JPH0548643B2 - - Google Patents

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JPH0548643B2
JPH0548643B2 JP24308583A JP24308583A JPH0548643B2 JP H0548643 B2 JPH0548643 B2 JP H0548643B2 JP 24308583 A JP24308583 A JP 24308583A JP 24308583 A JP24308583 A JP 24308583A JP H0548643 B2 JPH0548643 B2 JP H0548643B2
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JP
Japan
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circuit
filter
oscillation
capacitor
current
Prior art date
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JP24308583A
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English (en)
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JPS60136409A (ja
Inventor
Takahisa Emori
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP24308583A priority Critical patent/JPS60136409A/ja
Publication of JPS60136409A publication Critical patent/JPS60136409A/ja
Publication of JPH0548643B2 publication Critical patent/JPH0548643B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、集積回路技術によつて特定の周波
数特性を持つRCアクテイブフイルタ回路を形成
する際の回路技術にかかわり、特に、RCアクテ
イブフイルタの時定数が自動的に所定の値となる
ように調整できる回路機能を持なせた無調整形
ICフイルタ回路に関するものである。
〔背景技術とその問題点〕
一枚のIC基板上にRCアクテイブフイルタ回路
を形成する場合、フイルタの特性を決定する抵
抗、及びコンデンサをIC技術で基板上に形成す
ると、その絶対値精度は非常に悪いものになり、
通常、そのままでは使用できるものが得られなか
つた。
そのため、乗算器付積分回路によつてバイワツ
ド計のRCアクテイブフイルタを構成し、外付け
の抵抗値だけを調整することにより、RCアクテ
イブフイルタを所定の特性に合わせる方法があ
る。
この方法の特徴はIC内部で形成された抵抗値、
又は容量値の相対的な誤差はもともと小さい点に
着目してなされたもので、乗算器により周波数軸
上の対数的な平行移動ができるように各積分回路
を構成し、特定のフイルタ特性のポイントを前記
乗算器の係数で合わせることによつて、他のすべ
てのフイルタ特性も同時に合わせようとするもの
である。
しかしながら、かかる調整方法では、各IC回
路基板毎に信号を供給し、特性をチエツクしなが
ら合わせる必要があるため、その調整作業は依然
として煩雑となるという問題がある。
〔発明の目的〕
この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、精度のよい抵抗、及びコンデンサ
素子を2個、IC回路基板に外付けすることによ
つて、IC回路基板に形成されている複数個のRC
アクテイブフイルタのすべて時定数を自動的に調
整できるようにし、外付けした抵抗、コンデンサ
の精度なみのフイルタ特性が無調整で簡単に得ら
れるようにした無調整形ICフイルタ回路を提供
するものである。
〔発明の概要〕
この発明は、例えば乗算器等によつて時定数が
共通的に各変とされるようなRCアクテイブフイ
ルタの組み合わせで形成されているICフイルタ
回路の基板の一部に、IC技術で形成されている
抵抗、及びコンデンサを時定数とする第1の発振
回路と、外付けの精度の高い抵抗、及びコンデン
サを時定数とする第2の発振回路と、前記第1、
第2の発振回路の発振周波数を一致させるための
PLL回路を形成し、このPLL回路に流れる誤差
信号を制御電流として前記乗算器の乗算係数を制
御するように構成する。そのため、前記外付けさ
れた正確な値の抵抗、及びコンデンサの時定数に
連動してIC回路で形成されているフイルタの特
性が無調整で修正されることになる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の無調整形ICフイルタ回路
の概要を示したもの、PはIC回路を形成してい
る基板を示している。
この基板Pには、その用途に応じて乗算機能付
きの各種RCアクテイブフイルタF1F2………Fo
構成されており、そのフイルタ特性は制御信号に
よつて調整できるものである。
基板Pの一部には、この発明の目的としている
自動的に時定数を制御するための制御信号を形成
するための回路素子として、第1の発振回路
OSC1、第2の発振回路OSC2、位相比較器PD、
ループフイルタLPFが形成されている。
第1、第2の発振回路OSC1,OSC2は同一の回
路構成からなつており、例えば第2図に示すよう
に電流I,I0によつて発振周期が決定される電流
制御形のCR発振器となつている。
この電流制御形のCR発振器はフリツプフロツ
プF/Fの出力によつて交互に駆動される電流源
S1,S2、この電流源S1,S2の電流値Iによつて充
電、及び放電されるコンデンサC、コンデンサC
の端子電圧を抵抗Rの両端の電位差で検出する2
つの電圧比較器D1,D2により構成されている。
この発振器の動作は次のようなものである。
コンデンサCが電流源S1より充電され、その端
子電圧がV1となると電圧比較器D1よりの出力に
よりフリツプフロツプF/Fが反転し、その出
力により電流源S1が不作動とされ、Q出力により
電流源S2が駆動される。そのためのコンデンサC
は電流源S2の電流Iにより放電されその端子電圧
が減少するが、この電圧がV2まで低下すると電
圧比較器D2からの出力によりフリツプフロツプ
F/Fがリセツトされる。そのため、再び電流源
S1が駆動されコンデンサCはその電流値Iにより
充電される。以下、交互に電流源S1,S2が駆動さ
れて周期Tの発振周波数fを有する信号が出力さ
れる。
このCR発振器では、比較電圧となるV1−V2
値は抵抗Rを流れる電流源S3の電流I0によつて与
えられるので、V1−V2=△V=RI0となる。
一方、コンデンサCの端子電圧は1/CI・tに よつて与えられるから、第3図の発振波形図から
理解できるように、RI0=1/C・Itとなる。
したがつて、ω=1/2RC・I/I0を発振時定数とす るCR発振器を構成している。
つまり、供給される電流I,I0により発振周波
数ωが可変となり、電流Iに対しては比例関係に
ある。
さて、かかる電流制御形のCR発振器で構成さ
れている。第1、第2の発振回路OSC1,OSC2
端子T1,T2にそれぞれ第2図で説明したような
電流I,I0を設定する信号(電流)を供給する。
すなわち、端子T1の信号(電流)は第2図の電
流源S1,S2の電流値を設定するものであり、端子
T2は同じく電流源S3の電流値I0を設定する。
なお、第1の発振回路OSC1の端子T1にはPLL
回路を構成するループフイルタLPFの制御信号
が供給される。
第1の発振器OSC1にはIC回路内に形成された
抵抗Ri0、及びコンデンサCi0を接続し、第2の発
振回路OSC2には外付けの抵抗Re、及びコンデン
サCeを接続すると、それぞれの発振時定数ω1
ω2は ω1=1/2Ri0・Ci0・I/I0 ……(1) ω2=1/2Re・Ce・I0/I0 ……(2) となる。
ところで、第1、第2の発振回路OSC1,OSC2
は位相比較器PD、ループフイルタLPFからなる
PLL回路構成により同一発振周波数となるよう
に制御されているので、上記(1)及び(2)式から 1/2Ri0・Ci0・I/I0=1/2Re・Ce ……(3) 故に Ri0・Ci0/Re・Ce=I/I0=K ……(4) という関係式が得られる。
この式は、IC基板内に形成された抵抗Ri0、コ
ンデンサCi0の時定数と、外付けされた抵抗Re
コンデンサCeの時定数の比がI/I0=Kという係数 となることを示している。
したがつて、このIC基板P内に形成された抵
抗値、及びコンデンサの容量値が所定の設計値よ
り異なつている場合でも、外付けした抵抗Re
びコンデンサCeの時定数を正確な値とすれば
PLL回路構成から得られた制御電流IとこのIC
基板に共通して供給されている電流値I0により以
下に述べるように自動的に時定数の補正が行われ
ることになる。
すなわち、IC回路で形成された第1の発振回
路OSC1の時定数Ri0,Ci0と同一のIC基板上に形
成されているRCアクテイブフイルタF1,F2……
Foの時定数Ri0,Ci0の相対的な誤差は、通常、非
常に小さい値となつている。したがつて、前記制
御電流の関係式(I=KI0)によりIC基板上に形
成されているRCアクテイブフイルタF1,F2……
Foの時定数回路に流れる電流を補正すると、結
果的に第1図に示されている各RCアクテイブフ
イルタF1,F2……Foの特性を外付けされた時定
数Re,Ceによつて補正することができる。
例えば、第4図は乗算器付積分回路によりバイ
クワツド形のバンドパスフイルタ10を構成した
例を示したもので、第1の積分器12Aは差動ア
ンプ13Aと充放電用のコンデンサCA、及び乗
算器18Aにより構成され、第2の積分器12B
は同様に差動アンプ13B、コンデンサCB、乗
算器18Bによつて構成されている。
積分器12A,12Bは差動アンプ13A,1
3Bの出力信号を乗算器18A,18Bを介して
コンデンサCA,CBに供給することにより積分回
路を構成しているが、コンデンサCA、CBの充放
電電流は端子19から供給される制御電流によつ
て制御されることになる。
そして両積分器12A,12Bはアンプ14,
15、及び入力端子をもつ加算器16を介して環
状に接続され、出力端子11で得られる出力の一
部が抵抗Ra(Rb)を介して第2の積分器12Bに
帰還されている。
このように構成されたバイクワツド形のバンド
パスフイルタ10は一般的に、 HS=H0・Kω0/Q・S/S2+Kω0/QS+(Kω02 となる伝達関数HSとなつている。
但し Kω0:中心角周波数 K:乗算係数 Q:フイルタの尖鋭度 H0:1+Ra/Rb このバンドパスフイルタ10は、端子19から
供給される制御電流によつてコンデンサCA,CB
の充放電時定数が変化し、中心周波数ω0を可変
することができる。例えば、乗算係数K=1では
第1図に示されているように、当初IC基板で形
成された電流源からの電流値I0で設定された中心
角周波数ω0を持つバンドパスフイルタ10とな
つているが、前記したようにループフイルタから
の制御信号によつてI=KI0を端子19からの制
御信号によつてコンデンサCA又はCBに供給する
ようにすると、第2の発振回路OSC2に外付けさ
れている正確な時定数Re,Ceで調整された所定
の値の中心角周波数Kω0を持つたバンドパスフイ
ルタにすることができる。
なお、各回路に共通する電流値を供給する回路
は図示されていないが、このような回路はIC回
路で慣用されているカレントミラー接続によつて
簡単に形成することができる。
この場合、前記第1の発振回路OSC1と時定数
Rip,Cipと積分器12A,12Bの時定数の相対
的な誤差が小さいということが前提になつていれ
ばよいから、かかる乗算器の積分回路によつて形
成される複数個の各種フイルタが同一基板上に形
成されている場合でも、全てのフイルタの特性を
外付けした抵抗Re、コンデンサCeの値に連動し
て自動的に調整することができる。
第1、第2の発振回路OSC1,OSC2は図示した
回路に限定されるものでなく、要するに2つの電
流(又は電圧)の比によつて制御されるものであ
れば他の発振回路でもよいことはいうまでもな
い。
また、RCアクテイブフイルタF1F2……Foも第
4図に例示したパイワツド形のバンドパスフイル
タ16に限定されることなく、乗算係数によつて
時定数が制御されるものであれば、他の回路形式
のものでもよい。
〔発明の効果〕
この発明の無調整形ICフイルタ回路は、外付
けされた抵抗及びコンデンサの時定数に連動し
て、IC回路内に形成されたいる乗算器付の複数
のRのアクテイブフイルタを無調整で所定の特性
となるように補正できるので、正確な値の抵抗、
コンデンサを外付けするだけでICフイルタ回路
を無調整で使用することができるという利点があ
る。
また、外付けの抵抗、コンデンサの精度、及び
その温度特性が良好なものを使用することにより
きわめて精度の高いフイルタ特性とすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の概要を示すICフイルタ
回路のブロツク図、第2図は発振回路の一例を示
す回路図、第3図は発振回路の波形図、第4図は
パイクワツド形のバンドパスフイルタの構成図で
ある。 図中、F1F2……FoはRCアクテイブフイルタ、
OSC1,OSC2は第1、第2の発振回路、PDは位
相比較器、LPFはループフイルタ、Re,Ceは外
付けの抵抗、及びコンデンサを示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 制御信号によつて時定数が共通的に可変され
    る複数の乗算器付のRCアクテイブフイルタが形
    成されているIC基板内に、IC回路で形成されて
    いる抵抗、及びコンデンサを時定数とする第1の
    発振回路と、外付けの正確な抵抗、及びコンデン
    サを時定数とする第2の発振回路と、前記第1及
    び第2の発振回路の出力信号の位相差を検出し、
    ループフイルタを介して前記第1の発振回路の発
    振周波数を制御することにより、前記第1、第2
    の発振回路の発振周波数を一致させるための
    PLL回路を形成し、前記ループフイルタより得
    られる制御電流により前記複数の乗算器付のRC
    アクテイブフイルタの時定数を制御するように構
    成したことを特徴とする無調整形ICフイルタ回
    路。
JP24308583A 1983-12-24 1983-12-24 無調整形icフイルタ回路 Granted JPS60136409A (ja)

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JPS60136409A JPS60136409A (ja) 1985-07-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4025428C2 (de) * 1990-08-10 1994-03-03 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Steuerspannungen
US6194958B1 (en) * 1999-09-30 2001-02-27 Analog Devices, Inc. Filter having minimized cut-off frequency variations

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