(57)【要約】【課題】ＣＲ積のバラツキを検出してフィルタ装置の周波数特性のバラツキを補正し、周波数特性を一定とする。【解決手段】基準フィルタ１２のスイッチ２８は抵抗２１，２２、スイッチ２９は抵抗２３，２４のどちらかを選択、この抵抗は基準信号周波数選択回路７の周波数選択信号ｇにて決定される。周波数選択信号ｇは基準信号ａの周波数を識別する信号で、周波数識別信号ｉが基準信号周波数選択回路７に入力され、出力される周波数選択信号ｇを用いて基準フィルタ１２の群遅延量が入力される基準信号ａの周波数に反比例するように制御する。このため基準信号ａの周波数が違ってもカウンター出力信号ｅは変わらず、主フィルタ６では同じスイッチがオンする。基準信号ａに対して主フィルタ６のＣＲ積のバラツキに応じた最適な設定したとき、基準信号ａの周波数を変えても主フィルタ６の最適な設定が選択され、主フィルタ６の周波数特性は補正され一定となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主フィルタのＣＲ積のバラツキを補正するフィルタ装置であって、
複数の基準信号のそれぞれに応じた基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記主フィルタのＣＲ積のバラツキを補正する補正手段とを備えたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記検出手段が、基準信号を分周する分周手段と、前記分周手段の出力を入力信号とする基準フィルタと、前記基準フィルタの群遅延特性を切り替える群遅延特性切替手段を制御する基準信号周波数選択手段と、前記基準フィルタの入力信号に対する出力信号の遅延時間を検出する遅延時間検出手段と、前記遅延時間が前記基準信号の周期の何倍であるかを算出するカウンターとを備え、
前記基準信号周波数選択手段により前記基準信号の周波数に応じて前記群遅延特性を切り替え、前記基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出することを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記補正手段が、抵抗またはコンデンサ、および前記抵抗またはコンデンサを切り替える切替手段を有する主フィルタと、前記切替手段を選択する切替選択手段とを備え、
補正手段の出力に応じて前記切替選択手段により前記切替手段を選択して、前記主フィルタのＣＲ積のバラツキを補正することを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記群遅延特性切替手段が、基準フィルタを構成する抵抗またはコンデンサを切り替えることにより群遅延特性を切り替えることを特徴とする請求項２記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記検出手段が、入力信号の分周比を可変して基準信号を出力する分周比可変手段と、前記入力信号の周波数の変化に伴い前記分周比可変手段の出力する基準信号の周波数を一定になるように前記分周比を制御する基準信号周波数選択手段と、前記基準信号を分周する分周手段と、前記分周手段の出力を入力信号とする基準フィルタと、前記基準フィルタの入力信号に対する出力信号の遅延時間を検出する遅延時間検出手段と、前記遅延時間が前記基準信号の周期の何倍であるかを算出するカウンターとを備え、
前記基準信号周波数選択手段により前記入力信号の周波数に応じて前記基準信号の周波数が一定になるように分周比を切り替え、前記基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出することを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記検出手段が、基準信号を分周する分周手段と、前記分周手段の出力を入力信号とする基準フィルタと、前記基準フィルタの入力信号に対する出力信号の遅延時間を検出する遅延時間検出手段と、前記遅延時間が前記基準信号の何倍であるかを算出した結果に前記基準信号の周波数に対し反比例する補正係数を乗算して出力するカウンターと、前記基準信号の周波数に応じて前記補正係数を切り替える基準信号周波数選択手段とを備え、
前記基準信号周波数選択手段により前記基準信号の周波数に応じて前記カウンターの算出結果を補正して、前記基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出することを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記主フィルタを前記基準フィルタとして用いることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項８】
水晶振動子と、前記水晶振動子が接続されて基準信号を出力する発振回路とを備えたことを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタ装置を備え、前記主フィルタのＣＲ積のバラツキを検出して補正し、前記主フィルタの周波数特性を一定に保つことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラツキの補正を行うフィルタ装置およびこれを用いた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信機器等においては、小型化の要求が強いためにフィルタ装置は半導体装置に内蔵化される傾向が強い。半導体装置に内蔵化されたフィルタ装置は、構成する抵抗とコンデンサのそれぞれに発生する半導体装置に特有の絶対値バラツキの積、いわゆるＣＲ積がばらつくためにフィルタ装置の周波数特性にバラツキが発生する。そのため、ＣＲ積のバラツキを検出してフィルタ装置の周波数特性のバラツキの補正を行う場合がある。
【０００３】
図１０に従来のＣＲ積のバラツキを補正するフィルタ装置を示す。図１０において、１は分周回路、２は基準フィルタ、３は遅延時間検出回路、４はカウンター、５はスイッチ選択回路、６は主フィルタであり、また基準フィルタ２を構成する抵抗２１、抵抗２３、コンデンサ２６、コンデンサ２７、および主フィルタ６を構成する抵抗６１、抵抗６２、抵抗６３、および抵抗６１を選択するスイッチ６５、抵抗６２を選択するスイッチ６６、抵抗６３を選択するスイッチ６７、コンデンサ６８からなる。
【０００４】
また、ａは入力される基準信号、ｂは分周回路１の出力する分周信号、ｃは基準フィルタ２の基準フィルタ出力信号、ｄは遅延時間検出回路３の出力する検出信号、ｅはカウンター４のカウンター出力信号、ｆ５，ｆ６，ｆ７はスイッチ選択回路５の出力するスイッチ選択信号である。
【０００５】
以上のように構成した主フィルタ６の周波数特性のバラツキを補正する動作について、図１０〜図１３を用いて説明する。また図１１，図１２，図１３のそれぞれは、ＣＲ積のバラツキが−１０％，０％，＋１０％ばらついた場合のフィルタ装置の動作を示す図である。
【０００６】
図１０において、基準信号ａが分周回路１とカウンター４に入力され、分周回路１に入力された信号は、分周されて分周回路１から分周信号ｂが出力される。ここでは、分周回路１で基準信号ａを１２分周すると仮定する。さらに、分周回路１から出力の分周信号ｂは、基準フィルタ２と遅延時間検出回路３とに入力される。さらに、基準フィルタ２に入力された信号は基準フィルタ２を構成する抵抗２１および抵抗２３とコンデンサ２６およびコンデンサ２７の絶対値で決まる群遅延量の時間だけ遅れて基準フィルタ２から基準フィルタ出力信号ｃとして出力される。
【０００７】
遅延時間検出回路３は、入力される分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間を検出し、検出した遅延時間をハイ（Ｈ）期間の検出信号ｄとして出力する。このとき、基準フィルタ出力信号ｃは基準フィルタ２に入力された分周信号ｂに対して基準フィルタ２を構成する抵抗２１および抵抗２３とコンデンサ２６およびコンデンサ２７の絶対値で決まる群遅延量の時間だけ遅れて出力されるため、遅延時間検出回路３の出力する検出信号ｄは基準フィルタ２を構成する抵抗およびコンデンサのＣＲ積に対応した信号となる。
【０００８】
遅延時間検出回路３の出力する検出信号ｄと基準信号ａが入力されるカウンター４は、検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間が基準信号ａの周期の何倍であるかを算出したカウンター出力信号ｅを出力する機能を持つ。この機能により遅延時間検出回路３の検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間は基準フィルタ２を構成する抵抗およびコンデンサのＣＲ積に対応した信号となるため、カウンター出力信号ｅの値も基準フィルタ２のＣＲ積に対応した値となる。
【０００９】
スイッチ選択回路５は入力されるカウンター出力信号ｅの値に応じて主フィルタ６を構成するスイッチ６５，６６，６７の中のオンするスイッチを決定する機能を持ち、スイッチ選択回路の選択信号ｆ５は主フィルタ６のスイッチ６５、選択信号ｆ６は主フィルタ６のスイッチ６６、選択信号ｆ７は主フィルタ６のスイッチ６７に接続され、それぞれのスイッチを制御する。
【００１０】
図１１，図１２，図１３に示すように、ＣＲ積がばらつくと、分周回路１の分周信号ｂに対する基準フィルタ２の基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間も変化し、遅延時間検出回路３の検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間はＣＲ積のバラツキが−１０％，０％，＋１０％の順で長くなる。
【００１１】
カウンター４は遅延時間検出回路３の検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間が、入力された基準信号ａの周期の何倍であるかを算出してカウンター出力信号ｅを出力するため、ＣＲ積のバラツキが−１０％，０％，＋１０％の順でカウンター出力信号ｅの出力結果も大きくなる。図１１，図１２，図１３に示すように、今回の例では、ＣＲ積が−１０％，０％，＋１０％ばらついた場合にはカウンター出力信号ｅの最大値はそれぞれ「５」，「６」，「７」となる。
【００１２】
ここで、主フィルタ６のスイッチ６５，６６，６７の３個のうち、カウンター出力信号ｅの最大値が「５」のときには主フィルタ６のスイッチ６５のみがオン、最大値が「６」のときにはスイッチ６６のみがオン、最大値が「７」のときにはスイッチ６７のみがオンとなるようにスイッチ選択回路５が制御するとする。さらに、抵抗６１の値が抵抗６２と比較して１１．１％大きく、抵抗６３の値が抵抗６２と比較して９．１％小さくなるように設定することで、バラツキを検出して主フィルタ６の周波数特性のバラツキの補正を行うことができる。
【００１３】
また、基準フィルタのＣＲ積がばらついていない場合、つまり、ＣＲ積のバラツキが０％の場合、図１２に示すようにカウンター出力信号ｅの最大値は「６」となるために、スイッチ選択回路５によって主フィルタ６のスイッチ６６がオンとなって、抵抗６２が選択される。
【００１４】
基準フィルタ２のＣＲ積が１０％小さくばらついていた場合、図１１に示すようにカウンター出力信号ｅの最大値は「５」となり、スイッチ選択回路５によって主フィルタ６のスイッチ６５がオンとなって、抵抗６２より１１．１％大きい抵抗６１が選択される。そのため、主フィルタ６の抵抗値がばらついていないときの抵抗６２の抵抗値と比較すると、抵抗６１の値は以下の（数１）
【００１５】
【数１】
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の倍率になる。このとき、抵抗６１の値は、抵抗値がばらついていないときの抵抗６２の抵抗値と同じ値になる、つまり、抵抗値のバラツキが補正されるため、ＣＲ積がばらついても主フィルタ６はＣＲ積が補正されて、その周波数特性は変化しない。
【００１６】
逆に、基準フィルタ２のＣＲ積が１０％大きくばらついていた場合、カウンター出力信号ｅの最大値は「７」となり、スイッチ選択回路５によって主フィルタ６６のスイッチ６７がオンとなって、主フィルタ６を構成する抵抗６２より９．１％小さい抵抗６３が選択される。そのため、主フィルタ６の抵抗値がばらついていないときの抵抗６２の抵抗値と比較すると、抵抗６３の値は以下の（数２）
【００１７】
【数２】
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の倍率になる。このとき、抵抗６３の値は、抵抗値がばらついていないときの抵抗６２の抵抗値と同じ値になる、つまり、抵抗値のバラツキが補正されるため、ＣＲ積がばらついていても主フィルタ６はＣＲ積が補正されて、その周波数特性は変化しない。
【００１８】
以上のように、従来回路においてＣＲ積のバラツキを検出してフィルタ装置の周波数特性のバラツキの補正を行うことができる。
【００１９】
しかし、図１０の従来回路でのＣＲ積のバラツキの検出方法は、ＣＲ積に相当する検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間が基準信号ａの周期の何倍であるかをカウンター４で算出する方法をとるため、基準信号ａの周波数が変化する場合にはＣＲ積のバラツキを正確に検出できず、フィルタ装置の周波数特性のバラツキの補正を行うことができない。
【００２０】
ここで、ＣＲ積が同じで、基準信号ａの周波数を変えた場合のフィルタ装置の動作について、図１０，図１４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図１４（ａ）は基準信号ａの周波数がｆ１の場合のフィルタ装置の動作、図１４（ｂ）は基準信号ａの周波数がｆ１の１．５倍の場合でのフィルタ装置の動作を示す。
【００２１】
図１０において、基準信号ａの周波数がｆ１の場合とｆ１の１．５倍の値の場合のどちらでも、分周回路１に入力された基準信号ａは分周され、出力の分周信号ｂは基準フィルタ２に入力されて、基準フィルタ２を構成する抵抗２１および抵抗２３とコンデンサ２６およびコンデンサ２７の絶対値で決まる群遅延量の時間だけ遅れた基準フィルタ出力信号ｃが出力される。基準信号ａの周波数が違えば分周信号ｂの周波数も違うことになるが、基準フィルタ２での信号の遅延時間は基準フィルタ２を構成する抵抗２１および抵抗２３とコンデンサ２６およびコンデンサ２７の絶対値で決まるため、ＣＲ積が同じであれば、基準信号ａの周波数が違っても、分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間は変わらない。
【００２２】
したがって、分周信号ｂと基準フィルタ出力信号ｃが入力される遅延時間検出回路３は分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間を検出して遅延時間をハイ（Ｈ）期間として検出信号ｄを出力するため、基準信号ａの周波数が違っても検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間は変わらない。
【００２３】
遅延時間検出回路３の検出信号ｄはカウンター４に入力され、検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間が基準信号ａの周期の何倍であるかをカウンター４が算出してカウンター出力信号ｅを出力する。このとき、基準信号ａの周波数が違っても、検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間は変わらないため、カウンター４が検出する結果は基準信号ａの周波数によって変わることになる。
【００２４】
図１４（ａ）に示すように、基準信号ａの周波数がｆ１の場合にカウンター出力信号ｅは最大で「６」になるとすれば、図１４（ｂ）に示すように、基準信号ａの周波数を１．５倍にした場合のカウンター出力信号ｅは最大で「９」となるため、基準信号ａの周波数が違えばカウンター出力信号ｅの結果も変わることになる。スイッチ選択回路５は入力されるカウンター出力ｅの値に応じて主フィルタ６を構成するスイッチのうちオンするスイッチを決定する機能を持つため、基準信号の周波数が違うとカウンター出力ｅの結果も変わるために、主フィルタ６はオンするスイッチが変わり、周波数特性が変わることになる。
【００２５】
以上のことから、図１０の従来回路では、ある特定周波数の基準信号ａに対して主フィルタ６の抵抗がＣＲ積のバラツキに応じて最適な抵抗が選択されるように設定されると、基準信号ａの周波数を変えたときに主フィルタ６の抵抗はＣＲ積のバラツキに対して最適でない抵抗が選択されてしまう。このことは、図１０に示した従来回路では基準信号ａの周波数が変われば主フィルタ６の周波数特性バラツキの補正ができないことを意味する。
【特許文献１】特開２００４−１７２９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
このような従来の構成では、基準信号が複数存在するなどの理由により基準信号の周波数が変化する場合においては、ＣＲ積のバラツキを正確に検出してフィルタ装置の周波数特性のバラツキを補正することができないという問題があった。
【００２７】
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、複数の基準信号のそれぞれに応じて、ＣＲ積のバラツキを検出してフィルタ装置の周波数特性のバラツキを補正し、周波数特性が常に一定となるフィルタ装置およびこれを用いる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載したフィルタ装置は、主フィルタのＣＲ積のバラツキを補正するフィルタ装置であって、複数の基準信号のそれぞれに応じた基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて主フィルタのＣＲ積のバラツキを補正する補正手段とを備えたことによって、基準信号の周波数変化に応じてＣＲ積のバラツキを検出し、周波数特性のバラツキを補正できる。
【００２９】
また、請求項２に記載したフィルタ装置は、請求項１のフィルタ装置における検出手段が、基準信号を分周する分周手段と、分周手段の出力を入力信号とする基準フィルタと、基準フィルタの群遅延特性を切り替える群遅延特性切替手段を制御する基準信号周波数選択手段と、基準フィルタの入力信号に対する出力信号の遅延時間を検出する遅延時間検出手段と、遅延時間が基準信号の周期の何倍であるかを算出するカウンターとを備え、基準信号周波数選択手段により基準信号の周波数に応じて群遅延特性を切り替え、基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出することによって、基準信号の周波数変化に応じてＣＲ積のバラツキを検出し、周波数特性のバラツキを補正できる。
【００３０】
また、請求項３に記載したフィルタ装置は、請求項１のフィルタ装置における補正手段が、抵抗またはコンデンサ、および抵抗またはコンデンサを切り替える切替手段を有する主フィルタと、切替手段を選択する切替選択手段とを備え、補正手段の出力に応じて切替選択手段により切替手段を選択して、主フィルタのＣＲ積のバラツキを補正することによって、基準信号の周波数変化に応じてＣＲ積のバラツキを検出し、周波数特性のバラツキを補正できる。
【００３１】
さらに、請求項４に記載したフィルタ装置は、請求項２のフィルタ装置の検出手段における群遅延特性切替手段が、基準フィルタを構成する抵抗またはコンデンサを切り替えることにより群遅延特性を切り替えることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項５に記載したフィルタ装置は、請求項１のフィルタ装置における検出手段が、入力信号の分周比を可変して基準信号を出力する分周比可変手段と、入力信号の周波数の変化に伴い分周比可変手段の出力する基準信号の周波数を一定になるように分周比を制御する基準信号周波数選択手段と、基準信号を分周する分周手段と、分周手段の出力を入力信号とする基準フィルタと、基準フィルタの入力信号に対する出力信号の遅延時間を検出する遅延時間検出手段と、遅延時間が基準信号の周期の何倍であるかを算出するカウンターとを備え、基準信号周波数選択手段により入力信号の周波数に応じて基準信号の周波数が一定になるように分周比を切り替え、基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出することによって、基準信号の周波数変化に応じてＣＲ積のバラツキを検出し、周波数特性のバラツキを補正できる。
【００３３】
また、請求項６に記載したフィルタ装置は、請求項１のフィルタ装置における検出手段が、基準信号を分周する分周手段と、分周手段の出力を入力信号とする基準フィルタと、基準フィルタの入力信号に対する出力信号の遅延時間を検出する遅延時間検出手段と、遅延時間が基準信号の何倍であるかを算出した結果に基準信号の周波数に対し反比例する補正係数を乗算して出力するカウンターと、基準信号の周波数に応じて補正係数を切り替える基準信号周波数選択手段とを備え、基準信号周波数選択手段により基準信号の周波数に応じてカウンターの算出結果を補正して、基準フィルタのＣＲ積のバラツキを検出することによって、基準信号の周波数変化に応じてＣＲ積のバラツキを検出し、周波数特性のバラツキを補正できる。
【００３４】
また、請求項７に記載したフィルタ装置は、請求項１のフィルタ装置における主フィルタを基準フィルタとして用いることによって、主フィルタのＣＲ積の絶対値バラツキだけでなく、相対値バラツキも検出して補正できる。
【００３５】
また、請求項８に記載したフィルタ装置は、請求項１のフィルタ装置に、水晶振動子と、水晶振動子が接続されて基準信号を出力する発振回路とを備えたことによって、水晶振動子と発振回路によって基準信号を装置内で作り出すことができ、部品点数を削減するとともに、基準信号の周波数変化に応じてＣＲ積のバラツキを検出しフィルタ装置の周波数特性のバラツキを補正できる。
【００３６】
また、請求項９に記載した半導体装置は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタ装置を備え、主フィルタのＣＲ積のバラツキを検出して補正し、周波数特性を一定に保つことによって、基準信号の周波数変化に応じてＣＲ積のバラツキを検出し、周波数特性のバラツキを補正できる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、基準信号が複数存在するなどの基準信号の周波数が変化するフィルタ装置や半導体装置において、ＣＲ積のバラツキを検出して周波数特性のバラツキを正確に補正できるため、これら装置においてＣＲ積がばらついても周波数特性がばらつかずに常に一定となる優れたフィルタ装置およびこれを用いた半導体装置を実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００３９】
図１は本発明の実施形態１におけるフィルタ装置の概略構成を示す図である。ここで、前記従来例を示す図１０において説明した構成要件に対応し実質的に同等の機能を有するものには同一の符号を付して示し、以下の各図においても同様とする。
【００４０】
図１において、検出手段４１を構成する、１は分周回路、１２は基準フィルタ、３は遅延時間検出回路、４はカウンター、７は基準信号周波数選択回路、また補正手段４５を構成する、５はスイッチ選択回路、６は主フィルタであり、また基準フィルタ１２を構成する抵抗２１，２２、抵抗２３，２４、コンデンサ２６，２７、スイッチ２８、スイッチ２９、および主フィルタ６を構成する抵抗６１、抵抗６２、抵抗６３、および抵抗６１を選択するスイッチ６５、抵抗６２を選択するスイッチ６６、抵抗６３を選択するスイッチ６７、コンデンサ６８からなる。
【００４１】
基準フィルタ１２のスイッチ２８は抵抗２１，２２、スイッチ２９は抵抗２３，２４のどちらかを選択し群遅延特性を切り替える機能を持ち、スイッチ２８，２９が選択する抵抗は、基準信号周波数選択回路７の出力する周波数選択信号ｇにおいて決定される。この周波数選択信号ｇは基準信号ａの周波数を識別するための信号であり、周波数識別信号ｉが基準信号周波数選択回路７に入力され、出力される周波数選択信号ｇを用いて基準フィルタ１２の群遅延量が入力される基準信号ａの周波数に反比例するように制御を行う。
【００４２】
具体的な例として、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合と１．５ＭＨｚの場合を考える。いま、周波数識別信号ｉが入力された場合、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合は周波数選択信号ｇがハイ（Ｈ）、１．５ＭＨｚの場合は周波数選択信号ｇがロー（Ｌ）になるとする。さらに、基準信号周波数選択回路７の周波数選択信号ｇがハイ（Ｈ）の場合は基準フィルタ１２のスイッチ２８は抵抗２１、スイッチ２９は抵抗２３を選択し、周波数選択信号ｇがロー（Ｌ）の場合は、スイッチ２８は抵抗２２、スイッチ２９は抵抗２４を選択することで、周波数選択信号ｇで基準フィルタ１２の群遅延量を制御するとする。
【００４３】
このとき、基準フィルタ１２の抵抗２１の抵抗値が抵抗２２の１．５倍、抵抗２３の抵抗値が抵抗２４の１．５倍の値になるように設定すれば、基準信号の周波数が１ＭＨｚの場合の基準フィルタ１２を構成する抵抗値は、１．５ＭＨｚでの抵抗の値と比較して一律１．５倍になるため、基準信号の周波数が１ＭＨｚの場合の基準フィルタ１２の群遅延量は１．５ＭＨｚの場合と比較して１．５倍になる。
【００４４】
以上の例のように、本実施形態１では、基準フィルタ１２の群遅延量が基準信号ａの周波数に反比例するように制御される。
【００４５】
図１に示すように、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚのどちらの場合でも、外部から基準信号ａが分周回路１に入力され、さらに基準信号ａは分周されて分周信号ｂとして出力され、この分周信号ｂは基準フィルタ１２に入力されて基準フィルタ１２の群遅延量の時間だけ遅れて基準フィルタ出力信号ｃとして出力される。
【００４６】
このとき、基準フィルタ１２の群遅延量は基準信号周波数選択回路７の周波数選択信号ｇで制御されるため、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合での基準フィルタ１２の群遅延量は、１．５ＭＨｚの場合と比較して１．５倍になる。したがって、遅延時間検出回路３では、入力される分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間を検出し、遅延時間をハイ（Ｈ）期間として検出時間ｄに出力するため、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合での検出信号ｄのハイ（Ｈ）の期間は、１．５ＭＨｚの場合に対して１．５倍になる。
【００４７】
遅延時間検出回路３の検出信号ｄはカウンター４に入力され、検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間が基準信号ａの周期の何倍であるかをカウンター４が算出してカウンター出力信号ｅを出力する。このとき、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合の検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間は、１．５ＭＨｚの場合に対して１．５倍になり、さらに、１ＭＨｚの基準信号ａの周期も、１．５ＭＨｚの周期の１．５倍になるため、検出信号ｄのハイ（Ｈ）期間が基準信号ａの周期の何倍であるかをカウンター４が検出したときの結果は、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚのどちらの場合でも同じ結果になる。
【００４８】
図２（ａ）は基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合、図２（ｂ）は１．５ＭＨｚの場合でのフィルタ装置の動作を示している。図２（ａ），（ｂ）に示すように、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚのどちらの場合でも、カウンター出力信号ｅは最大で「６」になり、本実施形態１では、基準信号の周波数を変えてもカウンター出力信号ｅの結果は変わらない。
【００４９】
スイッチ選択回路５は、カウンター出力信号ｅの値に応じて主フィルタ６でオンするスイッチを決定する機能を持つため、本実施形態１では、基準信号ａの周波数が違ってもカウンター出力信号ｅの結果は変わらないために、主フィルタ６では同じスイッチがオンし、主フィルタ６の周波数特性は変化しない。したがって、ある特定周波数の基準信号に対して主フィルタ６の抵抗がＣＲ積のバラツキに応じて最適な抵抗が選択されるように設定を行った場合に、基準信号ａの周波数を変えても、主フィルタ６の抵抗はＣＲ積のバラツキに対して最適な抵抗が選択され、主フィルタ６の周波数特性は補正されて常に一定の特性となる。
【００５０】
以上のことから、図１に示す本実施形態１の構成によって基準信号ａの周波数が変化しても、主フィルタ６のＣＲ積のバラツキを補正して主フィルタ６の周波数特性を一定に保つことができる。
【００５１】
なお、本実施形態１では基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚの例で説明したが、周波数は１ＭＨｚおよび１．５ＭＨｚに限定するものではなく、他の周波数でも良い。また、基準信号ａの周波数が２通りの例で説明したが、これも２通りに限定せずに何通りでも良く、基準信号ａの周波数の変化の数だけ、基準フィルタ１２の群遅延量を基準信号ａの周波数に反比例するように基準信号周波数選択回路７で切り替えれば良い。
【００５２】
さらに、基準フィルタ１２はＣＲ積に応じて出力信号が遅延すれば良いため、抵抗とコンデンサで構成されていれば基準フィルタ１２の回路形式はどのような形式でも良い。
【００５３】
また、本実施形態１では基準フィルタ１２の群遅延量を変えるために抵抗をスイッチで切り替える方法で説明したが、群遅延量を切り替えることができればどのような方法でも良く、基準フィルタ１２を構成する素子、例えばコンデンサを切り替えても良い。
【００５４】
さらに、本実施形態１では主フィルタ６のＣＲ積のバラツキを補正するために抵抗をスイッチで切り替える方法で説明したが、周波数特性の補正ができればどのような方法でも良く、主フィルタ６を構成する素子、例えばコンデンサを切り替えても良い。
【００５５】
また、本実施形態１では遅延時間検出回路３の検出信号ｄは、検出した分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間をハイ（Ｈ）期間として出力する例で説明したが、遅延時間はハイ（Ｈ）期間に限定するものではなく、ロー（Ｌ）期間でも良い。
【００５６】
図３は本発明の実施形態２におけるフィルタ装置の概略構成を示す図である。本実施形態２のフィルタ装置は図３に示すように、前述の従来例を示す図１０のフィルタ装置と比較して相違する点は、検出手段４２に基準信号周波数選択回路７と分周比可変回路８とが追加されて、周波数識別信号ｉが基準信号周波数選択回路７に入力され、出力の周波数選択信号ｇによって分周比可変回路８の分周比を制御する点である。
【００５７】
基準信号周波数選択回路７は、周波数選択信号ｇを用いて入力信号ｈの周波数に応じて分周比可変回路８が出力する基準信号ａの信号周波数が一定になるように制御する。
【００５８】
具体的な例として、入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚの場合を考える。また、本実施形態２の動作について、入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚの場合を図４（ａ）、１．５ＭＨｚの場合を図４（ｂ）に示す。
【００５９】
入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚである場合は、基準信号周波数選択回路７の周波数選択信号ｇがハイ（Ｈ）となって分周比可変回路８の分周比は２分周に設定され、１．５ＭＨｚの場合は周波数選択信号ｇがロー（Ｌ）となって分周比は３分周に設定されるとする。
【００６０】
この設定によって、入力信号ｈは分周比可変回路８に入力されて基準信号ａが出力されるが、入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚの場合に対して分周比可変回路８の分周比がそれぞれ２分周と３分周に設定されるため、入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚのどちらの場合でも基準信号ａの信号周波数は同じ５００ｋＨｚとなる。
【００６１】
そのために、入力信号ｈの周波数が違っても、基準信号ａ以降の各構成要件、つまり、分周回路１の分周信号ｂ、基準フィルタ２の基準フィルタ出力信号ｃ、遅延時間検出回路３の検出信号ｄ、カウンター４のカウンター出力信号ｅ、スイッチ選択回路の選択信号ｆ５，ｆ６，ｆ７は、全て同じになり、主フィルタ６のスイッチ６５，６６，６７も同じ抵抗を選択するために、入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚのどちらの場合でも、主フィルタ６は同一の周波数特性となる。
【００６２】
したがって、ある特定周波数の基準信号ａに対してＣＲ積のバラツキに応じて最適な抵抗が選択されるように主フィルタ６の抵抗値の設定を行った場合、入力信号ｈの周波数を変えても主フィルタ６の抵抗はＣＲ積のバラツキに対して最適な抵抗が選択されるために、主フィルタ６の周波数特性は補正されて常に一定の特性となる。
【００６３】
以上のことから、図３に示す本実施形態２の構成によって入力信号ｈの周波数が変化しても、主フィルタ６のＣＲ積のバラツキを補正して周波数特性を一定に保つことができる。
【００６４】
なお、本実施形態２では入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚの例で説明したが、周波数は１ＭＨｚおよび１．５ＭＨｚに限定するものではなく、他の周波数でも良い。また、入力信号ｈの周波数が２通りある例で説明したが、これも２通りに限定せずに何通りでも良く、分周比可変回路８の出力する基準信号ａの信号周波数が常に一定となるように、基準信号周波数選択回路７によって分周比可変回路８の分周比を切り替えれば良い。
【００６５】
また、本実施形態２では主フィルタ６のＣＲ積のバラツキを補正するために抵抗をスイッチで切り替える方法で説明したが、周波数特性の補正ができればどのような方法でも良く、主フィルタ６を構成する素子、例えばコンデンサを切り替えても良い。
【００６６】
さらに、本実施形態２では遅延時間検出回路３の検出信号ｄは、検出した分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間をハイ（Ｈ）期間として出力する例で説明したが、遅延時間はハイ（Ｈ）期間に限定するものではなく、ロー（Ｌ）期間でも良い。
【００６７】
また、基準フィルタ２はＲＣ積に応じて出力信号を遅延すれば良いため、抵抗とコンデンサで構成されていれば基準フィルタ２の回路形式はどのような形式でも良い。
【００６８】
図５は本発明の実施形態３におけるフィルタ装置の概略構成を示す図である。本実施形態３のフィルタ装置は図５に示すように、前述の従来例を示す図１０のフィルタ装置と比較して相違する点は、検出手段４３に基準信号周波数選択回路７が追加されて、周波数識別信号ｉが基準信号周波数選択回路７に入力されて、周波数選択信号ｇの出力によってカウンター４の算出した結果を補正する点である。
【００６９】
具体的な例として、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚの場合を考え、それぞれの場合の本実施形態２の動作について、図６（ａ），（ｂ）に示す。
図５において、分周回路１に入力された基準信号ａは分周された分周信号ｂが出力され、分周信号ｂは基準フィルタ２に入力されて基準フィルタ２の群遅延特性量だけ遅延して基準フィルタ出力信号ｃが出力され、遅延時間検出回路３は分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間を検出する。
【００７０】
カウンター４では遅延時間検出回路３で検出された遅延時間が基準信号ａの周期の何倍であるかの算出を行うが、遅延時間は基準フィルタ２の群遅延特性で決まるために基準信号ａの周波数が１．０ＭＨｚと１ＭＨｚのどちらの場合でも同じ時間になるため、基準信号ａの周波数が違う場合は、その周期が違うためにカウンター４の算出した結果は違うことになる。
【００７１】
基準信号ａの周波数が１ＭＨｚである場合は、基準信号周波数選択回路７の周波数選択信号ｇがハイ（Ｈ）となってカウンター４の算出結果に対して、最大カウント数に対して補正係数「１」の乗算を行い、１．５ＭＨｚの場合は周波数選択信号ｇがロー（Ｌ）となってカウンター４の算出結果に対し、最大カウント数に対して補正係数「２／３」の乗算を行ってカウンター出力信号ｅを出力するとする。また、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚの場合の補正係数はそれぞれ「１」と「２／３」と設定し、これらの補正係数は、基準信号ａの周波数に反比例する関係にあるとする。
【００７２】
この設定によって、基準信号ａの周波数が１．０ＭＨｚと１．５ＭＨｚの場合でカウンター４の算出結果は違うが、基準信号周波数選択回路７の周波数選択信号ｇによる補正がされるので、カウンター４のカウンター出力信号は、どちらの周波数でも同じになる。
【００７３】
そのため、基準信号ａの周波数が異なってもスイッチ選択回路５に入力される信号は同じとなり、主フィルタ６のスイッチ６５，６６，６７も同じ抵抗を選択するために、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚのどちらの場合でも主フィルタ６は同一の周波数特性となる。
【００７４】
したがって、ある特定周波数の基準信号ａに対してＣＲ積のバラツキに応じて最適な抵抗が選択されるように主フィルタ６の抵抗値の設定を行った場合、基準信号ａの周波数を変えても主フィルタ６の抵抗はＣＲ積のバラツキに対して最適な抵抗が選択されるため、主フィルタ６の周波数特性は補正されて常に一定の特性となる。
【００７５】
以上のことから、図５に示す本実施形態３の構成によって、基準信号ａの周波数が変化しても、主フィルタ６のＣＲ積のバラツキは補正されて、周波数特性を一定に保つことができる。
【００７６】
なお、本実施形態３では基準信号ａの周波数が１ＭＨｚと１．５ＭＨｚの例で説明したが、周波数は１ＭＨｚおよび１．５ＭＨｚに限定するものではなく、他の周波数でも良い。また、基準信号ａの周波数が２通りある例で説明したが、これも２通りに限定せずに何通りでも良く、基準信号周波数選択回路７によって、カウンター４の算出結果に対する補正係数が、基準信号ａの周波数に反比例するように補正係数を切り替えてやれば良い。ここでの補正係数とは、カウンター４の算出結果に乗算を行う係数であり、今回の例では、基準信号ａの周波数が１ＭＨｚ、１．５ＭＨｚの場合はそれぞれ、「１」と「２／３」になる。
【００７７】
また、本実施形態３では主フィルタ６のＣＲ積のバラツキを補正するために抵抗をスイッチで切り替える方法で説明したが、周波数特性の補正ができればどのような方法でも良く、主フィルタ６を構成する素子、例えばコンデンサを切り替えても良い。
【００７８】
さらに、本実施形態３では遅延時間検出回路３の検出信号ｄは、検出した分周信号ｂに対する基準フィルタ出力信号ｃの遅延時間をハイ（Ｈ）期間として出力する例で説明したが、遅延時間はハイ（Ｈ）期間に限定するものではなく、ロー（Ｌ）期間でも良い。
【００７９】
また、基準フィルタ２はＲＣ積に応じて出力信号を遅延すれば良いため、抵抗とコンデンサで構成されていれば基準フィルタ２の回路形式はどのような形式でも良い。
【００８０】
図７は本発明の実施形態４におけるフィルタ装置の概略構成を示す図である。本実施形態４のフィルタ装置は図７に示すように、前述した実施形態２の図３に示した構成と比較して、以下の点で相違している。
・基準フィルタ１２を主フィルタとして用いる。
・基準フィルタ１２のフィルタ入力信号ｍの入力端とフィルタ出力信号ｎの出力端のそれぞれに切替手段のスイッチ３１，３２を追加する。
・補正期間制御信号ｊにて、スイッチ選択回路１５，スイッチ３１，３２を制御する。
【００８１】
補正期間制御信号ｊはＣＲ積のバラツキ補正期間を制御する信号であり、ハイ（Ｈ）のときはＲＣ積のバラツキ補正期間中、ロー（Ｌ）のときはバラツキ補正終了期間とする。
【００８２】
補正期間制御信号ｊをハイ（Ｈ）にすると、スイッチ３１，３２はそれぞれ分周信号ｂと基準フィルタ出力信号ｃを選択し、分周比可変回路８，分周回路１，基準フィルタ１２，遅延時間検出回路３，カウンター４，スイッチ選択回路１５，基準信号周波数選択回路７によって、主フィルタをかねる基準フィルタ１２のＣＲ積のバラツキが補正される。
【００８３】
ＣＲ積のバラツキ補正後、補正期間制御信号ｊをロー（Ｌ）にすると、スイッチ選択回路１５のスイッチ選択信号ｆ８，ｆ９は補正期間制御信号ｊがハイ（Ｈ）のときの値に固定され、スイッチ３１，３２はそれぞれ主フィルタ入力信号ｐ，主フィルタ出力信号ｑを選択する（図８参照）。
【００８４】
このとき、基準フィルタ１２はＣＲ積のバラツキが補正された状態に固定され、さらに、基準フィルタ１２は主フィルタ入力信号ｐが入力され、主フィルタ出力信号ｑが出力される主フィルタとして動作する。
【００８５】
したがって、基準フィルタ１２を主フィルタとして用いることにより、ＣＲ積の絶対バラツキだけでなく、相対バラツキも含めて補正することができるため、ＣＲ積のバラツキを高精度に補正して主フィルタの周波数特性を一定に保つことができる。
【００８６】
また、本実施形態４では、前述した実施形態２のフィルタ装置における基準フィルタを主フィルタとして用いることで説明をしたが、実施形態１および実施形態３で説明したフィルタ装置の基準フィルタを主フィルタとして用いても良い。
本実施形態４では、ＣＲ積のバラツキ補正期間のときは補正期間制御信号ｊがハイ（Ｈ）としたが、ロー（Ｌ）としても良い。
【００８７】
図９は本発明の実施形態５におけるフィルタ装置に水晶発振子と発振回路を設けた構成を示す図である。本実施形態５のように構成することによって、基準信号ａを装置内で作り出せるため外部から基準信号を供給する必要がなく、部品点数を削減できる。さらに、水晶振動子５３を変えて基準信号ａを変える場合において、基準信号ａの周波数が変化してもＣＲ積のバラツキを検出してフィルタ装置５１の周波数特性のバラツキを正確に補正するために、ＣＲ積のバラツキが発生しても主フィルタの周波数特性を一定に保つことができる。
【００８８】
以上に説明したフィルタ装置を半導体装置に組み込むことで、基準信号の周波数が変化しても、ＣＲ積のバラツキを検出してフィルタ装置の周波数特性のバラツキを正確に補正でき、内蔵のフィルタ装置の周波数特性を一定に保つことができる半導体装置を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係るフィルタ装置およびこれを用いた半導体装置は、基準信号が複数存在するなどの基準信号の周波数が変化するフィルタ装置や半導体装置において、ＣＲ積のバラツキを検出して周波数特性のバラツキを正確に補正できるため、これら装置においてＣＲ積がばらついても周波数特性がばらつかずに常に一定となる優れたフィルタ装置およびこれを用いた半導体装置を実現でき、バラツキ補正を行う装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態１におけるフィルタ装置の概略構成を示す図
【図２】本実施形態１の（ａ）は基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合、（ｂ）は１．５ＭＨｚの場合の動作を示す図
【図３】本発明の実施形態２におけるフィルタ装置の概略構成を示す図
【図４】本実施形態２の（ａ）は入力信号ｈの周波数が１ＭＨｚの場合、（ｂ）は１．５ＭＨｚの場合の動作を示す図
【図５】本発明の実施形態３におけるフィルタ装置の概略構成を示す図
【図６】本実施形態３の（ａ）は基準信号ａの周波数が１ＭＨｚの場合、（ｂ）は１．５ＭＨｚの場合の動作を示す図
【図７】本発明の実施形態４におけるフィルタ装置の概略構成を示す図
【図８】本実施形態４の基準フィルタと主フィルタの切り替えのタイミングを示す図
【図９】本発明の実施形態５におけるフィルタ装置に水晶発振子と発振回路を設けた構成を示す図
【図１０】従来のフィルタ装置の概略構成を示す図
【図１１】従来のＣＲ積のバラツキが−１０％ばらついた場合のフィルタ装置の動作を示す図
【図１２】従来のＣＲ積のバラツキが０％ばらついた場合のフィルタ装置の動作を示す図
【図１３】従来のＣＲ積のバラツキが１０％ばらついた場合のフィルタ装置の動作を示す図
【図１４】従来の（ａ）は基準信号ａの周波数がｆ１の場合、（ｂ）はｆ１の１．５倍の場合の動作を示す図
【符号の説明】
【００９１】
１  分周回路
２，１２  基準フィルタ
３  遅延時間検出回路
４  カウンター
５，１５  スイッチ選択回路
６  主フィルタ
７  基準信号周波数選択回路
８  分周比可変回路
９，１０，２８，２９，３１，３２，６５，６６，６７  スイッチ
２１，２２，２３，２４，６１，６２，６３  抵抗
２６，２７，６８  コンデンサ
４１，４２，４３  検出手段
４５  補正手段
５１  フィルタ装置
５２  発振回路
５３  水晶振動子
【図１】
2007281762.tif 000005
【図２】
2007281762.tif 000006
【図３】
2007281762.tif 000007
【図４】
2007281762.tif 000008
【図５】
2007281762.tif 000009
【図６】
2007281762.tif 000010
【図７】
2007281762.tif 000011
【図８】
2007281762.tif 000012
【図９】
2007281762.tif 000013
【図１０】
2007281762.tif 000014
【図１１】
2007281762.tif 000015
【図１２】
2007281762.tif 000016
【図１３】
2007281762.tif 000017
【図１４】
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