KR940000700B1 - 아날로그필터의 자동조정회로 - Google Patents

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Description

아날로그필터의 자동조정회로
제1도는 본 발명에 따른 아날로드필터의 자동조정회로에 대한 1실시예를 나타낸 구성회로도.
제2도는 제1도에 나타낸 아날로그필터의 중심주파수가 입력신호주파수에 일치한 경우의 주파수와 위상 특성간의 관계를 나타낸 특성도.
제3도는 본 발명의 응용례를 나타낸 구성 설명도.
제4도는 종래 아날로그필터의 자동조정회로를 나타낸 구성설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,2,31,32 : 아날로그필터 3,4 : 위상검파기
5 : 평활콘덴서
[산업상의 이용분야]
본 발명은 아날로그신호처리에 이용되는 아날로그필터의 자동조정회로에 관한 것으로, 특히 아날로그필터의 중심 주파수가 입력신호주파수(기준 주파수)에 일치하도록 고정밀도를 갖추면서 자동적으로 필터특성을 조정하기 위한 아날로그필터의 자동조정회로에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
종래, 예컨대 컬러텔레비젼 수상기에서 3.58MHz의 색부반송파신호계의 아날로그위상동기루프회로에 이용되는 아날로그필터의 자동조정회로가 제4도에 나타낸 바와 같이 구성되어 있다.
즉, 제4도는 반도체 집적회로내에 집적된 아날로그필터의 자동조정회로를 나타낸 것으로, 도면중 참조부호 41은 기준주파수(fs)를 갖는 입력신호(Si)가 입력되는 이득(gm)가변형 아날로그필터로서, 바이어스입력에 따라 이득(gm)이 제어되어 중심주파수(fo)가 변화하게 된다. 또, 참조부호 42는 입력신호(Si)를 기준으로 상기 아날로그필터(41)의 출력신호를 위상검파한 다음 위상차에 따른 성분신호를 출력하는 예컨대 승산기로 이루어진 위상검파기이고, 참조부호 43은 상기 위상검파기(42)의 출력신호를 평활화해서 직류화하기 위해 집적회로의 외부에 부착되어 접속된 평활콘덴서로서, 상기 직류화된 위상검파출력신호가 아날로그필터(41)의 미세조정 바이어스입력으로서 귀환공급되게 된다. 또, 참조부호 44는 아날로그필터(41)의 근사조정 바이어스입력을 인가하기 위해 집적회로의 외부에 부착되어 접속된 가변저항이다. 여기서 상기 아날로그필터(41)는 예컨대 로우패스필터로 작용하게 된다.
상기한 아날로그필터의 자동조정회로에 의하면, 아날로그필터(41)의 중심주파수(fo)가 입력신호주파수(fs; 기준주파수)에 일치하도록 필터특성을 조정하기 위해 집적회로 외부에 설치된 가변저항(44)을 조작해서 아날로그필터 (41)의 중심주파수(fo)가 기준주파수(fs)에 대해 일정범위내로 되도록 근사 조정을 수행한 다음 위상 검파 출력신호에 의해 자동적으로 미세조정을 수행할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 상기와 같이 필터특성을 조정할 경우 수동조정이 필요하게 되어 조정이 번거로워질 뿐만 아니라 조정후 필터특성에 오차가 발생되면 대응할 수 없게 되는 경우가 있고, 또 집적회로의 외부에 가변저항(44)이 부착되면 집적회로의 사용에 불편함이 따르게 된다.
또, 넓은 주파수대역에 걸쳐 아날로그필터(41)의 자동조정을 수행할 경우 필터의 선택도(Q)를 낮추면서 주파수대역을 넓게 하지 않으면 안되는 바, 이 경우 중심 주파수(fo)가 기준주파수(fs)보다 낮을때에는 충분한 귀환신호레벨이 얻어지지만, 중심주파수(fo)가 기준주파수(fs)보다 높을때에는 충분한 귀환신호레벨이 얻어지지 않게 되어 고정밀도로 필터특성을 미세조정할 수 없게 된다.
또, 선택도(Q)가 높은 아날로그필터(41)를 이용한 경우에는 자동적으로 미세조정을 수행하기 전에 필터의 중심주파수(fo)가 특히 기준주파수(fs)부근으로 되도록 조정해 줄 필요가 있기 때문에 결국 상기한 바와 같이 조정이 번거롭게 되거나 조정후 필터 특성에 오차가 발생된 경우의 대응에 문제가 있다.
상기한 바와 같이 종래 아날로그필터의 자동조정회로는 필터특성의 조정에 수동조정이 필요로 되어 조정이 번거로울 뿐만 아니라 조정후 필터 특성에 오차가 발생된 경우 대응할 수 없게 되는 경우가 있고, 또 집적회로의 외부에 부착된 부품으로서 가변저항을 필요로 하기 때문에 집적회로의 사용에 불편함이 따르게 된다.
또, 넓은 주파수대역에 걸쳐 아날로그필터의 자동조정을 수행할 경우 필터의 선택도 (Q)를 낮추면서 주파수대역을 넓게 하지 않으면 안되기 때문에 고정밀도로 필터특성을 미세 조정할 수 없게 되는 등의 문제가 있다.
[발명의 목적]
본 발명은 상기한 점을 감안해서 발명된 것으로, 아날로그필터의 중심주파수(fo)가 입력신호주파수(fs; 기준주파수)에 일치하도록 필터특성을 완전히 자동적으로 조정(소위, 무조정화)할 수 있고, 또 넓은 주파수대역에 걸쳐 아날로그필터의 자동조정을 수행할 수 있으며, 집적회로의 내장에 적합하여 집적회로의 사용에 편리함을 향상시킬 수 있도록 된 아날로그필터의 자동조정회로를 제공함에 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피조정 아날로그필터의 중심주파수와 기준주파수의 차에 따라 상기 피조정 아날로그필터의 특성을 조정하여 상기 중심주파수를 상기 기준주파수에 일치시키는 아날로그필터의 자동조정회로에 있어서, 바이어신호가 공급되는 제1제어단자와, 상기 기준주파수의 입력신호가 공급되는 제1 입력단자 및, 상기 바이어스신호에 의해 결정되는 중심주파수 및 소정의 제1 선택도에 따른 제1 필터출력을 출력하는 제1출력단자를 구비한 제1아날로그필터와; 상기 바이어스신호가 공급되는 제2제어단자와, 상기 입력신호가 공급되는 제2입력단자 및 상기 바이어스신호에의해 결정되는 중심주파수 및 소정의 제2선택도에 따른 제2필터출력을 출력하는 제2출력 단자를 구비한 제2아날로그필터; 상기 입력신호가 공급되는 제3입력단자와, 상기 제1출력단자와 접속된 제4입력단자 및, 상기 입력신호와 상기 제1필터출력의 위상차에 따른 제1검파출력을 출력하는 제3출력단자를 구비한 제1위상검파기 ; 상기 입력신호가 공급되는 제5입력단자와, 상기 제2출력단자와 접속된 제6입력단자 및, 상기 입력신호와 상기 제2필터출력의 위상차에 따른 제2검파출력을 출력하는 제4출력단자를 구비한 제2위상검파기 및 ; 상기 제1검파출력과 상기 제2검파출력을 합성하여 직류화한 신호를 상기 바이어스신호로서 상기 제1제어단자와 상기 제2제어단자 및 상기 피조정 아날로그필터의 제거단자에 공급하는 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
[작용]
상기와 같이 구성된 본 발명은, 아날로그필터의 중심주파수와 입력신호주파수의 차에 따라 자동적으로 필터특성이 조정되어 중심주파수가 입력신호주파수에 일치하도록 조동조정이 수행되는데, 이 경우 선택도가 낮은 쪽의 아날로그필터에 대응하는 위상검파기의 출력에 따라 근사조정이 수행되고, 선택도가 높은 쪽의 아날로그필터에 대응하는 위상검파기의 출력에 따라 미세조정이 수행됨으로써 2개의 아날로그필터의 선택도의 비율 및 2개의 위상검파기의 검파출력비에 의해 입력신호주파수에 대해 중심주파수가 일치하는 정밀도가 결정되게 된다.
[실시예]
이하, 예시도면을 참조해서 본 발명에 따른 1실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 예컨대 컬러텔레비젼수상기에서 3.58MHz의 색부반송파신호계의 아날로그 그 위상동기루프회로에 이용되는 아날로그필터의 자동조정회로를 나타낸 것으로, 즉 이 아날로그필터의 자동조정회로는 반도체 집적회로에 내장되는 것으로, 기준주파수(fs)를 갖는 입력신호(Si)가 각각 입력되어 서로 상이한 선택도(Q)를 갖추고서 각각 바이어스입력에 따라 중심주파수(fo)가 변화하는 이득(gm)가변형의 2개의 아날로그필터(1,2)와, 이 2개의 아날로그필터 (1,2)의 출력신호의 위상차에 따른 성분신호를 생성하는 예컨대 승산기로 이루어진 2개의 위상검파기(3,4) 및, 이 2개의 위상검파기(3,4)의 각 출력신호가 합성됨과 더블어 직류화된 신호를 2개의 아날로그 필터(1,2)의 바이어스입력으로서 공급하는 귀환루프로 이루어지는 바, 여기서 집적회로의 외부에 부착되어 접속된 평활콘덴서(5)는 2개의 위상검파기(3,4)의 각 출력 신호가 합성된 신호를 평활화하는 것이다.
한편, 2개의 아날로그필터(1,2)는 각각 예컨대 로우패스필터로서, 한쪽의 아날로그필터(1)의 선택도(Q)는 예컨대 0.3이고, 다른쪽의 아날로그필터(2)의 선택도(Q)는 예컨대 3(즉, 선택비가 1:10)이며, 2개의 위상검파기(3,4)는 검파출력비가 예컨대 1:5로 설정되어 있다.
다음에 상기 아날로그필터의 자동조정회로의 동작에 대해 제2도에 나타낸 아날로그필터의 주파수대 위상 특성을 참조해서 설명한다.
제2도에 있어서, 참조부호 A는 선택도(Q)가 낮은 쪽의 아날로그필터(1)의 중심 주파수(fo)가 입력신호주파수(fs)에 일치한 경우 주파수대 위상특성을 나타낸 것으로, 위상변화 폭이 넓으며 조정할 수 있는 주파수대역이 넓게 나타나고 있다.
또, 참조부호(B)는 선택도(Q)가 높은 쪽의 아날로그필터(2)의 중심주파수(f0)가 입력신호주파수(fs)에 일치한 경우의 주파수대 위상특성을 나타낸 것으로, 조정할 수 있는 주파수대역이 좁게 나타나 있다.
여기서, 아날로그필터(1,2)의 중심주파수(fo)가 입력신호주파수(fs)에 대해 오차가 있을때, 이 양 주파수의 차에 따라 2개의 위상검파기(3,4)에서 각각 신호가 발생되고, 이 발생된 신호가 합성됨과 더불어 직류화된 신호에 의해 2개의 아날로그필터 (1,2)의 필터특성이 각각 자동적으로 조정되어 중심주파수(fo)가 입력신호주파수(fs)에 일치하도록 자동조정이 이루어진다.
이 경우 선택도(Q)가 낮은 쪽의 아날로그필터(1)의 조정할 수 있는 넓은 주파수 대역내에서 중심주파수(fo)가 입력신호주파수(fs)에 대해 어느 정도 이상 오차가 있을 때에는 선택도(Q)가 높은 쪽의 아날로그필터(2)에 대응하는 위상검파기(4)의 출력은 변화하지 않지만, 선택도(Q)가 낮은 쪽의 아날로그필터(1)에 대응하는 위상 검파기(3)의 출력은 변화해서 이 위상검파기(3)의 출력에 의한 귀환제어가 지배적으로되어 아날로그출력(1,2)의 중심주파수(fo)를 입력신호주파수(fs)의 부근으로 일치시키는 근사조정이 이루어지게 된다.
그리고, 이러한 근사조정에 의해 중심주파수(fo)가 선택도(Q)가 높은 쪽의 아날로그필터(2)의 조정할 수 있는 좁은 주파수대역으로 입력되면, 양 주파수의 미세한 차에 대해서도 상기 아날로그필터 (2)에 대응하는 위상검파기(4)의 출력이 크게 변화되고, 이 위상검파기(4)의 출력에 의한 귀환제어가 지배적으로 되어 아날로그필터(1,2)의 중심주파수(fo)를 입력신호주파수(fs)에 일치시키는 미세조정이 고정밀도로 이루어지게 된다.
또, 상기 동작에 있어서 2개의 아날로그필터(1,2)의 선택도(Q)의 비율 및 2개의 위상검파기(3,4)의 검파출력비에 의해 입력신호주파수(fs)에 대해 중심주파수(fo)가 일치하는 정밀도가 결정되게 된다.
또, 제3도에 나타낸 바와 같이 상기한 바와 같은 아날로그필터의 자동조정회로와 동일한 반도체 집적회로에 2개의 아날로그필터(1,2)와는 별도의 1개 또는 복수개의 아날로그필터(31,32‥‥)가 동시에 내장되어 있는 경우, 이 별도의 아날로그필터(31,32‥‥)도 2개의 아날로그필터(1,2)와 마찬가지로 그 중심주파수(f0)를 자동조정하는 것이 바람직한 경우가 많은데, 이러한 경우 2개의 아날로그필터(1,2)에 공급되는 상기 귀환루프의 신호를 일부 분기시켜 별도의 아날로그필터 (31,32‥‥)에 대해서도 바이어스입력으로서 공급하면 된다.
한편, 본원 청구범위의 각 구성요소에 병기된 도면참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도에서 병기한 것은 아니다.
[발명의 효과]
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 아날로그필터의 중심주파수(fo)가 입력신호주파수(fs; 기준 주파수)에 일치하도록 필터특성을 완전히 자동적으로 조정 (소위 무조정화)할 수 있고, 또 넓은 주파수대역에 걸쳐 아날로그필터의 자동조정을 수행할 수 있으며, 집적회로에 내장하기에 적당하기 때문에 집적회로의 사용에 편리함이 향상되는 아날로그필터의 자동조정회로를 실현할 수 있다.

Claims (4)

  1. 피조정 아날로그필터(31,32)의 중심주파수와 기준주파수(fs)의 차에 따라 상기 피조정 아날로그필터의 특성을 조정하여 상기 중심주파수를 상기 기준주파수(fs)에 일치시키는 아날로그필터의 자동조정회로에 있어서, 바이어스신호가 공급되는 제1제어단자와, 상기 기준주파수(fs)의 입력신호(Si)가 공급되는 제1입력 단자 및, 상기 바이어스신호에 의해 결정되는 중심주파수 및 소정의 제1선택도에 따른 제1필터출력을 출력하는 제1출력단자를 구비한 제1아날로그필터 (1)와, 상기 바이어스신호가 공급되는 제2제어단자와, 상기 입력신호가 공급되는 제2입력단자 및, 상기 바이어스신호에 의해 결정되는 중심주파수 및 소정의 제2선택도에 따른 제2필터출력을 출력하는 제2출력단자를 구비한 제2아날로그필터 (2), 상기 입력신호가 공급되는 제3입력단자와, 상기 제1출력단자와 접속된 제4입력단자 및, 상기 입력신호와 상기 제1필터출력의 위상차에 따른 제1검파출력을 출력하는 제3출력단자를 구비한 제1위상검파기(3), 상기 입력신호가 공급되는 제5입력단자와, 상기 제2출력단자와 접속된 제6입력단자 및, 상기 입력신호와 상기 제2필터출력의 위상차에 따른 제2검파출력을 출력하는 제4출력단자를 구비한 제 2위상검파기(4) 및, 상기 제1검파출력과 상기 제2검파출력을 합성하여 직류화한 신호를 상기 바이어스신호로서 상기 제1제어단자와 상기 제2제어단자 및 상기 피조정 아날로그필터의 제어단자에 공급하는 수단(5)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 아날로그필터의 자동조정회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1아날로그필터(1) 및 상기 제2아날로그필터(2)가 상기 피조정 아날로그필터가 형성된 반도체칩과 동일한 반도체칩상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 아날로그필터의 자동조정회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수단(5)은 상기 제3출력단자와, 상기 제4출력단자, 상기 제1제어단자, 상기 제2제어단자 및, 상기 피조정 아날로그필터의 제어단자에 일단이 접속되고, 타단이 접지된 콘덴서인 것을 특징으로 하는 아날로그필터의 자동조정회로.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2위상검파기(3,4)는 승산기로 이루어진 것을 특징으로 하는 아날로그필터의 자동조정회로.
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