JPS6173412A - 信号遅延装置 - 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】 〔技術分野〕 この発明は信号遅延装置技術、さらには″こ苗転送式の
遅延線を用いた遅延装置に適用して特に有効な技術に関
するものである。

〔背景技術〕

例えば音声信号のごときアナログ信号を遅延させる信号
遅延装置としては、第２図にその一例を示すように、Ｂ
ＢＤ　（バケット・ブリゲート・デバイス）による信号
遅延線２の入力側と出力側にそれぞれローパスフィルタ
１，３を挿入したものが知られている。

ここで、遅延ａ２の遅延量はクロック発生源１１から与
えられるクロック信号φＣの周波数ｆｃに依存する。ク
ロック信号φＣの周波数ｆｃを高くすれば遅延量は小さ
くなり、反対に低くすれば遅延量は大きくなる。ただし
、遅延量を大きくするためにφＣの周波数ｆｃを低くす
ると、低くしただけ伝達できる信号の周波数上限が低く
なってくる。従って、そのクロック信号φＣの周波＠　
ｆ　Ｃは取り扱う信号の最高周波数に見合うように設定
しなければならない。

ローパスフィルタ１，３はエイリアス雑音および高域雑
音の防止のためのものであって、演算増幅器○Ｐ１と抵
抗Ｒ１−Ｒ４および抵抗Ｃｆ２゜Ｃｆ３．Ｃｂｌによる
能動型フィルタによって構成される。このローパスフィ
ルタ１，３の遮断周波数は、上記遅延線２が伝達するこ
とのできる周波数の上限以下となるようにあらかじめ固
定設定される。

以上のような構成により、例えば音声信号のごときアナ
ログ入力信号Ａｉｎを所定時間だけ送らせてなる出力信
号Ａ　ｏ　ｕを得ることができるようになっている。

なお、エイリアス雌音については１例えば日刊工業新聞
社発行「画＆のデジタル信号処理」昭和５５年５月発行
。吹抜　敬著、ｐ５５に記載されている。また、ＢＢＤ
を用いた信号遅延装置については１例えばＣＱ出版社刊
行ｒ　ＣＱ　ｈａｍ　ｒａｄｉｏＪ１９８４年８月号ｐ
３７９〜３８３に記載されている。

しかしかかる技術においては、上記遅延線２における遅
延量の方はクロック信号φＣの周波数ｆｃによって簡単
に可変することができるが、上記ローパスフィルタ１．
３の遮断周波数ｆｃの方は。

例えば抵抗あるいはコンデンサの定数を変えなければな
らないために、その変更が回正である。しかもその遮断
周波数の変更は遅延線２の８延呈と整合を保ちつつ行な
わなければならない。つまり、遅延線２が伝達できる周
波数の上限ｆ！：越えないようにしなければならない。

これ故に、上述した従来の装置では、その遅延量を変更
することが非常に面倒となる。という問題点のある二と
が本発明者によって明らかとされた。さらに上述した従
来の信号遅延装置では、ローパスフィルタ１，３が時定
数としての抵抗およびコンデンサを多用するため、その
機能のすへてを単一の半導体基板に集積化すること、い
わゆるｌチップ化することが困難である、という問題点
があることも本発明者によって明らかとされた。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、遅延量の変更あるいは可変を簡単か
つ円滑に行なうことができるとともに。

要すれば１チツプ化も容易に行なうことができるように
した信−み遅延′！Ａ置装術を提供するものである。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を筒１１１に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、電荷転送式遅延線の入力側と出力側にそれぞ
れ挿入されるローパスフィルタをスイソチドキャパシタ
を用いた能動型フィルタによって構成するとともに、上
記遅延線の遅延量を制御するクロック信号によって各能
動型フィルタの遮断周波数を制御するようにし、これに
より遅延量の変更あるいは可変を簡単かつ円滑に行なう
ことができるとともに、要すればｌチップ化も容易に行
なうことができるようにする、という目的を達成するも
のである。

〔実施例〕

以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。

なお、図面において同一符号は同一あるいは十Ｕ当部分
を示す。

□第１図はこの発明による信号遅延装置の一実施例を示
す。

同図に示す信号遅延装置は例えば音声信号のごときアナ
ログ入力信号所定時間だけ遅らせてなる出力ｉＲ号Ａ　
ｏ　ｕ　ｔを得るために構成されたものであって、信号
遅延線２の入力側と出力側にそれぞれローパスフィルタ
１，３を挿入することによって構成される。

ここで、上記遅延線２としては、スイッチトキャパシタ
を用いた一種の電荷転送式の遅延線が使用されている。

この遅延線２は、ｎ＋１個のバッファ増幅器Ａ１＝Ａｎ
＋１、ｎ個のコンデンサＣ１〜Ｃｎ、およびｎ個のトラ
ンスファー型アナログスイッチＣ１〜Ｃｎなどによって
構成される。

入力信号はクロック信号φＣによってサンプリンブされ
た後、各コンデンサＣ１，−Ｃｎを上記クロック信号φ
Ｃの周期でもって順次転送されることにより　所定の遅
延が生じるようになっている。

その遅延、■は」−１記りロック信号φ（〕の１７ｉＩ
７皮数ｆｃに依存する。

また、にこ己ローバスフィルり１．３は、スイッチ１〜
キヤパシタを用いた能動型フィルタによって構成される
。この能動型フィルタは、演算増幅器ＯＰ１．１−ラン
スファー型アナログスイッチＳｃ。

このスイッチＳｃによって周期的にスイッチングされる
コンデンサＣｆｌによる等価抵抗、帰遷コンデンサｃｂ
＋などによって構成さ才しる。これにより、上記スイッ
チＳｃのスイッチング周期に応じた遮断周波￥ｔ、ＦＣ
が得られるようになっている。

さらに、上記遅延、１ｉ！２における遅延量を制御する
クロック信号φＣと上記ローパスフィルタ１゜３の遮断
周波数Ｆｃを制御するクロック（３号φＣとが、共通の
クロック発生１涼４から与えられるようになっている。

このクロック発生源１１は、その発生クロック信号φＣ
の周波￥Ｉｆｃが可変設定されるように構成されている
。

さて、上述した信号遅延装置において、先ず、上記遅延
線２が伝達できる」１限周波数Ｆｕは、ナイキス１〜の
サンプリング定理によって遅延人力信号のサンプリング
周期に依存する。そして、このサンプリング周期は上記
クロック信号φＣの周波数ｆｃによって定められる。こ
れにより、上記ゴー限周波数Ｆｕはｆ　ｃ　／　２とな
る。従って、上記ローパスフィルタ１，３の遮断周波数
Ｆｃは、はぼｆ　ｃ　／　２となるように設定するのが
もっとも望ましい。Ｆｃがｆｃ／２以上ではエイリアス
雑音が生じ、またＦｃがｆ　ｃ　／　２よりも大きく下
回ると遅延綿２の周波数伝達特性が有効に利用されなく
なってしまう。

次に、上記ローパスフィルタ１，３の遮断周波数Ｆｃは
、上記スイッチＳｃのスイッチング周期に依存する。そ
して、このスイッチング周期は上記クロック信号φＣの
周波′￥Ｉｆｃによって定められる。これにより、その
遮断周波数Ｆｃは、Ｆｃ＝　ｆ　ｃ−Ｃｆ　１　／　２
７ＣＣｂ　１によって与えられる。

以上により、ローパスフィルタ１，３内のコンデンサＣ
ｆｌとＣｂｌの比を適当（Ｃｆｌ／２πｃｂ１＝＋／２
）に選んでおけば、クロック信号φＣの周波数ｆｃを変
えるだけでもって、遅延線２が伝達できる上限周波数Ｆ
ｕとローパスフィルタ１，３の遮断周波数Ｆｃを、互い
の整合を常に保ちつつ、同時に変えることができる。こ
れにより、信号の遅延量を変更あるいは可変することを
非常に簡単かつ円滑に行なうことができる。この遅延量
の可変は、クロック信号φＣの周波数ｆｃを可変操作す
ることによって、動作中にも行なうことができる。さら
に、上記ローパスフィルタ１゜３は、スイッチドキャパ
シタによる等価的な時定数を用いて構成されているので
、半導体集積回路化の妨げとなる高抵抗あるいは人容旦
コンデンサを不要にすることができる。これにより、そ
のローパスフィルタ１，３を遅延線２とともに単一の半
導体基板に集積化することも容易に行なえるようになる
。

〔効果〕

（１）電荷転送式遅延線の入力側と出力画にそれぞれ挿
入されるローパスフィルタをスイッチドキャパシタを用
いた能動型フィルタによって構成するとともに、上記遅
延線の遅延量を制御するクロック信号によって各能動型
フィルタの遮断周波数を制御するようにしたことにより
、遅延量の変更あるいは可変を簡単かつ円滑に行なうこ
とができる。という効果が得られる。

（２）さらに、上記ローパスフィルタをスイッチドキャ
パシタを用いてｂ１成したことにより、そのローパスフ
ィルタを遅延線とともに単一の半導体基板に集積化する
こと、いわゆる１チツプ化することが容易に行なえるよ
うになる、という効果が得ら才りる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば電荷転送式の
遅延線２としてはＢＢＤあるいはＣＣＤなどの′に苗転
送素子を用いたものであってもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である音声などアナログ信
号の遅延技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、例えば無線周波数などの遅
延技術などにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による信号遅延装置の一実施例を示す
図、 第２図は従来の信号遅延装置の一例を示す図である。 ■、２・・・ローパスフィルタ、２・・・遅延線、４・
・・クロック発生源、φＣ・・・クロック信号、ｆｃ・
・・クロック信号の周波数、Ａｉｎ・・・入力信号、Ａ
ｏｕｔ。 ・・・出力信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、信号遅延線の入力側と出力側にそれぞれローパスフ
   ィルタを挿入してなる信号遅延装置であって、上記遅延
   線を電荷転送式の遅延線で構成するとともに、上記ロー
   パスフィルタをスイッチドキャパシタを用いた能動型フ
   ィルタによって構成し、さらに上記遅延線における遅延
   量を制御するクロック信号と上記ローパスフィルタの遮
   断周波数を制御するクロック信号とを共通のクロック発
   生源から与えるようにしたことを特徴とする信号遅延装
   置。 ２、上記クロック発生源は、その発生クロック信号の周
   波数が可変設定されるように構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の信号遅延装置。