JPH10173404A - 高ｑフィルタの同調方法および装置 - Google Patents
高ｑフィルタの同調方法および装置Info
- Publication number
- JPH10173404A JPH10173404A JP9251093A JP25109397A JPH10173404A JP H10173404 A JPH10173404 A JP H10173404A JP 9251093 A JP9251093 A JP 9251093A JP 25109397 A JP25109397 A JP 25109397A JP H10173404 A JPH10173404 A JP H10173404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- frequency
- pulse
- signal
- counter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/02—Permanent magnets [PM]
- H01F7/0273—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation
- H01F7/0278—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation for generating uniform fields, focusing, deflecting electrically charged particles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/013—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/12—Bandpass or bandstop filters with adjustable bandwidth and fixed centre frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H7/00—Details of devices of the types covered by groups H05H9/00, H05H11/00, H05H13/00
- H05H7/04—Magnet systems, e.g. undulators, wigglers; Energisation thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高いＱ値を有する帯域通過フィルタを同調さ
せる方法を提供する。 【解決手段】 フィルタ１０２に対して励起信号２０４
を供給してリンギングを引き起こし、出力発振波形２０
６を発生させる。発振波形の零交差２０８をパルス列に
変換し、そのパルス列中所定個数ｎをデジタル計数器１
１２によって計数する。計数器の出力２１４が、フィル
タが正確に同調した時のｎ個のパルス分の時間に等しい
時間長を有する正確な時間信号２１６と比較される。比
較器１１８の出力は積分器１２２へ与えられて、フィル
タを同調させるための制御信号Ｖcが生成される。こう
して、高周波での同調問題は、実現することが容易な、
低周波の、時間ドメイン問題へ変換される。
せる方法を提供する。 【解決手段】 フィルタ１０２に対して励起信号２０４
を供給してリンギングを引き起こし、出力発振波形２０
６を発生させる。発振波形の零交差２０８をパルス列に
変換し、そのパルス列中所定個数ｎをデジタル計数器１
１２によって計数する。計数器の出力２１４が、フィル
タが正確に同調した時のｎ個のパルス分の時間に等しい
時間長を有する正確な時間信号２１６と比較される。比
較器１１８の出力は積分器１２２へ与えられて、フィル
タを同調させるための制御信号Ｖcが生成される。こう
して、高周波での同調問題は、実現することが容易な、
低周波の、時間ドメイン問題へ変換される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本出願は一般に電子フィルタ
に関するものであって、更に詳細には高品質（Ｑ）の電
子回路帯域通過フィルタの同調に関する。
に関するものであって、更に詳細には高品質（Ｑ）の電
子回路帯域通過フィルタの同調に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明が関連するタイプのフィルタは、
電子回路中に存在するであろう望ましくない信号や、望
ましい信号の周波数成分を、減衰、強調、あるいは制御
する装置である。フィルタリング作用は、機械的、圧電
的、磁気ひずみ的、あるいは音響的手段の他に、電気的
にも実現することができる。帯域通過フィルタは、規定
された帯域あるいはスペクトル内のエネルギーを受け入
れて、その帯域あるいはスペクトル外の成分を強力に排
除するフィルタである。帯域（ＢＷ）は帯域通過フィル
タ中での周波数許容ウインドウあるいは３ｄＢ減衰の遮
断周波数で挟まれた帯域である。帯域通過フィルタを既
述する場合、品質係数（Ｑ）は、帯域幅に対する中心周
波数の比率である。中心周波数（ｆｃ）は、３ｄＢ減衰
の遮断周波数間の幾何学平均の周波数であり、Ｑ値が高
い（約１０よりも高い）時には算術平均によって近似さ
れる。一般的には、Ｄ．ホワイト（Ｗｈｉｔｅ）著、電
気フィルタハンドブック（Ａ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｎ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｆｉｌｔｅｒｓ）（ドナルド
Ｒ．Ｊ．ホワイト著、米国メリーランド州、ゲルマンタ
ウン１９６３年刊）を参照のこと。
電子回路中に存在するであろう望ましくない信号や、望
ましい信号の周波数成分を、減衰、強調、あるいは制御
する装置である。フィルタリング作用は、機械的、圧電
的、磁気ひずみ的、あるいは音響的手段の他に、電気的
にも実現することができる。帯域通過フィルタは、規定
された帯域あるいはスペクトル内のエネルギーを受け入
れて、その帯域あるいはスペクトル外の成分を強力に排
除するフィルタである。帯域（ＢＷ）は帯域通過フィル
タ中での周波数許容ウインドウあるいは３ｄＢ減衰の遮
断周波数で挟まれた帯域である。帯域通過フィルタを既
述する場合、品質係数（Ｑ）は、帯域幅に対する中心周
波数の比率である。中心周波数（ｆｃ）は、３ｄＢ減衰
の遮断周波数間の幾何学平均の周波数であり、Ｑ値が高
い（約１０よりも高い）時には算術平均によって近似さ
れる。一般的には、Ｄ．ホワイト（Ｗｈｉｔｅ）著、電
気フィルタハンドブック（Ａ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｎ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｆｉｌｔｅｒｓ）（ドナルド
Ｒ．Ｊ．ホワイト著、米国メリーランド州、ゲルマンタ
ウン１９６３年刊）を参照のこと。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】例えば移動電話等の無
線周波数装置用の帯域通過フィルタとして使われるフィ
ルタは、集積回路上に形成されるのが普通である。集積
回路製造プロセスの変動によって、形成される帯域通過
フィルタの中心周波数は異なってくる。このようなフィ
ルタは、従って、帯域通過周波数の中心が望みの帯域通
過特性に合致するように同調させてやらなければならな
い。
線周波数装置用の帯域通過フィルタとして使われるフィ
ルタは、集積回路上に形成されるのが普通である。集積
回路製造プロセスの変動によって、形成される帯域通過
フィルタの中心周波数は異なってくる。このようなフィ
ルタは、従って、帯域通過周波数の中心が望みの帯域通
過特性に合致するように同調させてやらなければならな
い。
【０００４】フィルタを同調させる１つの既知の方法は
マスター／スレーブ法であり、そこにおいては、マスタ
ーフィルタを同調させて、そのマスターフィルタの同調
から得られた制御パラメータを用いてスレーブフィルタ
である主フィルタを駆動する。このシステムはＱ値が低
いフィルタではうまくいくが、Ｑ値が高いフィルタでは
高Ｑフィルタ帯域通過特性の狭さが原因となってあまり
うまくいかない。高Ｑフィルタシステムでは、マスター
とスレーブのフィルタ間でのわずかなトラッキング誤差
が帯域通過特性を望ましい範囲から外してしまう。
マスター／スレーブ法であり、そこにおいては、マスタ
ーフィルタを同調させて、そのマスターフィルタの同調
から得られた制御パラメータを用いてスレーブフィルタ
である主フィルタを駆動する。このシステムはＱ値が低
いフィルタではうまくいくが、Ｑ値が高いフィルタでは
高Ｑフィルタ帯域通過特性の狭さが原因となってあまり
うまくいかない。高Ｑフィルタシステムでは、マスター
とスレーブのフィルタ間でのわずかなトラッキング誤差
が帯域通過特性を望ましい範囲から外してしまう。
【０００５】別の１つの既知の方法は、自己同調であ
る。ここでは、主フィルタそのものを同調のために使用
する。そのためにはフィルタをその通常の経路から切り
離すことが必要である。多くの用途において、このこと
は自動的に利用することが可能なアイドリング時間を利
用して行うことができる。アイドリング時間が存在しな
い状況では、そのようなフィルタが２個必要となる。１
個を使用している間に他方で同調を取る。
る。ここでは、主フィルタそのものを同調のために使用
する。そのためにはフィルタをその通常の経路から切り
離すことが必要である。多くの用途において、このこと
は自動的に利用することが可能なアイドリング時間を利
用して行うことができる。アイドリング時間が存在しな
い状況では、そのようなフィルタが２個必要となる。１
個を使用している間に他方で同調を取る。
【０００６】高Ｑ帯域通過フィルタ用に自己同調を組み
入れる一般的な方法は、望みの中心周波数において正弦
波を供給して、出力波と入力波との間の位相差が９０°
になるまでフィルタを同調させるものである。この方法
の欠点は、動作周波数における正確な正弦波源が必要で
あることである。これは低い周波数では問題とならな
い。しかし、１ＧＨｚといった高周波においては、回路
中のわずかな時間遅延でさえも大きな位相誤差を生み、
フィルタの同調失敗につながる。更に、回路に高周波の
電源が含まれるうえに、その供給に関しては、その高周
波が回路の他の部分と容量性結合してそこに干渉を引き
起こさないように注意を払わなければならない。
入れる一般的な方法は、望みの中心周波数において正弦
波を供給して、出力波と入力波との間の位相差が９０°
になるまでフィルタを同調させるものである。この方法
の欠点は、動作周波数における正確な正弦波源が必要で
あることである。これは低い周波数では問題とならな
い。しかし、１ＧＨｚといった高周波においては、回路
中のわずかな時間遅延でさえも大きな位相誤差を生み、
フィルタの同調失敗につながる。更に、回路に高周波の
電源が含まれるうえに、その供給に関しては、その高周
波が回路の他の部分と容量性結合してそこに干渉を引き
起こさないように注意を払わなければならない。
【０００７】従って、非常に正確で、中心周波数におけ
る正弦波源などを必要としない、高Ｑ帯域通過フィルタ
の中心周波数を同調させるための低コストで効率的な手
段に対する需要が存在する。
る正弦波源などを必要としない、高Ｑ帯域通過フィルタ
の中心周波数を同調させるための低コストで効率的な手
段に対する需要が存在する。
【０００８】本発明の一般的な目的の１つは、電子フィ
ルタを同調させる方法および装置を提供することであ
る。
ルタを同調させる方法および装置を提供することであ
る。
【０００９】本発明の別の１つの目的は、帯域通過フィ
ルタの中心周波数を同調させる方法および装置を提供す
ることである。
ルタの中心周波数を同調させる方法および装置を提供す
ることである。
【００１０】本発明の別の１つの目的は、集積回路上に
形成された帯域通過フィルタの中心周波数を同調させる
方法および装置を提供することである。
形成された帯域通過フィルタの中心周波数を同調させる
方法および装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これらおよびその他の目
的、利点、および特徴は、本発明の１つの態様に従っ
て、帯域通過フィルタの中心周波数を検出する方法によ
って提供される。本フィルタは、そのフィルタの同調周
波数においてリンギングを起こさせるパルスによって励
起される。そのフィルタのリンギングによって発生する
発振波形の予め定められた数のサイクルを計数する。こ
の予め定められたサイクル数を計数するために要する時
間が既知の基準時間と比較される。
的、利点、および特徴は、本発明の１つの態様に従っ
て、帯域通過フィルタの中心周波数を検出する方法によ
って提供される。本フィルタは、そのフィルタの同調周
波数においてリンギングを起こさせるパルスによって励
起される。そのフィルタのリンギングによって発生する
発振波形の予め定められた数のサイクルを計数する。こ
の予め定められたサイクル数を計数するために要する時
間が既知の基準時間と比較される。
【００１２】本発明の別の１つの態様は、フィルタの中
心周波数を検出するための装置である。パルス発生器が
パルスで以てフィルタを励起して、それの同調周波数に
おいてリンギングを引き起こす。フィルタのリンギング
によって発生した発振波形の予め定められた数のサイク
ルを計数する。比較器によって、その予め定められたサ
イクル数の経過時間を既知の基準時間と比較する。
心周波数を検出するための装置である。パルス発生器が
パルスで以てフィルタを励起して、それの同調周波数に
おいてリンギングを引き起こす。フィルタのリンギング
によって発生した発振波形の予め定められた数のサイク
ルを計数する。比較器によって、その予め定められたサ
イクル数の経過時間を既知の基準時間と比較する。
【００１３】本発明の更に別の態様はフィルタを同調さ
せる方法である。フィルタをパルスによって励起して、
フィルタの同調周波数においてリンギングを引き起こ
す。フィルタのリンギングによって発生する発振波形の
予め定められた数のサイクルを計数する。その予め定め
られたサイクル数を計数するのに要する時間を既知の基
準時間と比較して出力信号を発生させる。この出力信号
を用いてフィルタを同調させる。
せる方法である。フィルタをパルスによって励起して、
フィルタの同調周波数においてリンギングを引き起こ
す。フィルタのリンギングによって発生する発振波形の
予め定められた数のサイクルを計数する。その予め定め
られたサイクル数を計数するのに要する時間を既知の基
準時間と比較して出力信号を発生させる。この出力信号
を用いてフィルタを同調させる。
【００１４】本発明の更に別の態様は、フィルタを同調
させる装置である。パルス発生器によってフィルタを励
起して、フィルタの同調周波数におけるリンギングを引
き起こす。フィルタのリンギングによって発生する発振
波形の予め定められた数のサイクルを計数器によって計
数する。比較器が、その予め定められたサイクル数を計
数するのに要する時間を既知の基準時間と比較して出力
信号を発生する。この出力信号を用いてフィルタを同調
させる。
させる装置である。パルス発生器によってフィルタを励
起して、フィルタの同調周波数におけるリンギングを引
き起こす。フィルタのリンギングによって発生する発振
波形の予め定められた数のサイクルを計数器によって計
数する。比較器が、その予め定められたサイクル数を計
数するのに要する時間を既知の基準時間と比較して出力
信号を発生する。この出力信号を用いてフィルタを同調
させる。
【００１５】本発明の更に別の態様は、フィルタを同調
させる装置である。パルス発生器がパルスで以てフィル
タを励起して、フィルタの同調周波数においてリンギン
グを引き起こす。フィルタのリンギングによって発生し
た発振波形の予め定められた数のサイクルを計数器が計
数する。比較器が、この予め定められた発振パルス数の
経過時間を基準信号と比較して、出力信号を発生する。
積分器がこの出力信号を積分して、フィルタを同調させ
るための制御信号を発生する。
させる装置である。パルス発生器がパルスで以てフィル
タを励起して、フィルタの同調周波数においてリンギン
グを引き起こす。フィルタのリンギングによって発生し
た発振波形の予め定められた数のサイクルを計数器が計
数する。比較器が、この予め定められた発振パルス数の
経過時間を基準信号と比較して、出力信号を発生する。
積分器がこの出力信号を積分して、フィルタを同調させ
るための制御信号を発生する。
【００１６】全図面を通して、同じ参照符号は対応する
要素を指し示す。
要素を指し示す。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の原理に従った、電
子フィルタ同調回路１００を示すブロック図である。集
積化された帯域通過フィルタのようなフィルタ１０２が
入力端子１０４へつながれて励起入力パルスを受信し
て、それによってフィルタはそれの設定された中心周波
数（ｆｃ）においてリンギングを引き起こす。フィルタ
１０２は少なくとも１０、典型的には１０−２０の範囲
の高いＱ値を有している。フィルタ１０２のリンギング
によって生ずる発振波形がライン１０６へつながるフィ
ルタの出力に現れて、それが零交差検出器１０８へ入力
される。零交差検出器１０８は発振波形の零交差地点を
検出するために使用されるもので、例えば、シュミット
トリガーの構成を取る。零交差検出器１０８の出力はラ
イン１１０上の一連のデジタルパルスであって、各パル
スがライン１０６上のフィルタ１０２の発振出力中の検
出された零交差に対応する。
子フィルタ同調回路１００を示すブロック図である。集
積化された帯域通過フィルタのようなフィルタ１０２が
入力端子１０４へつながれて励起入力パルスを受信し
て、それによってフィルタはそれの設定された中心周波
数（ｆｃ）においてリンギングを引き起こす。フィルタ
１０２は少なくとも１０、典型的には１０−２０の範囲
の高いＱ値を有している。フィルタ１０２のリンギング
によって生ずる発振波形がライン１０６へつながるフィ
ルタの出力に現れて、それが零交差検出器１０８へ入力
される。零交差検出器１０８は発振波形の零交差地点を
検出するために使用されるもので、例えば、シュミット
トリガーの構成を取る。零交差検出器１０８の出力はラ
イン１１０上の一連のデジタルパルスであって、各パル
スがライン１０６上のフィルタ１０２の発振出力中の検
出された零交差に対応する。
【００１８】ライン１１０は零交差パルス列をデジタル
計数器１１２の入力へつないでおり、デジタル計数器１
１２は回路設計者によって選ばれた任意の数である予め
定められた数ｎまでの計数を行う。計数器１１２の出力
は、ライン１１４上へ比較器１１８への第１入力として
送り出される。比較器１１８の第２入力は、端子１１６
へ供給される正確な既知の基準時間であって、それは望
みの中心周波数におけるｎ個の零交差パルスの時間長に
等しい時間長を有している。計数器１１２の出力と前記
基準との差が、比較器１１８の出力１２０に差分信号を
発生させて、それが積分器１２２へ送られる。積分器１
２２はこの差を積分して、ライン１２４上へ制御信号を
発生させる。この制御信号はフィルタ１０２の中心周波
数を調節して、それが望みの中心周波数に一致するよう
にする。
計数器１１２の入力へつないでおり、デジタル計数器１
１２は回路設計者によって選ばれた任意の数である予め
定められた数ｎまでの計数を行う。計数器１１２の出力
は、ライン１１４上へ比較器１１８への第１入力として
送り出される。比較器１１８の第２入力は、端子１１６
へ供給される正確な既知の基準時間であって、それは望
みの中心周波数におけるｎ個の零交差パルスの時間長に
等しい時間長を有している。計数器１１２の出力と前記
基準との差が、比較器１１８の出力１２０に差分信号を
発生させて、それが積分器１２２へ送られる。積分器１
２２はこの差を積分して、ライン１２４上へ制御信号を
発生させる。この制御信号はフィルタ１０２の中心周波
数を調節して、それが望みの中心周波数に一致するよう
にする。
【００１９】端子１０４へ供給される励起パルスは設計
者によって選ばれた任意の周波数のものでよいが、フィ
ルタ１０２がそれの現時点で設定されている中心周波数
でリンギングを起こすのに十分急峻な遷移を有するもの
である必要がある。このパルスの周波数は、フィルタを
同調させるべき速度によって決まる。例えば、このパル
スは矩形波パルス２０４（図１）の形でよく、その振幅
はフルスケールのフィルタ動作振幅（例えば、１ボルト
のフルスケール動作電圧のフィルタに対して１ボルトの
振幅）に等しく、またパルス幅はフィルタがリンギング
を開始するために十分な初期インパルスを受信すること
を保証するように十分長い（例えば、２０−３０システ
ムクロックパルスサイクル）ものである。
者によって選ばれた任意の周波数のものでよいが、フィ
ルタ１０２がそれの現時点で設定されている中心周波数
でリンギングを起こすのに十分急峻な遷移を有するもの
である必要がある。このパルスの周波数は、フィルタを
同調させるべき速度によって決まる。例えば、このパル
スは矩形波パルス２０４（図１）の形でよく、その振幅
はフルスケールのフィルタ動作振幅（例えば、１ボルト
のフルスケール動作電圧のフィルタに対して１ボルトの
振幅）に等しく、またパルス幅はフィルタがリンギング
を開始するために十分な初期インパルスを受信すること
を保証するように十分長い（例えば、２０−３０システ
ムクロックパルスサイクル）ものである。
【００２０】リンギング動作中のフィルタ１０２のライ
ン１０６上への出力は、減衰する発振波形２０６であっ
て、その振幅は時間とともに指数関数的に減衰する包絡
線を有する（破線２０７）。発振の周波数はその時に設
定されているフィルタ１０２の中心周波数（ｆｃ）に等
しく、それの周期（Ｔ＝２π／ｆｃ）は１つの零交差２
０８と１つ置いた次の零交差２０８との間の経過時間に
よって定義できる。フィルタ出力２０６の零交差２０８
の各々は零交差検出器１０８によって検出され、ライン
１１０上へパルスを発生させる。１１０におけるパルス
列２１０のパルス周波数（すなわち、零検出器１０８に
よって検出された零交差２０８の周波数）は、リンギン
グ動作中のフィルタ出力２０６の周波数の２倍になるで
あろう。パルス列２１０のパルス周期はリンギングフィ
ルタ出力２０６の周期の半分になろう。ライン１１０上
のパルス列２１０は、零交差パルスを予め定められた数
ｎ個まで計数するデジタル計数器１１２をインクリメン
トさせる。この予め定められた数ｎは任意の数で構わな
いが、厳密な部品を必要としないようにある程度長いこ
とが望ましい。例えば、短い計数時間を選べば、制御回
路を通しての非常に短い遅延であっても中心周波数の大
きな誤差につながる可能性がある。しかし、もし十分大
きな数、例えばｎ＝２０あるいは３０を選べば、小さい
遅延はフィルタ１０２の中心周波数の同調の精度に対し
て大きな影響を及ぼすことがない。零交差検出器１０８
および計数器１１２を利用することによって、高周波／
短周期のフィルタについての同調の問題が、より容易に
解決できる低周波／長周期のフィルタについての同調の
問題へと変換される。計数器１１２からライン１１４上
への出力２１４は一連のパルスであって、それらは１１
０における零交差検出出力パルス列に対して周波数が１
／ｎで、周期がｎ倍（例えば、ｎ＝２０または３０）に
なっている。図１の計数器１１２の出力に示されたこの
低周波／長周期の信号２１４は比較器１１８へ第１入力
として送られる。端子１１６は比較器１１８の第２入力
へつながれた正確な既知の基準時間信号２１６を受信す
る。１１６へ供給される時間信号２１６は、フィルタ１
０２の中心周波数（ｆｃ）が所望の中心周波数に正しく
同調した場合に見られるであろう信号２１４に対応する
一連のパルスである。このように、時間信号２１６は一
連のパルスであって、それの周波数は所望の中心周波数
の２／ｎ倍であり、周期は所望の中心周波数で発振して
いる時のフィルタの周期（１つの零交差と１つ置いた次
の零交差との間の経過時間）のｎ／２倍である。１１６
へ供給される基準信号の周波数はフィルタの動作周波数
の、例えば１０ないし１５倍のオーダーで低いため、発
生が容易であるし、またその集積回路上の他の回路に対
して容量性結合を起こすことが少ない。図１に示された
例では、計数器１１２の出力２１４のパルスは１１６へ
供給される基準信号パルスよりも長い周期を持ってお
り、フィルタ１０２の実際の周波数が所望の周波数より
も低いことを示している。
ン１０６上への出力は、減衰する発振波形２０６であっ
て、その振幅は時間とともに指数関数的に減衰する包絡
線を有する（破線２０７）。発振の周波数はその時に設
定されているフィルタ１０２の中心周波数（ｆｃ）に等
しく、それの周期（Ｔ＝２π／ｆｃ）は１つの零交差２
０８と１つ置いた次の零交差２０８との間の経過時間に
よって定義できる。フィルタ出力２０６の零交差２０８
の各々は零交差検出器１０８によって検出され、ライン
１１０上へパルスを発生させる。１１０におけるパルス
列２１０のパルス周波数（すなわち、零検出器１０８に
よって検出された零交差２０８の周波数）は、リンギン
グ動作中のフィルタ出力２０６の周波数の２倍になるで
あろう。パルス列２１０のパルス周期はリンギングフィ
ルタ出力２０６の周期の半分になろう。ライン１１０上
のパルス列２１０は、零交差パルスを予め定められた数
ｎ個まで計数するデジタル計数器１１２をインクリメン
トさせる。この予め定められた数ｎは任意の数で構わな
いが、厳密な部品を必要としないようにある程度長いこ
とが望ましい。例えば、短い計数時間を選べば、制御回
路を通しての非常に短い遅延であっても中心周波数の大
きな誤差につながる可能性がある。しかし、もし十分大
きな数、例えばｎ＝２０あるいは３０を選べば、小さい
遅延はフィルタ１０２の中心周波数の同調の精度に対し
て大きな影響を及ぼすことがない。零交差検出器１０８
および計数器１１２を利用することによって、高周波／
短周期のフィルタについての同調の問題が、より容易に
解決できる低周波／長周期のフィルタについての同調の
問題へと変換される。計数器１１２からライン１１４上
への出力２１４は一連のパルスであって、それらは１１
０における零交差検出出力パルス列に対して周波数が１
／ｎで、周期がｎ倍（例えば、ｎ＝２０または３０）に
なっている。図１の計数器１１２の出力に示されたこの
低周波／長周期の信号２１４は比較器１１８へ第１入力
として送られる。端子１１６は比較器１１８の第２入力
へつながれた正確な既知の基準時間信号２１６を受信す
る。１１６へ供給される時間信号２１６は、フィルタ１
０２の中心周波数（ｆｃ）が所望の中心周波数に正しく
同調した場合に見られるであろう信号２１４に対応する
一連のパルスである。このように、時間信号２１６は一
連のパルスであって、それの周波数は所望の中心周波数
の２／ｎ倍であり、周期は所望の中心周波数で発振して
いる時のフィルタの周期（１つの零交差と１つ置いた次
の零交差との間の経過時間）のｎ／２倍である。１１６
へ供給される基準信号の周波数はフィルタの動作周波数
の、例えば１０ないし１５倍のオーダーで低いため、発
生が容易であるし、またその集積回路上の他の回路に対
して容量性結合を起こすことが少ない。図１に示された
例では、計数器１１２の出力２１４のパルスは１１６へ
供給される基準信号パルスよりも長い周期を持ってお
り、フィルタ１０２の実際の周波数が所望の周波数より
も低いことを示している。
【００２１】ライン１２０上への比較器１１８の出力
は、１１４と１１６とへ供給される入力信号２１４と２
１６との差に基づいて生ずる時間差信号ｉであり、それ
は次に積分器１２２によって積分されて、フィルタ１０
２を同調させるためのライン１２４上へ制御信号Ｖc を
提供する。
は、１１４と１１６とへ供給される入力信号２１４と２
１６との差に基づいて生ずる時間差信号ｉであり、それ
は次に積分器１２２によって積分されて、フィルタ１０
２を同調させるためのライン１２４上へ制御信号Ｖc を
提供する。
【００２２】同調動作が実行される度に、比較器１１８
の信号出力ｉが積分器１２２によって積分されて、ライ
ン１２４上への制御信号が生成される。この制御信号
は、従来技術の良く知られた方法を用いてフィルタ１０
２をそれの中心周波数へ同調させる。ライン１２４上の
出力は例えば直流電圧Ｖc でよく、フィルタ１０２は電
圧制御型の同調技術を利用して同調させることができ
る。この方法は、フィルタが正確に同調するまで繰り返
して適用することができる有利な方法である。フィルタ
がそれの所望の中心周波数へ同調される速度は、部分的
には端子１０４へ供給される励起信号２０４中のパルス
周波数によって決まる。パルスレートが高くなると、与
えられた時間内に多くの繰り返しが可能となり、高速の
制御が可能となる。フィルタは周期的に同調させる必要
があり、そのような同調は動作に依存するが、数ミリ秒
毎に必要となろう。例えば移動電話では、フィルタの同
調は会話の切れ間に行うことができて、使用者に対して
は同調作業が全く気づかれない。通信の切れ間が存在せ
ず、また通信の中断も許容されないような状況では、そ
のようなフィルタを２個用意して、１個を使用中に他方
を同調させるようなことを行う必要がある。
の信号出力ｉが積分器１２２によって積分されて、ライ
ン１２４上への制御信号が生成される。この制御信号
は、従来技術の良く知られた方法を用いてフィルタ１０
２をそれの中心周波数へ同調させる。ライン１２４上の
出力は例えば直流電圧Ｖc でよく、フィルタ１０２は電
圧制御型の同調技術を利用して同調させることができ
る。この方法は、フィルタが正確に同調するまで繰り返
して適用することができる有利な方法である。フィルタ
がそれの所望の中心周波数へ同調される速度は、部分的
には端子１０４へ供給される励起信号２０４中のパルス
周波数によって決まる。パルスレートが高くなると、与
えられた時間内に多くの繰り返しが可能となり、高速の
制御が可能となる。フィルタは周期的に同調させる必要
があり、そのような同調は動作に依存するが、数ミリ秒
毎に必要となろう。例えば移動電話では、フィルタの同
調は会話の切れ間に行うことができて、使用者に対して
は同調作業が全く気づかれない。通信の切れ間が存在せ
ず、また通信の中断も許容されないような状況では、そ
のようなフィルタを２個用意して、１個を使用中に他方
を同調させるようなことを行う必要がある。
【００２３】比較器１１８および積分器１２２は、例え
ば図２に模式的に示されたように実現される。計数器出
力ライン１１４が、正の電圧源＋Ｖddとライン１２０と
の間につながれた正の電流源１１９の動作を制御するよ
うにつながれている。基準信号入力端子１１６が、ライ
ン１２０と負の電圧源−Ｖddとの間につながれた、電流
源１１９と等しい大きさであるが逆極性の負の電流源１
２１の動作を制御するようにつながれている。積分コン
デンサーＣi は１つの端子をライン１２０および１２４
へつながれ、他方の端子をアースへつながれている。ラ
イン１１４上の計数器出力信号２１４が高レベル（ある
いは、低レベル）で、ライン１１６上の基準信号２１６
が低レベル（あるいは、高レベル）の時は、正の電圧源
＋Ｖddからライン１２０へ電流Ｉupが流れてコンデンサ
ーＣi を正の方向へ充電する。他方、ライン１１４上の
信号２１４が低レベル（あるいは、別の実施例では高レ
ベル）で、端子１１６における信号２１６が高レベル
（あるいは、低レベル）の時は、ライン１２０から負の
電圧源−Ｖddへ電流Ｉdownが流れて、コンデンサーＣ i
を逆方向、すなわち負の方向へ充電する。しかし、ライ
ン１１４および端子１１６上の信号２１４および２１６
の両方ともに高レベルであるか、あるいは両方ともに低
レベルである時は、ライン１２０へ流れ込む、あるいは
そこから流れ出る電流は正味零である。このように、フ
ィルタ１０２の実際の中心周波数が所望の中心周波数よ
りも低い場合（図１に示された場合）には、ライン１１
４上のパルスの周期が端子１１６におけるパルスの周期
よりも長くなって、Ｉupの場合がＩdownの場合を凌駕す
る。このことはコンデンサーＣi 上に正味で正の電荷が
蓄積して、ライン１２４上に正の制御電圧Ｖc が生ずる
ことにつながる。他方、フィルタ１０２の実際の中心周
波数が所望の周波数よりも高い時は、ライン１１４上の
パルスは端子１１６におけるそれよりも短周期のものと
なって、Ｉdownの場合が主流となり、コンデンサーＣi
上に正味で負の電荷が蓄積して、負の制御電圧Ｖc が生
ずることにつながる。次に制御電圧Ｖc を既知の方法を
用いて、フィルタ１０２の周波数を増減させることによ
って、ライン１１４上のパルス周期が端子１１６におけ
るパルス周期と同じになって、制御電圧Ｖc が一定値と
なるようにされる。
ば図２に模式的に示されたように実現される。計数器出
力ライン１１４が、正の電圧源＋Ｖddとライン１２０と
の間につながれた正の電流源１１９の動作を制御するよ
うにつながれている。基準信号入力端子１１６が、ライ
ン１２０と負の電圧源−Ｖddとの間につながれた、電流
源１１９と等しい大きさであるが逆極性の負の電流源１
２１の動作を制御するようにつながれている。積分コン
デンサーＣi は１つの端子をライン１２０および１２４
へつながれ、他方の端子をアースへつながれている。ラ
イン１１４上の計数器出力信号２１４が高レベル（ある
いは、低レベル）で、ライン１１６上の基準信号２１６
が低レベル（あるいは、高レベル）の時は、正の電圧源
＋Ｖddからライン１２０へ電流Ｉupが流れてコンデンサ
ーＣi を正の方向へ充電する。他方、ライン１１４上の
信号２１４が低レベル（あるいは、別の実施例では高レ
ベル）で、端子１１６における信号２１６が高レベル
（あるいは、低レベル）の時は、ライン１２０から負の
電圧源−Ｖddへ電流Ｉdownが流れて、コンデンサーＣ i
を逆方向、すなわち負の方向へ充電する。しかし、ライ
ン１１４および端子１１６上の信号２１４および２１６
の両方ともに高レベルであるか、あるいは両方ともに低
レベルである時は、ライン１２０へ流れ込む、あるいは
そこから流れ出る電流は正味零である。このように、フ
ィルタ１０２の実際の中心周波数が所望の中心周波数よ
りも低い場合（図１に示された場合）には、ライン１１
４上のパルスの周期が端子１１６におけるパルスの周期
よりも長くなって、Ｉupの場合がＩdownの場合を凌駕す
る。このことはコンデンサーＣi 上に正味で正の電荷が
蓄積して、ライン１２４上に正の制御電圧Ｖc が生ずる
ことにつながる。他方、フィルタ１０２の実際の中心周
波数が所望の周波数よりも高い時は、ライン１１４上の
パルスは端子１１６におけるそれよりも短周期のものと
なって、Ｉdownの場合が主流となり、コンデンサーＣi
上に正味で負の電荷が蓄積して、負の制御電圧Ｖc が生
ずることにつながる。次に制御電圧Ｖc を既知の方法を
用いて、フィルタ１０２の周波数を増減させることによ
って、ライン１１４上のパルス周期が端子１１６におけ
るパルス周期と同じになって、制御電圧Ｖc が一定値と
なるようにされる。
【００２４】リンギングフィルタ１０２の発振波形中の
零交差の周波数はフィルタ１０２の中心周波数の現状の
設定値を正確に表わす。このことは次の伝達関数を備え
た二次の帯域通過フィルタを考えることによって示すこ
とができる。
零交差の周波数はフィルタ１０２の中心周波数の現状の
設定値を正確に表わす。このことは次の伝達関数を備え
た二次の帯域通過フィルタを考えることによって示すこ
とができる。
【００２５】
【数１】
【００２６】このシステムのステップ応答は次のように
なる。
なる。
【００２７】
【数２】
【００２８】ここで、ｓは良く知られた複素周波数、ω
p はフィルタの伝送中心周波数、そしてＱp は品質係数
である。この関数のステップ入力に対する時間応答は次
のような形となる。
p はフィルタの伝送中心周波数、そしてＱp は品質係数
である。この関数のステップ入力に対する時間応答は次
のような形となる。
【００２９】
【数３】
【００３０】ここで、Ａは定数、σ1 ＝ωp ／２Ｑ
p で、ω1 は零交差の周波数で、次の式で与えられる。
p で、ω1 は零交差の周波数で、次の式で与えられる。
【００３１】
【数４】
【００３２】ω1 とωp との差は、Ｑp 値が高い時はほ
ぼωp ／８Ｑp 2 に等しい。この差は中程度のＱp 値の
時でさえ非常に小さい。こうして、高いＱ値のフィルタ
に関して、フィルタ１０２のリンギングおよび出力信号
２０６中の零交差２０８の計数というやり方はフィルタ
１０２の実際の中心周波数設定を決める優れた方法であ
る。
ぼωp ／８Ｑp 2 に等しい。この差は中程度のＱp 値の
時でさえ非常に小さい。こうして、高いＱ値のフィルタ
に関して、フィルタ１０２のリンギングおよび出力信号
２０６中の零交差２０８の計数というやり方はフィルタ
１０２の実際の中心周波数設定を決める優れた方法であ
る。
【００３３】フィルタの振幅応答および過渡応答に対す
る寄生的な極の効果は最小である。寄生極がフィルタ通
過帯域よりも高周波のものであると仮定すれば、可能な
シナリオは図３に示された極−零パターン表現で与えら
れるものとなる。通常の極がＰ1 およびＰ1 ’に示され
ている。寄生極はＰ2 、Ｐ2 ’、およびＰ3 で示されて
いる。表示された寄生極を備えたステップ入力関数に対
する時間応答は次のように表すことができる。
る寄生的な極の効果は最小である。寄生極がフィルタ通
過帯域よりも高周波のものであると仮定すれば、可能な
シナリオは図３に示された極−零パターン表現で与えら
れるものとなる。通常の極がＰ1 およびＰ1 ’に示され
ている。寄生極はＰ2 、Ｐ2 ’、およびＰ3 で示されて
いる。表示された寄生極を備えたステップ入力関数に対
する時間応答は次のように表すことができる。
【００３４】
【数５】
【００３５】ここで、定義により｜σ1 ｜＜＜｜σ
2 ｜，｜σ3 ｜である。寄生極に対応する複素周波数は
急速に減衰する。従って、それらの極はこの方法に対し
て無視し得る影響しか持たない。
2 ｜，｜σ3 ｜である。寄生極に対応する複素周波数は
急速に減衰する。従って、それらの極はこの方法に対し
て無視し得る影響しか持たない。
【００３６】このように、零交差測定は高Ｑフィルタに
関するフィルタ最高通信の優れた尺度を与える。シミュ
レーションによって、そのような方法が従来の位相測定
方式よりも１桁程度正確であることが実証された。実際
のものと、シミュレーションされた応答との比較が図４
および図５に与えられている。
関するフィルタ最高通信の優れた尺度を与える。シミュ
レーションによって、そのような方法が従来の位相測定
方式よりも１桁程度正確であることが実証された。実際
のものと、シミュレーションされた応答との比較が図４
および図５に与えられている。
【００３７】本発明はまた、高次のフィルタにも適用可
能である。すべての高次の帯域通過フィルタは次式で与
えられるインパルス応答を備えた理想的な伝達関数を近
似しようとするものである。
能である。すべての高次の帯域通過フィルタは次式で与
えられるインパルス応答を備えた理想的な伝達関数を近
似しようとするものである。
【００３８】
【数６】
【００３９】もちろん理想的なフィルタというのは実現
できるものではなく、無限の遅延を有している。すべて
のフィルタ近似法はｓの有理関数と理想的なフィルタ特
性との間の誤差を最小化することを目的にしている。従
って、すべてのそのようなフィルタの過渡応答が理想的
なインパルス応答を密接に近似するであろうことを期待
することは当然である。例えば、チェビシェフの帯域通
過フィルタについて考察すれば、”物理的な”説明は明
らかであろう。これはＬ・Ｐプロトタイプに対してＬ・
ＰからＢ・Ｐへの変換を適用することによって得られ
る。非常に狭い帯域通過フィルタに関して、極の位置は
ｓ＝ｊωx のラインに対して対称である。ここで、ωx
は極の虚数部の算術的平均周波数である（図６参照）。
過渡応答は次のようになる。
できるものではなく、無限の遅延を有している。すべて
のフィルタ近似法はｓの有理関数と理想的なフィルタ特
性との間の誤差を最小化することを目的にしている。従
って、すべてのそのようなフィルタの過渡応答が理想的
なインパルス応答を密接に近似するであろうことを期待
することは当然である。例えば、チェビシェフの帯域通
過フィルタについて考察すれば、”物理的な”説明は明
らかであろう。これはＬ・Ｐプロトタイプに対してＬ・
ＰからＢ・Ｐへの変換を適用することによって得られ
る。非常に狭い帯域通過フィルタに関して、極の位置は
ｓ＝ｊωx のラインに対して対称である。ここで、ωx
は極の虚数部の算術的平均周波数である（図６参照）。
過渡応答は次のようになる。
【００４０】
【数７】
【００４１】さて、次のようになる。
【００４２】
【数８】
【００４３】ここで、正弦項は帯域通過フィルタの中心
周波数に対応する正弦波であり、余弦項はビート周波数
（低周波数の包絡線）である。従って、零交差の周波数
は帯域通過フィルタの中心周波数に対応しており、その
差は約０．１％のオーダーである。
周波数に対応する正弦波であり、余弦項はビート周波数
（低周波数の包絡線）である。従って、零交差の周波数
は帯域通過フィルタの中心周波数に対応しており、その
差は約０．１％のオーダーである。
【００４４】図７は、図１の回路１００用の励起信号２
０４および基準時間信号２１６を発生させるための１つ
の可能な実施例を示している。システムのクロック１２
６が一連のクロックパルス２２６を発生して、それらは
励起計数器１２８へ入力される。計数器１２８はクロッ
クパルスをｍ個計数して、システムのクロックパルスｍ
サイクル分のパルス長を有する励起信号２０４を発生す
るように物理的に配線されるかあるいはプログラムされ
ている。同様に、クロックパルス２２６はまた、基準時
間計数器１３０へも入力される。計数器１３０はクロッ
クパルスをｋ個計数して、システムのクロックパルスｋ
個分のパルス長を有する基準時間信号２１６を発生する
ように物理的に配線されるかあるいはプログラムされて
いる。零交差計数器１１２の計数ｎおよび基準時間計数
器１３０の計数ｋは、信号２１６のパルス長が所望の中
心周波数に同調したフィルタ１０２に関する信号２１４
のパルス長に対応するように選ばれる。合致信号２１
４、２１６の周期が信号２０６の周期よりもずっと大き
くなっているので、一致の誤差は最小化される。
０４および基準時間信号２１６を発生させるための１つ
の可能な実施例を示している。システムのクロック１２
６が一連のクロックパルス２２６を発生して、それらは
励起計数器１２８へ入力される。計数器１２８はクロッ
クパルスをｍ個計数して、システムのクロックパルスｍ
サイクル分のパルス長を有する励起信号２０４を発生す
るように物理的に配線されるかあるいはプログラムされ
ている。同様に、クロックパルス２２６はまた、基準時
間計数器１３０へも入力される。計数器１３０はクロッ
クパルスをｋ個計数して、システムのクロックパルスｋ
個分のパルス長を有する基準時間信号２１６を発生する
ように物理的に配線されるかあるいはプログラムされて
いる。零交差計数器１１２の計数ｎおよび基準時間計数
器１３０の計数ｋは、信号２１６のパルス長が所望の中
心周波数に同調したフィルタ１０２に関する信号２１４
のパルス長に対応するように選ばれる。合致信号２１
４、２１６の周期が信号２０６の周期よりもずっと大き
くなっているので、一致の誤差は最小化される。
【００４５】図８は、図１の同調回路１００の修正され
た実施例３００を示している。ここで、信号２０４（図
１参照）は励起パルス発生器３０１（もし必要であれ
ば、図７の計数器１２８およびシステムクロック１２６
の形を取ることができる）によって生成され、それは図
１のフィルタ１０２、零交差検出器１０８、計数器１１
２、比較器１１８、および積分器１２２の各要素と一緒
に単一の集積回路中に含まれる。しかしここでは、基準
時間信号２１６は、対応するフィルタ１０２、零交差検
出器１０８、および計数器１１２の各要素と同じように
構成されたフィルタ３０２、零交差検出器３０８、およ
び計数器３１２によって生成される。従って、このこと
によって、第１のフィルタ１０２を第２のフィルタ３０
２に対して、あるいは逆に同調させるというような関係
が得られる。入力１０４を経由してフィルタ１０２を励
起するために使用される同じ信号波形２０４（図１）を
ライン３０４を介してフィルタ３０２へも送ることがで
きる。次に零交差検出器３０８が図１に示した信号２１
０と同様なパルスを、フィルタ３０２の減衰発振波形
（図１の２０６と類似の）出力から生成する。計数器３
１２は零交差検出パルスをｎ個計数して、フィルタ３０
２の設定された中心周波数の２／ｎ倍のパルス周波数を
有する出力（図１の２１４と類似）を生成する。計数器
３１２の出力（図１の２１４と類似）は次に、１１６に
おける基準時間信号に関して既述したように、計数器１
１２からの対応する信号２１４と比較されて、フィルタ
１０２をフィルタ３０２に対して同調させるための同調
制御信号をフィルタ１０２へ供給する。
た実施例３００を示している。ここで、信号２０４（図
１参照）は励起パルス発生器３０１（もし必要であれ
ば、図７の計数器１２８およびシステムクロック１２６
の形を取ることができる）によって生成され、それは図
１のフィルタ１０２、零交差検出器１０８、計数器１１
２、比較器１１８、および積分器１２２の各要素と一緒
に単一の集積回路中に含まれる。しかしここでは、基準
時間信号２１６は、対応するフィルタ１０２、零交差検
出器１０８、および計数器１１２の各要素と同じように
構成されたフィルタ３０２、零交差検出器３０８、およ
び計数器３１２によって生成される。従って、このこと
によって、第１のフィルタ１０２を第２のフィルタ３０
２に対して、あるいは逆に同調させるというような関係
が得られる。入力１０４を経由してフィルタ１０２を励
起するために使用される同じ信号波形２０４（図１）を
ライン３０４を介してフィルタ３０２へも送ることがで
きる。次に零交差検出器３０８が図１に示した信号２１
０と同様なパルスを、フィルタ３０２の減衰発振波形
（図１の２０６と類似の）出力から生成する。計数器３
１２は零交差検出パルスをｎ個計数して、フィルタ３０
２の設定された中心周波数の２／ｎ倍のパルス周波数を
有する出力（図１の２１４と類似）を生成する。計数器
３１２の出力（図１の２１４と類似）は次に、１１６に
おける基準時間信号に関して既述したように、計数器１
１２からの対応する信号２１４と比較されて、フィルタ
１０２をフィルタ３０２に対して同調させるための同調
制御信号をフィルタ１０２へ供給する。
【００４６】本発明の分野に関連する当業者は、以上の
ことが単に本発明の実施例および応用の一例を例示する
ためのものであり、特許請求の範囲によって定義される
本発明の精神および展望から外れることなしに、上述の
ことに対して変更および修正を施すことが可能であるこ
とを理解されるであろう。
ことが単に本発明の実施例および応用の一例を例示する
ためのものであり、特許請求の範囲によって定義される
本発明の精神および展望から外れることなしに、上述の
ことに対して変更および修正を施すことが可能であるこ
とを理解されるであろう。
【００４７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）フィルタのフィルタ極周波数を検出する方法であ
って、前記フィルタをパルスで励起して、前記フィルタ
をリンギングさせて、発振波形を発生させる工程、前記
フィルタの前記リンギングによって発生された前記発振
波形中の所定数の発振を計数する工程、および前記所定
の発振数の経過時間を既知の基準時間と比較する工程、
を含むことを特徴とする方法。
る。 （１）フィルタのフィルタ極周波数を検出する方法であ
って、前記フィルタをパルスで励起して、前記フィルタ
をリンギングさせて、発振波形を発生させる工程、前記
フィルタの前記リンギングによって発生された前記発振
波形中の所定数の発振を計数する工程、および前記所定
の発振数の経過時間を既知の基準時間と比較する工程、
を含むことを特徴とする方法。
【００４８】（２）第１項記載の方法であって、前記計
数工程が、前記発振波形中の零交差の数を前記所定の個
数計数することであることを特徴とする方法。
数工程が、前記発振波形中の零交差の数を前記所定の個
数計数することであることを特徴とする方法。
【００４９】（３）第１項記載の方法であって、前記計
数工程が、前記発振波形を一連のパルスに変換するこ
と、および前記一連のパルスをデジタルに計数すること
を含んでいることを特徴とする方法。
数工程が、前記発振波形を一連のパルスに変換するこ
と、および前記一連のパルスをデジタルに計数すること
を含んでいることを特徴とする方法。
【００５０】（４）フィルタのフィルタ極周波数を検出
するための装置であって、前記フィルタをパルスで励起
して、前記フィルタをリンギングさせて、発振波形を発
生させるパルス発生器、前記フィルタへつながれて、前
記フィルタの前記リンギングによって発生された前記発
振波形中の所定数の発振を計数するための計数器、およ
び前記計数器へつながれて、前記所定の発振数の経過時
間を既知の基準時間と比較するための比較器、を含むこ
とを特徴とする装置。
するための装置であって、前記フィルタをパルスで励起
して、前記フィルタをリンギングさせて、発振波形を発
生させるパルス発生器、前記フィルタへつながれて、前
記フィルタの前記リンギングによって発生された前記発
振波形中の所定数の発振を計数するための計数器、およ
び前記計数器へつながれて、前記所定の発振数の経過時
間を既知の基準時間と比較するための比較器、を含むこ
とを特徴とする装置。
【００５１】（５）第４項記載の装置であって、前記計
数器がデジタル計数器であることを特徴とする装置。
数器がデジタル計数器であることを特徴とする装置。
【００５２】（６）第５項記載の装置であって、更に、
前記発振波形を一連のパルスへ変換するための零交差検
出器を含むことを特徴とする装置。
前記発振波形を一連のパルスへ変換するための零交差検
出器を含むことを特徴とする装置。
【００５３】（７）帯域通過フィルタを同調させる方法
であって、前記フィルタをパルスで励起して、前記フィ
ルタをそれの設定された中心周波数でリンギングさせ
て、発振波形を発生させる工程、前記フィルタの前記リ
ンギングによって発生された前記発振波形中の所定数の
発振を計数する工程、前記所定の発振数の経過時間を既
知の基準時間と比較して、前記経過時間と前記既知の基
準時間との差に対応する差分信号を発生させる工程、前
記差分信号を積分して、制御信号を発生させる工程、お
よび前記制御信号で前記フィルタを同調させる工程、を
含むことを特徴とする方法。
であって、前記フィルタをパルスで励起して、前記フィ
ルタをそれの設定された中心周波数でリンギングさせ
て、発振波形を発生させる工程、前記フィルタの前記リ
ンギングによって発生された前記発振波形中の所定数の
発振を計数する工程、前記所定の発振数の経過時間を既
知の基準時間と比較して、前記経過時間と前記既知の基
準時間との差に対応する差分信号を発生させる工程、前
記差分信号を積分して、制御信号を発生させる工程、お
よび前記制御信号で前記フィルタを同調させる工程、を
含むことを特徴とする方法。
【００５４】（８）第７項記載の方法であって、前記計
数工程が、前記発振波形中の零交差の数を前記所定の個
数計数することであることを特徴とする方法。
数工程が、前記発振波形中の零交差の数を前記所定の個
数計数することであることを特徴とする方法。
【００５５】（９）第７項記載の方法であって、前記計
数工程が、前記発振波形を一連のパルスに変換するこ
と、および前記一連のパルスをデジタルに計数すること
を含んでいることを特徴とする方法。
数工程が、前記発振波形を一連のパルスに変換するこ
と、および前記一連のパルスをデジタルに計数すること
を含んでいることを特徴とする方法。
【００５６】（１０）第７項記載の方法であって、前記
比較工程において、前記既知の基準時間が、所望の中心
周波数に等しい中心周波数でリンギングしているフィル
タによって発せられる対応する発振波形の、前記所定数
と同じ個数の発振が経過する経過時間に対応しているこ
とを特徴とする方法。
比較工程において、前記既知の基準時間が、所望の中心
周波数に等しい中心周波数でリンギングしているフィル
タによって発せられる対応する発振波形の、前記所定数
と同じ個数の発振が経過する経過時間に対応しているこ
とを特徴とする方法。
【００５７】（１１）帯域通過フィルタを同調させるた
めの装置であって、前記フィルタをパルスで励起して、
前記フィルタをそれの設定された中心周波数でリンギン
グさせて、発振波形を発生させるパルス発生器、前記フ
ィルタへつながれて、前記フィルタの前記リンギングに
よって発生された前記発振波形中の所定数の発振を計数
するための計数器、前記計数器へつながれて、前記所定
の発振数の経過時間を既知の基準時間と比較して、差分
信号を発生させる比較器、および前記比較器へつながれ
て、前記差分信号を積分して、前記フィルタを同調させ
る制御信号を発生させる積分器、を含むことを特徴とす
る装置。
めの装置であって、前記フィルタをパルスで励起して、
前記フィルタをそれの設定された中心周波数でリンギン
グさせて、発振波形を発生させるパルス発生器、前記フ
ィルタへつながれて、前記フィルタの前記リンギングに
よって発生された前記発振波形中の所定数の発振を計数
するための計数器、前記計数器へつながれて、前記所定
の発振数の経過時間を既知の基準時間と比較して、差分
信号を発生させる比較器、および前記比較器へつながれ
て、前記差分信号を積分して、前記フィルタを同調させ
る制御信号を発生させる積分器、を含むことを特徴とす
る装置。
【００５８】（１２）第１１項記載の装置であって、前
記計数器がデジタル計数器であることを特徴とする装
置。
記計数器がデジタル計数器であることを特徴とする装
置。
【００５９】（１３）第１１項記載の装置であって、更
に、前記発振波形を一連のパルスへ変換するための零交
差検出器を含むことを特徴とする装置。
に、前記発振波形を一連のパルスへ変換するための零交
差検出器を含むことを特徴とする装置。
【００６０】（１４）第１１項記載の装置であって、更
に、前記第１のフィルタを同調させるべき所望の中心周
波数に等しい中心周波数においてリンギングしている前
記第１のフィルタと同一の第２のフィルタによって生成
される対応する発振波形の、前記所定数と等しい数の発
振数が経過する経過時間に対応する前記既知の基準時間
を発生させるための基準信号発生器を含むことを特徴と
する装置。
に、前記第１のフィルタを同調させるべき所望の中心周
波数に等しい中心周波数においてリンギングしている前
記第１のフィルタと同一の第２のフィルタによって生成
される対応する発振波形の、前記所定数と等しい数の発
振数が経過する経過時間に対応する前記既知の基準時間
を発生させるための基準信号発生器を含むことを特徴と
する装置。
【００６１】（１５）高Ｑの帯域通過フィルタ１０２
が、それに対してリンギングを引き起こすための遷移信
号２０４を供給することによって同調を取られる。フィ
ルタにリンギングを引き起こすことによって、減衰する
出力発振波形２０６が得られ、その零交差２０８がパル
ス列に変換されて、デジタル計数器１１２によって所定
個数ｎが計数される。計数器の出力２１４は、フィルタ
が正確に同調した時のｎ個のパルス分の時間に等しい時
間長を有する正確な時間信号２１６と比較される。比較
器１１８の出力は積分器１２２へ与えられて、フィルタ
を同調させるための制御信号Ｖc が生成される。こうし
て、高周波での同調問題は、実現することが容易な、低
周波の、時間ドメイン問題へ変換される。
が、それに対してリンギングを引き起こすための遷移信
号２０４を供給することによって同調を取られる。フィ
ルタにリンギングを引き起こすことによって、減衰する
出力発振波形２０６が得られ、その零交差２０８がパル
ス列に変換されて、デジタル計数器１１２によって所定
個数ｎが計数される。計数器の出力２１４は、フィルタ
が正確に同調した時のｎ個のパルス分の時間に等しい時
間長を有する正確な時間信号２１６と比較される。比較
器１１８の出力は積分器１２２へ与えられて、フィルタ
を同調させるための制御信号Ｖc が生成される。こうし
て、高周波での同調問題は、実現することが容易な、低
周波の、時間ドメイン問題へ変換される。
【関連出願へのクロスリファレンス】本出願は、３５
Ｕ．Ｓ．Ｃ §１１９に基づき、１９９６年９月１３日
付けの”高Ｑ帯域通過フィルタ同調方法”と題する米国
特許仮出願第６０／０２６，０２５号の優先権を主張す
る。
Ｕ．Ｓ．Ｃ §１１９に基づき、１９９６年９月１３日
付けの”高Ｑ帯域通過フィルタ同調方法”と題する米国
特許仮出願第６０／０２６，０２５号の優先権を主張す
る。
【図１】本発明のフィルタ同調回路実施例のブロック
図。
図。
【図２】図１の比較器および積分器の具体化回路の模式
図。
図。
【図３】寄生極に起因する二次の時間ドメイン過渡的応
答擾乱を示す極−零パターン。
答擾乱を示す極−零パターン。
【図４】Ｑ値が１０である二次の帯域通過フィルタのス
テップ応答を示す図。
テップ応答を示す図。
【図５】Ｑ値が１０で、共役な寄生極対を有するフィル
タの帯域通過応答を示す図。
タの帯域通過応答を示す図。
【図６】より高次の帯域通過フィルタに関する極−零パ
ターンを示す図。
ターンを示す図。
【図７】図１の回路用の、励起信号および基準時間信号
を発生させるための１つの具体化回路のブロック図。
を発生させるための１つの具体化回路のブロック図。
【図８】本発明の修正されたフィルタ同調回路例のブロ
ック図。
ック図。
１００ 電子フィルタ同調装置 １０２ フィルタ １０４ 入力端子 １０６ ライン １０８ 零交差検出器 １１０ ライン １１２ デジタル計数器 １１４ ライン １１６ 端子 １１８ 比較器 １１９ 正の電流源 １２０ 出力 １２１ 負の電流源 １２２ 積分器 １２４ ライン １２６ システムクロック １２８ 計数器 １３０ 計数器 ２０４ 励起パルス ２０６ 発振波形 ２０７ 包絡線 ２０８ 零交差 ２１０ パルス ２１４ 出力パルス ２１６ 基準時間信号 ２２６ クロックパルス ３００ 同調回路 ３０１ 励起パルス発生器 ３０２ フィルタ ３０４ ライン ３０８ 零交差検出器 ３１２ 計数器
フロントページの続き (72)発明者 クリシュナスワミ ナガラジ アメリカ合衆国ニュージャージー州サマー ビル，アリガー クロース １ (72)発明者 ベヌゴパル ゴピナサン アメリカ合衆国ニュージャージー州レオナ ルド，ナウティラス ドライブ 23
Claims (2)
- 【請求項１】 フィルタのフィルタ極周波数を検出する
方法であって、 前記フィルタをパルスで励起して、前記フィルタをリン
ギングさせて、発振波形を発生させる工程、 前記フィルタの前記リンギングによって発生された前記
発振波形中の所定数の発振を計数する工程、および前記
所定の発振数の経過時間を既知の基準時間と比較する工
程、を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 フィルタのフィルタ極周波数を検出する
ための装置であって、 前記フィルタをパルスで励起して、前記フィルタをリン
ギングさせて、発振波形を発生させるパルス発生器、 前記フィルタへつながれて、前記フィルタの前記リンギ
ングによって発生された前記発振波形中の所定数の発振
を計数するための計数器、および前記計数器へつながれ
て、前記所定の発振数の経過時間を既知の基準時間と比
較するための比較器、を含むことを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US2602596P | 1996-09-13 | 1996-09-13 | |
| US026025 | 1998-02-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10173404A true JPH10173404A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3808602B2 JP3808602B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=21829439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25109397A Expired - Fee Related JP3808602B2 (ja) | 1996-09-13 | 1997-09-16 | 高ｑフィルタの同調方法および装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5945899A (ja) |
| EP (1) | EP0829960B1 (ja) |
| JP (1) | JP3808602B2 (ja) |
| KR (1) | KR100436193B1 (ja) |
| DE (1) | DE69718975T2 (ja) |
| FI (1) | FI973666A (ja) |
| TW (1) | TW418561B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013027082A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Equos Research Co Ltd | 電力伝送システム |
| JP2013027081A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Equos Research Co Ltd | 電力伝送システム |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4021982B2 (ja) * | 1998-03-03 | 2007-12-12 | 信越化学工業株式会社 | ハイブリッド型ウイグラ |
| US6307427B1 (en) | 1998-08-06 | 2001-10-23 | Fujitsu Limited | Filter characteristic regulating apparatus and regulating method therefor |
| US6956372B2 (en) * | 2002-09-11 | 2005-10-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | System and method for NMR logging with helical polarization |
| DE10344167B3 (de) * | 2003-09-22 | 2004-12-02 | Matsushita Electronic Components (Europe) Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Filters |
| DE102006035102B4 (de) * | 2006-07-28 | 2016-04-07 | Sivantos Gmbh | Hörhilfe mit einem Sende-Empfangssystem |
| US8358795B2 (en) | 2006-07-28 | 2013-01-22 | Siemens Audiologische Technik Gmbh | Receiver system and method for transmitting information for an otological device |
| US8148839B2 (en) * | 2008-07-02 | 2012-04-03 | Rosefsky Jonathan B | Ribbon drive power generation and method of use |
| US9045884B1 (en) * | 2011-12-19 | 2015-06-02 | Rowland S. Harden | System and method for capturing ferrous items from food waste systems |
| KR101360852B1 (ko) * | 2012-08-24 | 2014-02-11 | 한국원자력연구원 | 주기가변 영구자석 언듈레이터 |
| US10485089B2 (en) * | 2017-09-07 | 2019-11-19 | National Synchrotron Radiation Research Center | Helical permanent magnet structure and undulator using the same |
| CN110170376A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-27 | 纪礽辉 | 一种聚磁介质及其应用 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4764743A (en) * | 1987-10-26 | 1988-08-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Permanent magnet structures for the production of transverse helical fields |
| US4906877A (en) * | 1988-08-30 | 1990-03-06 | Ciaio Frank A | MHD generator and fluid pump |
| US4994778A (en) * | 1989-11-14 | 1991-02-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Adjustable twister |
| US5331299A (en) * | 1990-02-23 | 1994-07-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Adaptive tracking notch filter system |
| JP2811928B2 (ja) * | 1990-07-17 | 1998-10-15 | 日本電気株式会社 | 自動調整フィルタ |
| US5099217A (en) * | 1991-09-16 | 1992-03-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Constant gap cladded twister |
| US5416438A (en) * | 1992-03-18 | 1995-05-16 | Nec Corporation | Active filter circuit suited to integration on IC chip |
| US5281931A (en) * | 1992-10-08 | 1994-01-25 | International Business Machines Corporation | On-chip self-tuning filter system |
-
1997
- 1997-08-25 US US08/920,237 patent/US5945899A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-12 FI FI973666A patent/FI973666A/fi not_active Application Discontinuation
- 1997-09-12 KR KR1019970047090A patent/KR100436193B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-09-15 DE DE69718975T patent/DE69718975T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-15 EP EP97307120A patent/EP0829960B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-16 JP JP25109397A patent/JP3808602B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-05 TW TW087108905A patent/TW418561B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013027082A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Equos Research Co Ltd | 電力伝送システム |
| JP2013027081A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Equos Research Co Ltd | 電力伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69718975T2 (de) | 2003-11-06 |
| FI973666A0 (fi) | 1997-09-12 |
| EP0829960A2 (en) | 1998-03-18 |
| KR100436193B1 (ko) | 2004-07-16 |
| TW418561B (en) | 2001-01-11 |
| EP0829960B1 (en) | 2003-02-12 |
| JP3808602B2 (ja) | 2006-08-16 |
| US5945899A (en) | 1999-08-31 |
| FI973666A (fi) | 1998-03-14 |
| EP0829960A3 (en) | 1999-10-06 |
| DE69718975D1 (de) | 2003-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10173404A (ja) | 高ｑフィルタの同調方法および装置 | |
| US6621860B1 (en) | Apparatus for and method of measuring a jitter | |
| US5945889A (en) | Method and apparatus for tuning high Q bandpass filters using pulse excitation | |
| Clark et al. | Measurement techniques for capacitively-transduced VHF-to-UHF micromechanical resonators | |
| US8044744B2 (en) | Time modulation with cosine function | |
| US6448754B1 (en) | BIST method for testing cut-off frequency of low-pass filters | |
| US6791400B2 (en) | Frequency-tuning loop used in the transconductor-capacitor filter | |
| US7151416B2 (en) | Apparatus and method to generate a 50% duty cycle clock in a single-ended crystal oscillator | |
| US6208153B1 (en) | System for fast piezoelectric-resonator parameter measurements | |
| US9709533B2 (en) | Method and circuit for determining resonant frequencies of a resonant device | |
| US7046053B2 (en) | Total harmonic distortion standard | |
| JPH0629818A (ja) | 近接スイッチ | |
| JPH044633A (ja) | クロック抽出回路 | |
| EP3076144B1 (en) | Device for measuring the resonance frequency of string tensometric sensors with two-wire connection and automatic set-up | |
| JP2004328614A (ja) | 不平衡信号補正方法 | |
| RU2082988C1 (ru) | Способ оптимального обнаружения импульсных сигналов с немодулированной несущей частотой | |
| JP2519171B2 (ja) | スイッチドキャパシタ形デジタルフィルタ | |
| JP6862901B2 (ja) | 周波数比測定装置および物理量センサー | |
| JP3051480U (ja) | トーン検出ユニット | |
| SU907467A2 (ru) | Измеритель искажений вершины импульсов | |
| SU796767A1 (ru) | Устройство дл измерени резонанс-НОй и АНТиРЕзОНАНСНОй чАСТОТ пьЕзО-КЕРАМичЕСКиХ РЕзОНАТОРОВ | |
| Ibrahim et al. | Development of Automated Test Measurement System for Determining Low Pass Filter Cut-off Frequency | |
| JPS60155982A (ja) | 部分放電測定器 | |
| US1716438A (en) | Testing system | |
| SU384191A1 (ru) | Способ выполнения мажоритарных и пороговых логических операций |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040916 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040916 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060414 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060418 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060518 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090526 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100526 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110526 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110526 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120526 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130526 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130526 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |