JPH03173217A

JPH03173217A - フィルタの自動調整装置

Info

Publication number: JPH03173217A
Application number: JP31361589A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakano; 幸一中野; Shinji Okada; 岡田　真司; Akio Yokoyama; 明夫横山; Shigetoshi Kanazawa; 成寿金澤; Toshiaki Ioi; 俊明五百井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1989-12-01
Publication date: 1991-07-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、フィルタの遮断周波数を基準信号により自動
的に調整することの可能なフィルタの自動調整装置に関
するものである。

従来の技術近年、半導体集積回路において、フィルタの内蔵化゛（
要望されるようになってきた。

以下、従来のフィルタの構成について説明する。

第７図は、従来のローパスフィルタの回路ブロック図で
ある。１および２は可変のコンダクタンスをもつ差動ア
ンプであり、３はバッファであり、４および５はコンデ
ンサであり、６は入力端子であり、７は出力端子である
。

差動アンプ１のコンダクタンスの逆数をｒｌ＋差動アン
プ２のコンダクタンスの逆数を７２．コンデンサ４の容
量値をＣＩ＋　　コンデンサ５の容量値をｃ２とすると
、入力端子６と出力端子７との間の伝達関数は次式で表
される。

（２）式より、遮断周波数はとなる。

（３）式、（４）式に示されるように、フィルタの周波
数特性を決定づけるファクターである遮断周波数ｆｏや
、尖鋭度Ｑは、コンデンサの容量値、及び、差動アンプ
のコンダクタンスの逆数の値、つまり、抵抗値により決
定されてしまうことになるが、拡散条件のばらつきや、
温度の変動等により、抵抗値や容量値を設定値に固定す
ることは困難であり、抵抗値や容量値の変動に応じて、
遮断周波数ｆＯや尖鋭度Ｑで代表されるフィルタの特性
、特に、遮断周波数ｆｏが変動してしまい、希望通りの
フィルタの特性が得られなかった。

そのため、差動アンプ１および２のコンダクタンスを外
部より調整し、希望の特性を実現していた（可変コンダ
クタンスの技術としては、公開特許公報　昭６３−８６
９１３号がある。）。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来の構成では、遮断周波数などの
フィルタの周波数特性を希望のものとするため、外部よ
り調整を行うことが必要である。

また、上記のフィルタを、半導体集積回路として構成し
た場合、調整用端子の増加や、外付回路素子の増加およ
び、調整過程の増加を伴うという問題点があった。

本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するもので、
外部からの調整に伴う調整端子、外付回路素子および、
調整過程を不要とし、抵抗値や容量値が変動してもフィ
ルタの遮断周波数の変動を抑えることのできるフィルタ
の自動調整装置を提供することにある。

課題を解決するための手段この目的を達成するために、本発明のフィルタの自動調
整装置は、被調整フィルタと、前記被調整フィルタに相
関する特性を有する基準フィルタと、前記基準フィルタ
の出力信号と前記基準フィルタに入力する入力信号との
位相を比較する位ｍ比較器とをそなえ、前記位相比較器
から出力される制御信号を前記基準フィルタと、前記被
調整フィルタとに供給する回路構成を備えたものである
。

作用この構成により１、基準フィルタの遮断周波数が正しい
ときは、基準フィルタの出力信号と基準信号の位相差が
設定された値となるため、制御信号は発生しない。また
、基準フィルタの遮断周波数が設定から変動している場
合は、基準フィルタの出力信号と基準信号との位相差が
設定された値となるまで制御信号が発生し、基準フィル
タの遮断周波数の変動を抑え、自動調整される。被調整
フィルタと、基準フィルタの特性は、相関しているので
、基準フィルタの遮断周波数が調整されれば、被調整フ
ィルタの遮断周波数も調整されることになる。

実施例第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図であり、
１１は所定の周波数を有する基準信号を発生する発振回
路、１２は前記発振回路１１からの基準信号が印加され
る基準フィルタ、１３は前記発振回路１１からの基準信
号の振幅制限をするリミッタ、１４は前記リミッタ１３
の出力と前記基準フィルタ１２の出力が印加される掛算
器、１５は前記掛算器１４の出力が印加される積分器、
１６は前記基準フィルタ１２と相関する特性を有する被
調整フィルタ、１７は前記被調整フィルタの入力端子、
１８は前記被調整フィルタの出力端子である。

なお、リミッタ１３．掛算器１４．及び積分器１５をも
って位相比較器１ａを構成し、この位相比較器１９から
の制御信号は基準フィルタ１２および被調整フィルタ１
６に印加されている。

いま、発振回路１１から発生する基準信号の周波数およ
び基準フィルタの遮断周波数をｆｓｃとする。つまり、
基準フィルタ１２の出力は、遮断周波数ｆｓｃの基準信
号入力時に、基準信号に対し、９０°遅れるものと設定
する。

基準フィルタの周波数位相特性が、第２図実線Ａに示さ
れるように、正しい設定値であるとき、各ブロックの出
力タイミングは、第３図のタイミング図に示されるよう
になる。ここで、第３図（ａｌは発振回路１１の出力、
つまり遮断周波数ｒｓｃである基準信号である。（ｂ）
はリミッタ１３の出力、。

（Ｃ１は基準フィルタ１２の出力であり、今、設定通り
に基準信号から９０°遅れている。ｆｄ）は掛算器１５
の出力である。

第３図（ｄｌの掛算器の出力から判断される通り、同図
（ｄｌの波形を積分しても、プラス・マイナスが相殺さ
れゼロとなる。つまり、積分器１５の出力である制御信
号は発生しない。

その場合、基準フィルタ１２と、被調整フィルタ１６と
は周波数特性において相関しているので、被調整フィル
タ１６の遮断周波数も、設定値通りである。

次に、温度変動等により、基準フィルタ１２の遮断周波
数が変動し、周波数位相特性が、第２図の点線Ｂのよう
になったとする。この時、被調整フィルタ１６の遮断周
波数も、同様に、設定値からずれていることになる。ま
た、この時の、各フロックの出力は第４図のタイミング
図に示されるようになる。ここで第４図ｆａｔ〜ｆｄ）
の各波形は第３図のｆａｌ〜ｆｄｌと互いに対応してい
る。

第４図（Ｃ１に示すように、基準フィルタの出力の基準
信号に対する位相遅れはθであり、θく９０°　　　　
　　　　　　　・・・・・・（５）である。

この時、第４図ｆｄｌから判断される通り、この波形を
積分すると、プラス成分がマイナス成分を上まわるため
、ゼロとはならない。つまり、積分器１５の出力として
制御信号が発生し、制御信号が、基準フィルタ１２に印
加されることにより、周波数位相特性は、第２図のＢか
らＡへと調整され、遮断周波数は設定されたものとなる
。

この場合、被調整フィルタ１６にも、制御信号が印加さ
れるため、被調整フィルタ１６の遮断周波数も設定値に
調整される。

なお、基準フィルタ１２の特性は、第２図のＣになった
時にも、上記の説明があてはまり、基準フィルタ１２と
被調整フィルタ１６の遮断周波数は、設定値に調整され
る。

第５図に、その時の各ブロックの出力を示す。

ただし同図ｆａｔ〜（ｄｌの各波形は第３図、第４図の
各々（ａｌ〜ｆｄｌの各波形とも互いに対応する。

第６図は、制御信号をフィルタに印加する一実施例を示
す回路図である。

２１は電源端子、２２は基準電位をもつ電源、２３は制
御信号の入力端子、２４〜２８はトランジスタ、２９〜
３４は抵抗、３５〜３７はフィルタ内の端子である。

トランジスタ２４および抵抗２９は、トランジスタ２５
および抵抗３１、トランジスタ２６および抵抗３２とカ
レントミラーを形成しており、トランジスタ２７および
抵抗３０は、トランジスタ２８および抵抗３３とカレン
トミラーを形成している。

制御信号が入力端子２３に印加されると、基準電位２２
と比較され、トランジスタ２４およびトランジスタ２７
に流れる電流比が制御され、カレントミラーにより、ト
ランジスタ２５．トランジスタ２６とトランジスタ２８
に流れる電流比が制御されることにより、端子３５およ
び端子３６と端子３７の間のコンダクタンスが制御され
、フィルタの遮断周波数が制御されることになる。

発明の効果以上のように、本発明によれば、基準フィルタの遮断周
波数が、設定値から変動した場合、基準信号との位相を
比較することにより、変動に応じた制御信号を発生し、
基準フィルタと、被調整フィルタに、制御信号を印加す
るため、被調整フィルタの遮断周波数を、外部から、手
を加えることなしに、調整を行うことができ、変動する
要因の多い半導体集積回路として実現した場合には、き
わめて有用なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路ブロック図、第２
図、第３図、第４図、第５図は本発明の説明に要する特
性図、第６図は本発明の一実施例を示す回路図、第７図
は従来の構成を示す回路ブロック図である。１．２・・・・・・可変コンダクタンスをもつ差動アン
プ、３・・・・・・バッファ、４．５・・・・・・コン
デンサ、６．７，１７．２３・・・・・・入力端子、１
１・・・・・・基準信号を発生する発振回路、１２・・
・・・・基準フィルタ、１３・・・・・・リミッタ、１
４・・・・・・掛算器、１５・・・・・・積分器、１６
・・・・・・被調整フィルタ、１８・・・・・・出力端
子、２１・・・・・・電源端子、２２・・・・・・基準
電位をもつ電源、２４〜２８・・・・・・トランジスタ
、２９〜３４・・・・・・抵抗、３５〜３７・・・・・
・フィルタ内の端子。

Claims

【特許請求の範囲】

被調整フィルタと、前記被調整フィルタに相関する特性
を有する基準フィルタと、前記基準フィルタの出力信号
と前記基準フィルタに入力する基準信号との位相を比較
してその差に応じた制御信号を発生する位相比較器とを
そなえ、前記位相比較器からの制御信号を前記基準フィ
ルタと前記被調整フィルタとに供給する回路構成を有す
るフィルタの自動調整装置。