KR0174491B1

KR0174491B1 - 중심 주파수의 자동 조정이 가능한 필터

Info

Publication number: KR0174491B1
Application number: KR1019950038888A
Authority: KR
Inventors: 하재은
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1999-04-01
Also published as: KR970024545A

Abstract

전류원의 전류 값에 의해 중심주파수 특성이 가변되고, 입력단으로 들어오는 입력신호를 필터링하여 필터링된 신호를 출력하는 필터부와, 상기 필터부에서 출력되는 신호와 소정의 기준 주파수를 제공받아 중심주를 상호 비교한 후 필터부의 출력신호와 기준 주파수의 중심주파수의 차에 해당하는 신호를 출력하는 주파수 비교부, 및 상기 주파수 비교부에서 출력되는 신호에 응답하여 상기 필터부의 중심주파수의 특성을 기준 주파수와 일치시키기 위해 상기 필터부에 인가되는 전류원의 전류 값을 조정하는 주파수 조정회로부를 구비하여, 입력신호에 따라 주파수 조정부를 이용하여 여러 개의 전류원 중에서 하나를 선택함으로써, 이 전류원이 필터의 이득 값을 조정하여 공정에 따른 커패시터 값의 변화와는 상관없이 자동으로 정확한 중심주파수를 세팅할 수 있어 제품의 신뢰성과 고품질의 필터링 특성을 확보할 수 있는 중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터에 관한 것이다.

Description

중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터

본 발명은 필터링 장치에 관한 것으로서, 특히 공정에 따른 커패시터 값(Capacitance)의 변화에 상관없이 필터의 정확한 중심주파수를 얻을 수 있는 중심주파수 조정이 가능한 필터에 관한 것이다.

일반적으로 집적회로에서는 이득(gm)을 이용하여 필터의 주파수 특성을 설계하고 있다. 그러나 집적회로는 공정 변화에 따라 필터를 구성하는 커패시터 값이 변화하고, 이 커패시터 값의 변화로 인해 필터의 중심주파수를 변화시켜 정확한 중심주파수를 얻을 수가 없었다.

여기서, 이득(gm)은 출력전류(I)를 입력전압(V)으로 제산(gm = I / V)한 값으로 결정되므로, 전류에 따라 그 이득이 변화한다.

이렇게 필터 부품의 공정 변화에 따라 필터링 중심주파수가 달라질 수 있기 때문에 필터링 장치의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 입력신호에 따라 여러 개의 전류원 중 특정 하나의 전류원을 선택하여 필터의 특성을 임의로 변화시킬 수 있어 설계에 따른 필터 특성 변화에 대한 보상과 필요로 하는 필터의 특성으로 정확하게 조정할 수 있는 중심주파수의 조정이 가능한 필터를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 전류원의 전류 값에 의해 중심주파수 특성이 가변되고, 입력단으로 들어오는 입력신호를 필터링하여 필터링된 신호를 출력하는 필터부; 상기 필터부에서 출력되는 신호와 소정의 기준 주파수를 제공받아 중심주파수를 상호 비교한 후 필터부의 출력신호와 기준 주파수의 중심주파수의 차에 해당하는 신호를 출력하는 주파수 비교부; 및 상기 주파수 비교부에서 출력되는 신호에 응답하여 상기 필터부의 중심주파수의 특성을 기준 주파수와 일치시키기 위해 상기 필터부에 인가되는 전류원의 전류 값을 조정하는 주파수 조정회로부를 구비한다.

따라서, 본 발명에서는 공정에 따른 커패시터 값의 변화에 상관없이 필터의 정확한 중심주파수를 얻을 수 있다.

제1도는 본 발명에 따른 중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터의 구성을 나타낸 블록도이고,

제2도는 제1도의 중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 필터 회로부 12 : 필터부

14 : 복수의 전류원 20 : 주파수 비교부

30 : 주파수 조정부 40 : 신호 선택부

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

제1도는 본 발명에 따른 중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터의 구성을 나타낸 도면이며, 필터 회로부(10), 주파수 비교부(20), 주파수 조정부(30) 및 신호선택부(40)를 포함한다.

상기 필터 회로부(10)의 출력은 신호 선택부(40)의 스위칭 작용에 의해 출력단자(OUT) 또는 주파수 비교부(20)로 선택적으로 연결된 후 출력된다.

상기 필터 회로부(10)는, 필터링하고자 하는 대역폭과 그 중심주파수의 특성에 따라 입력신호를 필터링하는 필터부(12)와, 상기 필터부(12)로 인가되어 필터부의 이득(gm)을 가변시키고 그에 따라 필터부(12)에서 필터링하는 중심주파수를 변화시키는 서로 다른 전류값을 가진 복수의 전류원(14∼17)을 구비하고, 상기 복수의 전류원(14∼17)은 상기 주파수 조정회로부(30)에서 인가되는 조정신호에 응답하여 동작한다.

상기 주파수 조정회로부(30)는, 주파수 비교부(20)의 검출신호를 입력받아 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털(A/D) 변환기(32)와, 상기 A/D 변환기(32)로부터 출력되는 디지털 데이터를 입력받아 상기 필터부(12)의 중심주파수가 상기 기준주파수로 편이되도록 상기 필터부(12)의 전류원의 전류값을 조정하는 제어신호를 출력하는 제어부(34)를 구비한다.

이렇게 구성된 필터는 입력단(IN)으로 입력신호가 들어오면, 원하는 주파수로 세팅(Setting)되었는지 점검하기 위하여 파워 온(Power On)시 신호 선택부(40)의 제2스위치 단자(B)의 위치로 고정한다.

상기 입력 신호는 필터 회로부(10)를 통해 필터링하고, 상기 필터링된 신호는 신호 선택부(40)를 통해 주파수 비교부(20)로 입력된다.

상기 주파수 비교부(20)는 필터링할 소정의 기준 주파수를 발생하고, 상기 필터부(12)로부터 출력된 신호와 발생된 기준 주파수를 상호 비교하여 기준 주파수로부터 편이된 양에 비례하는 레벨의 신호를 주파수 조정부(30)의 A/D 변환부(32)로 출력하고, 상기 A/D 변환부(32)는 입력된 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(34)로 출력한다.

즉, 상기 주파수 비교부(20)는 필터링하고자 하는 소정의 기준 중심주파수를 발생하고, 발생한 기준 중심주파수와 상기 필터부(12)에서 출력된 신호의 중심주파수를 상호 비교한 후 '하이' 또는 '로우' 레벨에 해당하는 신호를 출력하도록 구성되어 있다.

상기 제어부(34)는 A/D 변환부(32)의 출력신호에 따라 필터 회로부(10)의 여러 개의 전류원(14∼17) 중 하나를 선택하고, 선택된 전류원(14)은 필터부(12)로 소정 량의 전류를 공급하여 필터부(12)에서 필터링하는 중심주파수의 이득(gm)을 조정한다.

상기 전류원(14∼17)은 필터부(12)의 이득을 결정하는 전류 공급단에 연결되고 공급되는 전류 량에 따라 필터부(12)의 이득을 감소하거나 증가시킬 수 있게 구성되어 있으며, 보상할 수 있는 이득 값 즉, 공급하는 전류원(14∼17)의 전류 량도 부품의 공정 변화에 따른 커패시터 값의 변화에 상응하도록 여러 값으로 결정한다. 예를 들어 각 전류원(14∼17)은 그 이득 값을 1% 또는 5% 또는 다양한 비율의 혼용으로 세팅한다.

예를 들어 설명하면, 만약 필터 회로부(10)의 출력 신호가 주파수 비교부(20)의 기준 주파수보다 클 경우 제어부(34)는 여러 개의 전류원(14∼17) 중 필터부(12)의 이득 값을 감소시키는 특정 전류원(14∼17)을 선택하게 되고, 이와 반대의 경우에는 필터부(12)의 이득 값을 증가시키는 전류원(14∼17)을 선택하여 필터부(12)의 중심주파수를 정확하게 조정한다.

상기 전류원(14∼17)은 제1전류원(CS1), 제2전류원(CS2), ..., 제n-1전류원(CSn-1), 제n전류원(CSn)으로 이루어져, 필터 부품의 공정 변화율에 따라 필터링 특성을 보상하기 위하여 그 중 적당한 전류원(14∼17)을 선택하여 필터부(12)의 이득을 결정하고 중심주파수를 조정한다.

제2도는 제1도에 따른 한 실시예의 주파수 특성도로서, 원래의 중심주파수(fo)와, 5% 감소시 중심주파수(f′)와, 5%증가시 중심주파수(fo″)를 나타낸다.

이렇게 필터부(12)에서 출력되는 신호가 원하는 중심주파수(fo)보다 높거나 낮을(fo″ 또는 fo′) 때 원래의 중심주파수(fo)를 맞추기 위하여 필터부(12)의 이득을 조정하는 특정 전류원(14∼17)을 선택하는 제1도의 동작을 반복함으로서, 필터부(12)의 출력 신호가 주파수 비교부(20)의 기준 주파수와 동일한 주파수이고, 필터 회로부(10)의 특정 전류원(14∼17)이 정해지면, 제어부(34)의 소정의 제어신호에 의해 신호선택부(40)의 제1스위치단자(A)로 스위칭한다.

상기 신호 선택부(40)가 제1스위치단자(A)로 고정되면, 필터부(10)에서 필터링된 출력 신호가 출력단을 통해 출력함으로써, 자동으로 정확한 중심주파수를 세팅하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는, 입력신호에 따라 주파수 조정부를 이용하여 여러 개의 전류원 중에서 하나를 선택함으로써, 이 전류원이 필터의 이득 값을 조정하여 공정에 따른 커패시터 값의 변화와는 상관없이 자동으로 정확한 중심주파수를 세팅할 수 있어 제품의 신뢰성과 고품질의 필터링 특성을 확보할 수 있다.

Claims

전류원의 전류 값에 의해 중심주파수 특성이 가변되고, 입력단으로 들어오는 입력신호를 필터링하여 필터링된 신호를 출력하는 필터부; 상기 필터부에서 출력되는 신호와 소정의 기준 주파수를 제공받아 중심주파수를 상호 비교한 후 필터부의 출력신호와 기준 주파수의 중심주파수의 차에 해당하는 신호를 출력하는 주파수 비교부; 및 상기 주파수 비교부에서 출력되는 신호에 응답하여 상기 필터부의 중심주파수의 특성을 기준 주파수와 일치시키기 위해 상기 필터부에 인가되는 전류원의 전류 값을 조정하는 주파수 조정회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 중심주파수의 자동 조절이 가능한 필터.
제1항에 있어서, 상기 필터부는, 전류 값이 서로 다른 복수의 전류원을 구비하고, 상기 복수의 전류원은 상기 주파수 조정회로부에서 인가되는 제어신호에 응답하여 동작되는 것을 특징으로 하는 중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터.
제1항에 있어서, 상기 필터부는, 전원 투입 초기에는 상기 필터부의 출력을 주파수 비교부에 공급하고, 중심 주파수의 조정이 완료된 다음에는 상기 필터부의 출력을 출력 단자에 공급하기 위한 신호 선택부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터.
제1항에 있어서, 상기 주파수 조정회로부는, 주파수 비교부의 비교 결과에 따른 검출신호를 입력받아 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 변환기, 및 상기 아날로그 디지털 변환기의 디지털 데이터를 입력받아 상기 필터부의 중심주파수가 주파수 비교부의 기준 주파수로 편이되도록 상기 필터부의 특정 전류원의 전류 값을 선택, 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 중심주파수의 자동 조정이 가능한 필터.