(57)【要約】  【課題】  フィルタ手段において、素子ばらつきによるカットオフ周波数のばらつきを調整し、所望の周波数にすることを目的とする。  【解決手段】  カットオフ周波数が調整可能なフィルタ手段と、ステップ信号を発生するステップ信号生成手段と、ステップ信号生成手段の出力と入力信号を選択し、フィルタ手段に出力する切り換え手段と、フィルタ手段の出力値を測定する測定手段と、測定手段により測定された振幅の変動からカットオフ周波数を演算し、フィルタ手段とステップ信号生成手段と切り換え手段を制御する制御手段とを備える。  上記フィルタ回路は、測定手段により測定された値からカットオフ周波数を演算して求め、そのカットオフ周波数に基づきフィルタ手段のカットオフ周波数を所望の周波数に調整できる。したがってＭＯＳゲート容量の容量値のばらつきが大きくてもシステム仕様を満足するフィルタ回路を設計することができる。【選択図】  図１
2005101676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カットオフ周波数が調整可能なフィルタ手段と、
ステップ信号を発生するステップ信号生成手段と、
前記ステップ信号生成手段の出力と入力信号を選択し、前記フィルタ手段に出力する切り換え手段と、
前記フィルタ手段の出力値を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された値からカットオフ周波数を演算し、前記フィルタ手段のカットオフ周波数と前記ステップ信号生成手段と前記切り換え手段を制御する制御手段とを備え、  前記フィルタ手段のカットオフ周波数を所望の周波数に調整できることを特徴としたフィルタ回路。
【請求項２】
前記測定手段はＡＤ変換器より構成されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ回路。
【請求項３】
前記測定手段による測定を複数回行い、前記制御手段は複数回行った測定結果の平均からカットオフ周波数を演算することを特徴とする請求項１乃至２に記載のフィルタ回路。
【請求項４】
前記制御手段は、前記フィルタ手段にステップ応答が入力されてからある特定時間経過したときの前記測定手段の測定結果とさらにある特定時間経過したときの前記測定手段の測定結果との比によりカットオフ周波数を演算することを特徴とする請求項１乃至３に記載のフィルタ回路。
【請求項５】
前記ステップ信号生成手段は、立ち上がりステップ信号と立ち下がりステップ信号を交互に発生させ、前記測定手段は前記フィルタの立ち上がりステップ応答と立ち下がりステップ応答の振幅を測定することを特徴とする請求項１乃至４に記載のフィルタ回路。
【請求項６】
カットオフ周波数が調整可能な複数のフィルタ手段と、
ステップ信号を発生するステップ信号生成手段と、
前記ステップ信号生成手段の出力と入力信号を選択し、前記複数のフィルタ手段の中の特定の１つのフィルタ手段に出力する切り換え手段と、
前記特定の１つのフィルタ手段の出力値を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された値からカットオフ周波数を演算し、前記複数のフィルタ手段のカットオフ周波数と前記ステップ信号生成手段と前記切り換え手段を制御する制御手段とを備え、  前記複数のフィルタ手段のカットオフ周波数を所望の周波数に調整できることを特徴としたフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスクドライブなどに用いられるフィルタ（アンチエリアシングフィルタ）のカットオフ周波数を調整する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスクドライブなどに用いられているサーボシステムでは、ピックアップからのアナログ信号をＡＤ変換する際、フィルタにより不要な帯域成分を落としていた。
【０００３】
図４は半導体集積回路に集積された従来のフィルタ回路のブロック図である。１は抵抗、２は容量、３は抵抗１と容量２より成るフィルタ、５はＡＤ変換器、６はサーボ処理を行うためのＤＳＰである。
【０００４】
従来のフィルタ３のカットオフ周波数のばらつきは、抵抗１と容量２のばらつきがそのまま反映されていた。そこで、できるだけ抵抗１と容量２がばらつかないように設計を行っていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−７６８９号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、容量２は高精度容量を使用して設計していたが、面積が大きいという欠点があったため、面積削減を目的に同じ容量値を約４分の１の面積で設計できる低精度容量に変更した。
【０００６】
しかし、容量値のばらつきが高精度容量の２倍程度あるため、フィルタのカットオフ周波数のばらつきが大きくなってしまい、システム仕様を満たさなくなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の１つの局面に従うと、フィルタ回路は、カットオフ周波数が調整可能なフィルタ手段と、ステップ信号を発生するステップ信号生成手段と、ステップ信号生成手段の出力と入力信号を選択し、フィルタ手段に出力する切り換え手段と、フィルタ手段の出力値を測定する測定手段と、測定手段により測定された振幅の変動からカットオフ周波数を演算し、フィルタ手段とステップ信号生成手段と切り換え手段を制御する制御手段とを備える。
【０００８】
上記フィルタ回路は、測定手段により測定された値からカットオフ周波数を演算して求め、そのカットオフ周波数に基づきフィルタ手段のカットオフ周波数を所望の周波数に調整できる。したがってＭＯＳゲート容量の容量値のばらつきが大きくてもシステム仕様を満足するフィルタ回路を設計することができる。
【０００９】
この発明のもう１つの局面に従うと、フィルタ回路は、カットオフ周波数が調整可能なフィルタ手段と、ステップ信号を発生するステップ信号生成手段と、ステップ信号生成手段の出力と入力信号を選択し、複数のフィルタ手段の中の特定の１つのフィルタ手段に出力する切り換え手段と、特定の１つのフィルタ手段の出力値を測定する測定手段と、測定手段により測定された値からカットオフ周波数を演算し、複数のフィルタ手段とステップ信号生成手段と切り換え手段を制御する制御手段とを備える。
上記フィルタ回路は、特定の１つのフィルタ手段のカットオフ周波数の調整結果を残りの複数のフィルタ手段のカットオフ周波数の調整に反映させることで、調整時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の１つの局面に従ったフィルタ回路では、ステップ応答を測定する測定手段により測定された値からカットオフ周波数を計算し、フィルタのカットオフ周波数を調整することができる。そのため、ＭＯＳゲート容量のようなばらつきが大きいアナログ素子を使用してもシステム仕様を満足するフィルタ回路を設計できる。
【００１１】
この発明のもう１つの局面に従ったフィルタ回路では、複数のフィルタ手段のカットオフ周波数の調整を特定の１つのフィルタ手段の調整結果を反映させることで、調整時間が短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は第１の実施形態におけるフィルタ回路である。図１において１１は可変抵抗、１２は容量、１３は可変抵抗１１と容量１２からなるローパスフィルタでフィルタと呼ぶ。１４はステップ信号を発生するステップ信号生成回路、１５はステップ信号生成回路１４の出力と入力信号Ａを選択しフィルタ１３に出力するセレクタ、５はＡＤ変換器、１６はＡＤ変換後のステップ応答からカットオフ周波数を演算し可変抵抗１１を制御するＤＳＰである。
【００１４】
また、ＤＳＰ１６はステップ信号生成回路１４、セレクタ１５の制御及び通常動作時のサーボ処理も行う。
【００１５】
次にカットオフ周波数の調整動作について説明する。
【００１６】
まず、フィルタ１３にステップ信号を入力するためセレクタ１５を切り換える。次にステップ信号生成回路１４より電圧ＶＬから電圧ＶＨに変化するステップ信号およびＶＨからＶＬに変化するステップ信号が出力されフィルタ１３に入力される。
【００１７】
ここで、ＶＬはＡＤ変換器５のダイナミックレンジの下限であり、ＶＨはＡＤ変換器５のダイナミックレンジの上限である。
【００１８】
フィルタ１３のステップ応答をＡＤ変換器５でデジタル値に変換する。
【００１９】
図２はフィルタ１３のステップ応答とＡＤ変換器５の変換タイミングである。
【００２０】
ＴｓはＡＤ変換器５のサンプリング周期、ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５はサンプリングを行う時間とし、サンプリングしたデジタル値をそれぞれＶＤ（ｔ１），ＶＤ（ｔ２），ＶＤ（ｔ３），ＶＤ（ｔ４），ＶＤ（ｔ５）とする。
【００２１】
ＶＤ（ｔ１）〜ＶＤ（ｔ５）をＤＳＰ１６で以下の演算を行う。
【００２２】
【数１】
2005101676.tif 000003
【００２３】
【数２】
2005101676.tif 000004
【００２４】
一方、フィルタ１３カットオフ周波数をfｃとすると、フィルタ１３のステップ応答とfｃの間には次の（数３）、（数４）の関係がある。
【００２５】
【数３】
2005101676.tif 000005
【００２６】
【数４】
2005101676.tif 000006
【００２７】
ｔ＝ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５を（数３），（数４）に代入し、ＲＡＴＥ１Ｄに相当するＲＡＴＥ１とＲＡＴＥ２Ｄに相当するＲＡＴＥ２を求めると
【００２８】
【数５】
2005101676.tif 000007
【００２９】
【数６】
2005101676.tif 000008
【００３０】
となり、サンプリング周期Ｔｓを使うと（数５），（数６）は次のようになる。
【００３１】
【数７】
2005101676.tif 000009
【００３２】
（数１）、（数２）、（数７）より
【００３３】
【数８】
2005101676.tif 000010
【００３４】
の関係がある。
【００３５】
Ｔｓは既知であるため、（数８）をＤＳＰ１６で計算することでフィルタ１３のカットオフ周波数fｃが得られる。
【００３６】
このfｃが許容誤差内に入っている場合は調整を終了し、許容誤差外にある場合には可変抵抗１１を調整し、再度fｃが許容誤差内に入っているか判定を行う。
【００３７】
調整終了後、フィルタ１３に入力信号が入力されるようにセレクタ１５を切り換える。
この結果、フィルタ１３のカットオフ周波数を調整することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では抵抗を可変として調整しているが、容量を調整したり、フィルタ１３の構成がｇｍ−Ｃフィルタの場合は、ｇｍを調整するような方法をとっても同様な効果が得られる。
（実施の形態２）
次に第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３９】
図３は第２の実施形態におけるフィルタ回路である。図３に示すフィルタ回路は図１に示したフィルタ回路に加えて次の回路が追加されている。
【００４０】
３１、３２、３３はフィルタ１３と同じ構成をしているフィルタで、それぞれ入力信号Ｂ，Ｃ，Ｄが入力される。
【００４１】
３４はフィルタ１３、３１、３２、３３の出力から１つを選択しＡＤ変換器５へ出力するセレクタ、３６は図１のＤＳＰ１６の機能にフィルタ３１、３２、３３のカットオフ周波数を制御する機能とセレクタ３４を制御する機能を加えたＤＳＰである。
【００４２】
次にカットオフ周波数の調整動作について説明する。
【００４３】
まず、フィルタ１３にステップ信号を入力するためセレクタ１５を切り換える。このときフィルタ１３の応答がＡＤ変換器５に入力されるようにセレクタ３４も切り替え、調整動作中は他に切り替わらないように固定する。以降の調整動作は図１に示したフィルタ回路と同様である。
【００４４】
フィルタ１３のカットオフ周波数を調整したあと、フィルタ３１、３２、３３内の可変抵抗を可変抵抗１１に設定した抵抗値と同じ設定にすることで、フィルタ３１、３２、３３のカットオフ周波数を調整する。
【００４５】
この結果、フィルタ３１、３２、３３に対して調整のための測定と演算を行う必要がなくなるため、約４分の１の時間でフィルタ１３、３１、３２、３３のカットオフ周波数を調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかるフィルタ回路は、カットオフ周波数のばらつきを調整する機能を有し、半導体集積回路上に集積するアンチエリアシングフィルタ等として有用である。
また、ハイパスフィルタ等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるフィルタ回路の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１および第２の実施形態におけるフィルタのステップ応答とＡＤ変換器での取り込みタイミングを示す図
【図３】本発明の第２の実施形態におけるフィルタ回路の構成を示すブロック図
【図４】従来のフィルタ回路の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４８】
１  抵抗
２、１２  容量
３、１３、３１、３２、３３  フィルタ
５  ＡＤ変換器
６、１６、３６  ＤＳＰ
１１  可変抵抗
１４  ステップ信号生成回路
１５、３４  セレクタ
【図１】
2005101676.tif 000011
【図２】
2005101676.tif 000012
【図３】
2005101676.tif 000013
【図４】
2005101676.tif 000014