JPH08340236A - アナログフィルタ装置 - Google Patents

アナログフィルタ装置

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JPH08340236A
JPH08340236A JP14744395A JP14744395A JPH08340236A JP H08340236 A JPH08340236 A JP H08340236A JP 14744395 A JP14744395 A JP 14744395A JP 14744395 A JP14744395 A JP 14744395A JP H08340236 A JPH08340236 A JP H08340236A
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analog filter
analog
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lpf
filter device
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Toshibumi Nakai
俊文 中井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログフィルタを構成する抵抗成分を高精
度に製造するプロセスを不要とするために、特性を任意
に変化させることのできるアナログフィルタ装置を提供
する。 【構成】 集積回路に形成されたアナログフィルタ装置
は、抵抗成分と容量成分とをそれぞれ有するローパスフ
ィルタ部LPF1〜LPF3を有しており、ローパスフ
ィルタ部LPF1にフィルタリングすべき信号が入力さ
れ、ローパスフィルタ部LPF2,LPF3にそれぞれ
クロック信号が入力される。ローパスフィルタ部LPF
2,LPF3の出力レベルはレベル判定回路TH1,T
H2により、所定の周期で所定のしきい値と比較され
る。比較の結果は、フリップフロップFF1,FF2を
介してUP/DOWNカウンタCNTのup入力及びd
own入力にそれぞれ供給される。D/A変換器DAは
該カウンタCNTの内容に応じた制御電圧を生成し、こ
れによりトランジスタTr1〜Tr3のON抵抗が変化
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路のアナログフ
ィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】通常、集積回路に内蔵するアナログフィ
ルタは容量と抵抗を用いたRCフィルタもしくはRCフ
ィルタの抵抗成分をクロック周波数に置き換えたスイッ
チドキャパシタフィルタが一般的である。RCフィルタ
の場合、フィルタ精度は抵抗と容量の精度に依存し、集
積回路により実現する場合、特別なプロセスを用いて抵
抗値、容量値を制御する必要がある。また、これら抵抗
値、容量値は温度依存性を持っている為に、温度により
フィルタ特性が変化することが知られている。
【0003】一般的に製造プロセスにおいて容量値を制
御することは比較的容易であるが、抵抗値を制御するこ
とは難しく、CMOSでは抵抗値をクロック周波数に置
き換えたスイッチドキャパシタフィルタを使用してい
る。しかし、スイッチドキャパシタフィルタに使用する
クロックはカットオフ周波数の10倍以上の周波数のク
ロックが必要とされており、カットオフ周波数が高周波
にあるフィルタや外部より高周波クロックを供給できな
いシステムにおいてはRCフィルタを使用せざるを得な
いのが実情である。
【0004】また特開平6−77760号公報“フィル
タ回路の自動周波数調整回路”の様にフィルタの入力と
出力の位相を比較し、周波数を微調整することは知られ
ているが、これはエラー信号により位相差を調整してい
るにすぎない。
【0005】ICが製造上のバラツキ等で変化する周波
数は大きい時に2倍から 1/2倍と言われており、このレ
ベルでの周波数の調整は不可能であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑みて成されたものであり、集積回路に内蔵したR
Cフィルタの特性がプロセスの条件によりばらつくこと
を無くし、温度変化などの変化を補償することにより、
複雑なプロセスを必要とない高精度のフィルタを内蔵し
た集積回路を安価に供給することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、集
積回路に形成されたアナログフィルタ装置であって、抵
抗成分と容量成分とをそれぞれ有する第1及び第2のア
ナログフィルタを有しており、前記第1のアナログフィ
ルタにフィルタリングすべき信号が入力され、前記第2
のアナログフィルタに所定の周波数のクロック信号が入
力され、更に前記第2のアナログフィルタの出力レベル
を所定の周期で所定のしきい値と比較する手段と、該比
較の結果に応じて値の増減する制御電圧を生成する手段
とを有しており、該制御電圧に従って前記第1及び第2
のアナログフィルタの抵抗成分の値が変化することを特
徴とするアナログフィルタ装置によって達成される。
【0008】
【作用】第2のアナログフィルタにクロック信号を供給
し、比較手段のしきい値を適宜設定することにより、制
御電圧が変化し、第1のアナログフィルタの特性を理想
的特性に一致させることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明のアナログフィルタの一実施例
を図面を参照して説明する。
【0010】図1は本発明アナログフィルタ装置の動作
を説明する概略回路図であり、フィルタは説明を容易に
するため1次のローパスフィルタとする。
【0011】図1のアナログフィルタ装置はPチャネル
トランジスタTr1,Tr2,Tr3とンデンサーC
1,C2,C3とオペアンプOP1,OP2,OP3か
らそれぞれ成るローパスフィルタ部LPF1,LPF
2,LPF3を有する。ローパスフィルタ部LPF2、
LPF3の出力2と出力3は、レベル判定回路TH1,
TH2によりそれぞれレベル判定された後にフリップフ
ロップFF1とFF2に入力される。フリップフロップ
FF1の出力はインバーターを介してUP/DOWNカ
ウンタCNTのdown入力にFF2の出力はup入力
に接続される。さらにUP/DOWNカウンタCNTの
出力はD/A変換器DAに接続され、その出力がトラン
スジスタTr1,Tr2,Tr3のそれぞれのゲートに
接続されている。レベル判定回路はTH1,TH2は、
それぞれ出力2及び出力3のレベルを判定する回路であ
り、例えばCMOSインバータ回路で実現可能であり入
力反転電圧を調整(PchとNchのトランジスタサイ
ズの比で設定可能)することで判定レベルを替えること
ができる。また減衰率の設定はこの回路により可能とな
る。
【0012】フリップフロップFF1とFF2は、ロー
パスフィルタ部LPF2,LPF3へ入力されるクロッ
クCKが該ローパスフィルタ部を通過するかどうかを、
UP/DOWNカウンタCNT用のサンプリング用クロ
ックと同期して検出するためのものである。サンプリン
グのクロックは1回の判断毎に立ち上がり、その度にカ
ウンタCNTのアップ/ダウンを実施する。
【0013】トランジスタTr1〜Tr3のON抵抗
は、ローパスフィルタ部LPF1〜LPF3の可変抵抗
成分として使用され、ローパスフィルタ部LPF1が理
想的フィルタ特性をもつローパスフィルタになるように
ローパスフィルタ部LPF2とLPF3がその制御手段
として動作する。
【0014】ローパスフィルタ部LPF2の入力2にク
ロックCKを供給する場合、該CKがカットオフ周波数
fcより低い時はローパスフィルタ部LPF2に入力さ
れたクロックは該ローパスフィルタ部を通過しフリップ
フロップFF1がこれを検出するのでインバータを介し
たUP/DOWNカウンタCNTのdown入力は
「L」 になる。またクロックCKがカットオフ周波数
fcより高い時はローパスフィルタ部LPF2に入力さ
れたクロックは遮断され、フリップフロップFF1はこ
れを検出できないのでインバータを介したCNTのdo
wn入力は「H」になり、カウンタ値は減少し、それに
よりD/A変換器DAの出力電圧(アナログ信号)が低
下する。従ってローパスフィルタ部LPF2の可変抵抗
であるTr2のON抵抗も小さくなるのでローパスフィ
ルタ部LPF2のカットオフ周波数は高い周波数へ移動
する。これは、クロックCKがローパスフィルタ部LP
F2を通過するようになるまで続く。
【0015】上記動作により図2のフィルタ特性上で
の特性曲線が右側に平行移動する。
【0016】ローパスフィルタ部LPF3の入力3にク
ロックCKを供給する場合、該クロックCKがカットオ
フ周波数fcより高い時は、ローパスフィルタ部LPF
3へ入力されたクロックが遮断され、フリップフロップ
FF2はこれを検出できないのでUP/DOWNカウン
タCNTのup入力は 「L」 になる。またクロックC
Kがカットオフ周波数fcより低い時は、ローパスフィ
ルタLPF3へ入力されたクロックはそれを通過しフリ
ップフロップFF2はクロックCKを検出するのでUP
/DOWNカウンタCNTのup入力は「H」 になる
ためカウンタ値は増加し、それによりD/A変換器DA
の出力電圧(アナログ信号)が大きくなる。従って、ロ
ーパスフィルタ部LPF3の可変抵抗であるTr3のO
N抵抗も大きくなるのでローパスフィルタ部LPF3の
カットオフ周波数は低い周波数へ移動する。これは、ロ
ーパスフィルタ部LPF3へ入力されるクロックCKが
遮断されるまで続く。
【0017】上記動作により図2のフィルタ特性上の
の特性曲線が左側に平行移動する。ここでP1、P3は
それぞれローパスフィルタLPF2とLPF3による設
定ポイントを示しており、本例の場合、P1はローパス
フィルタ部LPF2に周波数が400KHzのクロック
を供給し、レベル判定回路を−1dBに設定したときに
得られるポイントであり、また、P3はローパスフィル
タ部LPF3に、周波数が600KHzのクロックを供
給し、レベル判定回路を−10dBに設定したときに得
られるポイントである。またP2は、要求されるローパ
スフィルタの周波数特性のポイントを示している。
【0018】以上説明したように、希望するカットオフ
周波数fcに対応する下限と上限の周波数のクロックC
Kを入力2と入力3へそれぞれ供給することにより、ロ
ーパスフィルタ部LPF1の特性を図2の特性曲線に
示す理想的なものにすることができる。
【0019】
【発明の効果】第2のアナログフィルタにクロック信号
を供給し、比較手段のしきい値を適宜設定することによ
り、制御電圧が変化し、第1のアナログフィルタの特性
を理想的特性に一致させることができる。これにより、
アナログフィルタを構成する要素(抵抗成分)を高精度
に製造するプロセスを不要とし、集積回路を安価にする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明アナログフィルタ装置の機能を示す回路
図である。
【図2】本発明アナログフィルタ装置の特性図である。
【符号の説明】
Tr1,Tr2,Tr3 Pチャネル・トランジ
スタ C1,C2,C3 コンデンサ OP1,OP2,OP3 オペアンプ LPF1,LPF2,LPF3 ローパスフィルタ FF1,FF2 フリップフロップ CNT UP/DOWNカウン
タ DA D/A変換器 CK クロック fc カットオフ周波数

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路に形成されるアナログフィルタ
    装置であって、抵抗成分と容量成分とをそれぞれ有する
    第1及び第2のアナログフィルタを有しており、前記第
    1のアナログフィルタにフィルタリングすべき信号が入
    力され、前記第2のアナログフィルタに所定の周波数の
    クロック信号が入力され、更に前記第2のアナログフィ
    ルタの出力レベルを所定の周期で所定のしきい値と比較
    する手段と、該比較の結果に応じて値の増減する制御電
    圧を生成する手段とを有しており、該制御電圧に従って
    前記第1及び第2のアナログフィルタの抵抗成分の値が
    変化することを特徴とするアナログフィルタ装置。
  2. 【請求項2】前記制御電圧生成手段が、比較手段の出力
    に接続されたUP/DOWNカウンタと該カウンタの出
    力に接続されたD/Aと変換器を有することを特徴とす
    る請求項1に記載のアナログフィルタ装置。
  3. 【請求項3】前記第1及び第2のアナログフィルタの抵
    抗成分が電界効果トランジスタのON抵抗である請求項
    1または2に記載のアナログフィルタ装置。
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