JP4804033B2 - 高周波イコライザ - Google Patents

Description

本発明は、フィルタ回路で構成される高周波イコライザに関するもので、特に、コンダクタンス成分ｇｍとコンデンサ容量Ｃとによってフィルタ特性が決まるｇｍＣフィルタで構成される高周波イコライザに関する。

従来より、光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体の再生を行うディスク装置において、記録媒体より読み出された信号よりデータに変換される高周波信号やサーボ制御を行うためのサーボ信号を選択して通過させる高周波イコライザを備える。この高周波イコライザとして、コンダクタンス成分ｇｍとコンデンサ容量Ｃとによってフィルタ特性が設定されるｇｍＣフィルタを複数段用いた複数次の等リプルフィルタ（イクイリプルフィルタ）によって構成され、目的とする周波数の信号を通過させるものが提供されている。

この高周波イコライザとなるイクイリプルフィルタの一部となるｇｍＣフィルタは、トラバーサルコンダクタンスアンプ（以下、「ｇｍアンプ」とする）によるコンダクタンス成分ｇｍとコンデンサによる容量値Ｃとによって、そのフィルタ特性が決定されるものである。このようなｇｍアンプとコンデンサとによって構成されるｇｍＣフィルタとして、ｇｍアンプの出力端子と非反転入力端子との間に積分回路を備えるとともに出力端子にバッファを備えた１次ｇｍＣアンプが提供されている（特許文献１）。
特開２００３−１８８６８２号公報

このｇｍＣフィルタにより構成される高周波イコライザは、１チップの半導体集積回路装置として構成されるが、チップ毎に、そのコンダクタンス成分ｇｍやコンデンサ容量Ｃにばらつきが生じる。よって、このコンダクタンス成分ｇｍ及びコンデンサ容量Ｃによる時定数にもばらつきが生じるため、高周波イコライザの特性にばらつきが生じてしまい、商品としての歩留まりが悪化する。そのため、従来は、基準となる外部クロックを高周波イコライザに常時入力して、高周波イコライザが使用される条件に応じた時定数に調整するものとしていた。しかしながら、常に時定数を調整するための外部クロックが入力されるため、その消費電力が大きくなるとともに、その回路規模も大きくなってしまう。

このような問題を鑑みて、本発明は、簡単な構成を追加することで時定数調整が可能な高周波イコライザを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の高周波イコライザは、コンダクタンス成分とコンデンサ容量とによるｇｍＣフィルタと、ｇｍＣフィルタに電流を供給する電流源と、を備える高周波イコライザにおいて、前記ｇｍＣフィルタを構成するコンダクタンス成分とコンデンサ容量とを備えた時定数を計測するための計測用ｇｍＣフィルタを備え、外部より前記計測用ｇｍＣフィルタにパルスが与えられ、当該パルスによって前記計測用ｇｍＣフィルタから出力される電圧値に応じて、前記電流源からの電流値が設定されることを特徴とする。

このような高周波イコライザにおいて、前記電流源が、前記ｇｍＣフィルタと接続されるとともに、基準となる電流値の電流を流す第１定電流源と、前記第１定電流源によって前記ｇｍＣフィルタに流れる電流値を減らすために前記第１定電流源と接続された第２定電流源と、前記第１定電流源によって前記ｇｍＣフィルタに流れる電流値を増やすために前記第１定電流源と接続された第３定電流源と、前記第１定電流源と前記第２定電流源との間に接続された第１スイッチと、前記第１定電流源と前記第３定電流源との間に接続された第２スイッチと、を備え、前記測定用ｇｍＣフィルタの時定数が大きいものと測定されたとき、前記第１スイッチをＯＮとし、前記測定用ｇｍＣフィルタの時定数が小さいものと測定されたとき、前記第２スイッチをＯＮとするものとしても構わない。

このとき、前記第２定電流源を複数備えるとともに前記第２定電流源それぞれが並列に接続され、前記第３定電流源を複数備えるとともに前記第３定電流源それぞれが並列に接続され、複数の前記第２及び第３定電流源それぞれに複数の前記第１及び第２スイッチが接続されるものとしても構わない。

又、前記スイッチがヒューズであるものとして、物理的に切断されることで前記第１及び第２スイッチをＯＦＦとするものとしても構わないし、前記スイッチが銅線パターンであるものとして、物理的に接続することで前記第１及び第２スイッチをＯＮとするものとしても構わない。

外部より前記電流源より流す電流値を示す制御信号が入力されることによって、前記電流源からの電流値が設定されるものとしても構わない。このとき、前記制御信号をデジタル信号として外部に記憶し、前記第１及び第２スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御されるものとしても構わない。

又、外部より入力される前記電流源より流す電流値を示すデジタル信号の制御信号をアナログ信号に変換して前記電流源に与えるものとしても構わない。このとき、前記制御信号をデジタル信号として外部に記憶される。又、前記電流源が、前記制御信号より変換されたアナログ信号による電圧値によって電流値が制御されるものとしても構わない。

これらの高周波イコライザにおいて、前記測定用ｇｍＣフィルタが、所定の電圧が入力されるトラバーサルコンダクタンスアンプと、該トラバーサルコンダクタンスアンプの出力端子に一端が接続されるとともに、他端に直流電圧が印加されたコンデンサと、前記トラバーサルコンダクタンスアンプと前記コンデンサとの接続ノードに一端が接続されるとともに、他端に前記直流電圧が印加され、基準パルスが与えられることによってＯＦＦとなるスイッチと、を備え、前記基準パルスが与えられたときに前記トラバーサルコンダクタンスアンプと前記コンデンサとの接続ノードに現れる電圧によって、前記電流源からの電流値が設定されるものとしても構わない。

本発明によると、計測用ｇｍＣフィルタを設けることにより、この計測用ｇｍＣフィルタから出力される電圧値に基づいて、ｇｍＣフィルタの時定数を測定することができる。そして、測定したｇｍＣフィルタに基づいて、電流源の電流値を設定し、目標とする時定数をｇｍＣフィルタに与えることができる。このように、本発明によると、測定用ｇｍＣフィルタという簡単な構成を追加することで、ｇｍＣフィルタの時定数を測定し、その時定数調整を簡単に行うことができる。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の高周波イコライザ及び高周波イコライザの時定数調整を行う時定数調整装置の内部構成を示すブロック図である。

本実施形態の高周波イコライザ１は、図１に示すように、高周波信号が入力される入力端子ＩＮ１と、入力端子ＩＮ１より入力された高周波信号より目的とする周波数信号を通過させるスレーブ用の等リプルフィルタ１１と、等リプルフィルタ１１に供給される電流値を設定する可変電流源１２と、時定数調整を行う際に与えられる基準パルスが入力される入力端子ＩＮ２と、入力端子ＩＮ２より入力されたパルス信号によって動作するマスタ用の等リプルフィルタ１３と、等リプルフィルタ１１を通過した信号を出力する出力端子ＯＵＴ１と、等リプルフィルタ１３で発生した信号を出力する出力端子ＯＵＴ２と、を備える。

又、時定数調整装置２は、図１に示すように、高周波イコライザ１の出力端子ＯＵＴ２から出力される信号が入力される入力端子ＩＮ３と、電圧値を切り換えることができる可変電圧源２１と、入力端子ＩＮ３より入力された等リプルフィルタ１３からの信号と可変電圧源２１からの電圧値との比較を行う比較器２２と、可変電圧源２１からの電圧値を切り換えるとともに比較器２２から与えられた信号によって可変電流源１２の電流値を設定する電流値設定部２３と、等リプルフィルタ１３に与える基準パルスを発生する発振器２４と、電流設定部２３で設定された電流値を作業者に報知する報知部２５と、発振器２４からの基準パルスを出力する出力端子ＯＵＴ３と、を備える。

このように構成されるとき、更に、等リプルフィルタ１１が、図２（ａ）に示すように、ｇｍアンプ１１１，１１２とコンデンサＣ１，Ｃ２とゲインαの反転アンプ１１３とバッファ１１４とによる２次のフィルタ１１ａと、ｇｍアンプ１１５とコンデンサＣ３とバッファ１１６とによる１次のフィルタ１１ｂと、ｇｍアンプ１１７，１１８とコンデンサＣ４，Ｃ５とバッファ１１９とによる２次のフィルタ１１ｃとが直列に接続された５次の等リプルフィルタとされる。そして、ｇｍアンプ１１１，１１２，１１５，１１７，１１８それぞれには可変電流源１２（図１参照）と接続され、可変電流源１２で設定される電流が流れる。

このとき、フィルタ１１ａにおいて、入力端子ＩＮ１にｇｍアンプ１１１の非反転入力端子が接続され、ｇｍアンプ１１１の出力端子に一端が接地されたコンデンサＣ１の他端とｇｍアンプ１１２の非反転入力端子が接続される。更に、ｇｍアンプ１１２の出力端子にバッファ１１４の入力側及びコンデンサＣ２の一端が接続され、バッファ１１４の出力側にｇｍアンプ１１１，１１２それぞれの反転入力端子が接続される。反転アンプ１１３は、その入力側がｇｍアンプ１１１の非反転入力端子に接続されるとともに、その出力側がコンデンサＣ２の他端に接続される。

又、フィルタ１１ｂにおいて、フィルタ１１ａのバッファ１１４の出力側にｇｍアンプ１１５の非反転入力端子が接続されるとともに、ｇｍアンプ１１５の出力端子に一端が接地されたコンデンサＣ３の他端とバッファ１１６の入力側が接続され、バッファ１１６の出力側にｇｍアンプ１１５の反転入力端子が接続される。更に、フィルタ１１ｃにおいて、フィルタ１１ｂのバッファ１１６の出力側にｇｍアンプ１１７の非反転入力端子が接続されるとともに、ｇｍアンプ１１７の出力端子に一端が接地されたコンデンサＣ４の他端とｇｍアンプ１１８の非反転入力端子が接続される。そして、ｇｍアンプ１１８の出力端子にバッファ１１９の入力側及び一端が接地されたコンデンサＣ５の他端が接続され、バッファ１１９の出力側にｇｍアンプ１１７，１１８それぞれの反転入力端子が接続される。

又、等リプルフィルタ１３が、図２（ｂ）に示すように、基準パルスによってＯＮ／ＯＦＦ動作を行う一端が接地されたスイッチＳＷと、スイッチＳＷの他端に出力端子が接続されるとともに非反転入力端子と反転入力端子との間に所定の直流電圧が印加されたｇｍアンプ１３１と、ｇｍアンプ１３１の出力端子に一端が接続されるとともに他端が接地されたコンデンサＣ６と、を備える。そして、ｇｍアンプ１３１の出力端子とコンデンサＣ６との接続ノードに、出力端子ＯＵＴ２が接続される。即ち、ｇｍアンプ１３１とコンデンサＣ６とによって１次のｇｍフィルタが構成される。このとき、入力端子ＩＮ２からの基準パルスがローのとき、スイッチＳＷがＯＮとされ、又、入力端子ＩＮ２からの基準パルスがハイのとき、スイッチＳＷがＯＦＦとされる。

このように構成される高周波イコライザ１の時定数の調整動作について、以下に説明する。まず、図１に示すように、高周波イコライザ１の入力端子ＩＮ２及び出力端子ＯＵＴ２それぞれに、時定数調整装置２の出力端子ＯＵＴ３及び入力端子ＩＮ３を接続する。そして、電流値設定部２３によって、可変電圧源２１により発生する電圧値を目標範囲の時定数が得られたときの入力端子ＩＮ３に入力される信号の電圧値よりも高い電圧値ＶTHとした後、発振器２４に所定期間ｔの間ハイとなる基準パルスを出力させる。

この発振器２４からのハイとなる基準パルスが高周波イコライザ１のＩＮ２に入力されると、等リプルフィルタ１３において、スイッチＳＷがＯＦＦとなるため、コンデンサＣ６の充電動作が行われる。よって、ハイとなる基準パルスが入力される直前までスイッチＳＷがＯＮとなっていることにより、その出力が接地電圧（０）となっていた出力端子ＯＵＴ２の電圧値が、図３のように、ｇｍアンプ１３１によるコンダクタンス成分ｇｍとコンデンサＣ６による容量値Ｃとによって決まる時定数ｇｍ／Ｃに応じて上昇する。

そして、発振器２４からの基準パルスがローとなると、スイッチＳＷがＯＮとなって出力端子ＯＵＴ２が接地され、図３のように、出力端子ＯＵＴ２に現れる電圧が接地電圧（０）に低下する。このとき、出力端子ＯＵＴ２に現れる電圧が、時定数調整装置２の入力端子ＩＮ３に入力されて、比較器２２によって、等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が電圧値ＶTHと比較される。そして、等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が電圧値ＶTHより高いとき、比較器２２よりハイとなり、逆に、等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が電圧値ＶTHより低いとき、比較器２２よりローとなる。

又、電流値設定部２３では、比較器２２より与えられる信号がハイとなるとき、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲よりも大きく目標範囲外であるものと判定し、逆に、比較器２２より与えられる信号がハイとなることがないとき、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲以下であるものと判定する。その後、発振器２４から基準パルスがローとなると、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲よりも大きいものと判定したときは、可変電流源１２による電流値が予め設定された電流値Ｉよりも小さい電流値Ｉ−ＫＩとなるように設定する制御信号を出力する。そして、報知部２５において、電流値Ｉ−ＫＩに設定することを示す表示などの出力が成されることで作業者に報知し、時定数調整動作を終了する。

一方、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲以下であるものと判定したときは、可変電圧源２１により発生する電圧値を目標範囲の時定数が得られたときの入力端子ＩＮ３に入力される信号の電圧値よりも低い電圧値ＶTLとした後、再度、発振器２４に所定期間ｔの間ハイとなる基準パルスを出力させる。そして、１回目の基準パルスを与えたときと同様、高周波イコライザ１では、基準パルスがハイとなる間に、図３のように、等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が接地電圧（０）から上昇して、基準パルスがローとなるとともに、接地電圧（０）に下降する。

このとき、出力端子ＯＵＴ２に現れる電圧が、時定数調整装置２の入力端子ＩＮ３に入力されて、比較器２２によって、等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が電圧値ＶTLと比較される。そして、等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が電圧値ＶTLより高いとき、比較器２２よりハイとなり、逆に、等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が電圧値ＶTLより低いとき、比較器２２よりローとなる。

又、電流値設定部２３では、１回目の基準パルスが与えられたときと異なり、比較器２２より与えられる信号がハイとなるとき、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲内であるものと判定し、逆に、比較器２２より与えられる信号がハイとなることがないとき、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲より小さく目標範囲外であるものと判定する。その後、発振器２４から基準パルスがローとなると、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲よりも小さいものと判定したときは、可変電流源１２による電流値が予め設定された電流値Ｉよりも大きい電流値Ｉ＋ＫＩとなるように設定する制御信号を出力する。そして、報知部２５において、電流値Ｉ＋ＫＩに設定することを示す表示などの出力が成されることで作業者に報知し、時定数調整動作を終了する。一方、時定数ｇｍ／Ｃが目標範囲内であるものと判定したときは、予め設定された電流値Ｉのままとする制御信号を出力した後、報知部２５において、電流値Ｉに設定することを示す表示などの出力が成されることで作業者に報知し、時定数調整動作を終了する。

このような動作において、基準パルスによって等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が上昇するときに、図４（ａ）に示すように、基準パルスがハイとなって時間ｔが経過するまでに電圧値がＶTHよりも高くなる場合、１回目の基準パルスが発振器２４より出力されたときに、比較器２２よりハイとなる信号が電流値設定部２３に出力される。そして、１回目の基準パルスがローとなった後に、電流値設定部２３より制御信号が可変電流源１２に与えられ、等リプルフタ１１に流れる電流値が電流値Ｉ−ＫＩに設定される。

又、基準パルスそれぞれによって等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が上昇するときに、図４（ｃ）に示すように、基準パルスがハイとなって時間ｔが経過するまでに電圧値がＶTLよりも高くならない場合、１，２回目の基準パルスそれぞれが発振器２４より出力されたときにいずれも、比較器２２よりローとなる信号が電流値設定部２３に出力されたままとなる。そして、２回目の基準パルスがローとなった後に、電流値設定部２３より制御信号が可変電流源１２に与えられ、等リプルフィルタ１１に流れる電流値が電流値Ｉ＋ＫＩに設定される。

又、基準パルスそれぞれによって等リプルフィルタ１３から出力される信号の電圧が上昇するときに、図４（ｂ）に示すように、基準パルスがハイとなって時間ｔが経過するまでに電圧値がＶTL以上ＶTH以下の範囲となる場合、１回目の基準パルスが発振器より出力されたとき、ローとなる信号が電流値設定部２３に出力されたままとなるとともに、２回目の基準パルスが発振器２４より出力されたとき、比較器２２よりハイとなる信号が電流値設定部２３に出力される。そして、２回目の基準パルスがローとなった後に、電流値設定部２３より制御信号が可変電流源１２に与えられ、等リプルフィルタ１１に流れる電流値が電流値Ｉに設定される。

このように動作することによって、マスタとなる等リプルフィルタ１３の出力信号に基づいて、スレーブとなる等リプルフィルタ１１を構成する各ｇｍＣフィルタの時定数に応じた電流値が流れるように、可変電流源１２による電流値が設定される。即ち、目標範囲より時定数ｇｍ／Ｃが大きくなると、電流値Ｉ−ＫＩに設定され、目標範囲より時定数ｇｍ／Ｃが小さくなると、電流値Ｉ＋ＫＩに設定され、目標範囲内に時定数ｇｍ／Ｃがあると、電流値Ｉに設定されるように、可変電流源１２による電流値が３つの値から選択されて設定される。

このようにして、可変電流源１２による電流値が電流値設定部２３において設定されると、作業者に対して報知部２５によって設定された電流値が報知されるため、可変電流源１２に対して設定する電流値を確認し、可変電流源１２の設定を行う。この可変電流源１２は、図５のように、等リプルフィルタ１１と一端が接続されるとともに他端が接地された定電流源１２１と、定電流源１２１と等リプルフィルタ１１との接続ノードに一端が接続されたスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、スイッチＳＷ１の他端に一端が接続されるとともに他端に電源電圧が印加された定電流源１２２と、スイッチＳＷ２の他端に一端が接続されるとともに他端が接地された定電流源１２３と、を備えるものとする。そして、定電流源１２１に電流値Ｉが流れ、定電流源１２２，１２３に電流値ＫＩが流れる。

よって、報知部１２２において電流値Ｉ−ＫＩに設定されたことが報知されると、作業者によってスイッチＳＷ１をＯＮとしてスイッチＳＷ２をＯＦＦとするように設定され、報知部１２２において電流値Ｉ＋ＫＩに設定されたことが報知されると、作業者によってスイッチＳＷ１をＯＦＦとしてスイッチＳＷ２をＯＮとするように設定され、報知部１２２において電流値Ｉに設定されたことが報知されると、作業者によってスイッチＳＷ１，ＳＷ２をともにＯＦＦとするように設定される。

このとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２としてヒューズを用いたとき、ＯＦＦとするスイッチに応じたヒューズを物理的に切断することで電気的な切断を行う。又、パターン配線することでスイッチＳＷ１，ＳＷ２を電気的に接続してＯＮとする場合、ＯＮとするスイッチに応じた部分をパターン配線することで物理的に接続することで電気的な接続を行う。又、スイッチＳＷ１，ＳＷ２としてジャンパスイッチを用いるものとしても構わない。

尚、本実施形態においては、上述のように、１回目の基準パルスを発生させたときに電圧値ＶTHと比較し、２回目の基準パルスを発生させたときに電圧値ＶTLと比較するものとしたが、１回目の基準パルスを発生させたときに電圧値ＶTLと比較し、２回目の基準パルスを発生させたときに電圧値ＶTHと比較するものとしても構わない。このとき、１回目の基準パルスを発生させたときに、基準パルスがハイとなって時間ｔが経過するまでに比較器２２からの信号がローのままであるとき、可変定電流源１２の電流値を電流値Ｉ−ＫＩに設定して動作終了し、又、比較器２２からの信号がハイに切り替わったことが確認されたとき、２回目の基準パルスを発生する。

又、本実施形態において、時定数調整装置２における比較器２２を１つとし、可変電圧源２１によって電圧値ＶTH，ＶTLが切り替わるものとしたが、図６に示すように、定電圧源２１ａ，２１ｂそれぞれからの電圧値ＶTH，ＶTLそれぞれが与えられる比較器２２ａ，２２ｂが設けられるものとし、１回の基準パルスで可変電流源１２の電流値を設定するものとしても構わない。このとき、比較器２２ａ，２２ｂはそれぞれ入力端子ＩＮ３と接続されて、等リプルフィルタ１３からの出力が入力され、この比較器２２ａ，２２ｂそれぞれでの比較結果が電流設定部２３に与えられる。そして、電流設定部２３では、比較器２２ａからの出力より、上述の動作における１回目の基準パルスが与えられたときと同様の判定を行うとともに、比較器２２ｂからの出力より、上述の動作における２回目の基準パルスが与えられたときと同様の判定を行うことで、可変電流源１２の電流値を設定する。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。図７は、本実施形態の高周波イコライザ及び高周波イコライザの時定数調整を行う時定数調整装置の内部構成を示すブロック図である。図７の構成において、図１の構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施形態の高周波イコライザ１ａは、図７に示すように、図１の高周波イコライザ１の構成に、可変電流源１２の電流値を設定する制御信号が入力される入力端子ＩＮ４と、入力端子ＩＮ４より入力された制御信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器１４と、が追加された構成となる。又、本実施形態の時定数調整装置２ａは、図１の時定数調整装置２の構成に対して、可変電圧源２１及び比較器２２の代わりに、入力端子ＩＮ３に入力された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２６が設けられるとともに、電流設定部２３で設定された電流値を示す信号が出力される出力端子ＯＵＴ４が追加された構成となる。

更に、本実施形態では、高周波イコライザ１ａが設置されるディスク装置などの電子機器が備える制御装置３に時定数調整装置２ａの出力端子ＯＵＴ４からの信号が入力されて、制御装置３内のメモリ（不図示）に電流設定部２３で設定された電流値が記憶される。この制御装置３は、メモリに記憶された電流値を表すデジタル信号となる制御信号を高周波イコライザ１ａの入力端子ＩＮ４に与えることによって、高周波イコライザ１ａ内の可変電流源１２の電流値を指定する。又、高周波イコライザ１ａの等リプルフィルタ１１，１３はそれぞれ、第１の実施形態と同様、図２（ａ），（ｂ）のような構成となり、時定数調整装置２ａの発振器２４が時間ｔの間ハイとなる基準パルスを発生する。

このように構成されるとき、本実施形態においては、時定数調整装置２ａにおいて、発振器２４から基準パルスが１回だけ出力されることによって、電流設定部２３で電流値の設定が行われる。このとき、発振器２４からの基準パルスが入力端子ＩＮ２に入力される高周波イコライザ１ａは、第１の実施形態と同様、基準パルスがハイとなるときに等リプルフィルタ１３のスイッチＳＷをＯＦＦとなることでコンデンサＣ６が充電されて、等リプルフィルタ１３より出力端子ＯＵＴ２を介して出力される信号の電圧が上昇する。そして、時間ｔが経過して基準パルスがローとなると、等リプルフィルタ１３より出力端子ＯＵＴ２を介して出力される信号の電圧が接地電圧（０）に下降する。

このように変化する等リプルフィルタ１３からの信号が、時定数調整装置２ａの入力端子ＩＮ３を介してＡ／Ｄ変換器２６に入力される。このＡ／Ｄ変換器２６は、発振器２４の基準パルスにおけるハイからローへの立ち下がりに同期して、入力端子ＩＮ３から入力された信号をデジタル信号に変換して、電流値設定部２３に入力する。この電流値設定部２３では、Ａ／Ｄ変換器２６より与えられるデジタル信号によって、基準パルスがハイとなってから時間ｔが経過したときの等リプルフィルタ１３の出力値が確認される。

そして、等リプルフィルタ１３の出力値に応じて、可変電流値１２の電流値をＩ−ＫＩ以上Ｉ＋ＫＩ以下の範囲で設定し、設定した電流値を示す信号を出力端子ＯＵＴ４より制御装置３に出力し、時定数調整装置２ａにおける動作を終了する。又、制御装置３では、可変電流値１２の電流値を示す信号を時定数調整装置２ａの電流値設定部２３より与えられると、制御装置３内の不図示のメモリに記憶する。

このとき、等リプルフィルタ１３からの出力電圧値がＶｏとなるとき目標範囲の中心となる時定数が得られるものとし、この出力電圧値Ｖｏを基準値とする。そして、Ａ／Ｄ変換器２６より電流値設定部２３に与えられたデジタル信号より、等リプルフィルタ１３からの出力電圧値がＶであることが確認されたとき、電流値設定部２３において、等リプルフィルタ１３からの出力電圧Ｖと基準値Ｖｏとの差Ｖ−Ｖｏが求められる。この差Ｖ−ＶｏがＫＶ以上となるとき、可変電流値１２の電流値をＩ−ＫＩに設定し、又、差Ｖ−Ｖｏが−ＫＶ以下となるとき、可変電流値１２の電流値をＩ＋ＫＩに設定する。更に、差Ｖ−Ｖｏが−ＫＶとＫＶとの間の値となるとき、可変電流値１２の電流値をＩ−ＫＩ×（Ｖ−Ｖｏ）／ＫＶに設定する。

このように電流値設定部２３で設定された電流値を表す信号を制御装置３のメモリに格納した状態で電子機器が動作を行う。このとき、制御装置３よりメモリに格納された電流値を示す信号が読み出されて、制御信号として高周波イコライザ１ａに与えられる。そして、高周波イコライザ１ａにおいて、入力端子ＩＮ４を介して制御装置３からのデジタル信号である制御信号がＤ／Ａ変換器１４に与えられて、アナログ信号に変換される。このＤ／Ａ変換器１４で変換されたアナログ信号が可変電流源１２に与えられると、アナログ信号の電圧値による可変電流源１２の電圧制御が行われて、可変電流源１２からの電流値が決定される。

即ち、最初に時定数調整装置２ａで設定された電流値を示す信号が制御装置３のメモリに常に格納された状態となり、この格納された信号に基づく制御信号が制御装置３から高周波イコライザ１ａに与えられることで、等リプルフィルタ１１の時定数が設定される。よって、高周波イコライザ１ａは、常に、制御装置３からの制御信号が与えられて設定される電流値の電流を可変電流源１２が流すことによって、目標とする時定数が得られることとなる。

尚、本実施形態において、高周波イコライザ１ａにＤ／Ａ変換器１４を設けて、Ｄ／Ａ変換器１４からの出力により可変電流源１２を電圧制御するものとしたが、可変電流源１２の構成を図８に示すような複数の定電流源とスイッチとで構成するとともに、Ｄ／Ａ変換器１４を省くものとしても構わない。図８に示す可変電流源１２は、図６に示す可変電流源１２と同様、定電流値Ｉが流れる定電流源１２１を備えるとともに、定電流源１２１と等リプルフィルタ１１との接続ノードに一端が接続されたスイッチＳＷ１−１〜ＳＷ１−ｎ，ＳＷ２−１〜ＳＷ２−ｎと、スイッチＳＷ１−１〜ＳＷ１−ｎ，ＳＷ２−１〜ＳＷ２−ｎのそれぞれの他端に一端が接続された定電流源１２２−１〜１２２−ｎ，１２３−１〜１２３−ｎと、を備える。

このとき、定電流源１２２−１〜１２２−ｎの他端に電源電圧が印加されるとともに、定電流源１２３−１〜１２３−ｎの他端が接地される。そして、定電流源１２２−ｋ，１２３−ｋ（ｋは、１≦ｋ≦ｎの自然数）それぞれに、電流値ＫＩ／２^kの定電流が流れる。このように構成することで、スイッチＳＷ１−１〜ＳＷ１−ｎそれぞれをＯＮ／ＯＦＦ制御したとき、定電流源１２１−１〜１２１−ｎそれぞれから定電流源１２０に流れ込むため、可変電流源１２によって等リプルフィルタ１１に与える電流値Ｉ−Ｃ×ＫＩ（Ｃは、０≦Ｃ≦１）が設定される。又、スイッチＳＷ２−１〜ＳＷ２−ｎそれぞれをＯＮ／ＯＦＦ制御したとき、等リプルフィルタ１１から定電流源１２２−１〜１２２−ｎそれぞれに流れ込むため、可変電流源１２によって等リプルフィルタ１１に与える電流値Ｉ＋Ｃ×ＫＩ（Ｃは、０≦Ｃ≦１）が設定される。

よって、制御装置３より±を示す桁をを追加したｎ＋１ビットの制御信号が高周波イコライザ１ａに与えられると、１ビットの±を示す桁が「−」を示すとき、残りのｎビットの桁によってスイッチＳＷ１−１〜ＳＷ１−ｎに与えられ、又、１ビットの±を示す桁が「＋」を示すとき、残りのｎビットの桁によってスイッチＳＷ２−１〜ＳＷ２−ｎに与えられる。このようにすることで、スイッチＳＷ１−１〜ＳＷ１−ｎ，ＳＷ２−１〜ＳＷ２−ｎが、デジタル信号となる制御信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御されて、電流値が設定される。

尚、第１の実施形態において、可変電流源１２を図８の構成としても構わない。このとき、スイッチＳＷ１−１〜ＳＷ１−ｎ，ＳＷ２−１〜ＳＷｎ−ｎをヒューズによって構成するものとし、基準パルスが発生されて時定数調整装置より確認された電流値に応じて、電気的に切断するスイッチを確認し、確認したスイッチに相当するヒューズを物理的に切断するものとしても構わない。又、逆に、電気的に接続するスイッチに相当する部分をパターン配線するものとしても構わない。

は、第１の実施形態の高周波イコライザ及び時定数調整装置の内部構成を示すブロック図である。 は、マスタ及びスレーブ等リプルフィルタの構成を示す回路図である。 は、基準パルスが入力されたマスタとなる等リプルフィルタの出力を示す図である。 は、基準パルスが入力されたマスタとなる等リプルフィルタの出力を示す図である。 は、可変電流源の一構成例を示す図である。 は、第１の実施形態の高周波イコライザに対する時定数調整装置の別の接続例を示す図である。 は、第２の実施形態の高周波イコライザ及び時定数調整装置の内部構成を示すブロック図である。 は、可変電流源の別の構成例を示す図である。

符号の説明

１，１ａ 高周波イコライザ
２，２ａ 時定数調整装置
３ 制御装置

Claims (6)

1. コンダクタンス成分とコンデンサ容量とによるｇｍＣフィルタと、前記ｇｍＣフィルタに電流を供給する電流源と、を備える高周波イコライザにおいて、
   前記ｇｍＣフィルタを構成するコンダクタンス成分とコンデンサ容量とを備えた時定数を計測するための計測用ｇｍＣフィルタと、
   可変電圧源と、
   前記計測用ｇｍＣフィルタの出力電圧と前記可変電圧源の出力電圧が入力される比較器と、
   前記比較器の出力電圧が入力される電流値設定部と、
   を備え、
   前記電流値設定部は、
   前記可変電圧源の出力電圧を前記ｇｍＣフィルタの目標範囲の時定数が得られたときの電圧値よりも高い第１電圧値に設定し、前記計測用ｇｍＣフィルタの出力電圧が前記第１電圧値を超えるか否かを判定するステップと、
   前記可変電圧源の出力電圧を前記ｇｍＣフィルタの目標範囲の時定数が得られたときの電圧値よりも低い第２電圧値に設定し、前記計測用ｇｍＣフィルタの出力電圧が前記第２電圧値を超えるか否かを判定するステップと、
   を実行することで、前記ｇｍＣフィルタの時定数が目標範囲内か否かを判定し、その判定結果に応じて前記電流源からの電流値を設定することを特徴とする高周波イコライザ。
2. 前記電流源が、
   前記ｇｍＣフィルタと接続されるとともに、基準となる電流値の電流を流す第１定電流源と、
   前記第１定電流源によって前記ｇｍＣフィルタに流れる電流値を減らすために前記第１定電流源と接続された第２定電流源と、
   前記第１定電流源によって前記ｇｍＣフィルタに流れる電流値を増やすために前記第１定電流源と接続された第３定電流源と、
   前記第１定電流源と前記第２定電流源との間に接続された第１スイッチと、
   前記第１定電流源と前記第３定電流源との間に接続された第２スイッチと、
   を備え、
   前記計測用ｇｍＣフィルタの時定数が目標範囲より大きいものと測定されたとき、前記第１スイッチをＯＮとするとともに前記第２スイッチをＯＦＦとし、
   前記計測用ｇｍＣフィルタの時定数が目標範囲より小さいものと測定されたとき、前記第２スイッチをＯＮとするとともに前記第１スイッチをＯＦＦとし、
   前記計測用ｇｍＣフィルタの時定数が目標範囲内であると測定されたとき、前記第１スイッチと第２スイッチをいずれもＯＦＦとすることを特徴とする請求項１に記載の高周波イコライザ。
3. 前記第２定電流源を複数備えるとともに前記第２定電流源それぞれが並列に接続され、
   前記第３定電流源を複数備えるとともに前記第３定電流源それぞれが並列に接続され、
   複数の前記第２及び第３定電流源それぞれに複数の前記第１及び第２スイッチが接続されることを特徴とする請求項２に記載の高周波イコライザ。
4. 前記スイッチがヒューズであることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の高周波イコライザ。
5. 外部より前記電流源より流す電流値を示す制御信号が入力されることによって、前記電流源からの電流値が設定されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の高周波イコライザ。
6. 前記計測用ｇｍＣフィルタが、
   所定の電圧が入力されるトラバーサルコンダクタンスアンプと、
   該トラバーサルコンダクタンスアンプの出力端子に一端が接続されるとともに、他端に直流電圧が印加されたコンデンサと、
   前記トラバーサルコンダクタンスアンプと前記コンデンサとの接続ノードに一端が接続されるとともに、他端に前記直流電圧が印加され、基準パルスが与えられることによってＯＦＦとなるスイッチと、
   を備え、
   前記基準パルスが与えられたときに前記トラバーサルコンダクタンスアンプと前記コンデンサとの接続ノードに現れる電圧によって、前記電流源からの電流値が設定されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の高周波イコライザ。

Images