JPS63167510A - フイルタ調整装置 - Google Patents

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】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 ８０発明の概要 Ｃ１従来の技術 り０発明が解決しようとする問題点 Ｅ］問題点を解決するための手段 Ｆ１作用 Ｇ、実施例 Ｇ−１，一実施例の構成（第１図） Ｇ−２，動作説明（第２図、第３図） Ｇ−３，バイクオツド・フィルタの説明（第４図、第５
図） Ｇ−４，アナログＩＣの具体例（第６図）Ｈ１発明の効
果 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、フィルタ調整装置に関し、特に、集積回路（
ＩＣ）内に設けられたフィルタのカットオフ周波数やピ
ーク周波数、ディップ周波数等を調整するフィルタ調整
装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、カットオフ周波数やディップ周波数等が調整
可能なフィルタ回路を所定の最適特性に調整するフィル
タ調整装置において、フィルタ出力のレベル検波出力を
レベル弁別するためのＭｅレベルとして、該フィルタ出
力の平均直流レベルを再生したもの用いることにより、
フィルタ出力のレベル弁別を高精度に行い、フィルタ調
整精度を高めるとともに、フィルタ調整の自動化を容易
に実現するものである。

Ｃ０従来の技術 一般に、電子回路のチェック工程等において、フィルタ
回路のピーク周波数やディップ周波数あるいはカットオ
フ周波数等を所定の目標値に調整することが必要とされ
る。特に、アナログ集積回路（ＩＣ）内に形成された回
路においては、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の定
格値の相対比は精度を比較的高くとれるが、絶対値はｒ
ｃ毎にばらつくため、精度を要求されるフィルタ回路で
は上記調整が不可欠なものとされている。

従来のフィルタ調整においては、フィルタへの入力信号
の周波数を連続的に変化（所謂スウィープ）させながら
フィルタ出力を検出して、フィルター特性曲線のピーク
やディップの周波数、あるいは所謂カットオフ周波数等
を所定のものに調整することが一般的である。この場合
、得られた特性曲線を人間が観測してカプトオフ周波数
あるいはピークやディップの周波数を読み取り、この周
波数が所定の周波数となるように手作業でフィルタ特性
を調整することが多く行われている。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 ところで、このようなフィルタ調整を自動化しようとす
る際に、周波数特性曲線から上記ピークやディップある
いはカットオフ・ポイント等を機械的に判別させて読み
取らせることは比較的困難であり、調整精度が低下する
虞れがある。また、入力信号の周波数をスウィープさせ
るための構成が複雑化し、フィルタ特性を徐々に変えな
め（ら上記周波数スウィーブを繰り返すことは煩雑であ
り調整に時間がかかる。さらに、フィルタ調整の自動化
のためには、フィルタ出力のレベル弁別等が必要となる
が、入力信号のレベル変動等により弁別レベルが実質的
に変動し、フィルタ調整の精度が低下するという問題点
もある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、簡単な構成で調整精度が高くとれ、調整時間も短くて
済むようなフィルタ調整装置の提供を目的とする。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明に係るフィルタ調整装置は、上述の問題点を解決
するために、所定の入力信号が供給されフィルタ調整デ
ータに応じてフィルタ特性が変化するフィルタ回路と、
上記フィルタ回路からの出力をレベル検波するレベル検
波手段と、上記フィルタ回路からの出力の直流レベルを
再生して基準レベルとする基準レベル再生手段と、上記
レベル検波手段からの出力を上記基準レベルと比較し弁
別する比較手段とを有し、この比較手段からの出力に基
づき最適のフィルタ調整データを求めることを特徴とし
ている。

Ｆ゛１１ 作用信号の直流レベルが変動しても、この変動に追従し
て基準レベルが変化するから、フィルタ出力のレベル弁
別が高精度に行え、フィルタ特性を変化させたときのフ
ィルタ出力レベルが上記基準レベルを横切る時点のフィ
ルタ調整データに基づいて、最適の調整データを決定で
きる。

Ｇ、実施例 Ｇ−１，一実施例（第１図及び第２図）第１図は本発明
の一実施例となるフィルタ調整装置を示すブロック回路
図であり、例えばテレビジョン受像機に用いられる音声
多重復調用ｒｃ等のアナログ集積回路１内部に、調整対
象となるフィルタ２が設けられている例を示している。

この第１図において、調整対象となるフィルタ２には、
アナログ集積回路（ＩＣ）１の外部接続端子（所謂ＩＣ
のビン）３を介して、信号源４からの一定周波数ｆ０の
正弦波信号が供給されている。

ここでフィルタ２は、フィルタ調整データに応じて回路
定数等が変化し、フィルタ特性が変化するように構成さ
れている。このフィルタ２の周波数特性の一例として、
本実施例においては、第２図に示すような所謂トラップ
特性を想定しており、このトラップ特性のディップ周波
数の調整目標値に上記一定周波数ｆ０を設定している。

すなわち本実施例においては、ディップ周波数が最終的
に上記一定周波数「。となるようにトラップ・フィルタ
２を調整するわけである。

このフィルタ２からの出力は、レベル検波手段である例
えばＡＭ検波器５に送られて信号レベル（振幅）の検出
がなされ、このＡＭ検波出力は、レベル弁別のための比
較器６の一方の入力端子、例えば非反転入力端子に送ら
れる。この比較器６の他方の入力端子（反転入力端子）
には、所定の基準レベルＶ　ｒａｔが供給されている。

比較器６は１、：ノ２ｓ卓しベルＶ　ｒｅｆに対して上
記ＡＭ検波出力が高いか低いかをレベル弁別する。ここ
で本発明実施例においては、上記基準レー、ルＶ　ｒａ
ｔを、アナログＩＣＩ内に予め設けられているＦＭ検波
器７のＬＰＦＣローパス・フィルタ）部から得るように
している。すなわら、このＦＭ検波器７にはフィルタ２
からの出力が供給されており、通常ＦＭ検波器の入力段
リミッタ・アンプに設けられているＬＰＦ、すなわち入
力抵抗７Ｒと外付はコンデンサ７Ｃとから成るＲＣ回路
によりその直流分を再生して、この再生された直流レベ
ルを上記基準レベルＶ　ｒｍｆとして上記比較器６の反
転入力端子に送っている。

このように、アナログＩＣ内に予め設けられているロー
パスフィルタを利用し、入カイ３号の直流成分を再生し
て基準レベルとしているため、回路構成が筒略化でき、
入力信号の直流ドリフト等が生じても比較器６における
レベル弁別動作に対する悪影響を防止できる。

比較器６からの比較出力（あるいはレベル弁別出力）は
、ＩＣＩ内の内部バス１０に送られる。

ＩＣ内部バス１０に接続されたバス・デコーダ１１は、
外部接続端子１２を介して外部バス２ｏとも接続されて
おり、この外部バス２０上のデータと内部バスｌＯ上の
データとを相互に変換するインターフェース回路として
用いられている。外部バス２０からバス・デコーダ１１
を介し内部バス１０に転送されたデータは、ラッチ回Ｆ
ｉ１３に一旦記憶され、このデータがＤＡ変換器１４で
アナログ信号に変換され、回路定数制御信号あるいはフ
ィルタ特性調整信号としてフィルタ２に送られている。

上記外部バス２０には、所謂マイクロ・プロセッサ等の
ＣＰＵ２１、プログラムやデータ等が予め書き込まれた
ＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ）　２２、データ等
が一時的に書き込まれるＲＡＭ　（ランダム・アクセス
・メモリ）２３、及び後述するフィルタ調整用データ等
を電源のオン・オフにかかわらず記憶しておくための不
揮発性メモリ２４が接続されている。これらのＣＰＵ２
１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３及び不揮発性メモリ２４等
から成るコンピュータ・システムにより、フィルタ調整
データを変化させたときの上記比較手段からの出力に応
じて該フィルタ調整データを記憶し、この記憶されたフ
ィルタ調整データに基づき最適のフィルタ調整データを
決定する一連のコントロール動作が実行される。

Ｇ−２，動作説明（第２図及び第３図）次に、このよう
な最適フィルタ調整データを求める動作について以下説
明する。

先ず、フィルタ２には上記信号源４からの一定周波数の
信号が供給されている。このときＣＰＯ２１等のコンビ
エータ・システムより成るコントロール手段が、バス・
デコーダ１１及びＩＣ内部バス１０を介し、ラッチ回路
１３及びＡＤ変換器Ｉ４を介して、フィルタ２の回路定
数１！Ｉ７御端子にフィルタ１ｉｉ整データを送る。こ
の調整データは、第２図に概略的に示すように、フィル
タ２の特性曲線を周波数軸上で一方向に（例えば図中の
矢印方向に）移動させてゆくような一連のデータであリ
、このようにフィルタ特性を略々連続的に変化させるこ
とは、従来における入力信号の周波数を変化（スウィー
プ）させることに対応するものである。

これに対して、入力信号周波数は一定値ｆ０に固定され
ているから、フィルタ２からの出力信号を上記ＡＭ検波
器５にてレベル検波して得られた出力は、例えば第３図
の検波出力のようになる。

すなわち、この検波出力は、第３図の横軸に示す上記フ
ィルタ調整データの変化に応じてレベルが変化し、略々
第２図のフィルタ特性曲線を、周波数ｆ０を中心として
左右反転したような曲線が得られる。この検波出力が上
記比較Ｈ６の非反転入力端子に送られ、上記基準レベル
Ｖ　ｒｅｆと比較されることによって、第３図に示すよ
うな比較出力（弁別出力）が得られる。この比較出力の
反転スイッチング位置、すなわち上記検波出力が基準レ
ベルＶ　ｒｅｒを横切る時点における上記フィルタ調整
データを順次り、　、Ｄ、とするとき、トラップ特性の
ディップ周波数が上記周波数ｆ０に一致するときの最適
調整データは、上記各データＤ４、Ｄ、の平均値（Ｄ、
＋Ｄｂ　）／２により求められる。この最適調整データ
は、上記第１図の不揮発性メモリ２４に書き込まれ、電
源がオフしても該調整データが保存される。通常使用時
には、電源オン直後等の初１１Ａ設定動作の一つとして
、、不揮発性メモリ２４からの上記最適調整データをラ
ンチ回路１３に送り、フィルタ２を最適の調整状態に設
定するわけである。

以上のように、入力信号周波数を一定値「。に固定して
おき、フィルタ２の周波数特性の方を、特性曲線が周波
数軸方向に平行移動するように略々連続的に変化させて
いるため、従来のような周波数スウィーブのための構成
が不要となるとともに、フィルタ特性を調整しながら何
度もスウィープする必要が無くなって、調整に要する時
間が短縮される。また、特性曲線を観測するための構成
が不要で、フィルタ出力レベルが基準レベルを横切る点
を比較器６で検出するだけの簡単な構成で最適のフィル
タ調整データを精度良く求めることができ、しかもパス
ラインを用いた自動調整への適用が容易に実現できる。

Ｇ−３，バイクオツド・フィルタの説明（第４図及び第
５図） ところで、ＩＣ内部に組み込まれるフィルタ２の構成と
しては、例えば第４図に示すような所謂バイクオツド・
フィルタ回路構成が一般に多く採用されている。このバ
イクオツド・フィルタは、演算増幅器（オペアンプ）３
１と積分容量（コンデンサ）３２とより成る第１の積分
器と、オペアンプ３３とコンデンサ３４とより成る第２
の積分器とを直列接続して構成されるアクティグ・フィ
ルタであり、オペアンプ３１の出力がオペアンプ３３の
非反転入力端子に供給され、オペアンプ３３の出力がオ
ペアンプ３１の反転入力端子に帰還され、またオペアン
プ３３の出力が帰還率βの帰還回路３５を介して該オペ
アンプ３３の反転入力端子に帰還されている。ここで、
オペアンプ３１の非反転入力端子及び各コンデンサ３２
．３４に対して、入力信号を供給するか、接地するかを
適宜に選択することにより、ＢＰＦＳＬＰＦ、ＨＰＦ、
トラップあるいは移相器等の特性を実現できる。この第
４図の例においては、オペアンプ３１の非反転入力端子
及びコンデンサ３４に入力端子３６を介して入力信号を
供給し、コンデンサ３２を接地するとともに、オペアン
プ３３の出力端子３７より出力信号を取り出すことによ
り、トラップ・フィルタを実現している。この他、例え
ば、オペアンプ３１の非反転入力端子にのみ入力信号を
供給し、コンデンサ３２及びコンデンサ３４を共に接地
することにより、ＬＰＦ　（ローパス・フィルタ）を構
成できる。

次に、上記バイクオツド・フィルタに用いられる一つの
積分器の具体例を第５図に示す。この第５図において、
上記演算増幅器（オペアンプ）の非反転入力端子４１及
び反転入力端子４２は、差動アンプを構成するトランジ
スタ４３．４４の各ベースに接続されており、これらの
トランジスタ４３．４４の各エミッタ間に接続された抵
抗Ｒ６に、上記各端子４１．４２間の入力電圧に応じた
電流が流れる。この電流と、トランジスタ４３．４４の
各エミフタにそれぞれ接続された定電流源の各電流１．
、Ｉ、との和及び差の電流が、トランジスタ４３．４４
の各コレクタにそれぞれ接続されたダイオード４５．４
６を流れ、これらの各電流に応じて表れる各ダイオード
４５．４６の端子電圧が、エミッタ共通差動トランジス
タ対を構成する各トランジスタ４７．４８の各ベースに
それぞれ供給される。これらのトランジスタ４７．４８
の共通エミッタは、ｚｌｇの定／Ｐ流源４９を介して接
地されており、この差動トランジスタ対のコレクタ側を
流れる信号電流は、Ｉ２／１１倍に増幅されることにな
る。トランジスタ４８のコレクタ出力は、カレントミラ
ー回路５０を介して取り出され、上記積分容量となるコ
ンデンサ５２を充電する。このコンデンサ５２の一端の
電圧はトランジスタ５４で受けられて出力端子５５から
取り出される。コンデンサ５２の他端５３に対しては、
上述したように入力供給あるいは接地がなされる。

この第５図の積分回路構成において、上記定電流源４９
及びカレントミラー回路５０の出力側の電流源５１の電
流値Ｉｚを変化させることにより、第４図のバイクオツ
ド・フィルタの周波数特性、具体的にはトラップ・フィ
ルタのディップ周波数が、前述した第２図のように変化
する。すなわち、前記第１図のＣＰＵ２１等から成るコ
ントロール手段からのフィルタ調整データが、ラッチ回
路１３、ＤＡ変換器１４等を介してフィルタ２に供給さ
れることにより、具体的には内部回路の定電流源の上記
電流値Ｉ２が制御され、周波数特性曲線が周波数軸方向
に平行移動するような特性変化が生ずるわけである。

Ｇ−４，アナログＩＣの具体例（第６図）次に、このよ
うなフィルタの自動調整が通用されるアナログＩＣの具
体例として、音声多重復調用ＩＣの要部の概略構成を、
第６図を参照しながら簡単に説明する。

この第６図において、入力端子６１は音声多重復調用Ｉ
Ｃの信号入力端子として用いられるものであり、例えば
テレビジョン音声多重放送を受信して得られた音声多重
信号が供給されている。この入力端子６１より入力され
た音声多重信号は、ＶＣＡ　（電圧制御型増幅器）によ
り増幅された後、主信号系、副信号系及び制御信号系に
送られる。

副信号系は、ＢＰＦ６３、トラップ・フィルタ６４、Ｂ
ＰＦ６５等から成り全体として帯域通過特性を示すＢＰ
Ｆ回路と、ＦＭ検波器６６とを有し、さらにＦＭ検波器
６６からの出力をＬＰＦ回路及びディエンファシス回路
（図示せず）を介して副音声として取り出すような構成
を有している。制御信号系は、上記ＢＰＦ６３とトラッ
プ・フィルタ６４との間に挿入接続されたアンプ６７か
らの出力が供給されるＢＰＦＳ８と、ＢＰ（バンドパス
）及びトラップ特性を示すフィルタ６９と、このフィル
タ６９からの出力がアンプ７０を介して供給されるＡＭ
横波器７１と、このＡＭ検波器７１かの出力が供給され
るＦＭ検′ｌｊ！器７２とにより構成されている。さら
に、音声多重モードをより確実に検出するために、副信
号系のＦＭ検波器６６のリミッタ・アンプ出力段近傍か
らの出力をへＭ検波器７３に送ってレベル検波し、比較
回路７４により音声多重サブキャリアの有無を判別する
ようにしている。この比較回路７４からの判別出力は、
制御信号系のＦＭ検波器７２の動作抑止端子（デフィー
ト端子）に送られ、音声多重サブキャリアが検出されな
いときにはＦＭ検波器７２を不動作状態に制御している
。

この第６図の回路において、本発明実施例に応じた特徴
的な構成として、ＤＡ変換器７５及び７６が設けられて
おり、ＤＡ変換器７５は、副信号系の各フィルタ６３．
６４．６５及びＦＭ検波器６６に対して、上述した定電
流源の電流値を制御することにより周波数特性を制御す
るために用いられ、ＤＡ変換器７６は、制御信号系の各
フィルタ６８．６９の周波数特性を制御ｎするために用
いられる。また、副信号系のＢＰＦ６５とＦＭ検波器６
６との間に切換スイッチ７７が、トラップ・フィルタ６
４と上記ＡＭ検波器７３との間にアンプ付きの切換スイ
ッチ７８が、さらに制御信号系のＢＰＦ６ＢとＢＰ・ト
ラップ・フィルタ６９との間に切換スイッチ７９が、そ
れぞれ挿入接続されており、通常の音声多重信号復調時
と、フィルタ調整時とで、被選択端子ａ、ｂが切換選択
されるようになっている。すなわち、音声多重信号復調
モード時には、各切換スイッチ７７．７８．７９は被選
択端子ａ側にそれぞれ切換接続され、ＢＰＦ６５からの
出力がＦＭＭ検波器６に、ＦＭＭ検波器６のリミッタ・
アンプ出力がＡＭ検波器７３に、ＢＰＦ６　Ｂからの出
力がＢＰ・トラップ・フィルタ６９に、それぞれ送られ
る。これに対して、前述したようなフィルタ調整モード
時には、トラップ・フィルタ６４からの出力がアンプ付
切換スイッチ７８のアンプで増幅されてＡＭ検波器７３
及び切換スイッチ７７に送られ、切換スイッチ７７から
の出力がＦＭＭ検波器６に送られるとともに、アンプ６
７からの出力が制御信号系のＢＰ・トラップ・フィルタ
６９に直接送られる。このフィルタ調整時には、副信号
系におけるＢＰＦ６５がバイパスされ、トラップ・フィ
ルタ６４からの出力がＡＭ検波器７３（第１図のＡＭ検
波器５に相当）でレベル検波されて比較器６に送られ、
Ｆ’Ｍ検波器６６（第１図のＦＭＭ検波器に相当）のＲ
Ｃ回絡からの直流レベルＶ　ｒ＊ｆと比較される。

また、制御信号系においては、ＢＰＦ６８がバイパスさ
れ、ＢＰ・トラップ・フィルタ６９の特性をより明瞭に
検出できる。

なお、本発明は、上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えば、ＢＰＦ　（バンドパスフィルタ）のピー
ク周波数検出も同様に行える。この他、本発明の要旨を
逸脱しない範囲において種にの変更が可能である。

Ｈ８発明の効果 本発明のフィルタ調整装置によれば、入力信号の直流レ
ベルが変動しても、この変動に追従して基準レベルが変
化するから、フィルタ出力のレベル弁別が高精度に行え
る。また、入力信号周波数を一定に保ち、フィルタ特性
を変化させながらフィルタ出力レベルが基準レベルを横
切る点のフィルタ調整データに基づき最適データを求め
ているため、簡単な構成にもかかわらず、調整時間を短
縮でき、調整精度も向上する。しかも、自動１ｉ１整化
への対応が容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例となるフィルタ調整装置を示
すブロック回路図、第２図はトラップ・フィルタの周波
数特性を示すグラフ、第３図はフィルタ調整動作を説明
するためのグラフ、第４図はバイクオツド・フィルタの
一例を示すブロック回路図、第５図はこの第４図のフィ
ルタに用いられる積分器の具体例を示す回路図、第６図
は本発明が適用されるアナログＩＣの具体例を示すブロ
ック回路図である。 １・・・アナログＩＣ ２・　・　・フィルタ ４・・・信号源 ５・・・ＡＭ検波器 ６・・・比較器 ７・・・Ｆ　Ｍ検波器 ＩＯ・・・内部バス １３・・・ラッチ回路 １４・・・ＤＡ変換器 ２０・・・外部バス ２１・・・ＣＰＵ ２４・・・不揮発性メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の入力信号が供給され、フィルタ調整データに応じ
   てフィルタ特性が変化するフィルタ回路と、 上記フィルタ回路からの出力をレベル検波するレベル検
   波手段と、 上記フィルタ回路からの出力の直流レベルを再生して基
   準レベルとする基準レベル再生手段と、このレベル検波
   手段からの出力を所定の基準レベルと比較し弁別する比
   較手段とを有し、 この比較手段からの出力に基づき最適のフィルタ調整デ
   ータを求めることを特徴とするフィルタ調整装置。