JPH0626296B2 - 無調整フイルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、シリコンウエハ上などに形成するモノリシッ
クIC内に濾波回路（以下フィルタと記す）を集積化する
場合に適したフィルタ集積回路に関するものである。

〔発明の背景〕 従来、電子回路では所望の信号を得るため、低減濾波器
（以下LPFと記す）、高域濾波器（以下HPFと記す）、帯
域濾波器（以下BPFと記す）、位相等化器（以下イコラ
イザと記す）として、インダクタンス，容量，抵抗で構
成された外付けのブロックフィルタが多数使われてい
る。このため回路集積化が進む中で、これらのフィルタ
類がコスト低減，小型，軽量化の阻止要因となってい
る。特に、小型，軽量化が望まれるポータブルVTRで
は、フィルタ類の集積化は是非共必要な技術である。

インダクタンスは、集積化に不適当であり、容量，抵抗
のみの構成が集積化に適している。例えば，トラップフ
ィルタとして第８図に示すTwin−Ｔ回路が知られてい
る。第６図において抵抗，容量をそれぞれ とすると、トラップ周波数_Ｔは となる。

第６図のトラップフィルタを集積化する場合、ばらつき
の問題が生じる。すなわちIC内の容量値，抵抗値は，半
導体内の不純物濃度，マスクずれなどによるばらつきの
影響を受け，一例として 容量の絶対値 ±15％ 抵抗の絶対値 ±10％ など大きな変動を生じる。したがって、第６図のトラッ
プフィルタのトラップ周波数も第７図のようにａからｂ
の範囲で変動し、上記例では最大±25％変動することと
なり、実用化は極めて困難である。この対策として、特
公昭57−58083 号公報にICチップ上でレーザートリミン
グなどにより抵抗値を変化させ、ばらつきを吸収するこ
とが示され、実施されているが、精度，歩留まりの点で
まだ多くの問題を残している。

また特公昭52−36813号公報，米国特許第3761741 号に
示された先行技術には、トランジスタのエミッタ抵抗が
エミッタ電流によって変化することを利用した可変減衰
回路があり、同様の考え方でIC内素子のばらつきによる
フィルタ特性の変動を調整できることができる。しか
し、この技術では、例えば第６図に示したように抵抗Ｒ
_１，Ｒ_２，Ｒ_３からなるトラップフィルタには適用困難
であり、すべてのフィルタに適用するのは難しい。さら
に、外部から調整してIC内素子ばらつきを吸収しなけれ
ばならず、コストアップの原因となる。従来技術には、
以上のような問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、IC内容量、IC内抵抗のばらつきによっ
て生じるフィルタ特性のばらつきを自動的に吸収し、無
調整でかつ性能も確保できるフィルタ集積回路を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため以下に述べるようにする。ある
基準周波数を持つ入力信号を比精度の充分取れた複数個
のＩＣ内抵抗（外付け抵抗でも良い）からなる基準レベ
ル発生回路と、ＩＣ内抵抗とＩＣ内容量の接合容量から
成り、上記ＩＣ内抵抗及びＩＣ内接合容量の値に応じた
周波数特性が第１の制御信号に応じて変化するようにさ
れた擬似フィルタ回路に供給する。その各々の出力を振
幅検波回路を通して電圧比較回路に入力し、両振幅検波
回路出力の差に応じた比較出力を上記擬似フィルタ回路
の接合容量に上記第１の制御信号として負帰還する負帰
還回路を設ける。この負帰還により上記擬似フィルタ回
路の接合容量の両端電圧を変化させ、ＩＣ内抵抗及びＩ
Ｃ内容量ばらつきによる上記擬似フィルタ回路の周波数
特性ばらつきを吸収する。さらに、上記擬似フィルタ回
路を構成する抵抗及び接合容量と同一チップ内で十分比
精度が取れた他のＩＣ内抵抗および他のＩＣ内容量から
なり、上記他のＩＣ内抵抗および上記ＩＣ内容量の値に
応じた周波数特性が第２の制御信号に応じて変化するよ
うにされた他の所望フィルタ回路を設け、上記他のフィ
ルタ回路に上記比較出力を上記第２の制御信号として供
給して、自動的に上記他のフィルタ回路のＩＣ内素子の
ばらつきを吸収し、精度良く無調整化することができ
る。

さらに、上記擬似フィルタ回路のフィルタの次数を２次
以上とすることによって、上記比較回路の入力ＤＣオフ
セットに起因する調整精度の劣化を小さくでき、ばらつ
き吸収をより確実にすることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図に示す。第１図におい
て、１は基準信号源、２は信号源、３〜６はICピン、７
は抵抗による基準レベル発生回路、８は抵抗、接合容量
による高次の擬似フィルタ回路、９，10は振幅検波回
路、11は電圧比較回路、12はフィルタ回路、13はコンデ
ンサである。ICピン３から入力された基準信号は、基準
レベル発生回路７と擬似フィルタ回路９に供給される。
基準レベル発生回路７からある一定レベルとなった信号
が取り出され、振幅検波回路９に供給される。一方、擬
似フィルタ回路８からそのフィルタ周波数特性に応じて
減衰した信号が取り出され、振幅検波回路10に供給され
る。各々の検波出力はそれぞれ電圧比較回路11に入力さ
れ、比較出力が得られる。この比較出力を制御信号とし
て擬似フィルタ回路８に負帰還し、接合容量の両端電圧
を制御する。この制御によって接合容量の容量値が変化
し、擬似フィルタ回路８の出力が基準レベル発生回路７
の出力と同じレベルとなるように制御される。すなわち
基準レベル発生回路７を構成している複数の抵抗の比精
度を互いに充分取っておけば、上記複数の抵抗の絶対値
がばらついても、接合容量の容量値が変化して、擬似フ
ィルタ回路の周波数特性のばらつきを吸収するようにな
る。すなわち、抵抗値と接合容量値の積（時定数）は一
定となる。さらにフィルタ回路12を構成している抵抗，
接合容量を擬似フィルタ回路８を構成している抵抗，接
合容量と比精度を充分取っておけば、上記比較出力が制
御信号として上記フィルタ回路１２に供給され、上記フ
ィルタ回路１２の接合容量の容量値を変化せしめること
によって、フィルタ回路12は、周波数特性ばらつきのな
いフィルタ特性を持つことができる。

ここで、擬似フィルタ回路８が１次，高次低域濾波器
（以下LPFと記す）の場合の特性をそれぞれ第２，３図
に示す。第２，３図から、電圧比較回路11の入力DCオフ
セットが引き起こす基準レベルばらつきによる擬似フィ
ルタの遮断周波数（_０）ばらつきは、フィルタ特性が
高次の方が小さい。すなわち、時定数ばらつきを小さく
することができる。以上のように、擬似フィルタ回路７
の次数を高次にすることによって、ばらつき吸収をより
確実なものにすることができる。

第１図の具体的実施例を第４図に示す。第４図におい
て、14，15はコンデンサ、16〜32は抵抗、33〜50はトラ
ンジスタ、51〜59は接合容量、60，61は定電圧源、62〜
69は定電流源である。第４図の例は、第１図における基
準レベル発生回路７を抵抗18，19で擬似フィルタ回路８
を抵抗20，21接合容量51，59で、振幅検波回路９，10を
それぞれトランジスタ36，接合容量54とトランジスタ3
7，接合容量55で、電圧比較回路11を抵抗23〜28トラン
ジスタ38〜47定電流源65，66で、フィルタ回路12を抵抗
29〜31，接合容量56〜58で構成している。この例では、
擬似フィルタ回路をCR_２段構成としているので、CR_１段
構成より減衰特性が急峻となり、上述したように時定数
ばらつきを小さくすることができ、ばらつき吸収をより
確実にすることができる。

第１図の他の一実施例を第５図に示す。第５図におい
て、70，71はトランジスタ、72は抵抗73は定電流源であ
る。他の回路は第４図の例とまったく同じである。第５
図の例は第１図の擬似フィルタ回路８を完全な２次フィ
ルタ構成としており、第４図の例より擬似フィルタ回路
７の減衰特性を急峻にすることができる。すなわち、ば
らつき吸収をさらに確実にすることができる。

以上の例では、擬似フィルタ回路８を２次フィルタとし
て説明したが、次数は３次以上でも良い。さらに、フィ
ルタ回路12をTwin−Ｔトラップ回路としたが、抵抗，接
合容量で構成されるフィルタならばどれでも良い。

〔発明の効果〕

本発明に依れば、従来、外付け部品として使用されてい
た大型のブロックフィルタを無調整で集積化でき、回路
の低コスト化，小型，軽量化，部品点数の削減を実現で
きる。さらに、擬似フィルタ回路の次数を高次にするこ
とによって、素子ばらつきの吸収効果を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無調整フィルタの一実施例を示すブロ
ック図、第２図，第３図は擬似フィルタ回路の周波数特
性図、第４図，第５図は第１図の一具体例を示す回路
図、第６図はトゥインティ−トラップ回路を示す回路
図、第７図はトラップ回路の周波数特性図である。 １……基準信号源、２……信号源、３〜６……ICピン、
７……基準レベル発生回路、８……擬似フィルタ回路、
９，10……振幅検波回路、11……電圧比較回路、12……
フィルタ回路、13……コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準信号を入力し、互いに比精度が取れた
   複数個の抵抗器によって減衰される基準レベル発生回路
   手段と、上記基準信号を通過させ第１の抵抗器と第１の
   接合容量で構成され上記第１の抵抗器及び上記第１の接
   合容量の値に応じた周波数特性が第１の制御信号に応じ
   て変化するようにされた擬似濾波回路手段と、上記基準
   レベル発生回路手段および上記擬似濾波回路手段の出力
   をそれぞれ振幅検波する各々の振幅検波回路手段と、２
   つの上記振幅検波回路手段の出力を比較し、両手段の出
   力の差に応じた比較出力を生成する電圧比較回路手段
   と、上記電圧比較回路手段からの上記比較出力を上記擬
   似濾波回路手段に上記第１の制御信号として負帰還する
   負帰還手段と、上記擬似濾波回路手段を構成している上
   記第１の抵抗器および上記第１の整合容量とそれぞれ比
   精度を取った第２の抵抗器、第２の接合容量によって構
   成されており、上記第２の抵抗器および上記第２の接合
   容量の値に応じた周波数特性が第２の制御信号に応じて
   変化するようにされた他の濾波回路手段と、上記比較出
   力を上記第２の制御信号として上記他の濾波回路手段に
   供給して他の濾波回路手段の周波数特性ばらつきを補正
   する補正手段とを有する信号処理回路において、上記擬
   似濾波回路手段のフィルタの次数を２次以上とすること
   を特徴とする無調整フィルタ。