説明

フィルタの調整回路

【目的】 フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数の調整を高精度に行う。
【構成】 フィルタ5のカットオフ周波数またはセンター周波数を設定する為の基準信号を発生する基準信号発生回路6と、基準信号に応じた基準信号発生回路6の出力信号を除算する除算回路22a乃至22hと、除算回路22a乃至22hの動作を制御するスイッチ素子23a乃至23hと、除算回路22e乃至22hの合成出力信号を反転する反転回路24とから成り、除算回路22a乃至22d及び反転回路24の出力信号が合成されることにより、制御信号が生成され、前記制御信号によって基準信号が調整される。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数を高精度に調整することができ、集積化に好適なフィルタの調整回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、トランジスタの差動接続によって構成されるフィルタがあり、このようなフィルタでは差動回路の相互コンダクタンスを変化させることにより、フィルタのカットオフ周波数またセンター周波数を変化させることができる。そして、相互コンダクタンスは前記トランジスタに流れる電流によって変化する為、前記電流を外部から調整することで、前記カットオフ周波数またはセンター周波数を調整することができる。このような電流を前記フィルタに供給する回路を図2に示す。
【0003】図2において、定電圧回路(1)から発生する定電圧は、トランジスタ(2)のベースに印加される。そして、トランジスタ(2)のエミッタ電圧は抵抗(3)及び可変抵抗(4)に印加され、前記エミッタ電圧と抵抗(3)及び可変抵抗(4)の合成抵抗値とに応じた電流がトランジスタ(2)に流れ、フィルタ(5)に供給される。前記電流は、可変抵抗(4)の抵抗値により可変されるので、フィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数を可変抵抗(4)で調整することができる。
【0004】図3にフィルタ(5)をローパスフィルタで構成した場合の具体的回路例を示す。図3において、第1差動増幅回路(5a)の相互コンダクタンスをgm1、第2差動増幅回路(5b)の相互コンダクタンスをgm2、第1及び第2定電流源(5c)及び(5d)から発生する電流をそれぞれI1、コンデンサ(5e)とすると、図3のローパスフィルタのカットオフ周波数fcは、
【0005】
【数1】


【0006】となる。但し、VTは熱電圧である。よって、トランジスタ(2)のコレクタ電流で第2差動増幅回路(5b)に流れる電流を可変し、相互コンダクタンスgm2を可変することにより、カットオフ周波数を調整できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図2の回路を集積化すると、可変抵抗(4)が外付けの素子になる。しかし、抵抗(3)と可変抵抗(4)との材料は異なるので、それぞれの温度特性も異なり、フィルタ(5)に供給される電流は温度が変化すると変化していた。その為、フィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数は、前記電流に応じて設定されるので、温度が変化すると変化するという問題があった。
【0008】また、上述の如き問題を解決するために、可変抵抗(4)を接続せず、抵抗(3)を複数の直列抵抗に分割し、それぞれの直列抵抗にダイオードを並列接続するという方法が行われている。この方法では、抵抗に並列接続されたダイオードを破壊するか否かによって、その抵抗を用いるか否か選択することができるので、ダイオードの破壊される数で複数の直列抵抗の合成値が調整され、フィルタ(5)に供給される電流も調整される。このようにすれば、すべての回路を集積化できる為、前記電流には温度に対して略一定になるが、破壊されたダイオードに抵抗が発生するため、希望の電流が得られず、フィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数が希望の周波数に設定されないという問題が生じていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み成されたものであり、フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数を調整するための基準信号を発生するフィルタの調整回路において、前記基準信号を発生する基準信号発生回路と、前記基準信号に応じた基準信号発生回路の出力信号を、それぞれの係数で除算する複数の除算回路と、それぞれの複数の除算回路に接続されると共に、ダイオードを含み、ダイオードが破壊されたか否かで開閉される複数のスイッチ手段と、前記複数の除算回路の出力信号のうち少なくとも半分の出力信号を反転する反転回路と、前記複数の除算回路の出力信号と、前記反転回路の出力信号とを合成し、制御信号を生成する制御信号生成回路と、を備え、前記基準信号が前記制御信号に応じて可変されることを特徴とする。
【0010】また、前記基準信号発生回路は、温度変化に対して略一定となる信号を発生する発生手段と、該発生手段の出力信号に温度特性を付加する付加手段と、前記発生手段及び付加手段の出力信号を、前記フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数の温度特性を打ち消すように合成し、基準信号を生成する生成手段と、から成ることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明に依れば、基準信号に応じた基準信号発生回路の出力信号は、除算回路において除算され、少なくとも半分の除算回路の出力信号は反転回路で反転される。除算回路及び反転回路の出力信号は合成され制御信号が生成される。そして、ダイオードを破壊することによって、スイッチ手段を制御し、除算回路を動作または非動作させて、制御信号を可変することができる。
【0012】また、温度変化に対して略一定となる発生手段の出力信号は、付加回路において温度特性が付加され、さらに、前記出力信号と合成され、フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数を希望の周波数にするような基準信号が発生する。基準信号の温度特性をフィルタの温度特性を打ち消すように設定するので、フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数は温度変化に対して略一定になる。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す図であり、(6)はフィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数の設定する為の基準信号を発生する基準信号発生回路、(22a)乃至(22h)は前記基準信号に応じた基準信号発生回路(6)の出力信号を除算する除算回路、(23a)乃至(23h)は除算回路(22a)乃至(22h)にそれぞれ接続されたスイッチ素子、(24)は除算回路(22e)乃至(22h)の合成出力信号を反転する反転回路である。尚、図1において、従来と同一の回路については、従来と同一の符号を付し、説明を省略する。
【0014】図1において、基準信号発生回路(6)から発生する基準信号はフィルタ(5)に供給され、前記基準信号に応じてフィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数が設定される。また、基準信号発生回路(6)から基準信号に応じた信号が発生し、除算回路(22a)乃至(22h)に印加され除算される。除算回路(22a)及び(22e)は前記合成コレクタ電流を1/16に、除算回路(22b)及び(22f)は1/8に、除算回路(22c)及び(22g)は1/4に、除算回路(22d)及び(22h)は1/2に除算する。尚、除算回路(22a)乃至(22h)は、入出力電流比をそれぞれの回路の係数に設定した電流ミラー回路で構成することができ、例えば、除算回路(22a)及び(22e)の場合、図4の如く、電流ミラー構成された入出力トランジスタのエミッタサイズを16:1にすると、入出力電流比は16:1になるので、入力信号を1/16に除算できる。除算回路(22e)乃至(22h)の出力信号は合成された後、反転回路(24)に供給され、正負のレベルが反転される。さらに、反転回路(24)の出力信号は除算回路(22a)乃至(22d)の合成出力信号と合成され、制御信号となる。またさらに、前記制御信号はフィルタ(5)の基準信号と合成され、前記基準信号は前記制御信号により調整される。これにより、フィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数は希望通りに調整される。
【0015】除算回路(22a)乃至(22h)には、それぞれスイッチ素子(23a)乃至(23h)が接続され、例えば、スイッチ素子(23a)乃至(23h)が開状態の時、除算回路(22a)乃至(22h)は動作し、スイッチ素子(23a)乃至(23h)が閉状態の時、除算回路(22a)乃至(22h)は動作しない。よって、スイッチ素子(23a)乃至(23h)の選択の仕方により、制御信号を可変することができ、さらに、基準信号を可変することができる。即ち、スイッチ素子(23a)乃至(23h)の開閉状態によって、フィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数を調整することができる。尚、除算回路の数を、係数を変えて増加すれば、フィルタ回路のカットオフ周波数またはセンター周波数を高精度に調整できる。
【0016】また、制御信号により調整された基準信号が供給される電流ミラー回路を設け、複数の基準信号を得て、複数のフィルタ回路のカットオフ周波数またはセンター周波数を調整するようにしてもよい。図5にスイッチ素子(23a)乃至(23h)の具体的回路例を示し、直列接続されたダイオード(27)及び抵抗(28)と、ダイオード(27)に並列接続された抵抗(29)及び(30)と、ベースが抵抗(29)及び(30)の接続点に接続されたトランジスタ(31)とから成る。
【0017】図5において、入力端子(32)にダイオード(27)を破壊することのできる電圧が印加されると、ダイオード(27)は破壊される。その為、抵抗(28)に流れる電流は破壊されたダイオード(27)に略むね供給される。その為、抵抗(29)及び(30)の接続点の電圧は略0となり、トランジスタ(31)は動作しないので、トランジスタ(31)のコレクタはハイインピーダンスとなり、前記コレクタに接続される除算回路は動作状態となる。また、ダイオード(27)が破壊されていない場合、抵抗(28)乃至(30)に電流が流れ、抵抗(29)及び(30)の接続点の電圧はトランジスタ(31)のベース−エミッタ間電圧より高くなるので、トランジスタ(31)は動作し、除算回路は動作する。
【0018】このように、ダイオードの破壊可能な電圧を印加し、ダイオードを破壊することによって、スイッチ用のトランジスタをオン・オフさせることで除算回路(22a)乃至(22h)の動作を制御できるので、集積化後でもフィルタ回路のカットオフ周波数またはセンター周波数と調整することができる。よって、生産工程のフィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数の調整工程において、コンピューター等を用いて、基準信号を測定検出し、その検出結果に応じて前記ダイオードを破壊制御することによって基準信号を調整すれば、前記カットオフ周波数またはセンター周波数を高精度に、かつ、簡単に調整できる。
【0019】また、図1には、基準信号発生回路(6)の具体的構成例が示されており、(7)はダイオード接続されたトランジスタ、(8)はトランジスタ(7)のベース及びコレクタに接続された抵抗、(9)はベースがトランジスタ(7)のベース及びコレクタに接続されたトランジスタ、(10)及び(11)はトランジスタ(9)のエミッタ及びコレクタに接続された抵抗、(12)はベースがトランジスタ(9)のコレクタに接続されたトランジスタ、(13)はベースに印加される定電圧に温度特性を付加する為のトランジスタ、(14)及び(15)は定電圧回路(6)の定電圧を電流に変換する為のトランジスタ及び抵抗、(16)及び(17)はトランジスタ(13)のエミッタ電圧を電流に変換する為のトランジスタ及び抵抗、(18)及び(19)は定電圧回路(6)の定電圧を電流に変換する為のトランジスタ及び抵抗、(20)及び(21)はトランジスタ(13)のエミッタ電圧を他の電流に変換する為のトランジスタ及び抵抗である。
【0020】図1において、トランジスタ(7),(9)及び(12)と、抵抗(8),(10)及び(11)とによって、バンドギャップ型の定電圧回路が構成され、温度変化に対して略一定の定電圧が発生する。尚、前記定電圧回路は従来のものと同様の構成であるので、前記定電圧回路の動作説明を省略する。フィルタ(5)の基準信号となる出力電流を、フィルタ(5)の温度特性に応じて合成すれば、フィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数を温度変化に対して略一定とすることができる。また、トランジスタ(18)及び(20)のコレクタ電流を、フィルタ(5)の温度特性に応じて合成すれば、基準信号を制御信号で調整しても、基準信号の温度特性は変わらず、フィルタ(5)のカットオフ周波数またはセンター周波数を温度変化に対して略一定にできる。
【0021】
【発明の効果】従って、本発明に依れば、基準信号に応じた信号をそれぞれ異なった係数で除算し、それぞれ除算した信号を合成することによって制御信号を得て、さらに、制御信号で基準信号を可変すると共に、ダイオードの破壊によって、除算回路の動作を制御し、それにより、基準信号を調整しているので、フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数を精度良く設定できる。
【0022】特に、基準信号は、温度特性の異なる2つの信号をフィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数の温度特性を打消すように合成することで得ているので、前記カットオフ周波数または前記センター周波数を温度変化に対して略一定にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【図3】従来例の要部を示す回路図である。
【図4】本発明の一実施例の要部を示す回路図である。
【図5】本発明の一実施例の他の要部を示す回路図である。
【符号の説明】
5 フィルタ回路
6 基準信号発生回路
22a乃至22h 除算回路
23a乃至23h スイッチ素子
24 反転回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】 フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数を調整するための基準信号を発生するフィルタの調整回路において、前記基準信号を発生する基準信号発生回路と、前記基準信号に応じた基準信号発生回路の出力信号を、それぞれの係数で除算する複数の除算回路と、それぞれの複数の除算回路に接続されると共に、ダイオードを含み、ダイオードが破壊されたか否かで開閉される複数のスイッチ手段と、前記複数の除算回路の出力信号のうち少なくとも半分の出力信号を反転する反転回路と、前記複数の除算回路の出力信号と、前記反転回路の出力信号とを合成し、制御信号を生成する制御信号生成回路と、を備え、前記基準信号が前記制御信号に応じて可変されることを特徴とするフィルタの調整回路。
【請求項2】 前記基準信号発生回路は、温度変化に対して略一定となる信号を発生する発生手段と、該発生手段の出力信号に温度特性を付加する付加手段と、前記発生手段及び付加手段の出力信号を、前記フィルタのカットオフ周波数またはセンター周波数の温度特性を打ち消すように合成し、基準信号を生成する生成手段と、から成ることを特徴とする請求項1記載のフィルタの調整回路。

【図1】
image rotate


【図2】
image rotate


【図3】
image rotate


【図4】
image rotate


【図5】
image rotate