JPH02215215A - アナログフィルタの自動調整回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、アナログ信号処理に用いられるアナログフィ
ルタの自動調整回路に係り、特にアナログフィルタの中
心周波数が入力信号周波数（基準周波数）に一致するよ
うに完全に自動的に高精度で一フィルタ特性を調整する
ための回路に関する。

（従来の技術） 従来、例えばカラーテ゛レビジョン受像機における３、
５８ＭＨｚの色副搬送波信号系のアナログ位相同期ルー
プ回路に用いられるアナログフィルタの自動調整回路は
、第４図に示すように構成されている。

即ち、半導体集積回路内において、４１は基準周波数ｆ
ｓを有する入力信号Ｓｌが入力する利得（ｇｍ）可変型
のアナログフィルタであり、バイアス入力に応じて利得
（ｇｍ）が制御されることによって中心周波数ｆｏが変
化する。４２は入力信号Ｓｉ＠Ｍ準にしてアナログフィ
ルタ４１の出力信号を位相検波し、位相差に応じた成分
信号を出力する例えば乗算器からなる位相検波器である
。

４３はこの位相検波器４２の出力信号を平滑化して直流
化するために集積回路に外付は接続される平滑コンデン
サであり、この直流化された位相検波出力信号はアナロ
グフィルタ４１の微調整バイアス人力として帰還供給さ
れている。４４はアナログフィルタ４１の粗調整バイア
ス入力を与えるために集積回路に外付は接続される可変
抵抗である。なお、アナログフィルタ４１は、例えばロ
ーパスフィルタである。

上記アナログフィルタの自動調整回路によれば、アナロ
グフィルタ４１の中心周波数ｆｏが入力信号周波数（基
準周波数）ｆｓに一致するようにフィルタ特性を調整す
るためには、集積回路外部の可変抵抗４４の操作により
アナログフィルタ４１の中心周波数ｆｏが基準周波数ｆ
ｓに対して一定範囲内となるように粗調整を行った後に
位相検波出力信号により自動的に微調整を行うことが可
能となっている。

しかし、上記したようにフィルタ特性の調整に手動調整
を必要とすることは、調整が煩わしいだけでなく、調整
後のフィルタ特性のずれが生じた場合に対応が不可能に
なる場合があり、しかも、集積回路の外付は部品として
可変抵抗４４を必要とすることは集積回路の使い勝手が
悪い。

また、広い周波数帯域にわたりアナログフィルタ４１の
自動調整を行おうとする場合、フィルタの選択度Ｑを下
げて周波数帯域を広げなければならない。この場合、中
心周波数ｆｏが基準周波数ｆｓに対して低い時には十分
な帰還信号レベルが得られるが、中心周波数ｆｏが基準
周波数ｆｓに対して高い時には十分な帰還信号レベルが
得られず、高精度でフィルタ特性を微調整することは不
可能である。

また、アナログフィルタ４１に選択度Ｑの高いものを用
いた場合には、自動的に微調整を行う前にフィルタの中
心周波数ｆｏが特に基準周波数ｆｓの付近となるように
調整しておく必要があり、やはり前述したように調整の
煩わしさや、調整後のフィルタ特性のずれが生じた場合
の対応に問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来のアナログフィルタの自動調整回路
は、フィルタ特性の調整に手動調整を必要とし、調整が
煩わしいだけでなく、調整後のフィルタ特性のずれが生
じた場合に対応が不可能になる場合があり、しかも、集
積回路の外付は部品として可変抵抗を必要とし、集積回
路の使い勝手が悪い。

また、広い周波数帯域にわたりアナログフィルタの自動
調整を行おうとする場合、フィルタの選択度Ｑを下げて
周波数帯域を広げなければならないので、高精度でフィ
ルタ特性を微調整することは不可能になるなどの問題が
ある。

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、そ
の目的は、アナログフィルタの中心周波数ｆｏが入力信
号周波数（基準周波数）ｆｓに一致するようにフィルタ
特性を完全に自動的に調整（いわゆる無調整化）でき、
しかも、広い周波数帯域にわたりアナログフィルタの自
動調整を行うことができ、集積回路の内蔵に好適で、集
積回路の使い勝手が向上するアナログフィルタの自動調
整口、路を提供することにある。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、半導体集積回路に内蔵され、アナログフィル
タの中心周波数と入力信号周波数との差に応じて自動的
にフィルタ特性を調整して上記中心周波数を入力信号周
波数に一致させるアナログフィルタの自動調整回路にお
いて、基準周波数を有する入力信号がそれぞれ入力し、
互いに相異なる選択度を有し、それぞれバイアス入力に
応じて中心周波数が変化する２個のアナログフィルタと
、この２個のアナログフィルタにそれぞれ対応して設け
られ、前記入力信号と上記対応するアナログフィルタの
出力信号との位相差に応じた成分信号を生成する２個の
位相検波器と、この２個の位相検波器の各出力信号が合
成されると共に直流化された信号を前記２個のアナログ
フィルタのバイアス入力として供給する帰還ループとを
具備することを特徴とする。

（作　用） アナログフィルタの中心周波数と入力信号周波数との差
に応じて自動的にフィルタ特性が調整されて中心周波数
が入力信号周波数に一致するように自動調整が行われる
。この場合、選択度が低い方のアナログフィルタに対応
する位相検波器の出力に応じて粗調整が行なわれ、選択
度が高い方のアナログフィルタに対応する位相検波器の
出力に応じて微調整が行われ、２個のアナログフィルタ
の選択度の比率および２個の位相検波器の検波出力比に
より、中心周波数の入力信号周波数への合わせ込み精度
が決定される。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、例えばカラーテレビジョン受像機における３
、５８ＭＨｚの色副搬送波信号系のアナログ位相同期ル
ープ回路に用いられるアナログフィルタの自動調整回路
を示している。即ち、このアナログフィルタの自動調整
回路は、半導体集積回路に内蔵され、基準周波数ｆｓを
有する入力信号Ｓｉがそれぞれ入力し、互いに相異なる
選択度Ｑを有し、それぞれバイアス入力に応じて中心周
波数ｆ、が変化する利得（ｇｍ）可変型の２個のアナロ
グフィルタ１および２と、この２個のアナログフィルタ
１および２にそれぞれ対応して設けられ、入力信号Ｓｉ
と上記対応するアナログフィルタ１および２の出力信号
との位相差に応じた成分信号を生成する、例えば乗算器
からなる２個の位相検波器３および４と、この２個の位
相検波器３および４の各出力信号が合成されると共に直
流化された信号を２個のアナログフィルタ１および２の
バイアス入力として供給する帰還ループとからなり、集
積回路に外付は接続される平滑コンデンサ５は２個の位
相検波器３および４の各出力信号が合成された信号を平
滑化するものである。

なお、２個のアナログフィルタ１および２は、それぞれ
例えばローパスフィルタであり、一方のアナログフィル
タ１の選択度Ｑは例えば０．３であり、他方のアナログ
フィルタ２の選択度Ｑは例えば３（つまり、選択比が１
；１０）である。また、２個の位相検波器３および４は
、検波出力比が例えば１：５に設定されている。

次に、上記アナログフィルタの自動調整回路の動作につ
いて、ｔＪ２図に示すアナログフィルタの周波数対位相
特性を参照しながら説明する。第２図において、Ａは選
択度Ｑが低い方のアナログフィルタ１の中心周波数ｆｏ
が入力信号周波数ｆｓに一致した場合の周波数対位相特
性を示しており、位相変化幅が広く、調整可能周波帯域
が広い。また、Ｂは選択度Ｑが高い方のアナログフィル
タ２の中心周波数ｆｏが入力信号周波数ｆｓに一致した
場合の周波数対位相特性を示しており、調整可能周波帯
域が狭い。

いま、アナログフィルタ１および２の中心周波数ｆ、が
入力信号周波数ｆｓに対してずれている時、この画周波
数の差に応じて２個の位相検波器３および４でそれぞれ
信号が生成され、これらの信号が合成されると共に直流
化された信号により２個のアナログフィルタ１および２
のフィルタ特性がそれぞれ自動的に調整されて中心周波
数ｆ。

が入力信号周波数ｆｓに一致するように自動調整が行わ
れる。

この場合、選択度Ｑが低い方のアナログフィルタ１の広
い調整可能周波帯域内で中心周波数ｆ。

が入力信号周波数ｆｓに対しである程度以上ずれている
時には、選択度Ｑが高い方のアナログフィルタ２に対応
する位相検波器４の出力は変化しないが、選択度Ｑが低
い方のアナログフィルタ１に対応する位相検波器３の出
力は変化し、この位相検波器３の出力による帰還制御が
支配的になり、アナログフィルタ１および２の中心周波
数ｆｏを入力信号周波数ｆｓの付近へ合わせる粗調整が
行なわれる。

そして、この粗調整により、中心周波数ｆ。が選択度Ｑ
が高い方のアナログフィルタ２の狭い調整可能周波帯域
に入ると、画周波数の僅かな差に対してもこのアナログ
フィルタ２に対応する位相検波器４の出力が大きく変化
し、この位相検波器４の出力による帰還制御が支配的に
なり、アナログフィルタ１および２の中心周波数ｆ。を
入力信号周波数ｆｓに合わせ込む微調整が高精度で行わ
れる。

なお、上記動作において、２個のアナログフィルタ１お
よび２の選択度Ｑの比率および２個の位相検波器３およ
び４の検波出力比により、入力信号周波数ｆｓへの中心
周波数ｆｏの合わせ込み精度が決定される。

なお、第３図に示すように、上記したようなアナログフ
ィルタの自動調整回路と同一半導体集積回路に２個のア
ナログフィルタ１および２とは別の１個または複数個の
アナログフィルタ３１．３２・・・が同時に作り込まれ
て内蔵されている場合、この別のアナログフィルタ３１
．３２・・・も２個のアナログフィルタ１および２と同
様にその中心周波数ｆｏを自動調整することが望ましい
場合が多い。このようにしたい場合には、２個のアナロ
グフィルタ１および２に供給する前記帰還ループの信号
を一部分岐して別のアナログフィルタ３１．３２・・・
に対してもバイアス入力として供給すればよい。

［発明の効果］ 上述したように本発明によれば、アナログフィルタの中
心周波数ｆｏが入力信号周波数（基準周波数）ｆｓに一
致するようにフィルタ特性を完全に自動的に調整（いわ
ゆる無調整化）でき、しかも、広い周波数帯域にわたり
アナログフィルタの自動調整を行うことができ、集積回
路の内蔵に好適で、集積回路の使い勝手が向上するアナ
ログフィルタの自動調整回路を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアナログフィルタの自動調整回路の一
実施例を示す構成説明図、第２図は第１図のアナログフ
ィルタの中心周波数が入力信号周波数に一致した時の周
波数対位相特性を示す特性図、第３図は本発明の応用例
を示す構成説明図、第４図は従来のアナログフィルタの
自動調整回路を示す構成説明図である。 １．２．３１．．３２・・・・・・アナログフィルタ、
３．４・・・・・・位相検波器、５・・・・・・平滑コ
ンデンサ。 第１図 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｆｏ（二ｆｓ） 一周波数 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体集積回路に内蔵され、アナログフィルタの
   中心周波数と入力信号周波数との差に応じて自動的にフ
   ィルタ特性を調整して前記中心周波数を入力信号周波数
   に一致させるアナログフィルタの自動調整回路において
   、 基準周波数を有する入力信号がそれぞれ入力し、互いに
   相異なる選択度を有し、それぞれバイアス入力に応じて
   中心周波数が変化する２個のアナログフィルタと、 この２個のアナログフィルタにそれぞれ対応して設けら
   れ、前記入力信号と前記対応するアナログフィルタの出
   力信号との位相差に応じた成分信号を生成する２個の位
   相検波器と、 この２個の位相検波器の各出力信号が合成されると共に
   直流化された信号を前記２個のアナログフィルタのバイ
   アス入力として供給する帰還ループと を具備することを特徴とするアナログフィルタの自動調
   整回路。
2. （２）前記帰還ループの信号を一部分岐して、前記２個
   のアナログフィルタと同一半導体集積回路に内蔵されて
   いる別のアナログフィルタに対してもバイアス入力とし
   て供給することを特徴とする請求項１記載のアナログフ
   ィルタの自動調整回路。