングのとれる
位置に配置しておく。
【0060】このように、位相差検出回路23と、基準
値発生回路25とを同様な乗算器23A及び25Aで構
成すると、プロセス上のバラツキや、温度特性の影響が
キャンセルされ、精度の向上が図れる。
【0061】図9は、図7に示したように、基準値発生
回路25として乗算器を用いて場合のフィルタの特性を
示すものである。図9に示す特性から明らかなように、
基準値発生回路25として乗算器25Aを用いて温度特
性による影響をキャンセルすることで、周波数特性を常
に一定とすることができる。
【0062】以上説明したように、この発明の実施の形
態では、位相差検出回路23で、カットオフ周波数のと
きに従属ローパスフィルタ21で生じる位相量を検出
し、誤差検出回路24で、カットオフ周波数のときに従
属ローパスフィルタ21で生じる位相量と、位相特性か
ら求められるカットオフ周波数のときの基準値とを比較
し、この比較出力により、従属ローパスフィルタ21の
カットオフ周波数を制御することで、従属ローパスフィ
ルタ21のカットオフ周波数を所望の周波数に制御する
と共に、主ローパスフィルタ11のカットオフ周波数を
所望の周波数に制御することができる。更に、位相差検
出回路23と、基準値発生回路25とを同様な乗算器2
3A及び25Aで構成すると、プロセス上のバラツキ
や、温度特性の影響がキャンセルされ、精度の向上が図
れる。
【0063】なお、上述の例では、主ローパスフィルタ
11及び従属ローパスフィルタ21として、2次のアク
ティブローパスフィルタを用いたが、他の構成のもの、
例えば、7次のアクティブフィルタを用いるようにして
も良い。
【0064】また、この発明はローパスフィルタに限ら
ず、ハイパスフィルタや他のフィルタを構成する場合に
も同様に適用することができる。勿論、フィルタの構成
が変わると、位相特性が変わるので、位相特性に応じ
て、位相差検出回路の構成や、誤差検出回路の構成を設
定する必要がある。
【0065】
【発明の効果】この発明によれば、カットオフ周波数の
ときに従属ローパスフィルタで生じる位相シフト量を検
出し、カットオフ周波数のときに従属ローパスフィルタ
で生じる位相シフト量の検出値と、位相特性から求めら
れるカットオフ周波数のときの基準値とを比較し、この
比較出力により、従属ローパスフィルタのカットオフ周
波数を制御することで、従属ローパスフィルタのカット
オフ周波数が所望の周波数に制御されると共に、主ロー
パスフィルタのカットオフ周波数が所望の周波数に制御
できる。
【0066】そして、この発明では、カットオフ周波数
のときに従属ローパスフィルタで生じる位相シフト量の
検出値と、位相特性から求められるカットオフ周波数の
ときの基準値との比較を乗算器で求め、この乗算器と同
様な特性の乗算器で、基準値を発生させるようにしてい
る。これにより、回路上や温度特性等の誤差やバラツキ
がキャンセルできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が適用できる無線通信機器の受信回路
の一例のブロック図である。
【図2】この発明の一実施の形態のブロック図である。
【図3】アクティブフィルタの一例の接続図である。
【図4】アクティブフィルタの特性の説明に用いるグラ
フである。
【図5】カットオフ周波数の制御を行わない場合のフィ
ルタ特性を示すグラフである。
【図6】基準電圧を使ってカットオフ周波数の制御を行
った場合のフィルタ特性を示すグラフである。
【図7】この発明の他の実施の形態のブロック図であ
る。
【図8】乗算器の構成を示す接続図である。
【図9】温度補償を行ってカットオフ周波数の制御を行
った場合のフィルタ特性を示すグラフである。
【図10】従来の無線通信機器の受信回路の一例のブロ
ック図である。
【符号の説明】
11・・・主ローパスフィルタ,21・・・従属ローパ
スフィルタ,22・・・信号発生回路,23・・・位相
差検出回路,24・・・誤差検出回路,25・・・基準
値発生回路

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号処理を行う主フィルタと、 上記主フィルタと同様の構成の従属フィルタと、 上記主フィルタ及び上記従属フィルタは、外部からの制
    御信号によりその特性が設定可能とされており、 上記主フィルタ及び上記従属フィルタのカットオフ周波
    数に相当する周波数の信号を発生し、上記カットオフ周
    波数に相当する信号を上記従属フィルタに与える信号発
    生手段と、 上記信号発生手段から出力される上記カットオフ周波数
    に相当する周波数の信号の位相と、上記信号発生手段か
    ら上記従属フィルタを介して出力される上記カットオフ
    周波数に相当する周波数の信号の位相との位相差を検出
    する位相差検出手段と、 位相特性上から上記従属フィルタにカットオフ周波数の
    信号が与えられたときに生じるべき位相差と、上記位相
    差検出手段で検出された上記従属フィルタにカットオフ
    周波数の信号が与えられたときに生じる位相差との誤差
    を検出する誤差検出手段とを有し、 上記誤差検出手段の出力を制御信号として上記従属フィ
    ルタの特性を制御すると共に、 上記従属フィルタに与えられる制御信号と同様の制御信
    号を上記主フィルタに与えて、上記主フィルタの特性を
    制御するようにしたフィルタ装置。
  2. 【請求項2】 上記主フィルタ及び上記従属フィルタ
    は、位相特性上、カットオフ周波数の信号が与えられた
    ときに生じるべき位相差が90度又は−90度になる請
    求項1に記載のフィルタ装置。
  3. 【請求項3】 上記主フィルタ及び上記従属フィルタ
    は、2次のアクティブフィルタである請求項1に記載の
    フィルタ装置。
  4. 【請求項4】 上記主フィルタ及び上記従属フィルタ
    は、7次のアクティブフィルタである請求項1に記載の
    フィルタ装置。
  5. 【請求項5】 上記位相差検出手段は、乗算器である請
    求項1に記載のフィルタ装置。
  6. 【請求項6】 上記位相差検出手段を構成する乗算器の
    バラツキを補償する補償手段を設けるようにした請求項
    5に記載のフィルタ装置。
  7. 【請求項7】 上記補償手段は、上記位相差検出手段を
    構成する乗算器と同様の乗算器であり、 上記補償手段を構成する乗算器により所定の値を発生さ
    せ、 上記位相差検出手段を構成する乗算器の出力と、上記補
    償手段を構成する乗算器により出力される所定の値とを
    減算し、この減算出力により上記従属フィルタを制御す
    ることで、上記乗算器の構成とされた位相差検出手段の
    特性のバラツキを補償するようにした請求項6に記載の
    フィルタ装置。
  8. 【請求項8】 信号処理を行う主フィルタと、上記主フ
    ィルタと同様の構成の従属フィルタを用意し、 上記主フィルタ及び上記従属フィルタは、外部からの制
    御信号によりその特性を設定可能としておき、 上記従属フィルタに、上記従属フィルタののカットオフ
    周波数に相当する周波数の信号を供給し、 上記従属フィルタに上記従属フィルタのカットオフ周波
    数に相当する周波数の信号を供給したときに生じる上記
    従属フィルタの位相シフト量を検出し、 上記従属フィルタに上記従属フィルタのカットオフ周波
    数に相当する周波数の信号を供給したときに生じる上記
    従属フィルタの位相シフト量と、位相特性上から上記従
    属フィルタにカットオフ周波数の信号が与えられたとき
    に生じるべき位相シフト量とを比較し、 上記従属フィルタに上記従属フィルタのカットオフ周波
    数に相当する周波数の信号を供給したときに生じる上記
    従属フィルタの位相シフト量と、位相特性上から上記従
    属フィルタにカットオフ周波数の信号が与えられたとき
    に生じるべき位相シフト量が等しくなるように、上記従
    属フィルタに制御信号を与えて上記従属フィルタの特性
    を制御すると共に、 上記従属フィルタに与えられる制御信号と同様の制御信
    号を上記主フィルタに与えて、上記主フィルタの特性を
    制御するようにしたフィルタ制御方法。
  9. 【請求項9】 受信信号と、上記受信信号の周波数と等
    しい局部発振信号とを乗算してベースバンド信号を直接
    復調するダイレクトコンバージョン方式の受信装置にお
    いて、 上記受信信号と、上記受信信号の周波数と等しい局部発
    振信号との乗算出力が供給されるローパスフィルタを設
    け、 上記ローパスフィルタは、 信号処理を行う主フィルタと、 上記主フィルタと同様の構成の従属フィルタと、 上記主フィルタ及び上記従属フィルタは、外部からの制
    御信号によりその特性が設定可能とされており、 上記主フィルタ及び上記従属フィルタのカットオフ周波
    数に相当する周波数の信号を発生し、上記カットオフ周
    波数に相当する信号を上記従属フィルタに与える信号発
    生手段と、 上記信号発生手段から出力される上記カットオフ周波数
    に相当する周波数の信号の位相と、上記信号発生手段か
    ら上記従属フィルタを介して出力される上記カットオフ
    周波数に相当する周波数の信号の位相との位相差を検出
    する位相差検出手段と、 位相特性上から上記従属フィルタにカットオフ周波数の
    信号が与えられたときに生じるべき位相差と、上記位相
    差検出手段で検出された上記従属フィルタにカットオフ
    周波数の信号が与えられたときに生じる位相差との誤差
    を検出する誤差検出手段とを有し、 上記誤差検出手段の出力を制御信号として上記従属フィ
    ルタの特性を制御すると共に、 上記従属フィルタに与えられる制御信号と同様の制御信
    号を上記主フィルタに与えて、上記主フィルタの特性を
    制御するからなる受信装置。
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