JPH05299971A - Icフィルタのばらつき補正システム - Google Patents

Icフィルタのばらつき補正システム

Info

Publication number
JPH05299971A
JPH05299971A JP9997892A JP9997892A JPH05299971A JP H05299971 A JPH05299971 A JP H05299971A JP 9997892 A JP9997892 A JP 9997892A JP 9997892 A JP9997892 A JP 9997892A JP H05299971 A JPH05299971 A JP H05299971A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pass filter
filter
reference signal
phase
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9997892A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromi Kusakabe
博 巳 日下部
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9997892A priority Critical patent/JPH05299971A/ja
Publication of JPH05299971A publication Critical patent/JPH05299971A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗ばかりでなくキャパシタンスのばらつき
も補正できるとともに、素子数の個数を少なくし、かつ
引込み範囲を広くする。 【構成】 所定の周波数の基準信号を発生する基準信号
発生手段2と、制御可能な可変時定数を有し基準信号を
受けるオールパスフィルタ4と、このオールパスフィル
タの出力信号の位相と基準信号の位相とを比較する位相
比較手段6と、この位相比較手段から出力される制御信
号の高周波成分の通過を阻止するローパスフィルタ8
と、を備え、オールパスフィルタは制御可能な可変時定
数を有するICフィルタと同一チップ上に形成され、オ
ールパスフィルタ及びICフィルタの可変時定数はロー
パスフィルタを介して得られる制御信号によって制御さ
れることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はICチップ上に形成され
るフィルタのばらつきを補正するICフィルタのばらつ
き補正システムに関するものであり、特にTV、VTR
などのAV機器用、もしくはフロッピディスク駆動装置
やハードディスク駆動装置などのOA機器用のフィルタ
内蔵アナログIC、もしくはアナログ・ディジタル混在
ICに用いられる。
【0002】
【従来の技術】従来のICフィルタのばらつき補正シス
テムの構成を図8に示す。この補正システムは、フィル
タ81及び抵抗82が形成されたICチップ内に抵抗比
検出回路83を形成し、更に抵抗100を外付としたも
のである。これはICチップ内の抵抗82とICチップ
外の抵抗100の抵抗値の比を抵抗比検出回路83によ
って検出し、この比に基づいてフィルタの相互コンダク
タンスgmを制御し、フィルタ81の周波数特性を決定
する時定数のうち、抵抗82のばらつきのみを補正する
ものである。
【0003】又、ばらつき補正システムの他の例を図9
に示す。図9に示す補正システムは基準信号源92と、
バイカッドバンドパスフィルタ94と、位相比較器96
と、コンデンサからなるローパスフィルタ98と、直流
増幅器99とを有している。基準信号源92は周波数が
一定で位相が90度異なる2種類の信号を発生する。バ
ンドパスフィルタ94は制御可能な可変中心周波数を有
し、被補正フィルタとともに同一チップ上で形成され、
基準信号源92から出力される2種類の信号のうち位相
が90度進んだ信号が入力される。なお、バンドパスフ
ィルタ94の上記中心周波数は基準信号源92から発生
される信号の周波数となるように設計される。位相比較
器96はバンドパスフィルタ94の出力信号の位相ψ2
と基準信号源92から発生される位相遅れのない信号の
位相ψ1 を比較し、位相差ψ1 −ψ2 が90度となるよ
うな制御信号を出力する。この位相比較器96の出力は
ローパスフィルタ98を介して直流増幅器99に送出さ
れて増幅され、バンドパスフィルタ94に送られてバン
ドパスフィルタ94の中心周波数を制御する。又、増幅
器99の出力は被補正フィルタ(ICフィルタ)に送ら
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図8に示す従来のばら
つき補正システムにおいては、被補正フィルタ81の周
波数特性を決定する時定数のうち、抵抗ばらつきを補正
することができるが、IC内のキャパシタンスのばらつ
きは全く補正されない。
【0005】又、図9に示す従来のばらつき補正システ
ムにおいては、周波数に対する位相変化の感度が高く、
ばらつきの補正効果が大きいが、バンドパスフィルタと
して最低でも2次のもの設ける必要があり、これにより
素子数が多くなってしまうとともに、周波数がずれると
振幅応答が小さくなってしまい引込み範囲を広く取れな
いという問題があった。
【0006】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、抵抗ばかりでなくキャパシタンスのばらつき
も補正できなるとともに、素子数の個数を少なくでき、
かつ引込み範囲の広いICフィルタのばらつき補正シス
テムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によるICフィル
タのばらつき補正システムは、所定の周波数の基準信号
を発生する基準信号発生手段と、制御可能な可変時定数
を有し前記基準信号を受けるオールパスフィルタと、こ
のオールパスフィルタの出力信号の位相と前記基準信号
の位相とを比較し位相差が90度となるような制御信号
を出力する位相比較手段と、この位相比較手段から出力
される制御信号の高周波成分の通過を阻止するローパス
フィルタと、を備え、オールパスフィルタは制御可能な
可変時定数を有するICフィルタと同一チップ上に形成
され、オールパスフィルタ及びICフィルタの可変時定
数はローパスフィルタを介して得られる制御信号によっ
て制御されることを特徴とする。
【0008】
【作用】このように構成された本発明のICフィルタの
ばらつき補正システムによれば、オールパスフィルタと
ICフィルタが同一チップ上に形成される。これにより
素子のばらつきによる各々の時定数のずれは各々の設計
値に対して同じ方向となる。オールパスフィルタの時定
数の設計値を、基準信号発生手段から発生される基準信
号の周波数に対して移相量が−90度となるように設計
しておけば、ローパスフィルタを介して得られる位相比
較手段から出力される制御信号によってオールパスフィ
ルタの時定数が設計値となるように制御されるとともに
ICフィルタの時定数も上記制御信号によって設計値と
なるように制御される。これにより抵抗のばらつきばか
りでなくキャパシタンスのばらつきも補正できる。又1
次オールパスフィルタを用いることにより従来の場合に
比べ素子数を少なくすることができるとともに引込み範
囲を広くすることができる。
【0009】
【実施例】本発明によるICフィルタのばらつき補正シ
ステムの第1の実施例の構成を図1に示す。この実施例
のばらつき補正システムは、基準信号源2と、オールパ
スフィルタ4と、位相比較器6と、ローパスフィルタ8
と、増幅器9とを備えている。基準信号源2は所定の周
波数の基準信号を発生する。オールパスフィルタ4は、
電流制御の電圧制御電流源(以下、Gmアンプともい
う)4a、キャパシタ4b、及びバッファ4cからなる
時定数回路と、抵抗4d、4eとを備えており、基準信
号源の出力を抵抗4d、4eによって1/2に分圧した
ものと上記時定数回路の出力との差を位相比較器6に送
出する。ここでオールパスフィルタ4の特性を、図2に
示す最も原始的な1次オールパスフィルタを例にとって
説明する。基準信号源22の出力電圧V1 を抵抗R1
分割した電圧VA (=1/2V1)と、キャパシタC及
び抵抗Rで分圧された電圧VB との差電圧V2 (=VA
−VB )は
【0010】
【数1】 したがって伝達関数T(s)は、
【0011】
【数2】 となる。ここでs=jωとおくと、伝達関数T(s)の
振幅は
【0012】
【数3】 となり、周波数wに依らず一定となる。
【0013】一方、位相θは θ=tan -1(−ω/ω0 )−tan -1(ω/ω0 ) =−2tan -1(ω/ω0 ) となる。すなわち、ω=ω0 で90度の位相回転が生じ
ていることを示す。このオールパスフィルタの特性を図
3に示す。図3においてグラフh1 は振幅特性をグラフ
2 は位相特性を示す。なお、図1に示す実施例のオー
ルパスフィルタ4においては、Gmアンプ4aの相互コ
ンダクタンスをgm、キャパシタ4bのキャパシタンス
をCT とすると、ω0 =gm/CT なる周波数(角周波
数)で90度の位相回転が生じる。そして、オールパス
フィルタ4は基準信号源2から出力される信号の周波数
(所定値)において位相が90度シフトするようにキャ
パシタンスCT 及び相互コンダクタンスgmが設計され
る。
【0014】位相比較器6は例えばダブリーバランス回
路で実現され、基準信号源2の出力の位相と、オールパ
スフィルタ4の出力の位相とを比較し、当該位相差に比
例した制御電流を出力する(図4参照)。この位相比較
器6の出力はローパスフィルタ8を介して増幅器9で増
幅されて図示されない被補正フィルタ(ICフィルタ)
に送られるとともに、Gmアンプ4aの相互コンダクタ
ンスgmを制御するためにGmアンプ4aに送られる。
【0015】次に本実施例の動作を説明する。例えば被
補正フィルタの固有角周波数ω0 が素子のばらつきによ
り低い方にずれたとすれば、上記被補正フィルタと同一
チップ上で同一プロセスによって形成されるオールパス
フィルタ4の設計角周波数ω0 (=gm/CT )も素子
のばらつきにより同様に低い方にずれる。すると、オー
ルパスフィルタ4から位相比較器6に送出される信号
は、基準信号源2から出力される基準信号に対して位相
の移相量が90度より大きな値の遅れとなる。これは図
3に示す位相特性において特性曲線h2 が左、つまりω
0 が低い方にずれていることに相当する。すると、図4
に示す位相比較器6の特性から位相比較器6の出力が大
きくなってGmアンプ4aの相互コンダクタンスgmを
大にする。これによりω0 は高くなり、オールパスフィ
ルタの出力の位相は基準信号に対して90度に近づいて
行き、ついにはその差が初期誤差のループゲイン分の1
になったところで安定する。したがって被補正フィルタ
のGmアンプにも増幅器9を介して位相比較器6の出力
が送出されることにより同様にしてばらつきが補正され
て、補正された固有角周波数が設計値となる。
【0016】なお、オールパスフィルタ4の移相量(位
相遅れ量)は入力信号が正弦波におけるものであるから
入力信号が方形波や三角波の場合はこの入力信号に含ま
れる高周波の影響でゼロクロス点での位相誤差が発生す
る。すなわち入力信号が方形波の場合は位相が90度よ
り進み気味となり、三角波では少々遅れ気味となる。
又、入力信号が特定形状の台形波の場合はほとんど誤差
は発生しないが、設定が難しい。そこで、基準信号源2
から出力される基準信号としては台形波をローパスフィ
ルタを通して得られる擬似的な正弦波であれば位相誤差
も発生しないことになる。この擬似的な正弦波の生成回
路を図5に示す。この生成回路はトランジスタT1 、T
2 からなるバッファと、抵抗R1 、R2 及びキャパシタ
C1からなる時定数回路と、ダイオードd1 、d2 、ト
ランジスタQ1 、Q2 、抵抗R3 、R4 及び電流源Iか
らなるリミッタ回路と、キャパシタC2 及び抵抗R5
6からなるローパスフィルタとからなっている。上記
バッファに方形波が入力されると、時定数回路からは三
角波が出力され、この三角波はリミッタ回路によって台
形波にされ、この台形波はローパスフィルタによって疑
似的な三角波にされ、この三角波がローパスフィルタの
出力端OUT1 からOUT2 から出力される。
【0017】以上述べたように本実施例によれば、抵抗
ばかりでなく、キャパシタンスのばらつきも補正でき
る。又、1次のオールパスフィルタを用いたことにより
最低でも2次のバンドパスを用いる従来の場合に比べて
素子数を少なくできるとともに、振幅特性が平担で、位
相の回転が広い周波数で緩かに行われるため、引込み範
囲も従来のものに比べて広くすることができる。
【0018】次に本発明によるICフィルタの補正シス
テムの第2の実施例の構成を図6に示す。この実施例の
補正システムは具体的にIC内に組込んだ例であり、バ
イアス回路60と、疑似正弦波生成回路62と、可変G
mアンプ及びキャパシタを有するオールパスフィルタ6
4と、ダブリバランス回路を利用した位相比較器66
と、キャパシタからなるローパスフィルタ68と、出力
回路69とを備えており、ダブリーバランス回路(位相
比較器66)の出力に接続されたトランジスタT5 、T
6 、T7 からなるカレントミラーのペア性と、Gmアン
プに使用される定電流源のペア性に大きく依存してい
る。このため、回路、ICパターン共に製造に十分な注
意が必要である。
【0019】図6に示す補正システムにおいては、位相
比較器66の出力は差動電流で得られ、一方の出力は出
力回路69のトランジスタT5 、T6 、T7 からなるカ
レントミラーで折り返され他方の出力と合成されてシン
グルエンド出力となる。この出力点にローパスフィルタ
68のキャパシタC1 が接続される。又、エミッタホロ
ワT3 と抵抗R1 を介して制御電流がGmアンプへ供給
される。
【0020】又、この補正システムは電源起動時などに
動作範囲を逸脱しないように保護回路が設けられてい
る。即ち制御電流の最大値及び最小値を制限する回路で
ある。最小値はトランジスタT1 、T2 のカレントミラ
ーからトランジスタT4 に供給される電流で決まる。最
大値は上記最小値設定電流とVF /R1 で決まる電流と
の和で決まる。なぜならばトランジスタのベース電位
は、電圧正弦ダイオードD1 の働きにより接地から3V
F の電位に制限される(トランジスタT6 、T5 及びダ
イオードD1 のVF の和)。そしてトランジスタT3
電流は3VF から2VF (トランジスタT3 とT4 のV
F )を引いたVF 1個分に対する抵抗R1 との比で決ま
ることになる。このように最小、最大制御電流の制限回
路により安定な動作が保証される。なお、上記システム
は、元々従来の回路に比べて広い引込み範囲を有するの
で、上記最小、最大の幅は大きくとって差支えない。
【0021】この第2の実施例の補正システムも第1の
実施例と同様の効果を有することは云うまでもない。
【0022】なお、被補正フィルタ(ICフィルタ)の
周波数特性は、上記被補正フィルタに送出される本発明
の補正システムからの制御電流を大きくするにつれて、
図7に示すようにグラフk1 からグラフk2 へ、グラフ
2 からグラフk3 へその特性がシフトする。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、抵抗ばかりでなくキャ
パシタンスのばらつきも補正できるとともに、素子数を
少なくでき、かつ引込み範囲を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック
図。
【図2】本発明にかかるオールパルスフィルタの原理を
説明する回路図。
【図3】オールパスフィルタの周波数特性を示すグラ
フ。
【図4】本発明にかかる位相比較器の特性を示すグラ
フ。
【図5】本発明にかかる疑似正弦波を生成する生成回路
の構成を示す回路図。
【図6】本発明の第2の実施例の構成を示す回路図。
【図7】被補正フィルタの周波数応答の変化を示すグラ
フ。
【図8】従来の補正システムの例を示すブロック図。
【図9】従来の補正システムの別々の例を示すブロック
図。
【符号の説明】
2 基準信号源 4 オールパスフィルタ 6 位相比較器 8 ローパスフィルタ 9 増幅器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の周波数の基準信号を発生する基準信
    号発生手段と、制御可能な可変時定数を有し前記基準信
    号を受けるオールパスフィルタと、このオールパスフィ
    ルタの出力信号の位相と前記基準信号の位相とを比較す
    る位相比較手段と、この位相比較手段から出力される制
    御信号の高周波成分の通過を阻止するローパスフィルタ
    と、を備え、 前記オールパスフィルタは制御可能な可変時定数を有す
    るICフィルタと同一チップ上に形成され、前記オール
    パスフィルタ及び前記ICフィルタの可変時定数は前記
    ローパスフィルタを介して得られる制御信号によって制
    御されることを特徴とするICフィルタのばらつき補正
    システム。
  2. 【請求項2】前記基準信号発生手段は基準信号として疑
    似正弦波を発生することを特徴とする請求項1記載のI
    Cフィルタのばらつき補正システム。
JP9997892A 1992-04-20 1992-04-20 Icフィルタのばらつき補正システム Pending JPH05299971A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9997892A JPH05299971A (ja) 1992-04-20 1992-04-20 Icフィルタのばらつき補正システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9997892A JPH05299971A (ja) 1992-04-20 1992-04-20 Icフィルタのばらつき補正システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05299971A true JPH05299971A (ja) 1993-11-12

Family

ID=14261763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9997892A Pending JPH05299971A (ja) 1992-04-20 1992-04-20 Icフィルタのばらつき補正システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05299971A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7924068B2 (en) 2005-11-29 2011-04-12 Nec Corporation Automatic adjustment circuit, and filter circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7924068B2 (en) 2005-11-29 2011-04-12 Nec Corporation Automatic adjustment circuit, and filter circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4306198A (en) Filter circuit
KR0177149B1 (ko) 능동 필터 회로
JP4443424B2 (ja) アナログフィルタ回路
JPH02155305A (ja) フィルタ装置
JP2005204204A (ja) 周波数設定回路
JP2542928B2 (ja) Fm変調器
JPH05299971A (ja) Icフィルタのばらつき補正システム
US4356451A (en) Active band pass filter
JP2003510937A (ja) カットオフ周波数の変動が最小化されたフィルタ
WO1995024712A9 (en) Adjustable resistance device with control circuit
WO1995024712A2 (en) Adjustable resistance device with control circuit
JPH1013188A (ja) フィルタの自動調整回路
JPH0575387A (ja) 可変遅延回路
JP3081418B2 (ja) フィルタの自動調整回路
JPH0969753A (ja) 信号処理回路
JP2963697B2 (ja) 発振回路
JP2805753B2 (ja) 集積化能動フィルタ
JP3184376B2 (ja) 周波数自動調整回路
JP2907853B2 (ja) 電圧制御発振回路
JP3147102B2 (ja) 遮断周波数制御回路
JPH0231527B2 (ja) Isohoseikairo
JPH03121610A (ja) フィルタ回路
JPS6374301A (ja) 周波数制御回路
JPH01183907A (ja) フィルタ回路
JPH09326636A (ja) 発振器