JPH0247912A - フィルタ - Google Patents

フィルタ

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JPH0247912A
JPH0247912A JP19771288A JP19771288A JPH0247912A JP H0247912 A JPH0247912 A JP H0247912A JP 19771288 A JP19771288 A JP 19771288A JP 19771288 A JP19771288 A JP 19771288A JP H0247912 A JPH0247912 A JP H0247912A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
filter
clock
switched capacitor
aliasing
Prior art date
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Pending
Application number
JP19771288A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Iijima
飯島 一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Facom Corp
Original Assignee
Fuji Facom Corp
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Publication date
Application filed by Fuji Facom Corp filed Critical Fuji Facom Corp
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Publication of JPH0247912A publication Critical patent/JPH0247912A/ja
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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】 〔概要〕 スイッチド・キャパシタ・フィルタにアンチエリヤジン
グ・フィルタ及びスムージング・フィルタを組み合わせ
てエリヤジング及びサンプリングノイズを除去したトラ
ッキングフィルタに関し、小型で安価なフィルタを提供
することを目的とし、 外部から与えられる変化する周波数のクロックにより制
御し、クロックと同期して発生する振動の電気信号をク
ロック周波数を逓倍した遮断周波数で遮断するフィルタ
であって、クロックの変化に対応して変化する振動の電
気信号が入力され、電気信号の遮断周波数を出力するス
イッチド・キャパシタ・フィルタと、スイッチド・キャ
パシタ・フィルタの前段に設けられ、エリャジングを防
止するアンチエリヤジング・フィルタと、スイッチド・
キャパシタ・フィルタの後段に設けられ、サンプリング
ノイズを除去するスムージング・フィルタと、クロック
の周波数を逓倍する周波数逓倍回路と、周波数逓倍回路
によって逓倍されたクロックの周波数に基いて、アンチ
エリヤジング・フィルタ及びスムージング・フィルタの
入出力周波数を切り換え制御する周波数切換制御手段と
を備え、周波数切換制御手段によって周波数を切り換え
て、スイッチド・キャパシタ・フィルタに入力されるク
ロックの逓倍された周波数と同期させる構成とする。
〔産業上の利用分野〕 本発明は、スイッチド・キャパシタ・フィルタにアンチ
エリヤジング・フィルタ及びスムージング・フィルタを
組み合わせてエリヤジング及びサンプリングノイズを除
去したトラッキングフィルタに関するものである。
例えば自動車のエンジンの回転によって発生する振動を
解析する場合等にトラッキングフィルタが使用されてい
るが、このフィ、ルタはディスクリートで作られている
ために大型でありコストも高いので、これ改善する方法
が望まれている。
〔従来の技術〕
第4図は自動車のエンジンの回転数に応じて変化する車
体の振動を解析する場合の例で、図に示すように、1は
エンジンの回転数に比例した周波数のクロックを発生す
るエンコーダ、2はエンジンの回転数に応じて変化する
振動を電気信号に変換して出力する信号発生装置、3は
トラッキングフィルタである。
トランキングフィルタ3は、周波数検知回路31゜遮断
周波数制御回路32.及び周波数遮断回路33で構成さ
れており、クロック信号が入力されると、周波数検知回
路31で検知されて周波数がて逓倍され、その逓倍周波
数に基いて遮断周波数制御部回路32によって周波数遮
断回路33に入力された振動の電気信号の遮断周波数を
出力する。
従って、エンコーダ1からのクロック信号と、信号発生
装置2からの振動の電気信号がトラッキングフィルタ3
に入力されると、トラッキングフィルタ3によって回転
数に応じたクロックの周波数に対応した遮断周波数が摘
出されて出力される。
出力された遮断周波数は図示省略したオッシロスコープ
へ送られて表示され、振動の解析が行われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来方法によれば、トラッキングフィルタはオペア
ンプ、抵抗、コンデンサ等の多くの部品ヲ使用してディ
スクリートで作られているために、大型になりしかもコ
ストが高いという問題点がある。
本発明は、小型で安価なフィルタを提供することを目的
としている。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理ブロック図である。
図において、 34はクロックの変化に対応、して変化する振動の電気
信号が入力され、電気信号の遮断周波数を出力するス゛
イッチド・キャパシタ・フィルタ(以下SCFという)
、 35は5CF34の前段に設けられ、エリャジングを防
止するアンチエリヤジング・フィルタ(以下AFという
)、 36は5CF34の後段に設けられ、サンプリングノイ
ズを除去するスムージングフィルタ(以下SFという)
、 37はクロックの周波数を逓倍する周波数逓倍手段、 38は周波数逓倍手段37によって逓倍されたクロック
の周波数に基いて、AF35及び5F36の入出力周波
数を切り換え制御する周波数切換制御手段である。
従って、周波数切換制御手段38によって周波数を切り
換えて、5CF34に入力されるクロックの逓倍された
周波数と同期させるように構成されている。
〔作用〕
入力されたクロック信号は周波数逓倍手段37で逓倍周
波数に変換され、5CF34へ送られると共に、周波数
切換制御手段38に送られ、逓倍されたクロックの周波
数に基いて、AF35及び5F36の入出力周波数を切
り換えて、5CF34に入力される振動の電気信号と同
期させることによって、エリャジング及びサンプリング
ノイズを除去した信号信号の遮断周波数を得ることがで
きる。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例を第2図〜第4図を参照して説明
する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す、第2
図で第1図に対応するものは1点鎖線で囲んで示してい
る。
第2図に示す、例えば自動車のエンジンの回転数の変化
に伴って変化する振動を解析する場合に使用されるトラ
ッキングフィルタ3aにおいて、5CF34aは、クロ
ックの周波数f+’mの変化に対応して変化する振動の
電気信号の周波数fcが入力され、振動の電気信号fC
の変化に対応する遮断周波数fscr/Aを出力する集
積回路(以下ICという)(ここでAは定数)である。
即ち、クロック周波数FINに応じて広く遮断周波数f
scr/Aを切り換えることができる。また5CF34
aは一種のサンプリングシステムであるため、「エリャ
ジング」や「サンプリングノイズ」を発生する。このた
め5CF34aの前段にエリャジングを防止しするため
のAF35a、後段にサンプリングノイズを除去するた
めの5F36aを設け、AF35a及び5F36aも5
CF34aと同様に広(遮断周波数を切り換えられるよ
うにする。
AF35aは、ディジタル/アナログコンバータ(以下
DACという)を備え、遮断周波数は後述する周波数カ
ウンタ38aから送られるカウント値よりDACのディ
ジタルコード値Nに比例して変化する。即ち、入力され
た振動の電気信号の遮断周波数fc’をNf、に変換し
て出力し、エリャジングを防止する。(ここでflは定
数) SF36aは、DACを備え、遮断周波数は周波数カウ
ンタ38aから送られるカウント値よりDACのディジ
タルコード値Nに比例して変化する。
即ち、入力される振動の電気信号の遮断周波数fc”を
Nf、に変換して出力し、サンプリングノイズを除去す
る。
周波数逓倍回路37aは、クロックの周波数f4を逓倍
してrscrを出力する。
周波数カウンタ38aは、周波数逓倍回路37aによっ
て逓倍されたクロックの周波数hcWをカウントしてカ
ウント値(=DACのディジタルコード値N)をAF3
5a、及び5F36aへ送る。
ここで5CF34aのクロック及び遮断周波数、AF 
35 aと5F36aのディジタルコード値N及び遮断
周波数の対応関係を以下に説明する。
5CF34aのクロック周波数rscrとその遮断周波
数fcの関係は、 f C” f s c F / A      −−−
−−(1)DACを使用したAF35a及び5F36a
の遮断周波数fc”は、 fc ” = N f I−−−−−−(2)fcとf
c”は比例するのが望ましいが、fcが連続値を取るの
に対し、fc”が離散値であるから、次式のようにfc
”を定義する。(ここでBは定数)fc ” = B 
fc       ・==−(3)式(1)〜(3)よ
りfscWとNの関係は次の式(4)で表される。
N”q(B/Aft)fscr   −−−−−−(4
)従って5CF34aのクロック周波数fscWに対し
、AF35a、及び5F36aのDACの値が式(4)
に従って自動的に設定される。
このような構成及び機能を有するので、次に作用を説明
する。
■まず、外部からクロック信号flNが周波数逓倍回路
37aに入力されて逓倍された周波数f56.が5CF
34aへ送られると共に、前記式(4)を満たす周波数
カウンタ38aへ送られる。
■5CF34aはクロック周波数flNに比例した遮断
周波数fc=fscr/Aが得られる。
0周波数カウンタ38aでカウントされたカウント値は
AF35a、及び5F36aへ送られて、夫々のDAC
に与えられる。
■かくて、振動の電気信号の遮断周波数fc“はDAC
のディジタルコードNに比例した遮断周波数Nf、が得
られる。
また第3図に異なる実施例を示しており、第2図の実施
例と異なるのは、周波数カウンタに代えて、周波数/電
圧コンバータ(以下FVCという)及びアナログ/ディ
ジタルコンバータ(以下ADCという)を設けたことで
ある。
即ち、図において、FVC38bは、周波数逓倍回路3
7aから送られた逓倍周波数f3crを電圧に変換して
ADC38Cへ送る。
ADC38Cは、FVC38bから送られる電圧をAD
変換してAD変換値(=DACのディジタルコードN)
をAF35a、及び5F36aへ送る。
従って上記実施例と同様に5CF34aの遮断周波数に
応じてAF35a、及び5F36aの遮断周波数を変化
させることができる。
このようにして、SCFを使用することによるエリャジ
ングの防止のためのAF、及びサンプリングノイズの除
去のためのSFを組み合わせたトラッキングフィルタを
得ることができる。
SCFはICで構成され小型で且つ安価であり、その他
のAP、SF等はディスクリートであるが、全体として
小型化及びコストの改善が実現される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、SCFを使用する
ことによって発生するエリャジング及びサンプリングノ
イズの防止を、AP及びSFを備えてこれらの遮断周波
数をSCFの遮断周波数と同期させることにより達成す
ることができるので、トラッキングフィルタの小型化及
びコストの改善を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ブロック図、 第2図は本発明による実施例を示すブロック図、第3図
は異なる実施例を示すブロック図、第4図は従来例を示
すブロック図である。 図において、 34、34aはS CF 、    35,35aはA
P。 36.36aはSF、    37は周波数逓倍手段、
37aは周波数逓倍回路、38は周波数切換制御手段、
38aは周波数カウンタ、38bはFVC。 38cはADCを示す。 本イご 9月0滑、チ里フ宅ツ2戸ヨ 第  1  図 易 オン発a月/)実)ヒ脅1を示Tフ゛ロツ7図第 2 

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 外部から与えられる変化する周波数のクロックにより制
    御し、該クロックと同期して発生する振動の電気信号を
    クロック周波数を逓倍した遮断周波数で遮断するフィル
    タであって、 前記クロックの変化に対応して変化する振動の電気信号
    が入力され、該電気信号の遮断周波数を出力するスイッ
    チド・キャパシタ・フィルタ(34)と、 該スイッチド・キャパシタ・フィルタ(34)の前段に
    設けられ、エリヤジングを防止するアンチエリヤジング
    ・フィルタ(35)と、 該スイッチド・キャパシタ・フィルタ(34)の後段に
    設けられ、サンプリングノイズを除去するスムージング
    ・フィルタ(36)と、 該クロックの周波数を逓倍する周波数逓倍手段(37)
    と、 該周波数逓倍手段(37)によって逓倍された該クロッ
    クの周波数に基いて、該アンチエリヤジング・フィルタ
    (35)及びスムージング・フィルタ(36)の入出力
    周波数を切り換え制御する周波数切換制御手段(38)
    とを備え、 該周波数切換制御手段(38)によって周波数を切り換
    えて、該スイッチド・キャパシタ・フィルタ(34)に
    入力される該クロックの逓倍された周波数と同期させる
    ことを特徴とするフィルタ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7756229B2 (en) 2001-03-03 2010-07-13 Optimum Power Technology, L.P. Apparatus and method for adjusting filter frequency in relation to sampling frequency

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61273009A (ja) * 1985-05-28 1986-12-03 Fujitsu Ltd フイルタ回路
JPS6361817B2 (ja) * 1980-07-15 1988-11-30

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