JP2002198778A - フィルタ具備装置 - Google Patents

フィルタ具備装置

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JP2002198778A JP2000395821A JP2000395821A JP2002198778A JP 2002198778 A JP2002198778 A JP 2002198778A JP 2000395821 A JP2000395821 A JP 2000395821A JP 2000395821 A JP2000395821 A JP 2000395821A JP 2002198778 A JP2002198778 A JP 2002198778A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの通過周波数特性を示す周波数値を
高精度に設定することのできるフィルタ具備装置を提供
する。 【解決手段】 高周波受信装置51において、分周回路
41はA/D変換器18・19のサンプリングクロック
信号を制御信号発生器47からの制御信号T1に従った
分周比で分周し、設定するローパスフィルタ14・15
のカットオフ周波数と等しい周波数の定電流基準信号を
生成する。定電流基準信号を基に、位相シフト回路4
2、ミキサ43、ローパスフィルタ44、DC増幅回路
45、および定電流源46はミキサ43の出力が0とな
るように制御を行い、DC増幅回路45の出力信号を制
御回路40の出力信号として定電流源26に入力する。
これにより、定電流源26が倍率調整を行うことなく、
設定するカットオフ周波数に応じた電流をローパスフィ
ルタ14・15に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御信号として入
力される電流の値に応じて通過周波数特性を示す周波数
値が設定されるフィルタを備えるフィルタ具備装置に係
り、特にデジタル信号を受信して復調する高周波受信装
置のローパスフィルタのカットオフ周波数制御に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、制御信号として入力される電流の
値に応じて通過周波数特性を示す周波数値が設定される
フィルタを備えるフィルタ具備装置として、衛星放送用
のチュ−ナなどに用いられる高周波受信装置がある。図
5は、従来の高周波受信装置101の概略的構成を示す
回路ブロック図であり、フィルタがローパスフィルタ、
通過周波数特性を示す周波数値がカットオフ周波数であ
る場合について説明する。同図の高周波受信装置101
では、受信端子1にデジタル変調された高周波信号が入
力されると、受信信号を増幅回路2によって増幅し、増
幅回路2の出力信号をさらに増幅回路3がコントロール
されたゲインで増幅する。次いで、増幅回路3の出力信
号は周波数変換回路4・5のそれぞれに入力され、周波
数変換回路4・5は増幅回路3から入力される信号と、
移相回路6から入力される信号とのミキシングを行い、
ベースバンド信号を出力する。
【0003】また、分周比を決める制御信号S1が入力
されるPLL回路8が、基準信号発振器9で発生された
基準周波数信号を基に、局部発振回路7で発生される受
信周波数の中心周波数とほぼ等しい周波数の局部発振信
号の位相を制御し、この局部発振回路7の局部発振信号
が移相回路6に入力される。移相回路6は局部発振信号
から位相を90度シフトさせた信号を生成して、元の位
相の局部発振信号を周波数変換回路4・5のいずれか一
方に、位相が90度ずれた信号を他方に入力する。
【0004】周波数変換回路4・5の各出力信号はそれ
ぞれローパスフィルタ10・11に入力され、ローパス
フィルタ10・11は入力された信号の高周波成分を除
去する。ローパスフィルタ10・11の各出力信号はそ
れぞれAGCアンプ部12・13に入力され、AGCア
ンプ部12・13は入力された信号をコントロールされ
たゲインで増幅する。AGCアンプ部12・13の各出
力信号はそれぞれローパスフィルタ14・15に入力さ
れ、ローパスフィルタ14・15は入力された信号から
後述する制御回路30により制御されたカットオフ周波
数で隣接チャンネルなどの妨害信号やノイズを除去す
る。ローパスフィルタ14・15の各出力信号はそれぞ
れ増幅回路16・17で増幅された後、A/D変換器1
8・19に入力される。A/D変換器18・19は、ア
ナログ信号を後述する復調回路20で復調処理するため
にデジタル信号に変換する。A/D変換器18・19の
各出力信号はともに復調回路20に入力され、復調回路
20はデジタル変調された入力信号を復調してトランス
ポート信号TSを出力する。
【0005】また、分周比を決める制御信号S2が入力
されるPLL回路22が、基準信号発振器23で発生さ
れた基準周波数信号を基に、局部発振回路21で発生さ
れる所定の周波数の局部発振信号の位相を制御し、この
位相が制御された局部発振信号がA/D変換器18・1
9および復調回路20に入力される。A/D変換器18
・19および復調回路20は、この局部発振信号を動作
信号として動作する。この動作信号は、A/D変換器1
8・19に対してはサンプリングクロック信号となる。
【0006】ローパスフィルタ14・15は、前述した
ような隣接チャンネルなどの妨害信号やノイズの除去、
およびA/D変換器18・19のアンチエリアスとして
の役割を担うフィルタである。この入力信号は数Mbaud
〜数十Mbaudの変調レートであるので、ローパスフィル
タ14・15を有効に機能させるためには、カットオフ
周波数は固定ではなく、入力信号のボーレートに応じて
適した値に設定する必要がある。また、カットオフ周波
数設定用回路をIC内の回路にて抵抗とコンデンサとで
形成した場合、ICプロセスのばらつきにより、それぞ
れに±15%〜20%のカットオフ周波数のばらつきが
生じてしまう。そのため、図5に示す制御回路30にお
いて、水晶発振器などの基準信号発振器24で発生させ
た正確な周波数(同図では4MHz)の基準周波数信号
を基にした信号を入力信号とする定電流源37を形成
し、定電流源37が出力する定電流を制御回路31で変
化させることにより、ローパスフィルタ14・15のカ
ットオフ周波数を設定するようにしている。
【0007】定電流源37の入力信号を生成する回路
は、位相シフト回路32、ミキサ33、ローパスフィル
タ34、DC増幅回路35、および定電流源36で構成
されるループである。位相シフト回路32は基準信号発
振器24から入力される基準周波数信号の位相を90度
シフトさせ、ミキサ33にはこの位相が90度シフトさ
れた信号と基準信号発振器24から出力される基準周波
数信号とが入力される。ミキサ33は両信号の乗算を行
い、ローパスフィルタ34がミキサ33からの出力信号
の高周波成分を除去し、DC増幅器35はローパスフィ
ルタ34からの出力信号を増幅する。DC増幅器35の
出力信号は定電流源36・37に入力され、定電流源3
6・37はこれによって電流値を変化させるが、定電流
源36の定電流は位相シフト回路32に入力され、上記
ループはミキサ33の出力信号MIXout =0となるよ
うに制御を行う。これにより、定電流源36・37は基
準信号発振器24の基準周波数信号の周波数(図5では
4MHz)に応じた一定の電流を出力する。
【0008】制御回路31はカレントミラー回路を基本
としたスイッチ回路を備えており、所望の周波数に応じ
て外部から入力される制御信号S3に従ってスイッチを
切り替え、定電流源37から出力される定電流の値を、
ローパスフィルタ14・15の目的のカットオフ周波数
に対応した値に調整する。調整倍率は制御信号S3で定
まり、任意である。そして、制御回路31から出力され
る電流はカットオフ周波数の制御を行うための制御信号
としてローパスフィルタ14・15のぞれぞれに入力さ
れる。
【0009】このような構成の制御回路30から出力さ
れる電流によりカットオフ周波数が制御されるローパス
フィルタ14・15はそれぞれ、トランスコンダクタン
スアンプ(以下、gmアンプと称する)およびコンデン
サで構成されたgm・Cフィルタと、定電流制御回路な
どとで実現される。制御回路30の位相シフト回路32
は、ローパスフィルタ14・15と同じgm・Cフィル
タを用いるローパスフィルタであり、上記カットオフ周
波数の制御はいわゆるマスタースレーブ方式により行わ
れている。
【0010】以上のようなカットオフ周波数の制御は、
可変電流源を用いてトランスコンダクタ回路に入力する
電流を変化させる構成の、特開平10−257108号
公報の受信機などでも一般に行われている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ローパ
スフィルタ14・15のカットオフ周波数を制御する制
御回路31を構成するスイッチ回路には、カレントミラ
ー回路とMOS−FETとが多数用いられており、定電
流源37から出力される定電流の値を目的のカットオフ
周波数用の値に調整する際に素子特性のばらつきや電流
増幅度hFEの影響を受けて、電流値の目標値に対する誤
差が大きくなるという問題がある。制御回路31により
定電流源37からの定電流を等倍する場合にも、信号は
上記スイッチ回路を経由するため、誤差は大きい。基準
信号発振器24から出力されるリファレンスとしての基
準周波数信号の周波数と、カットオフ周波数との差が大
きい場合には、信号が制御回路31内でより多くの回路
を経由することになり、電流値の誤差が特に大きくな
る。従って、カットオフ周波数をローパスフィルタ14
・15の外部から制御しても、依然、カットオフ周波数
を高精度に設定することができない。
【0012】また、このカットオフ周波数を高精度に設
定するためには、制御回路31の定電流源を制御する電
流スイッチ回路の規模を大きくする必要があり、消費電
力も大きくなるという問題がある。
【0013】上述した問題は、ハイパスフィルタのカッ
トオフ周波数制御やバンドパスフィルタの通過帯域の中
心周波数制御についても同様に起こり得る。
【0014】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、ローパスフィルタやハイパ
スフィルタのカットオフ周波数、バンドパスフィルタの
通過帯域の中心周波数など、フィルタの通過周波数特性
を示す周波数値を高精度に設定することのできるフィル
タ具備装置を提供することにある。また、他の目的は、
上記周波数値を高精度に設定可能としながら、簡単な構
成で消費電力を低減することのできるフィルタ具備装置
を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のフィルタ具備装
置は、上記課題を解決するために、制御信号として入力
される電流の値に応じて通過周波数特性を示す周波数値
が設定されるフィルタを備えるフィルタ具備装置におい
て、上記フィルタに上記電流を入力する定電流源と、上
記定電流源が設定する上記通過周波数特性を示す周波数
値に応じた値の上記電流を出力するように上記定電流源
を制御する定電流源制御手段とを備えていることを特徴
としている。
【0016】上記の発明によれば、定電流源制御手段が
定電流源に対し、ローパスフィルタのカットオフ周波数
など、設定する通過周波数特性を示す周波数値に応じた
値の電流を出力するように制御する。定電流源から倍率
調整を行われることなく出力された電流は制御信号とし
てフィルタに直接入力され、フィルタの通過周波数特性
を示す周波数値は所望値に設定される。電流値の倍率調
整を行わないため、倍率調整するためのスイッチ回路が
不要となり、フィルタに入力される電流値の誤差が抑制
される。
【0017】この結果、フィルタの通過周波数特性を示
す周波数値を高精度に設定することのできるフィルタ具
備装置を提供することができる。
【0018】さらに本発明のフィルタ具備装置は、上記
課題を解決するために、アナログ信号をデジタル信号に
変換するアナログデジタル変換手段と、上記アナログデ
ジタル変換手段のサンプリングクロック信号を生成する
サンプリングクロック信号生成手段とを備えている場合
に、上記定電流源制御手段は、上記サンプリングクロッ
ク信号から上記通過周波数特性を示す周波数値の情報を
含む定電流基準信号を生成し、上記定電流基準信号に基
づいて上記定電流源を制御することを特徴としている。
【0019】上記の発明によれば、定電流源制御手段
は、既存のサンプリングクロック信号生成手段によって
生成されたサンプリングクロック信号から、フィルタの
通過周波数特性を示す周波数値の情報を含む定電流基準
信号を生成し、定電流基準信号に基づいて定電流源を制
御するので、上記通過周波数特性を示す周波数値を高精
度に設定可能としながら、簡単な構成で消費電力を低減
することのできるフィルタ具備装置を提供することがで
きる。
【0020】また、フィルタによって処理した信号が変
調レートの小さい信号であって、それをアナログデジタ
ル変換手段によりアナログ信号からデジタル信号に変換
する場合には、サンプリングクロック信号の周波数を低
減することができるため、周波数を低減する分、消費電
力を削減することができる。
【0021】さらに本発明のフィルタ具備装置は、上記
課題を解決するために、上記定電流源制御手段は、上記
サンプリングクロック信号から設定する上記通過周波数
特性を示す周波数値と等しい周波数の上記定電流基準信
号を生成する周波数変換手段を備えていることを特徴と
している。
【0022】上記の発明によれば、定電流源制御手段
は、サンプリングクロック信号から生成する定電流基準
信号の周波数を通過周波数特性を示す周波数値と等しく
することにより定電流基準信号に通過周波数特性を示す
周波数値の情報を含め、これに基づいた制御を行うこと
によって、定電流源が設定する通過周波数特性を示す周
波数値に応じた値の電流を出力する。これにより、容易
に、定電流源の電流を設定する通過周波数特性を示す周
波数値に応じた値とすることができる。
【0023】さらに本発明のフィルタ具備装置は、上記
課題を解決するために、上記周波数変換手段は上記定電
流基準信号を生成する分周回路を備えていることを特徴
としている。
【0024】上記の発明によれば、分周回路を用いるの
で、サンプリングクロック信号の周波数が通過周波数特
性を示す周波数値よりも高い場合に容易に周波数変換手
段を構成することができる。
【0025】さらに本発明のフィルタ具備装置は、上記
課題を解決するために、上記周波数変換手段に入力され
て上記定電流基準信号の変換周波数を制御する周波数変
換用制御信号と、上記サンプリングクロック信号生成手
段に入力されて上記サンプリングクロック信号の周波数
を制御するサンプリング周波数用制御信号とが共通のバ
スで伝送されることを特徴としている。
【0026】上記の発明によれば、周波数変換用制御信
号とサンプリング周波数用制御信号とが共通のバスで伝
送されるので、定電流基準信号の変換周波数の制御と、
サンプリングクロック信号の周波数の制御を行う構成を
簡略化することができる。
【0027】さらに本発明のフィルタ具備装置は、上記
課題を解決するために、変調された高周波信号を処理す
るフィルタ具備装置であって、上記高周波信号から周波
数領域において分離されたスペクトルを生成するために
用いられるスペクトル分離用信号を生成するスペクトル
分離用信号生成手段を備えている場合に、上記スペクト
ル分離用信号生成手段に入力されて上記スペクトル分離
用信号の周波数を制御するスペクトル分離用制御信号が
上記バスで伝送されることを特徴としている。
【0028】上記の発明によれば、スペクトル分離用制
御信号が周波数変換用制御信号とサンプリング周波数用
制御信号との共通のバスでさらに伝送されるので、高周
波信号の周波数領域におけるスペクトルを分離するため
に用いられるスペクトル分離用信号の周波数の制御をも
含めた制御を行う構成が簡略化される。
【0029】さらに本発明のフィルタ具備装置は、上記
課題を解決するために、変調された高周波信号を処理す
るフィルタ具備装置であって、上記高周波信号から周波
数領域において分離されたスペクトルを生成するために
用いられるスペクトル分離用信号を生成するスペクトル
分離用信号生成手段を備えており、上記サンプリングク
ロック信号生成手段が所定の周波数の第1基準周波数信
号を基にしたPLL制御により上記サンプリングクロッ
ク信号を生成し、上記スペクトル分離用信号生成手段が
所定の周波数の第2基準周波数信号を基にしたPLL制
御により上記スペクトル分離用信号を生成する場合に、
上記第1基準周波数信号と第2基準周波数信号とを兼ね
る基準周波数信号を生成する共通基準信号発振器を備え
ていることを特徴としている。
【0030】上記の発明によれば、サンプリングクロッ
ク信号のPLL制御による生成に用いられる第1基準周
波数信号と、スペクトル分離用信号のPLL制御による
生成に用いられる第2基準周波数信号とを、共通基準信
号発振器から同じ基準周波数信号として供給するので、
構成を簡略化することができるとともに、コストを削減
することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】本発明のフィルタ具備装置を具現
する一実施の形態について、図1ないし図4に基づいて
説明すれば以下の通りである。なお、前記従来の技術で
述べた構成要素と同一の機能を有する構成要素について
は同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0032】図1に、本実施の形態に係るフィルタ具備
装置としての高周波受信装置51の構成を示す。同図の
高周波受信装置51は、受信端子1、増幅回路2・3、
周波数変換回路4・5、移相回路6、局部発振回路7、
PLL回路8、ローパスフィルタ10・11、AGCア
ンプ部12・13、ローパスフィルタ14・15、増幅
回路16・17、A/D変換器18・19、復調回路2
0、局部発振回路21、PLL回路22、共通基準信号
発振器25、定電流源26、および制御回路40を備え
ている。共通基準信号発振器25は、前記基準信号発振
器23が発生する第1基準周波数信号と、前記基準信号
発振器9が発生する第2基準周波数信号とを兼ねる基準
周波数信号を発生する基準信号発振器として、基準信号
発振器9・23の代わりに設けられたものである。定電
流源26および制御回路40については後述する。
【0033】図2(a)に、ローパスフィルタ14・1
5を構成するgm・Cフィルタ61の回路ブロック図、
同図(b)に同図(a)のgm・Cフィルタ61に用い
られるgmアンプ62の回路構成例を示す。同図(a)
のgm・Cフィルタ61はgmアンプ62およびコンデ
ンサ63・64を備えたアクティブフィルタである。g
mアンプ62は入力端子V+・V−、出力端子iout ・
ioutx、および制御端子BIASa・BIASbを備え
ている。入力端子V+・V−にはそれぞれ、ローパスフ
ィルタ14からの2つの出力信号、あるいはローパスフ
ィルタ15からの2つの出力信号が入力される。そし
て、gmアンプ62は入力端子V+・V−の電位差ΔV
に応じた電流を出力端子iout ・ioutxから出力する。
制御端子BIASaには図示しない回路からの電流IA
が入力され、制御端子BIASbには後述する制御回路
40から出力される電流IB /2が入力される。また、
コンデンサ63は出力端子iout とGNDとの間に、コ
ンデンサ64は出力端子ioutxとGNDとの間に接続さ
れ、コンデンサ63の出力端子iout 側の端子がgm・
Cフィルタ61の一方の出力端子Vout +、コンデンサ
64の出力端子ioutx側の端子がgm・Cフィルタ61
の他方の出力端子Vout −である。
【0034】gmアンプ62においては、同図(b)に
示すように、入力端子V−に入力された電圧が、NPN
型のトランジスタQ1のベースに印加される。トランジ
スタQ1のコレクタは、アノードに電源電圧VCCが印
加されるダイオードD1のカソードに接続されている。
入力端子V+に入力された電圧は、NPN型のトランジ
スタQ2のベースに印加される。トランジスタQ2のコ
レクタは、アノードに電源電圧VCCが印加されるダイ
オードD2のカソードに接続されている。トランジスタ
Q1・Q2の両エミッタ間には入力抵抗RE が接続され
ている。また、上記両エミッタと入力抵抗RE との接続
点と、GNDとの間に、制御端子BIASaに入力され
る電流IA と同じ電流を流すカレントミラー回路62a
が設けられている。
【0035】カレントミラー回路62aはNPN型のト
ランジスタQ11・Q12・Q13を備えている。トラ
ンジスタQ11のコレクタは制御端子BIASaに接続
されており、エミッタはGNDに接続されている。トラ
ンジスタQ12のコレクタはトランジスタQ1のエミッ
タと入力抵抗RE との接続点に接続されており、エミッ
タはGNDに接続されている。トランジスタQ13のコ
レクタはトランジスタQ2のエミッタと入力抵抗RE
の接続点に接続されており、エミッタはGNDに接続さ
れている。また、トランジスタQ11・Q12・Q13
の各ベースは互いに接続されており、これらベースとト
ランジスタQ11のコレクタとが接続されている。上記
カレントミラー回路62aにより、トランジスタQ1の
エミッタと入力抵抗RE との接続点と、GNDとの間に
電流IA を流す定電流源が構成され、トランジスタQ2
のエミッタと入力抵抗RE との接続点と、GNDとの間
に電流IA を流す定電流源が構成される。
【0036】さらに、トランジスタQ1のコレクタはN
PN型のトランジスタQ3のベースに接続されており、
トランジスタQ2のコレクタはNPN型のトランジスタ
Q4のベースに接続されている。トランジスタQ3のエ
ミッタとトランジスタQ4のエミッタとは互いに接続さ
れている。また、上記両エミッタとGNDとの間には、
該経路に制御端子BIASbに入力される電流IB /2
の2倍の電流IB を流すカレントミラー回路62bが設
けられている。
【0037】カレントミラー回路62bはNPN型のト
ランジスタQ14・Q15・Q16を備えている。トラ
ンジスタQ14のコレクタは制御端子BIASbに接続
されており、エミッタはGNDに接続されている。トラ
ンジスタQ15のコレクタはトランジスタQ3・Q4の
両エミッタの接続点に接続されており、エミッタはGN
Dに接続されている。トランジスタQ16のコレクタは
後述するトランジスタQ19のコレクタに接続されてお
り、エミッタはGNDに接続されている。また、トラン
ジスタQ13・Q14・Q15の各ベースは互いに接続
されており、これらベースとトランジスタQ14のコレ
クタとが接続されている。上記カレントミラー回路62
bにより、トランジスタQ3・Q4の両エミッタの接続
点とGNDとの間に電流IB を流す定電流源が構成され
る。
【0038】また、トランジスタQ4のコレクタが出力
端子iout となり、トランジスタQ3のコレクタが出力
端子ioutxとなっている。出力端子iout ・ioutxと電
源電圧VCCのラインとの間にはそれぞれ、該経路に電
流IB /2を流すカレントミラー回路62cが設けられ
ている。カレントミラー回路62cはPNP型のトラン
ジスタQ17・Q18・Q19を備えている。トランジ
スタQ17のコレクタは出力端子ioutxに接続されてお
り、エミッタは電源電圧VCCのラインに接続されてい
る。トランジスタQ18のコレクタは出力端子iout に
接続されており、エミッタは電源電圧VCCのラインに
接続されている。トランジスタQ19のコレクタは前述
のトランジスタQ16のコレクタに接続されており、エ
ミッタは電源電圧VCCのラインに接続されている。ま
た、トランジスタQ17・Q18・Q19の各ベースは
互いに接続されており、これらベースとトランジスタQ
19のコレクタとが接続されている。上記カレントミラ
ー回路62cにより、電源電圧VCCのラインと出力端
子iout ・ioutxとの間に電流IB /2を流す定電流源
が構成される。
【0039】なお、制御回路40から信号が入力されな
い制御端子BIASaを省略して、gmアンプ62の内
部で電流IA を流す定電流源が構成されていてもよい。
【0040】上記の構成のgmアンプ62において、入
力端子V+・V−間の電位差ΔVinと出力端子iout ・
ioutxから出力される電流Iout との間には、トランス
コンダクタンスをgm、入力抵抗RE の抵抗値をRE
して、 Iout =gm・ΔVin (1) gm=IB /(2IA E ) (2) が成り立つ。(2)式から分かるようにgmはIA とI
B との比で変化する。このgmアンプ62にコンデンサ
63・64を接続して構成したgm・Cフィルタ61に
おいて、ローパスフィルタ14・15の通過周波数特性
を示すカットオフ周波数f0 は、コンデンサ63・64
の容量をCとして、 f0 =1/{2πC(1/gm)} (3) で表される。(2)式および(3)式に表されているよ
うに、IA やIB などの外部からの制御信号でgmを変
化させることにより、ローパスフィルタ14・15のカ
ットオフ周波数f0 を変化させることができる。このよ
うに、ローパスフィルタ14・15は「制御信号として
入力される電流の値に応じて通過周波数特性を示す周波
数値が設定されるフィルタ」として機能する。
【0041】次に、制御回路40の構成と、制御回路4
0によりカットオフ周波数f0 を制御する方法について
説明する。制御回路40は、図1に示すように、分周回
路41、位相シフト回路42、ミキサ43、ローパスフ
ィルタ44、DC増幅回路45、定電流源46、および
制御信号発生器47を備えている。
【0042】分周回路41は、局部発振回路21で発生
する所定の周波数の局部発振信号、すなわちA/D変換
器18・19のサンプリングクロック信号を分周(1/
N分周)し、設定するローパスフィルタ14・15のカ
ットオフ周波数と等しい周波数の定電流基準信号を生成
する。この定電流基準信号は「通過周波数特性を示す周
波数値の情報を含む定電流基準信号」である。また、制
御信号発生器47はサンプリングクロック信号の分周比
を決める制御信号T1を発生して分周回路41に入力す
るようになっている。制御信号発生器47はさらにPL
L回路22における分周比を決める制御信号T2を受信
信号のボーレートに応じて発生してPLL回路22に入
力するようになっている。PLL回路22は基準信号発
振器25から入力される第1基準周波数信号をPLL制
御の基準周波数信号とする。
【0043】このように、A/D変換器18・19は
「アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジ
タル変換手段」として機能し、局部発振回路21、PL
L回路22、基準信号発振器25、および制御信号発生
器47は「アナログデジタル変換手段のサンプリングク
ロック信号を生成するサンプリングクロック信号生成手
段」を構成している。また、分周回路41および制御信
号発生器47は「サンプリングクロック信号から設定す
る通過周波数特性を示す周波数値と等しい周波数の定電
流基準信号を生成する周波数変換手段」を構成してい
る。さらに、制御信号T1は「周波数変換手段に入力さ
れて定電流基準信号の変換周波数を制御する周波数変換
用制御信号」であり、制御信号T2は「サンプリングク
ロック信号生成手段に入力されてサンプリングクロック
信号の周波数を制御するサンプリング周波数用制御信
号」である。
【0044】位相シフト回路42はローパスフィルタ1
4・15と同じgm・Cフィルタ61が用いられ、マス
タースレーブ方式のマスター側に相当するローパスフィ
ルタであり、分周回路41から出力された定電流基準信
号の位相を90度シフトさせる。入力される定電流基準
信号が振幅をA、角周波数をω、角周波数ωの変動分を
ωm 、時刻をtとして、 Vin=Acos(ω+ωm )t (4) で表されるとすると、位相シフト回路42は、 Vsift=Acos{(ω+ωm )t+π/2−αωm } (5) を出力する。ここで、π/2−αωm が位相シフト量で
あり、ωm と位相シフト量との関係は図3のように表さ
れる。αはωm =0、位相シフト量=π/2の点を通る
直線部分の傾きである。
【0045】ミキサ43は位相シフト回路42からの出
力信号Vsiftと前記定電流基準信号Vinとの乗算を行っ
て周波数変換を行う。このときのミキサ43の出力信号
MIXout は、 MIXout =B・Vin・Vsift =B・A2 ・cos(ω+ωm )t ×cos{(ω+ωm )t+π/2−αωm } =1/2・B・A2 [cos{2(ω+ωm )t+π/2 −αωm }+cos(π/2−αωm )] =1/2・B・A2 [−sin{2(ω+ωm )t−αωm } +sin(αωm )] (6) となる。
【0046】この出力信号MIXout がローパスフィル
タ44を通ることにより2(ω+ω m )成分が除去さ
れ、ローパスフィルタ44の出力信号は1/2・B・A
2 sin(αωm )となる。このように、位相シフト回
路42、ミキサ43、およびローパスフィルタ44は位
相比較回路を構成している。図4に該位相比較回路にお
ける各部の信号を示す。ローパスフィルタ44の出力信
号はDC増幅回路45を経て定電流源26・46に入力
される。定電流源46はDC増幅回路45からの出力信
号に応じた定電流を位相シフト回路42に供給してお
り、これによってMIXout =0となるようにループバ
ック制御が行われる。こうして、定電流源26は定電流
基準信号に応じた定電流を出力する、すなわち、設定す
るローパスフィルタ14・15のカットオフ周波数に応
じた定電流を出力する。定電流源26は、従来の技術で
述べた制御回路31のような多数のカレントミラー回路
やMOS−FETが用いられるスイッチ回路を備えてい
ない。すなわち、入力される定電流基準信号から、設定
するカットオフ周波数のそれぞれに対応した定電流を直
接生成して出力するものであって、一旦各カットオフ周
波数に共通の定電流を生成した後に変倍や等倍などの倍
率調整を行うことがない。この定電流がローパスフィル
タ14・15の制御端子BIASbに入力されて、スレ
ーブ側のローパスフィルタ14・15は目的のカットオ
フ周波数に設定される。
【0047】このように、定電流源26は「フィルタに
通過周波数特性を示す周波数値に応じた電流を制御信号
として入力する定電流源」として機能し、制御回路40
は「定電流源が設定する通過周波数特性を示す周波数値
に応じた値の電流を出力するように定電流源を制御する
定電流源制御手段」として機能する。従って、本実施の
形態に係る高周波受信装置51は、制御信号として入力
される電流の値に応じて通過周波数特性を示す周波数値
が設定されるフィルタを備えるフィルタ具備装置におい
て、上記フィルタに上記電流を入力する定電流源と、上
記定電流源が設定する上記通過周波数特性を示す周波数
値に応じた値の上記電流を出力するように上記定電流源
を制御する定電流源制御手段とを備えていることを特徴
とするフィルタ具備装置の一例である。
【0048】このようなフィルタ具備装置によれば、定
電流源制御手段(制御回路40)が定電流源(定電流源
26)に対し、設定する通過周波数特性を示す周波数値
(カットオフ周波数)に応じた値の電流を出力するよう
に制御する。定電流源(定電流源26)から倍率調整を
行われることなく出力された電流は制御信号としてフィ
ルタ(ローパスフィルタ14・15)に直接入力され、
フィルタ(ローパスフィルタ14・15)の通過周波数
特性を示す周波数値(カットオフ周波数)は所望値に設
定される。定電流源(定電流源26)から出力される電
流値の倍率調整を行わないため、倍率調整するためのス
イッチ回路が不要となり、フィルタ(ローパスフィルタ
14・15)に入力される電流値の誤差が抑制される。
【0049】この結果、フィルタの通過周波数特性を示
す周波数値(カットオフ周波数)を高精度に設定するこ
とのできるフィルタ具備装置を提供することができる。
【0050】また、高周波受信装置51は、上記フィル
タ具備装置の特徴に加えて、アナログ信号をデジタル信
号に変換するアナログデジタル変換手段と、上記アナロ
グデジタル変換手段のサンプリングクロック信号を生成
するサンプリングクロック信号生成手段とを備えている
場合に、上記定電流源制御手段は、上記サンプリングク
ロック信号から上記通過周波数特性を示す周波数値の情
報を含む定電流基準信号を生成し、上記定電流基準信号
に基づいて上記定電流源を制御することを特徴とするフ
ィルタ具備装置の一例である。
【0051】このようなフィルタ具備装置によれば、定
電流源制御手段(制御回路40)は既存のサンプリング
クロック信号生成手段(局部発振回路21、PLL回路
22、基準信号発振器25、および制御信号発生器47
で構成される)によって生成されたサンプリングクロッ
ク信号から通過周波数特性を示す周波数値(カットオフ
周波数)の情報を含む定電流基準信号を生成し、これに
基づいて定電流源(定電流源26)を制御する。従っ
て、通過周波数特性を示す周波数値(カットオフ周波
数)を高精度に設定可能としながら、簡単な構成で消費
電力を低減することのできるフィルタ具備装置を提供す
ることができる。また、フィルタ(ローパスフィルタ1
4・15)によって処理した信号が変調レートの小さい
信号であって、それを高周波受信装置51のようにアナ
ログデジタル変換手段(A/D変換器18・19)によ
りアナログ信号からデジタル信号に変換する場合には、
サンプリングクロック信号の周波数を低減することがで
きるため、周波数を低減する分、消費電力を削減するこ
とができる。
【0052】また、高周波受信装置51は、上記フィル
タ具備装置の特徴に加えて、上記定電流源制御手段は、
上記サンプリングクロック信号から設定する上記通過周
波数特性を示す周波数値と等しい周波数の定電流基準信
号を生成する周波数変換手段を備えていることを特徴と
するフィルタ具備装置の一例である。
【0053】このようなフィルタ具備装置によれば、定
電流源制御手段(制御回路40)は、周波数変換手段
(分周回路41および制御信号発生器47で構成され
る)によってアナログデジタル変換手段(A/D変換器
18・19)のサンプリングクロック信号から設定する
通過周波数特性を示す周波数値(カットオフ周波数)と
等しい周波数の定電流基準信号を生成することにより、
定電流基準信号に通過周波数特性を示す周波数値(カッ
トオフ周波数)の情報を含める。そしてこれを基に、定
電流源(定電流源26)が設定する通過周波数特性を示
す周波数値(カットオフ周波数)に応じた値の電流を出
力するように定電流源(定電流源26)を制御する。従
って、容易に、定電流源(定電流源26)の電流を設定
する通過周波数特性を示す周波数値(カットオフ周波
数)に応じた値とすることができる。
【0054】また、高周波受信装置51は、上記フィル
タ具備装置の特徴に加えて、上記周波数変換手段は上記
定電流基準信号を生成する分周回路を備えていることを
特徴とするフィルタ具備装置の一例である。
【0055】このようなフィルタ具備装置によれば、分
周回路(分周回路41)を用いるので、サンプリングク
ロック信号の周波数が通過周波数特性を示す周波数値
(カットオフ周波数)よりも高い場合に容易に周波数変
換手段を構成することができる。
【0056】また、高周波受信装置51においては、図
1に示す制御信号発生器47から出力される分周回路4
1の制御信号T1と、PLL回路22の制御信号T2と
を、IICバス(Inter Integrated Circuit) などの共
通のバスで伝送するようにしてもよい。このような構成
の高周波受信装置51は、上記フィルタ具備装置の特徴
に加えて、上記周波数変換手段に入力されて上記定電流
基準信号の変換周波数を制御する周波数変換用制御信号
と、上記サンプリングクロック信号生成手段に入力され
て上記サンプリングクロック信号の周波数を制御するサ
ンプリング周波数用制御信号とが共通のバスで伝送され
ることを特徴とするフィルタ具備装置の一例である。
【0057】このようなフィルタ具備装置によれば、周
波数変換用制御信号(制御信号T1)とサンプリング周
波数用制御信号(制御信号T2)とが共通のバスで伝送
されるので、定電流基準信号の変換周波数の制御と、サ
ンプリングクロック信号の周波数の制御を行う構成を簡
略化することができる。
【0058】また、高周波受信装置51においては、図
1に示すように、制御信号発生器47がさらにPLL回
路8における分周比を決める制御信号T3を発生してP
LL回路8に入力するようになっている。従って、この
場合に前記制御信号T1・T2に共通なバスでさらに制
御信号T3を伝送するようにしてもよい。PLL回路8
は制御信号T3に従い、共通基準信号発振器25から出
力される前述の第2基準周波数信号(第1基準周波数信
号と同じ)を基準にして局部発振回路7の局部発振信号
の位相を制御し、周波数変換回路4・5で増幅された受
信信号との乗算を行って該乗算信号の周波数領域におけ
るスペクトルを低域側と高域側とに分離してベースバン
ド信号を取り出すための局部発振信号、すなわちスペク
トル分離用信号を生成する。従って、局部発振回路7、
PLL回路8、共通基準信号発振器25、および制御信
号発生器47は「変調された高周波信号から周波数領域
において分離されたスペクトルを生成するために用いら
れるスペクトル分離用信号を生成するスペクトル分離手
段」を構成している。また、制御信号T3は「スペクト
ル分離手段に入力されてスペクトル分離用信号の周波数
を制御するスペクトル分離用制御信号」である。
【0059】このような構成の高周波受信装置51は、
上記フィルタ具備装置の特徴に加えて、変調された高周
波信号を処理するフィルタ具備装置であって、上記高周
波信号から周波数領域において分離されたスペクトルを
生成するために用いられるスペクトル分離用信号を生成
するスペクトル分離手段を備えている場合に、上記スペ
クトル分離手段に入力されて上記スペクトル分離用信号
の周波数を制御するスペクトル分離用制御信号が上記バ
スで伝送されることを特徴とするフィルタ具備装置の一
例である。
【0060】このようなフィルタ具備装置によれば、ス
ペクトル分離用制御信号(制御信号T3)が周波数変換
用制御信号(制御信号T1)とサンプリング周波数用制
御信号(制御信号T2)との共通のバスでさらに伝送さ
れるので、高周波信号の周波数領域におけるスペクトル
を分離するために用いられるスペクトル分離用信号の周
波数の制御をも含めた制御を行う構成が簡略化される。
【0061】また、高周波受信装置51が共通基準信号
発振器25を備えていることから、高周波受信装置51
は、上記フィルタ具備装置の特徴に加えて、変調された
高周波信号を処理するフィルタ具備装置であって、上記
高周波信号から周波数領域において分離されたスペクト
ルを生成するために用いられるスペクトル分離用信号を
生成するスペクトル分離手段を備えており、上記サンプ
リングクロック信号生成手段が所定の周波数の第1基準
周波数信号を基にしたPLL制御により上記サンプリン
グクロック信号を生成し、上記スペクトル分離手段が所
定の周波数の第2基準周波数信号を基にしたPLL制御
により上記スペクトル分離用信号を生成する場合に、上
記第1基準周波数信号と第2基準周波数信号とを兼ねる
基準周波数信号を生成する共通基準信号発振器を備えて
いることを特徴とするフィルタ具備装置の一例である。
【0062】このようなフィルタ具備装置によれば、サ
ンプリングクロック信号のPLL制御による生成に用い
られる第1基準周波数信号と、スペクトル分離用信号の
PLL制御による生成に用いられる第2基準周波数信号
とを、共通基準信号発振器(共通基準信号発振器25)
から同じ基準周波数信号として供給するので、構成を簡
略化することができるとともに、コストを削減すること
ができる。
【0063】なお、本実施の形態では(2)・(3)式
を基に電流IB (すなわちIB /2)を変化させてカッ
トオフ周波数f0 を制御したが、定電流源26の定電流
が電流IA としてローパスフィルタ14・15に入力さ
れる構成とし、同式から明らかなように電流IA を変化
させてカットオフ周波数f0 を制御するようにしてもよ
い。さらに定電流源を2つ設けてその定電流が電流IA
・IB としてローパスフィルタ14・15に入力される
構成とし、電流IA ・IB の両方とも変化させてカット
オフ周波数f0 を制御するようにしてもよい。
【0064】また、以上はローパスフィルタのカットオ
フ周波数を制御する構成であったが、これに限らず、フ
ィルタの通過周波数特性を示す周波数値であるハイパス
フィルタのカットオフ周波数やバンドパスフィルタの通
過帯域の中心周波数も同様にして正確に制御することが
できる。
【0065】さらに、フィルタ具備装置は高周波受信装
置に限らず、上述のように通過周波数特性を示す周波数
値が電流によって設定されるフィルタを備える装置であ
れば、送信機・受信機、その他の信号処理回路でも何で
もよい。
【0066】
【発明の効果】本発明のフィルタ具備装置は、以上のよ
うに、上記フィルタに上記電流を入力する定電流源と、
上記定電流源が設定する上記通過周波数特性を示す周波
数値に応じた値の上記電流を出力するように上記定電流
源を制御する定電流源制御手段とを備えている構成であ
る。
【0067】それゆえ、定電流源から倍率調整を行われ
ることなく出力された電流は制御信号としてフィルタに
直接入力され、フィルタの通過周波数特性を示す周波数
値は所望値に設定される。電流値の倍率調整を行わない
ため、倍率調整するためのスイッチ回路が不要となり、
フィルタに入力される電流値の誤差が抑制される。
【0068】この結果、フィルタの通過周波数特性を示
す周波数値を高精度に設定することのできるフィルタ具
備装置を提供することができるという効果を奏する。
【0069】さらに本発明のフィルタ具備装置は、以上
のように、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナ
ログデジタル変換手段と、上記アナログデジタル変換手
段のサンプリングクロック信号を生成するサンプリング
クロック信号生成手段とを備えている場合に、上記定電
流源制御手段は、上記サンプリングクロック信号から上
記通過周波数特性を示す周波数値の情報を含む定電流基
準信号を生成し、上記定電流基準信号に基づいて上記定
電流源を制御する構成である。
【0070】それゆえ、定電流源制御手段は既存のサン
プリングクロック信号生成手段によって生成されたサン
プリングクロック信号から、通過周波数特性を示す周波
数値の情報を含む定電流基準信号を生成し、定電流基準
信号に基づいて定電流源を制御するので、通過周波数特
性を示す周波数値を高精度に設定可能としながら、簡単
な構成で消費電力を低減することのできるフィルタ具備
装置を提供することができるという効果を奏する。
【0071】また、フィルタによって処理した信号が変
調レートの小さい信号であって、それをアナログデジタ
ル変換手段によりアナログ信号からデジタル信号に変換
する場合には、サンプリングクロック信号の周波数を低
減することができるため、周波数を低減する分、消費電
力を削減することができるという効果を奏する。
【0072】さらに本発明のフィルタ具備装置は、以上
のように、上記定電流源制御手段は、上記サンプリング
クロック信号から設定する上記通過周波数特性を示す周
波数値と等しい周波数の定電流基準信号を生成する周波
数変換手段を備えている構成である。
【0073】それゆえ、定電流基準信号の周波数を通過
周波数特性を示す周波数値と等しくすることにより定電
流基準信号に通過周波数特性を示す周波数値の情報を含
め、これに基づいた制御を行うことによって、定電流源
が設定する通過周波数特性を示す周波数値に応じた値の
電流を出力する。これにより、容易に、定電流源の電流
を設定する通過周波数特性を示す周波数値に応じた値と
することができるという効果を奏する。
【0074】さらに本発明のフィルタ具備装置は、以上
のように、上記周波数変換手段は上記定電流基準信号を
生成する分周回路を備えている構成である。
【0075】それゆえ、サンプリングクロック信号の周
波数が通過周波数特性を示す周波数値よりも高い場合に
容易に周波数変換手段を構成することができるという効
果を奏する。
【0076】さらに本発明のフィルタ具備装置は、以上
のように、上記周波数変換手段に入力されて上記定電流
基準信号の変換周波数を制御する周波数変換用制御信号
と、上記サンプリングクロック信号生成手段に入力され
て上記サンプリングクロック信号の周波数を制御するサ
ンプリング周波数用制御信号とが共通のバスで伝送され
る構成である。
【0077】それゆえ、定電流基準信号の変換周波数の
制御と、サンプリングクロック信号の周波数の制御を行
う構成を簡略化することができるという効果を奏する。
【0078】さらに本発明のフィルタ具備装置は、以上
のように、変調された高周波信号を処理するフィルタ具
備装置であって、上記高周波信号から周波数領域におい
て分離されたスペクトルを生成するために用いられるス
ペクトル分離用信号を生成するスペクトル分離用信号生
成手段を備えている場合に、上記スペクトル分離用信号
生成手段に入力されて上記スペクトル分離用信号の周波
数を制御するスペクトル分離用制御信号が上記バスで伝
送される構成である。
【0079】それゆえ、高周波信号の周波数領域におけ
るスペクトルを分離するために用いられるスペクトル分
離用信号の周波数の制御をも含めた制御を行う構成が簡
略化されるという効果を奏する。
【0080】さらに本発明のフィルタ具備装置は、以上
のように、変調された高周波信号を処理するフィルタ具
備装置であって、上記高周波信号から周波数領域におい
て分離されたスペクトルを生成するために用いられるス
ペクトル分離用信号を生成するスペクトル分離用信号生
成手段を備えており、上記サンプリングクロック信号生
成手段が所定の周波数の第1基準周波数信号を基にした
PLL制御により上記サンプリングクロック信号を生成
し、上記スペクトル分離用信号生成手段が所定の周波数
の第2基準周波数信号を基にしたPLL制御により上記
スペクトル分離用信号を生成する場合に、上記第1基準
周波数信号と第2基準周波数信号とを兼ねる基準周波数
信号を生成する共通基準信号発振器を備えている構成で
ある。
【0081】それゆえ、サンプリングクロック信号のP
LL制御による生成と、スペクトル分離用信号のPLL
制御による生成との構成を簡略化することができるとと
もに、コストを削減することができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るフィルタ具備装置
の構成を示す回路ブロック図である。
【図2】(a)および(b)は、図1のフィルタ具備装
置におけるカットオフ周波数可変のローパスフィルタの
より詳細な構成を示す回路ブロック図である。
【図3】図1のフィルタ具備装置における制御回路の位
相シフト回路の特性を示すグラフである。
【図4】図1のフィルタ具備装置における制御回路の位
相比較回路内の信号を説明する回路ブロック図である。
【図5】従来のフィルタ具備装置の構成を示す回路ブロ
ック図である。
【符号の説明】
14 ローパスフィルタ(フィルタ) 15 ローパスフィルタ(フィルタ) 18 A/D変換器(アナログデジタル変換手段) 19 A/D変換器(アナログデジタル変換手段) 25 共通基準信号発振器 26 定電流源 40 制御回路(定電流源制御手段) 41 分周回路 51 高周波受信装置(フィルタ具備装置) T1 制御信号(周波数変換用制御信号) T2 制御信号(サンプリング周波数用制御信号) T3 制御信号(スペクトル分離用制御信号)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御信号として入力される電流の値に応じ
    て通過周波数特性を示す周波数値が設定されるフィルタ
    を備えるフィルタ具備装置において、 上記フィルタに上記電流を入力する定電流源と、上記定
    電流源が設定する上記通過周波数特性を示す周波数値に
    応じた値の上記電流を出力するように上記定電流源を制
    御する定電流源制御手段とを備えていることを特徴とす
    るフィルタ具備装置。
  2. 【請求項2】アナログ信号をデジタル信号に変換するア
    ナログデジタル変換手段と、上記アナログデジタル変換
    手段のサンプリングクロック信号を生成するサンプリン
    グクロック信号生成手段とを備えている場合に、 上記定電流源制御手段は、上記サンプリングクロック信
    号から上記通過周波数特性を示す周波数値の情報を含む
    定電流基準信号を生成し、上記定電流基準信号に基づい
    て上記定電流源を制御することを特徴とする請求項1に
    記載のフィルタ具備装置。
  3. 【請求項3】上記定電流源制御手段は、上記サンプリン
    グクロック信号から設定する上記通過周波数特性を示す
    周波数値と等しい周波数の上記定電流基準信号を生成す
    る周波数変換手段を備えていることを特徴とする請求項
    2に記載のフィルタ具備装置。
  4. 【請求項4】上記周波数変換手段は上記定電流基準信号
    を生成する分周回路を備えていることを特徴とする請求
    項3に記載のフィルタ具備装置。
  5. 【請求項5】上記周波数変換手段に入力されて上記定電
    流基準信号の変換周波数を制御する周波数変換用制御信
    号と、上記サンプリングクロック信号生成手段に入力さ
    れて上記サンプリングクロック信号の周波数を制御する
    サンプリング周波数用制御信号とが共通のバスで伝送さ
    れることを特徴とする請求項3または4に記載のフィル
    タ具備装置。
  6. 【請求項6】変調された高周波信号を処理するフィルタ
    具備装置であって、上記高周波信号から周波数領域にお
    いて分離されたスペクトルを生成するために用いられる
    スペクトル分離用信号を生成するスペクトル分離用信号
    生成手段を備えている場合に、 上記スペクトル分離用信号生成手段に入力されて上記ス
    ペクトル分離用信号の周波数を制御するスペクトル分離
    用制御信号が上記バスで伝送されることを特徴とする請
    求項5に記載のフィルタ具備装置。
  7. 【請求項7】変調された高周波信号を処理するフィルタ
    具備装置であって、上記高周波信号から周波数領域にお
    いて分離されたスペクトルを生成するために用いられる
    スペクトル分離用信号を生成するスペクトル分離用信号
    生成手段を備えており、上記サンプリングクロック信号
    生成手段が所定の周波数の第1基準周波数信号を基にし
    たPLL制御により上記サンプリングクロック信号を生
    成し、上記スペクトル分離用信号生成手段が所定の周波
    数の第2基準周波数信号を基にしたPLL制御により上
    記スペクトル分離用信号を生成する場合に、 上記第1基準周波数信号と第2基準周波数信号とを兼ね
    る基準周波数信号を生成する共通基準信号発振器を備え
    ていることを特徴とする請求項2ないし6のいずれかに
    記載のフィルタ具備装置。
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