JP3081418B2 - フィルタの自動調整回路 - Google Patents
フィルタの自動調整回路Info
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- JP3081418B2 JP3081418B2 JP05190527A JP19052793A JP3081418B2 JP 3081418 B2 JP3081418 B2 JP 3081418B2 JP 05190527 A JP05190527 A JP 05190527A JP 19052793 A JP19052793 A JP 19052793A JP 3081418 B2 JP3081418 B2 JP 3081418B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フィルタ回路の特性の
変化を補正する為のフィルタの自動調整回路に関するも
のである。
変化を補正する為のフィルタの自動調整回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】フィルタ回路をIC化する際などにコン
デンサの値がバラツキを有してしまい、フィルタ回路の
周波数特性が期待したものからずれてしまうことが知ら
れている。そこで、フィルタ回路の周波数特性の変動を
自動的に調整するようにした図2の如きフィルタの自動
調整回路が提案されている。図2において、フィルタ
(1)は、ずれを補正したいものであり、フィルタ
(1)と同型式の基準フィルタ(2)が設けられてい
る。発振器(3)は、0度の位相の第1発振出力信号φ
1と90度の位相の第2発振出力信号φ2とを発生してい
る。前記第1発振出力信号φ1は、前記基準フィルタ
(2)を介して位相検波器(4)に印加される。又、前
記第2発振出力信号φ2は、直接位相検波器(4)に印
加される。ここで、基準フィルタ(2)をバンドパスフ
ィルタであるとし、その周波数特性が図3の如く、中心
周波数がf0の時、位相変化が0度の信号を通過させる
ものであるとする。又、位相検波器(4)は両入力信号
(φ1及びφ2)の位相差が90度で検波出力が零になる
とする。位相検波器(4)の検波出力は、基準フィルタ
(2)とフィルタ(1)に同時に印加され、そのフィル
タ特性を変化させる。その為、図2の基準フィルタ
(2)の特性が位相遅れを有さず、期待通りのものであ
るならば、位相検波器(4)の出力は零となり、何ら制
御は行なわれない。又、基準フィルタ(2)の特性が位
相遅れを有し、中心周波数が周波数f0からずれたとす
ると、そのずれ量に応じた位相検波出力が発生し基準フ
ィルタ(2)の特性を変化させる。その結果、基準フィ
ルタ(2)の特性は、期待された特性、即ち、位相遅れ
が0度となり、中心周波数f0に補正される。
デンサの値がバラツキを有してしまい、フィルタ回路の
周波数特性が期待したものからずれてしまうことが知ら
れている。そこで、フィルタ回路の周波数特性の変動を
自動的に調整するようにした図2の如きフィルタの自動
調整回路が提案されている。図2において、フィルタ
(1)は、ずれを補正したいものであり、フィルタ
(1)と同型式の基準フィルタ(2)が設けられてい
る。発振器(3)は、0度の位相の第1発振出力信号φ
1と90度の位相の第2発振出力信号φ2とを発生してい
る。前記第1発振出力信号φ1は、前記基準フィルタ
(2)を介して位相検波器(4)に印加される。又、前
記第2発振出力信号φ2は、直接位相検波器(4)に印
加される。ここで、基準フィルタ(2)をバンドパスフ
ィルタであるとし、その周波数特性が図3の如く、中心
周波数がf0の時、位相変化が0度の信号を通過させる
ものであるとする。又、位相検波器(4)は両入力信号
(φ1及びφ2)の位相差が90度で検波出力が零になる
とする。位相検波器(4)の検波出力は、基準フィルタ
(2)とフィルタ(1)に同時に印加され、そのフィル
タ特性を変化させる。その為、図2の基準フィルタ
(2)の特性が位相遅れを有さず、期待通りのものであ
るならば、位相検波器(4)の出力は零となり、何ら制
御は行なわれない。又、基準フィルタ(2)の特性が位
相遅れを有し、中心周波数が周波数f0からずれたとす
ると、そのずれ量に応じた位相検波出力が発生し基準フ
ィルタ(2)の特性を変化させる。その結果、基準フィ
ルタ(2)の特性は、期待された特性、即ち、位相遅れ
が0度となり、中心周波数f0に補正される。
【0003】従って、フィルタ(1)も同様にフィルタ
特性が補正される。
特性が補正される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図2の発振
器(3)は、TV受像機などの機器で使用される場合、
VCO(電圧制御型発振器)として使われている場合が
多い。その様なものとして図4の如き発振器が考えられ
る。図4の発振の種となるのは、振動子(5)であり、
振動子(5)、増幅器(6)、可変移相回路(7)、移
相回路(8)及び増幅器(9)により発振ループが構成
される。可変移相回路(7)は、制御端子(10)から
の制御信号に応じて移相量を変化させ、その結果振動子
(5)の発振点を変化させその周波数を変えている。
器(3)は、TV受像機などの機器で使用される場合、
VCO(電圧制御型発振器)として使われている場合が
多い。その様なものとして図4の如き発振器が考えられ
る。図4の発振の種となるのは、振動子(5)であり、
振動子(5)、増幅器(6)、可変移相回路(7)、移
相回路(8)及び増幅器(9)により発振ループが構成
される。可変移相回路(7)は、制御端子(10)から
の制御信号に応じて移相量を変化させ、その結果振動子
(5)の発振点を変化させその周波数を変えている。
【0005】例えば、可変移相回路(7)は、中心周波
数で発振している時はその内部において図5のベクトル
a0とベクトルb0を元の信号から作成し、ベクトル合成
してベクトルc0を作り、θ1の移相を行なう。この状態
から前記制御信号が変化し、ベクトルa0がa1にベクト
ルb0がb1に変化したとすると、ベクトルc0はc1とな
り移相量がθ2となる。
数で発振している時はその内部において図5のベクトル
a0とベクトルb0を元の信号から作成し、ベクトル合成
してベクトルc0を作り、θ1の移相を行なう。この状態
から前記制御信号が変化し、ベクトルa0がa1にベクト
ルb0がb1に変化したとすると、ベクトルc0はc1とな
り移相量がθ2となる。
【0006】従って、図4の発振器は、VCOとして動
作する。そして、このVCOの出力信号が+45度の移
相回路と−45度の移相回路により構成される移相回路
(11)に印加される。その為、移相回路(11)の2
つの出力端子(12)及び(13)には位相差が90度
の信号が得られ、該信号が図2の2つの発振出力信号と
して利用される。
作する。そして、このVCOの出力信号が+45度の移
相回路と−45度の移相回路により構成される移相回路
(11)に印加される。その為、移相回路(11)の2
つの出力端子(12)及び(13)には位相差が90度
の信号が得られ、該信号が図2の2つの発振出力信号と
して利用される。
【0007】ところが、上述の移相回路(11)は、抵
抗とコンデンサにより構成されるので、特にIC化した
場合、正確な移相量が得られない、という問題があっ
た。更に図4の回路は、移相回路を3ケも必要とし、移
相回路の削減が希求された。
抗とコンデンサにより構成されるので、特にIC化した
場合、正確な移相量が得られない、という問題があっ
た。更に図4の回路は、移相回路を3ケも必要とし、移
相回路の削減が希求された。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
成されたもので、差動増幅器とコンデンサとを備え、該
差動増幅器の相互コンダクタンスを変化させることによ
り移相される互いに90度の位相差を有する2つの出力
信号を発生する可変移相回路と、該可変移相回路の一方
の出力信号を増幅する増幅回路と、該増幅回路の出力信
号を共振させる共振子とを備えるVCOと、該VCO内
の前記可変移相回路の他方の出力信号が印加される基準
フィルタと、前記可変移相回路の他方の出力信号と前記
基準フィルタの出力信号との位相比較を行なう位相比較
器と、該位相比較器の出力信号を平滑し、前記基準フィ
ルタ及び前記可変移相回路の位相特性を補正するLPF
とを有する。
成されたもので、差動増幅器とコンデンサとを備え、該
差動増幅器の相互コンダクタンスを変化させることによ
り移相される互いに90度の位相差を有する2つの出力
信号を発生する可変移相回路と、該可変移相回路の一方
の出力信号を増幅する増幅回路と、該増幅回路の出力信
号を共振させる共振子とを備えるVCOと、該VCO内
の前記可変移相回路の他方の出力信号が印加される基準
フィルタと、前記可変移相回路の他方の出力信号と前記
基準フィルタの出力信号との位相比較を行なう位相比較
器と、該位相比較器の出力信号を平滑し、前記基準フィ
ルタ及び前記可変移相回路の位相特性を補正するLPF
とを有する。
【0009】
【作用】本発明に依れば、VCO内の可変移相回路とし
て、制御信号に応じて移相量が変化すると共に発生する
2つの信号の位相差が常に90度に保たれるものを用い
ている。その為、互いに位相差が90度である2つの信
号を利用してフィルタの自動調整用の検出に利用できる
とともに、前記2つの信号の内の一方を利用してVCO
の中心周波数の調整を行なうことができる。
て、制御信号に応じて移相量が変化すると共に発生する
2つの信号の位相差が常に90度に保たれるものを用い
ている。その為、互いに位相差が90度である2つの信
号を利用してフィルタの自動調整用の検出に利用できる
とともに、前記2つの信号の内の一方を利用してVCO
の中心周波数の調整を行なうことができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す回路図で、
(14)は、差動増幅器とコンデンサとを備え、該差動
増幅器の相互コンダクタンスを変化させることにより移
相される互いに90度の位相差を有する2つの出力信号
を発生する可変移相回路(15)と、該可変移相回路の
一方の出力信号を増幅する第1増幅回路(16)と、該
第1増幅回路の出力信号を移相して正帰還ループを作成
する移相回路(17)と、共振子(18)と、第2増幅
回路(19)とから構成されるVCO、(20)はVC
O内の前記可変移相回路の他方の出力信号が印加される
基準フィルタ、(21)は前記可変移相回路の他方の出
力信号と前記基準フィルタの出力信号との移相比較を行
なう位相比較器、(22)は、該位相比較器の出力信号
を平滑し、前記基準フィルタ及び前記可変移相回路の位
相特性を補正するLPFである。
(14)は、差動増幅器とコンデンサとを備え、該差動
増幅器の相互コンダクタンスを変化させることにより移
相される互いに90度の位相差を有する2つの出力信号
を発生する可変移相回路(15)と、該可変移相回路の
一方の出力信号を増幅する第1増幅回路(16)と、該
第1増幅回路の出力信号を移相して正帰還ループを作成
する移相回路(17)と、共振子(18)と、第2増幅
回路(19)とから構成されるVCO、(20)はVC
O内の前記可変移相回路の他方の出力信号が印加される
基準フィルタ、(21)は前記可変移相回路の他方の出
力信号と前記基準フィルタの出力信号との移相比較を行
なう位相比較器、(22)は、該位相比較器の出力信号
を平滑し、前記基準フィルタ及び前記可変移相回路の位
相特性を補正するLPFである。
【0011】可変移相回路(15)は、後述される内部
の回路構成によりその2つの出力信号の位相は、入力信
号の0度に対して90度と180度とになっており、こ
の2つの信号の位相差は、常に90度を保つようになっ
ている。それに対して、位相比較器(21)は、2つの
入力信号の位相差が90度となるようにLPF(22)
を介して制御信号を発生するので、基準フィルタ(2
0)の入出力間の位相変動は0度に制御される。この
際、LPF(22)の出力信号は、可変移相回路(1
5)にも印加されるので、可変移相回路(15)と基準
フィルタ(20)とを同型式のフィルタで構成しておけ
ば、抵抗値等のバラツキに起因する可変移相回路(1
5)の位相変動(例えば、91度と181度の位相の信
号が発生)を防止できる。その結果、VCO(14)の
中心周波数を所望の値に引き戻すことができる。
の回路構成によりその2つの出力信号の位相は、入力信
号の0度に対して90度と180度とになっており、こ
の2つの信号の位相差は、常に90度を保つようになっ
ている。それに対して、位相比較器(21)は、2つの
入力信号の位相差が90度となるようにLPF(22)
を介して制御信号を発生するので、基準フィルタ(2
0)の入出力間の位相変動は0度に制御される。この
際、LPF(22)の出力信号は、可変移相回路(1
5)にも印加されるので、可変移相回路(15)と基準
フィルタ(20)とを同型式のフィルタで構成しておけ
ば、抵抗値等のバラツキに起因する可変移相回路(1
5)の位相変動(例えば、91度と181度の位相の信
号が発生)を防止できる。その結果、VCO(14)の
中心周波数を所望の値に引き戻すことができる。
【0012】VCO(14)の発振周波数を調整する為
には、制御端子(23)からの制御信号により、可変移
相回路(15)の90度の位相の信号位相を前後(例え
ば80度から100度)に変化させて行なう。この様に
変化させても位相比較器(21)には位相差が90度の
信号が供給されるので、その動作には影響がない。従っ
て、可変移相回路(15)をVCOの周波数設定用とフ
ィルタ調整用の基準信号とに兼用できる。
には、制御端子(23)からの制御信号により、可変移
相回路(15)の90度の位相の信号位相を前後(例え
ば80度から100度)に変化させて行なう。この様に
変化させても位相比較器(21)には位相差が90度の
信号が供給されるので、その動作には影響がない。従っ
て、可変移相回路(15)をVCOの周波数設定用とフ
ィルタ調整用の基準信号とに兼用できる。
【0013】図6は、図1の可変移相回路(15)の具
体回路例を示すもので、3つの差動増幅器(24)乃至
(26)と、バッファ(27)と、2つのコンデンサ
(28)及び(29)とから構成されている。入力端子
(30)に印加される入力信号v1は、端子(31)か
ら出力信号v0として端子(32)から出力信号v2とし
て出力される。次に図6の回路の伝達関数を求める。差
動増幅器(24)乃至(26)の相互コンダクタンスを
gm0,gm1,gm2としてコンデンサ(28)及び
(29)の容量値をc1及びc2とし角周波数jωをSと
すると、
体回路例を示すもので、3つの差動増幅器(24)乃至
(26)と、バッファ(27)と、2つのコンデンサ
(28)及び(29)とから構成されている。入力端子
(30)に印加される入力信号v1は、端子(31)か
ら出力信号v0として端子(32)から出力信号v2とし
て出力される。次に図6の回路の伝達関数を求める。差
動増幅器(24)乃至(26)の相互コンダクタンスを
gm0,gm1,gm2としてコンデンサ(28)及び
(29)の容量値をc1及びc2とし角周波数jωをSと
すると、
【0014】
【数1】
【0015】
【数2】
【0016】が成り立つ。式(2)より出力信号v
2は、
2は、
【0017】
【数3】
【0018】となり、式(3)を式(1)へ代入すれば
出力信号v0は
出力信号v0は
【0019】
【数4】
【0020】となり、伝達関数f(v1/v0)は、
【0021】
【数5】
【0022】となる。同様に出力信号v2は式(1)及
び式(2)より
び式(2)より
【0023】
【数6】
【0024】となる。ここで、式(4)と式(6)を比
較すれば明らかな如く、両者は分子の定数が異なるのみ
で他の変数の条件は等しい。又、式(4)にはSが掛け
られており、式(6)の信号と位相が90度異なること
が明らかである。更に、式(5)よりこのフィルタの中
心周波数w0は、
較すれば明らかな如く、両者は分子の定数が異なるのみ
で他の変数の条件は等しい。又、式(4)にはSが掛け
られており、式(6)の信号と位相が90度異なること
が明らかである。更に、式(5)よりこのフィルタの中
心周波数w0は、
【0025】
【数7】
【0026】の如くなり、相互コンダクタンスgm1及
びgm2を変化させれば、その中心周波数w0を変化でき
る。図6の回路の周波数と振幅と位相の関係は、図7の
如くなる。図7(a)に示す如く、周波数特性が変わる
とその時のA,B,Cそれぞれのカーブの位相特性も図
7(b)の如く変化する。その為、例えば、中心周波数
w0を高くすれば位相を+方向に変化させることができ
る。
びgm2を変化させれば、その中心周波数w0を変化でき
る。図6の回路の周波数と振幅と位相の関係は、図7の
如くなる。図7(a)に示す如く、周波数特性が変わる
とその時のA,B,Cそれぞれのカーブの位相特性も図
7(b)の如く変化する。その為、例えば、中心周波数
w0を高くすれば位相を+方向に変化させることができ
る。
【0027】図6の加算回路(33)は、LPF(2
2)の出力信号と制御端子(23)からの制御信号とを
加算して、差動増幅器(25)及び(26)の動作電流
源(34)及び(35)の電流値を変化させる。これに
より、差動増幅器(25)及び(26)の相互コンダク
タンスを変化させることができる。
2)の出力信号と制御端子(23)からの制御信号とを
加算して、差動増幅器(25)及び(26)の動作電流
源(34)及び(35)の電流値を変化させる。これに
より、差動増幅器(25)及び(26)の相互コンダク
タンスを変化させることができる。
【0028】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明に依れば少ない
素子数で正確なフィルタ調整が可能なフィルタの自動調
整回路が得られる。
素子数で正確なフィルタ調整が可能なフィルタの自動調
整回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィルタの自動調整回路を示す回路図
である。
である。
【図2】従来のフィルタの自動調整回路を示す回路図で
ある。
ある。
【図3】図2の説明に供する為の特性図である。
【図4】図2の発振器(3)の具体回路ブロック図であ
る。
る。
【図5】図4の説明に供する為の波形図である。
【図6】図1の可変移相回路(15)の具体回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図7】図6の説明に供する為の特性図である。
(14) VCO (15) 可変移相回路 (20) 基準フィルタ (21) 位相比較器 (22) LPF
Claims (2)
- 【請求項1】 差動増幅器とコンデンサとを備え、該差
動増幅器の相互コンダクタンスを変化させることにより
移相される互いに90度の位相差を有する2つの出力信
号を発生する可変移相回路と、該可変移相回路の一方の
出力信号を増幅する増幅回路と、該増幅回路の出力信号
を共振させる共振子とを備えるVCOと、 該VCO内の前記可変移相回路の他方の出力信号が印加
される基準フィルタと、 前記可変移相回路の他方の出力信号と前記基準フィルタ
の出力信号との移相比較を行なう位相比較器と、 該位相比較器の出力信号を平滑し、該平滑出力により前
記基準フィルタ及び前記可変移相回路の位相特性を補正
するLPFと、 を備えるフィルタの自動調整回路。 - 【請求項2】 前記VCOは、発振ループ内に固定型の
移相回路を有することを特徴とする請求項1記載のフィ
ルタの自動調整回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05190527A JP3081418B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | フィルタの自動調整回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05190527A JP3081418B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | フィルタの自動調整回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0746084A JPH0746084A (ja) | 1995-02-14 |
JP3081418B2 true JP3081418B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=16259579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05190527A Expired - Fee Related JP3081418B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | フィルタの自動調整回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JP2005528836A (ja) * | 2002-06-03 | 2005-09-22 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | 増幅回路、ジャイレータ回路、信号を増幅するためのフィルタ・デバイス及び方法 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP05190527A patent/JP3081418B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH0746084A (ja) | 1995-02-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |