JP2959138B2 - 帯域フィルタ回路 - Google Patents
帯域フィルタ回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は帯域フィルタ回路に関す
るものであり、特に集積回路（以下、ＩＣと称す）に内
蔵されたバンドパスフィルタに関するものである。
るものであり、特に集積回路（以下、ＩＣと称す）に内
蔵されたバンドパスフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりフィルタを内蔵したＩＣが広く
利用されており、近年、ディジタル信号処理用ＩＣにも
活用されるようになってきた。以下、従来の帯域フィル
タ回路の一つとしてバンドパスフィルタについて説明す
る。
利用されており、近年、ディジタル信号処理用ＩＣにも
活用されるようになってきた。以下、従来の帯域フィル
タ回路の一つとしてバンドパスフィルタについて説明す
る。
【０００３】図３はＩＣに内蔵された従来のバンドパス
フィルタ（以下、ＢＰＦと称す）の構成をブロック図で
示す。同図に示されるように、従来のＢＰＦはハイパス
フィルタ（以下、ＨＰＦと称す）１とローパスフィルタ
（以下、ＬＰＦと称す）２とを直列に接続して構成され
る。この構成では、ＨＰＦ１とＬＰＦ２に信号を順次通
過させることで、ＢＰＦとしての周波数特性を得てい
る。これらのＨＰＦ１とＬＰＦ２とを集積化したＩＣを
実現するために、主としてサレンキー回路が用いられ
る。
フィルタ（以下、ＢＰＦと称す）の構成をブロック図で
示す。同図に示されるように、従来のＢＰＦはハイパス
フィルタ（以下、ＨＰＦと称す）１とローパスフィルタ
（以下、ＬＰＦと称す）２とを直列に接続して構成され
る。この構成では、ＨＰＦ１とＬＰＦ２に信号を順次通
過させることで、ＢＰＦとしての周波数特性を得てい
る。これらのＨＰＦ１とＬＰＦ２とを集積化したＩＣを
実現するために、主としてサレンキー回路が用いられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のバン
ドパスフィルタでは、ＩＣ内に内蔵するとき、構成要素
となるコンデンサの容量値や抵抗値のばらつきにより、
カットオフ周波数や信号レベルがばらつくという問題が
あった。
ドパスフィルタでは、ＩＣ内に内蔵するとき、構成要素
となるコンデンサの容量値や抵抗値のばらつきにより、
カットオフ周波数や信号レベルがばらつくという問題が
あった。
【０００５】本発明は、このような上記課題を解決する
もので、構成要素のばらつきが自動的に補正され、特性
のばらつきが生じない帯域フィルタ回路を提供すること
を目的とする。
もので、構成要素のばらつきが自動的に補正され、特性
のばらつきが生じない帯域フィルタ回路を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の帯域フィルタ回路は、同じ信号が入力され
る複数のバンドパスフィルタと、前記各バンドパスフィ
ルタの出力信号を加算して出力する加算器と、前記信号
を所定のトラップ周波数で減衰させるトラップとを有
し、同一回路形式且つ同一パターンのジャイレータを用
いて前記各バンドパスフィルタおよび前記トラップを構
成した帯域フィルタ回路であって、前記トラップで減衰
させる信号を前記トラップ周波数で位相検波し前記トラ
ップの中心周波数ずれに対応する電圧を出力する位相検
波器と、その電圧から前記各ジャイレータのインダクタ
ンス値を変化させる制御電圧を発生させて前記各ジャイ
レータに供給し、前記トラップおよび前記各バンドパス
フィルタの中心周波数を補正するＬ調整器とを備えた構
成である。
めに本発明の帯域フィルタ回路は、同じ信号が入力され
る複数のバンドパスフィルタと、前記各バンドパスフィ
ルタの出力信号を加算して出力する加算器と、前記信号
を所定のトラップ周波数で減衰させるトラップとを有
し、同一回路形式且つ同一パターンのジャイレータを用
いて前記各バンドパスフィルタおよび前記トラップを構
成した帯域フィルタ回路であって、前記トラップで減衰
させる信号を前記トラップ周波数で位相検波し前記トラ
ップの中心周波数ずれに対応する電圧を出力する位相検
波器と、その電圧から前記各ジャイレータのインダクタ
ンス値を変化させる制御電圧を発生させて前記各ジャイ
レータに供給し、前記トラップおよび前記各バンドパス
フィルタの中心周波数を補正するＬ調整器とを備えた構
成である。
【０００７】
【作用】上記の構成により、位相検波器がトラップの中
心周波数のずれを検出し、Ｌ調整器がその中心周波数ず
れに対応した電圧からジャイレータのインダクタンス値
を変化させる制御電圧を発生させ、トラップを構成する
ジャイレータのインダクタンス値を可変してトラップの
中心周波数を補正する。その制御電圧を各バンドパスフ
ィルタのジャイレータにも供給して、回路全体の周波数
特性を自動的に補正する。
心周波数のずれを検出し、Ｌ調整器がその中心周波数ず
れに対応した電圧からジャイレータのインダクタンス値
を変化させる制御電圧を発生させ、トラップを構成する
ジャイレータのインダクタンス値を可変してトラップの
中心周波数を補正する。その制御電圧を各バンドパスフ
ィルタのジャイレータにも供給して、回路全体の周波数
特性を自動的に補正する。
【０００８】
【実施例】（実施例１） 以下、本発明の一実施例に係る帯域フィルタ回路につい
て、図面を参照しながら説明する。図１に二つのバンド
パスフィルタを活用した本発明の帯域フィルタ回路の構
成をブロック図で示す。同図において、同じ信号がそれ
ぞれ入力される第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ１）
及び第２のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ２）と、ＢＰＦ
１の出力とＢＰＦ２の出力を電流加算する加算器６と、
前記加算器６の出力を入力して通過帯域の上側減衰域に
所定のトラップ周波数で減衰を与えるトラップ３と、そ
の出力を前記トラップ周波数で位相検波する位相検波器
４と、その位相検波器４の出力電圧からＢＰＦ１および
ＢＰＦ２とトラップ３におけるジャイレータのインダク
タンス値を変化させる制御電圧を発生するＬ調整器とを
備える。
て、図面を参照しながら説明する。図１に二つのバンド
パスフィルタを活用した本発明の帯域フィルタ回路の構
成をブロック図で示す。同図において、同じ信号がそれ
ぞれ入力される第１のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ１）
及び第２のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ２）と、ＢＰＦ
１の出力とＢＰＦ２の出力を電流加算する加算器６と、
前記加算器６の出力を入力して通過帯域の上側減衰域に
所定のトラップ周波数で減衰を与えるトラップ３と、そ
の出力を前記トラップ周波数で位相検波する位相検波器
４と、その位相検波器４の出力電圧からＢＰＦ１および
ＢＰＦ２とトラップ３におけるジャイレータのインダク
タンス値を変化させる制御電圧を発生するＬ調整器とを
備える。
【０００９】上記の回路構成をＩＣ化する場合、Ｇｍ可
変型ジャイレータを用いてＢＰＦ１及びＢＰＦ２とトラ
ップ３を構成し、ＢＰＦ１及びＢＰＦ２とトラップ３に
おけるジャイレータを同一回路形式且つ同一パターンで
構成することで、ＩＣ内での特性変化が同じになるよう
に配慮する。また、コンデンサとジャイレイタの直列共
振回路でトラップ３を構成した場合、位相検波器４にお
けるジャイレータ電圧と比較する電圧はコンデンサの両
端の電圧を９０度回転した電圧を用いれば良い。
変型ジャイレータを用いてＢＰＦ１及びＢＰＦ２とトラ
ップ３を構成し、ＢＰＦ１及びＢＰＦ２とトラップ３に
おけるジャイレータを同一回路形式且つ同一パターンで
構成することで、ＩＣ内での特性変化が同じになるよう
に配慮する。また、コンデンサとジャイレイタの直列共
振回路でトラップ３を構成した場合、位相検波器４にお
けるジャイレータ電圧と比較する電圧はコンデンサの両
端の電圧を９０度回転した電圧を用いれば良い。
【００１０】また、中心周波数が異なる二つのＢＰＦ、
すなわち、ＢＰＦ１とＢＰＦ２とを用いることで、単純
な構成でありながら広帯域特性が得られるバンドパスフ
ィルタを構成している。
すなわち、ＢＰＦ１とＢＰＦ２とを用いることで、単純
な構成でありながら広帯域特性が得られるバンドパスフ
ィルタを構成している。
【００１１】次に、上記構成の回路動作を説明する。同
じ入力信号がＢＰＦ１とＢＰＦ２とに入力され、それぞ
れの電流出力が加算器６で加算され、加算された出力の
通過帯域特性はＢＰＦ１の通過帯域特性とＢＰＦ２の通
過帯域特性を合成した特性となる。加算器６の出力はト
ラップ３に入力され、通過帯域の上側減衰域における特
定のトラップ周波数で減衰特性が得られる。
じ入力信号がＢＰＦ１とＢＰＦ２とに入力され、それぞ
れの電流出力が加算器６で加算され、加算された出力の
通過帯域特性はＢＰＦ１の通過帯域特性とＢＰＦ２の通
過帯域特性を合成した特性となる。加算器６の出力はト
ラップ３に入力され、通過帯域の上側減衰域における特
定のトラップ周波数で減衰特性が得られる。
【００１２】図２は、図１に図示された帯域フィルタ回
路の周波数特性を示す図であり、図中の（ａ）は振幅伝
達特性を示し、図中の（ｂ）は群遅延特性を示す。図に
おいて、中心周波数Ｆｓｃは、３．５８ＭＨｚ、帯域幅
が５００ＫＨｚである所望の帯域特性が、３ｄＢ帯域幅
２５０ＫＨｚの二つのバンドパスフィルタＢＰＦ１とＢ
ＰＦ２の帯域特性を合成して得られる。すなわち、ＢＰ
Ｆ１の中心周波数Ｆｓｃ１をおよそ３．４６５ＭＨｚ、
ＢＰＦ２の中心周波数Ｆｓｃ２をおよそ３．７０５ＭＨ
ｚとし、それぞれの３ｄｂ帯域幅を２５０ＫＨｚに設定
する。これにより、中心周波数Ｆｓｃにおいてレベルが
平坦で３ｄＢ帯域幅が５００ＫＨｚのＢＰＦを構成す
る。また、トラップ周波数４．８４ＭＨｚのトラップ３
でおよそ４０ｄＢ減衰させて、上側減衰域における減衰
特性を急峻にしている。
路の周波数特性を示す図であり、図中の（ａ）は振幅伝
達特性を示し、図中の（ｂ）は群遅延特性を示す。図に
おいて、中心周波数Ｆｓｃは、３．５８ＭＨｚ、帯域幅
が５００ＫＨｚである所望の帯域特性が、３ｄＢ帯域幅
２５０ＫＨｚの二つのバンドパスフィルタＢＰＦ１とＢ
ＰＦ２の帯域特性を合成して得られる。すなわち、ＢＰ
Ｆ１の中心周波数Ｆｓｃ１をおよそ３．４６５ＭＨｚ、
ＢＰＦ２の中心周波数Ｆｓｃ２をおよそ３．７０５ＭＨ
ｚとし、それぞれの３ｄｂ帯域幅を２５０ＫＨｚに設定
する。これにより、中心周波数Ｆｓｃにおいてレベルが
平坦で３ｄＢ帯域幅が５００ＫＨｚのＢＰＦを構成す
る。また、トラップ周波数４．８４ＭＨｚのトラップ３
でおよそ４０ｄＢ減衰させて、上側減衰域における減衰
特性を急峻にしている。
【００１３】このような設定において、トラップ３を通
過した信号を位相検波器４がトラップ周波数４．８４Ｍ
Ｈｚの位相検波を行うと、入力信号に含まれた４．８４
ＭＨｚの信号成分がトラップ周波数４．８４ＭＨｚで位
相検波される。一般に、位相検波器は入力信号の周波数
ずれを検出するために利用されるが、入力信号が一定な
時には逆に位相検波器自身の周波数ずれを検出すること
ができる。この実施例では、除去したい一定周波数４．
８４ＭＨｚの信号を位相検波することで、トラップ３の
中心周波数ずれを検出する。ずれに対応した位相検波器
４の出力電圧をＬ調整回路５に入力して、トラップ３に
おけるジャイレータのインダクタンス値を変化させる制
御電圧に変換する。この制御電圧はトラップ３内のジャ
イレータに帰還され、構成要素のトランジスタのＧｍを
可変して、トラップ３の中心周波数を所定のトラップ周
波数に近づけるように制御する。この動作は帰還動作で
あるから、常にトラップ３の中心周波数が所定のトラッ
プ周波数を保つように自動的に動作する。
過した信号を位相検波器４がトラップ周波数４．８４Ｍ
Ｈｚの位相検波を行うと、入力信号に含まれた４．８４
ＭＨｚの信号成分がトラップ周波数４．８４ＭＨｚで位
相検波される。一般に、位相検波器は入力信号の周波数
ずれを検出するために利用されるが、入力信号が一定な
時には逆に位相検波器自身の周波数ずれを検出すること
ができる。この実施例では、除去したい一定周波数４．
８４ＭＨｚの信号を位相検波することで、トラップ３の
中心周波数ずれを検出する。ずれに対応した位相検波器
４の出力電圧をＬ調整回路５に入力して、トラップ３に
おけるジャイレータのインダクタンス値を変化させる制
御電圧に変換する。この制御電圧はトラップ３内のジャ
イレータに帰還され、構成要素のトランジスタのＧｍを
可変して、トラップ３の中心周波数を所定のトラップ周
波数に近づけるように制御する。この動作は帰還動作で
あるから、常にトラップ３の中心周波数が所定のトラッ
プ周波数を保つように自動的に動作する。
【００１４】さらに、ＢＰＦ１およびＢＰＦ２の構成要
素であるジャイレータにも制御電圧が供給され、トラッ
プ３と同一傾向のインダクタンス値のずれが補正され
る。すなわち、ＢＰＦ１とＢＰＦ２のジャイレータをト
ラップ３のジャイレータと同一構成で且つ同一パターン
としているので、インダクタンス値のずれはトラップ３
のジャイレータのそれと同一傾向を持つ。したがって、
トラップ３に帰還した制御電圧をＢＰＦ１とＢＰＦ２に
も供給することで、これらのフィルタ（ＢＰＦ１及びＢ
ＰＦ２）のずれもトラップ３と共に補正することができ
る。このように、本発明では４．８４ＭＨｚ（トラップ
周波数）の信号がＬ値を調整する動作に貢献している。
素であるジャイレータにも制御電圧が供給され、トラッ
プ３と同一傾向のインダクタンス値のずれが補正され
る。すなわち、ＢＰＦ１とＢＰＦ２のジャイレータをト
ラップ３のジャイレータと同一構成で且つ同一パターン
としているので、インダクタンス値のずれはトラップ３
のジャイレータのそれと同一傾向を持つ。したがって、
トラップ３に帰還した制御電圧をＢＰＦ１とＢＰＦ２に
も供給することで、これらのフィルタ（ＢＰＦ１及びＢ
ＰＦ２）のずれもトラップ３と共に補正することができ
る。このように、本発明では４．８４ＭＨｚ（トラップ
周波数）の信号がＬ値を調整する動作に貢献している。
【００１５】図２の（ｂ）に本実施例の群遅延特性を示
す。同図に示すように、中心周波数Ｆｓｃにおいて平坦
な群遅延特性を示し、このような好ましい特性は図３に
示した従来の構成では得られなかったものである。
す。同図に示すように、中心周波数Ｆｓｃにおいて平坦
な群遅延特性を示し、このような好ましい特性は図３に
示した従来の構成では得られなかったものである。
【００１６】このように、本実施例の帯域フィルタ回路
によれば、第１と第２のバンドパスフィルタの並列合成
によるフィルタと、所定の周波数を減衰するトラップと
を備えた帯域フィルタ回路において、同様のジャイレー
タを用いて前記第１及び第２のバンドパスフィルタとト
ラップを構成し、トラップする信号を所定のトラップ周
波数で位相検波する位相検波器と、位相検波器の出力電
圧から前記ジャイレータのインダクタンス値を可変する
制御電圧を発生するＬ調整器を設け、その制御電圧を前
記トラップのジャイレータに帰還させるとともに、前記
第１及び第２のバンドパスフィルタにも供給してインダ
クタンス値を補正する帯域フィルタ回路とすることによ
り、第１及び第２のバンドパスフィルタとトラップの中
心周波数を所定の値に自動的に保つことができる。
によれば、第１と第２のバンドパスフィルタの並列合成
によるフィルタと、所定の周波数を減衰するトラップと
を備えた帯域フィルタ回路において、同様のジャイレー
タを用いて前記第１及び第２のバンドパスフィルタとト
ラップを構成し、トラップする信号を所定のトラップ周
波数で位相検波する位相検波器と、位相検波器の出力電
圧から前記ジャイレータのインダクタンス値を可変する
制御電圧を発生するＬ調整器を設け、その制御電圧を前
記トラップのジャイレータに帰還させるとともに、前記
第１及び第２のバンドパスフィルタにも供給してインダ
クタンス値を補正する帯域フィルタ回路とすることによ
り、第１及び第２のバンドパスフィルタとトラップの中
心周波数を所定の値に自動的に保つことができる。
【００１７】なお、上記の実施例では第１，第２のバン
ドパスフィルタを複合したフィルタ回路の後段にトラッ
プを挿入したが、前段に挿入しても良く、また、ジャイ
レータの構成が同じトラップであれば、構成要素のバン
ドパスフィルタ内にトラップ を挿入しても良いことは言
うまでもない。また、トラップ周波数の設定については
本実施例のように上側減衰域に設定するものとは限らな
い。また、所望する帯域幅が狭い時には、単一のバンド
パスフィルタとトラップとで構成しても良いし、３個以
上のバンドパスフィルタを用いて幅広い帯域特性のフィ
ルタを構成しても良い。さらに、ハイパスフィルタやロ
ーパスフィルタもバンドパスフィルタに含まれることは
言うまでもない。
ドパスフィルタを複合したフィルタ回路の後段にトラッ
プを挿入したが、前段に挿入しても良く、また、ジャイ
レータの構成が同じトラップであれば、構成要素のバン
ドパスフィルタ内にトラップ を挿入しても良いことは言
うまでもない。また、トラップ周波数の設定については
本実施例のように上側減衰域に設定するものとは限らな
い。また、所望する帯域幅が狭い時には、単一のバンド
パスフィルタとトラップとで構成しても良いし、３個以
上のバンドパスフィルタを用いて幅広い帯域特性のフィ
ルタを構成しても良い。さらに、ハイパスフィルタやロ
ーパスフィルタもバンドパスフィルタに含まれることは
言うまでもない。
【００１８】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明の帯域フィルタ回路は、トラップの中心周波数と構成
要素の各バンドパスフィルタの中心周波数を所定の値に
保って、合成した各バンドパスフィルタの特性を所定の
特性に自動的に保ち、素子のばらつきを吸収することが
できるという格別の効果を奏し、素子のばらつきが発生
しやすい集積回路にとくに有効である。
明の帯域フィルタ回路は、トラップの中心周波数と構成
要素の各バンドパスフィルタの中心周波数を所定の値に
保って、合成した各バンドパスフィルタの特性を所定の
特性に自動的に保ち、素子のばらつきを吸収することが
できるという格別の効果を奏し、素子のばらつきが発生
しやすい集積回路にとくに有効である。
【図１】本発明の一実施例の帯域フィルタ回路の回路構
成を示す図
成を示す図
【図２】図１に示す一実施例の帯域フィルタ回路の周波
数特性を示す図であり、 （ａ）は振幅伝達特性を示す図 （ｂ）は群遅延特性を示す図
数特性を示す図であり、 （ａ）は振幅伝達特性を示す図 （ｂ）は群遅延特性を示す図
【図３】従来のバンドパスフィルタの回路構成を示す図
１ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ１） ２ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ２） ３ トラップ ４ 位相検波器 ５ Ｌ調整器 ６ 加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱口 耕造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 五百井 俊明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−274115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03H 11/04 - 11/14
Claims (1)
- 【請求項１】 同じ信号が入力される複数のバンドパス
フィルタと、前記各バンドパスフィルタの出力信号を加
算して出力する加算器と、前記信号を所定のトラップ周
波数で減衰させるトラップとを有し、同一回路形式且つ
同一パターンのジャイレータを用いて前記各バンドパス
フィルタおよび前記トラップを構成した帯域フィルタ回
路であって、 前記トラップで減衰させる信号を前記トラップ周波数で
位相検波し前記トラップの中心周波数ずれに対応する電
圧を出力する位相検波器と、その電圧から前記各 ジャイレータのインダクタンス値を
変化させる制御電圧を発生させて前記各ジャイレータに
供給し、前記トラップおよび前記各バンドパスフィルタ
の中心周波数を補正するＬ調整器とを備えた帯域フィル
タ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1859491A JP2959138B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 帯域フィルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1859491A JP2959138B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 帯域フィルタ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04257113A JPH04257113A (ja) | 1992-09-11 |
| JP2959138B2 true JP2959138B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=11975968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1859491A Expired - Fee Related JP2959138B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 帯域フィルタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2959138B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP1859491A patent/JP2959138B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04257113A (ja) | 1992-09-11 |
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