Активный фильтр | Хакадей

25 марта 2015 г. Эллиот Уильямс

Filters and Drums

Logic Noise — это исследование создания необработанных синтезаторов с логическими микросхемами CMOS. В этом сеансе мы продолжаем использовать 4069UB в качестве усилителя. Мы превратим простой буфер с единичным усилением последнего сеанса в однополюсный активный фильтр нижних частот с одной частью. (Спойлер: это конденсатор.)

Несмотря на то, что этот простой фильтр очень полезен, он немного скучен и его трудно сделать динамичным. Итак, мы рассмотрим совершенно другой фильтр, узкополосный режекторный фильтр Twin-T, который оказывается достаточно резким, чтобы на нем можно было построить синусоидальный генератор, и достаточно подстраиваемым, чтобы из него можно было сделать звук барабана с затухающим генератором. это.

Вот краткая демонстрация того, куда мы движемся. Читайте дальше, чтобы узнать, как мы туда доберемся.

Читать далее «Логический шум: фильтры и ударные» →

28 января 2015 г. , Бил Херд

Простой способ концептуализировать активные фильтры — подумать об аудиодинамиках. Кроссовер динамика имеет эффект пропускания нижних частот, верхних частот и полосы пропускания, разбивая сигнал на три компонента в зависимости от частоты. В предыдущей части этой серии статей я воспользовался этой идеей и применил ее к универсальному активному фильтру, построенному на базе однокристального операционного усилителя, известного как UAF-42. Кстати, это довольно старый дорогой чип, как раз тот, который я выбрал для демонстрации.

Используя двунаправленный потенциометр, я смог отрегулировать точку, в которой частотам разрешается проходить или подавляться. Мы могли бы продемонстрировать это поведение, проверив схему с помощью моего генератора функции частоты развертки, который быстро изменяет частоту с низкой на высокую, пока мы смотрим, что может пройти через фильтр.

В этой части я проверю теорию о том, что фильтрация гармоник, составляющих прямоугольную волну, приводит к предсказуемому ухудшению формы волны, пока, наконец, она не станет синусоидальной. Эта синусоида возникает на основной частоте исходной прямоугольной волны. Вот видео, но оставайтесь со мной после перерыва, чтобы пройтись по каждой рассмотренной концепции.

Читать далее «Универсальные активные фильтры. Часть 2» →

13 января 2015 г., Бил Херд

Сегодня экспериментирую с однокристальным универсальным активным фильтром, в данном случае сделал небольшую плату для UAF-42 от Texas Instruments. Я выбрал именно эту часть, так как она упрощает настройку частоты фильтра путем замены всего пары резисторов, а некоторые критические значения, содержащиеся на микросхеме, были скорректированы лазером для обеспечения точности. Этот тип активного фильтра включает в себя операционные усилители для обеспечения усиления и поддерживает различные конфигурации, включая одновременные режимы работы, такие как полосовой, низкочастотный и высокочастотный, что делает его «универсальным».

Универсальный активный фильтр UAF421

Универсальный активный фильтр UAF421 с двойным потенциометром.

Основные сведения о фильтрах

Глядя на блок-схему, вы можете видеть, где я вставил двойной потенциометр для одновременной замены обоих резисторов, что должно обеспечить прямую настройку для наших целей.

Рассматривая компоненты простого RC-фильтра, который может легко реализовать простой фильтр низких или высоких частот, мы видим, что математика довольно проста, и замена компонентов друг на друга — это все, что необходимо для изменения типа фильтра. фильтр. Читать далее «Универсальные активные фильтры. Часть 1» →

5 апреля 2014 г. Эрик Эвенчик

Поскольку у всех нас есть провода, проходящие по всему дому для обеспечения питания от сети, существует ряд устройств, которые подключаются к линиям электросети для связи. Для своего дипломного проекта [Харис Андрианакис] разработал собственную систему связи по линиям электропередач.

Основной принцип системы заключается в подаче сигнала в линии электропередач на гораздо более высокой частоте, чем 50 или 60 Гц самой сети переменного тока. Используя как активные, так и пассивные фильтры, сигнал можно отделить от сети переменного тока и декодировать. В этой системе для кодирования данных используется частотная манипуляция. Эта часть выполняется модемом ST7540, предназначенным для работы с линиями электропередач. Модем управляется по SPI микроконтроллером ATmega168.

[Харис]» подробно описывает некоторые проблемы, с которыми он столкнулся, и способы защиты устройства от высокого напряжения. Конечным результатом является удаленный дисплей для весов, который обменивается данными по линии электропередач. Схемы, компоновка печатной платы и программное обеспечение доступны.

Заявка на патент США для обрезки фильтров. Заявка на патент (заявка № 20020190810, выданная 19 декабря 2002 г.) Настоящее изобретение в целом относится к подстройке аналоговых фильтров в интегральных схемах. Более конкретно, изобретение относится к способу автоматического изменения величины по меньшей мере одного значения компонента в аналоговом фильтре по преамбуле пункта 1 и к схеме автоматической настройки для калибровки аналогового фильтра в интегральной схеме по пункту 15. изобретение также относится к компьютерной программе по п.13 и машиночитаемому носителю по п.14.

[0002] Процесс производства интегральных схем обычно вызывает некоторую неопределенность в отношении значений компонентов конкретных типов компонентов. Встроенные пассивные компоненты, такие как конденсаторы и резисторы, демонстрируют нежелательные отклонения номиналов компонентов, так называемые технологические отклонения. Значение фактического продукта RC в фильтре может отклоняться на 30-40% от номинального значения вследствие изменений процесса. Уже были предприняты различные попытки компенсировать эти вредные эффекты.

[0003] Например, патентный документ JP 11274895 раскрывает схему обработки сигналов, которая способна компенсировать изменения интегральных резисторов и конденсаторов с помощью регулируемых цифровых фильтров. Средство переключения коэффициента фильтра устанавливает значения коэффициента фильтра в наборе цифровых фильтров из предварительно определенной таблицы коэффициентов. Средство переключения коэффициентов фильтра выбирает такие значения коэффициентов, которые компенсируют любое изменение в схеме обработки сигнала, вызванное изменением процесса производства полупроводников.

[0004] Патент США. В US 5179727 описана схема автоматической настройки аналогового фильтра на полупроводниковой микросхеме. Схема регулировки управляет параметрами фильтра таким образом, чтобы его центральная частота становилась равной опорной частоте. Схема автоматической подстройки включает в себя первый фазовый детектор и калибровочный фильтр для грубой перестройки частоты и второй фазовый детектор и калибровочный фильтр для точной перестройки частоты. Первый фазовый детектор формирует сигнал на основе разности фаз между опорным сигналом и опорным сигналом, отфильтрованным через первый калибровочный фильтр, обладающий низкой избирательностью, а второй фазовый детектор формирует сигнал на основе разности фаз между опорным сигналом и опорным сигналом. опорный сигнал фильтруется через второй калибровочный фильтр, обладающий высокой избирательностью. Затем формируется составной сигнал путем объединения выходных сигналов обоих фазовых детекторов. Постоянная составляющая составного сигнала, с одной стороны, возвращается в качестве управляющего сигнала на калибровочные фильтры. С другой стороны, постоянная составляющая управляет центральной частотой аналогового фильтра, который должен регулироваться до заданного соотношения по отношению к сигналу опорной частоты, путем автоматической регулировки центральной частоты калибровочных фильтров, чтобы она была равна сигналу опорной частоты.

[0005] Решение согласно предыдущей ссылке включает цифровую фильтрацию последовательно с аналоговым фильтром. Однако цифровые фильтры всегда вызывают потери мощности и вносят определенные искажения в тракт прохождения сигнала. Поэтому цифровые фильтры нежелательны, если их можно избежать.

[0006] Последний эталон, наоборот, настраивается аналоговым способом на желаемую центральную частоту. Это, конечно, гибкое решение, которое позволяет разработчику использовать один и тот же фильтр для множества приложений, в которых могут потребоваться разные характеристики фильтрации. Однако решение включает в себя активные фильтры, которые сами по себе являются относительно шумными и нелинейными. Это, в свою очередь, вызывает искажения и ухудшает характеристики фильтра, что, конечно же, неблагоприятно.

[0007] Следовательно, в предшествующем уровне техники представлены различные средства либо для прямой компенсации технологических изменений интегрированных значений компонентов, либо для изменения характеристик фильтрации аналогового фильтра и, таким образом, для косвенной компенсации любых технологических отклонений. Однако предлагаемые решения связаны с различными нежелательными побочными эффектами, такими как потеря мощности, искажения, шум или их комбинации.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Таким образом, целью настоящего изобретения является облегчение вышеописанных проблем и, таким образом, предоставление улучшенного решения для обработки изменений процесса интегрированных значений компонентов.

[0009] В соответствии с одним аспектом изобретения цель достигается способом автоматического изменения величины по меньшей мере одного значения компонента в аналоговом фильтре, как описано выше, который характеризуется интегральной схемой, содержащей регулируемый фазовращатель для приема периодического сигнала. опорный сигнал. На основе этого опорного сигнала регулируемый фазовращатель генерирует периодический фазово-сдвинутый сигнал. Способ включает регулировку величины по меньшей мере одного значения компонента в регулируемом фазовращателе в ответ на управляющий сигнал таким образом, чтобы фазовый сдвиг между периодическим опорным сигналом и периодическим сдвинутым по фазе сигналом достиг калиброванного значения, которое максимально близко к можно до желаемого значения, например 90°. Управляющий сигнал, в свою очередь, генерируется на основе тестового сигнала, создаваемого фазовым детектором, который принимает периодический опорный сигнал и периодический опорный сигнал со сдвигом по фазе. Наконец, способ включает в себя установку по меньшей мере одного значения компонента в аналоговом фильтре в соответствии с настройкой по меньшей мере одного значения компонента в регулируемом фазовращателе, который создает калиброванное значение.

[0010] В соответствии с другим аспектом изобретения эти цели достигаются с помощью компьютерной программы, загружаемой непосредственно во внутреннюю память цифрового компьютера, содержащей программное обеспечение для управления способом, описанным в предыдущем абзаце, когда указанная программа выполняется на компьютере, например, цифровой сигнальный процессор (DSP).

[0011] В соответствии с еще одним аспектом изобретения эти цели достигаются с помощью машиночитаемого носителя, на котором записана программа, где программа должна заставить компьютер, такой как DSP, выполнять способ, описанный в предпоследнем абзаце выше.

[0012] В соответствии с дополнительным аспектом изобретения цель достигается за счет схемы автоматической настройки для калибровки аналогового фильтра в интегральной схеме. Схема автоматической подстройки включает в себя регулируемый фазовращатель, который принимает периодический опорный сигнал и на его основе формирует периодический фазовращающий сигнал. Схема автоматической регулировки также включает в себя фазовый детектор для приема периодического опорного сигнала и периодического сигнала со сдвигом по фазе и создания тестового сигнала в ответ на разность фаз между периодическим опорным сигналом и периодическим сигналом со сдвигом по фазе. Кроме того, схема автоматической настройки включает в себя средство для формирования управляющего сигнала на основе тестового сигнала. Управляющий сигнал влияет на величину по крайней мере одного значения компонента в регулируемом фазовращателе, и ему присваивается такое значение, чтобы фазовый сдвиг между периодическим опорным сигналом и периодическим сдвинутым по фазе сигналом достигал калиброванного значения, максимально близкого к требуемому. ценить. Наконец, схема автоматической регулировки содержит средство для установки по меньшей мере одного значения компонента в регулируемом фильтре в соответствии с настройкой по меньшей мере одного значения компонента в регулируемом фазовращателе, который выдает калиброванное значение.

[0013] Таким образом, изобретение обеспечивает эффективное решение, которое позволяет справляться с неизбежными технологическими изменениями интегрированных значений компонентов.

[0014] Изобретение также предлагает адекватную возможность непрерывной компенсации любых изменений значений компонентов из-за изменений температуры.

[0015] Более того, предлагаемое решение включает в себя стандартизированные и относительно несложные строительные блоки. Таким образом, изобретение представляет собой привлекательную альтернативу также с точки зрения стоимости и надежности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0016] Теперь настоящее изобретение следует более подробно объяснить посредством предпочтительных вариантов осуществления, которые раскрыты в качестве примеров и со ссылками на приложенные чертежи.

[0017] ИНЖИР. 1 показана принципиальная схема аналогового фильтра согласно первому варианту осуществления изобретения,

&lqb;0018] ИНЖИР. 2 показана блок-схема схемы автоматической настройки для калибровки аналогового фильтра согласно первому варианту осуществления изобретения.

[0019] ИНЖИР. 3 показана принципиальная схема регулируемого фазовращателя согласно первому варианту осуществления изобретения, а

[0020] ИНЖИР. 4 показана принципиальная схема аналогового фильтра согласно второму варианту осуществления изобретения и

&lqb;0021] ИНЖИР. 5 иллюстрирует с помощью блок-схемы вариант осуществления способа согласно изобретению.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] Как упоминалось ранее, значение фактического RC-продукта во встроенном фильтре может отклоняться до ±40% от соответствующего номинального значения из-за изменений в процессе производства полупроводников. Очевидно, что отклонения такой величины недопустимы, так как они приводят к очень непредсказуемым характеристикам фильтра. Кроме того, значение RC-продукта может изменяться со временем вследствие изменений температуры и, таким образом, требует постоянной или многократной компенсации.

[0023] ИНЖИР. 1 показана принципиальная схема аналогового фильтра нижних частот 201 согласно варианту осуществления изобретения. Принимая во внимание изменения процесса, фильтр 201 подготавливается заранее с набором управляемых переключателей s11, s12 и s13, каждый из которых управляет конкретным конденсатором C11, C12 и C13 соответственно, так что любая комбинация отдельных конденсаторов C11-C13 может включаться электрически в цепь фильтра в дополнение к минимальной емкости Cmin. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения каждый из переключаемых конденсаторов имеет различное значение компонента, например, С11=1,0°С, С12=2,0°С и С13=4,0°С. Таким образом, в зависимости от того, как установлены управляемые переключатели s11, s12 и s13, общее значение номинальной емкости может варьироваться от Cmin до Cmin+7,0C. Фактическое значение емкости может, конечно, отличаться от номинального значения емкости из-за изменений процесса. Однако управляемые переключатели s11-s13 обеспечивают значительную степень свободы для изменения фактического значения емкости. В частности, предполагается, что фактическое значение емкости можно регулировать до значения, достаточно близкого к номинальному значению емкости. Даже если составляющая одного или нескольких резисторов R1, включенных в фильтр 201, отклоняется от соответствующих номинальных значений, управляемые переключатели s11-s13 позволяют настроить произведение RC на приемлемое значение.

[0024] Назначая соответствующий набор сигнальных элементов cP11-cP13 в управляющем сигнале CP, управляемые переключатели s11-s13 могут назначать значение произведению RC (R1×(s11C11+s12C12+s13C13+Cmin), где si=1(замкнут) переключатель и si=0 (открытый переключатель), что достаточно близко к желаемому номинальному значению. Следовательно, аналоговый входной сигнал А, подаваемый через фильтр 201 нижних частот, будет формировать аналоговый выходной сигнал AF в соответствии с конструкцией фильтра.

[0025] Тем не менее, не так просто найти набор сигнальных элементов cP11-cP13 в управляющем сигнале CP, который генерирует желаемое значение произведения RC. Таким образом, к аналоговому фильтру 201 присоединена схема автоматической настройки. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения схема автоматической настройки и аналоговый фильтр 201 интегрированы в одну и ту же микросхему схемы, так что они оба подвергаются воздействию такая же вариация процесса. Однако любые другие задействованные схемы, блоки или компоненты могут быть расположены либо на той же, либо на другой схемной микросхеме.

[0026] ИНЖИР. 2 показана блок-схема схемы автоматической настройки для калибровки аналогового фильтра 201 с помощью управляющего сигнала СР согласно варианту осуществления изобретения. Гетеродин 202 генерирует периодический опорный сигнал R определенной частоты. Периодический опорный сигнал R подается как на фазовый детектор 204, так и на регулируемый фазовращатель 203, фазовый сдвиг которого по отношению к входному сигналу зависит от значения управляющего сигнала CP. Регулируемый фазовращатель 203 формирует периодический сдвинутый по фазе сигнал R* на основе периодического опорного сигнала R. Фазовый детектор 204 принимает как периодический опорный сигнал R, так и сдвинутый по фазе периодический сигнал R*. Фазовый детектор 204 генерирует тестовый сигнал Т в ответ на разность фаз между периодическим опорным сигналом R и периодическим сдвинутым по фазе сигналом R*.

[0027] При условии, что оптимальная (или желаемая) настройка регулируемого фазовращателя 203 соответствует фазовому сдвигу между периодическим опорным сигналом R и сдвинутым по фазе периодическим сигналом R*, равному одной четверти полного периода периодического опорного сигнала R (т.е. 90° или &pgr;/2 радиан), фазовый детектор 204 может быть выполнен из умножителя. Таким образом, тестовый сигнал T с нулевым значением указывает на идеальную настройку регулируемого фазовращателя 203 и, следовательно, также на оптимальный управляющий сигнал CP. В принципе любой фазовый сдвиг между периодическим опорным сигналом R и сдвинутым по фазе периодическим сигналом R* можно рассматривать как идеальное значение. Однако предпочтительно выбрать гетеродин 202, который вырабатывает периодический опорный сигнал R такой частоты относительно номинальных значений составляющих, что идеальная настройка регулируемого фазовращателя 203 подразумевает 9Разность фаз 0° между периодическим эталонным сигналом R и сдвинутым по фазе периодическим сигналом R*. В этом случае фазовый детектор 204 может представлять собой сравнительно простой элемент, такой как умножитель.

[0028] Фильтр 205 нижних частот принимает тестовый сигнал T и формирует в ответ на него сигнал уровня TDC, который представляет собой постоянную составляющую напряжения тестового сигнала T. Незначительные отклонения от стабильного в остальном значения (которое в идеале равно нулю) тестового сигнала T тем самым устранены. Любые другие интегрирующие элементы, помимо фильтра нижних частот, могут, конечно, использоваться в альтернативных вариантах осуществления изобретения. Например, чисто емкостной элемент подходящей величины может составлять фильтр нижних частот 205.

[0029] Компаратор 206 принимает сигнал TDC уровня и формирует сигнал наблюдения M на основе сигнала TDC уровня относительно опорного уровня, который, например, представляет нулевое напряжение. Сигнал М наблюдения подается на процессор 207 цифровых сигналов для оценки. Опорный уровень, принимаемый компаратором 206, выбирается относительно идеальной настройки регулируемого фазовращателя 203 и фазового детектора 204 таким образом, что чем меньше абсолютное значение наблюдаемого сигнала М, тем лучше настройка регулируемого фазовращателя (и, следовательно, значение управляющего сигнала СР). Процессор 207 цифровых сигналов регистрирует и сохраняет любой входящий сигнал М наблюдения во внутренней буферной памяти.

[0030] ИНЖИР. 3 показана принципиальная схема регулируемого фазовращателя согласно первому варианту осуществления изобретения. Как видно из рисунка, регулируемый фазовращатель 203 по аналогии с аналоговым фильтром нижних частот 201 содержит набор управляемых переключателей s20, s21, s22 и s23, каждый из которых управляет определенным конденсатором С20, С21, С22 и С23. соответственно, так что любая комбинация отдельных конденсаторов C20-C23 может быть электрически включена в схему фильтра в дополнение к минимальной емкости Cmin. Состояние каждого управляемого переключателя s20-s23, в свою очередь, определяется значением сигнальных элементов cP10-cP13 в управляющем сигнале CP.

[0031] В зависимости от количества управляемых переключателей s20, s21, s22 и s23 в регулируемом фазовращателе 203 сигнальные элементы cP10-cP13 могут располагаться в соответствии с определенным количеством различных комбинаций. Таким образом, управляющий сигнал CP может принимать одинаковое количество различных значений. Например, четыре управляемых переключателя s20-s23 приводят к 24=16 различным значениям 0000-1111 управляющего сигнала СР. Учитывая номинальное соотношение значений емкости C20=0,5C, C21=1,0C, C22=2,0C, C23=4,0C, управляющий сигнал CP определяет номинальное значение RC-произведения в соответствии с таблицей 1 ниже. 1 ТАБЛИЦА 1 CP RC-продукт (R2 × Ctot) cP13 cP12 cP11 cP10 [&OHgr;F] 0 0 0 0 R2Cmin 0 0 0 1 R2(Cmin + 0, 5) 0 0 1 0 R2(Cmin + 1, 0) 0 0 1 1 R2(Cmin + 1, 5) 0 1 0 0 R2( Cmin + 2, 0) 0 1 0 1 R2(Cmin + 2, 5) 0 1 1 0 R2(Cmin + 3, 0) 0 1 1 1 R2(Cmin + 3, 5) 1 0 0 0 R2(Cmin + 4, 0) 1 0 0 1 R2(Cmin + 4, 5) 1 0 1 0 R2(Cmin + 5, 0) 1 0 1 1 R2(Cmin + 5, 5) 1 1 0 0 R2(Cmin + 6, 0) 1 1 0 1 R2(Cmin + 6, 5) 1 1 1 0 R2(Cmin + 7, 0) 1 1 1 1 R2(Cmin + 7, 5)

[0032] Либо процессор 207 цифровых сигналов систематически проходит через 16 значений сигнала управления CP от 0000 до 1111 и сохраняет соответствующее значение сигнала наблюдения М, либо процессор 207 цифровых сигналов присваивает значения сигналу управления CP в соответствии с альтернативной последовательностью, посредством которой оптимальный управляющий сигнал CP может быть определен без обязательного прохождения всех 16 шагов.

[0033] Первая защелка 209, управляемая посредством первого управляющего сигнала cL1 от процессора 207 цифровых сигналов, закрывается, когда значение управляющего сигнала CP обновляется, так что значение управляющего сигнала CP может подаваться на регулируемый фазовращатель. 203, и процессор 207 цифровых сигналов может зарегистрировать новое значение М сигнала наблюдения. Процессор 207 цифровых сигналов подает значение первичного управляющего сигнала CS в последовательном формате, соответствующее значению CP управляющего сигнала, в последовательно-параллельный преобразователь 208. Затем последовательно-параллельный преобразователь 208 формирует управляющий сигнал CP, имеющий формат параллельного сигнала, на основе основного управляющего сигнала CS.

[0034] В соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения процессор 207 цифровых сигналов выдает значение CP управляющего сигнала непосредственно в параллельном формате, адаптированном к аналоговому фильтру 201 и регулируемому фазовращателю 203.

&lqb;0035] В соответствии с другими альтернативными вариантами осуществления изобретения один или оба блока 206 и 208 реализуются посредством функций процессора 207 цифровых сигналов. Процессор 207 цифровых сигналов генерирует управляющий сигнал СР в ответ на сигнал наблюдения М на основе следующие условия.

[0036] Согласно другим альтернативным вариантам осуществления изобретения компаратор 206 заменен аналого-цифровым преобразователем, который в качестве альтернативы сигналу М наблюдения подает оцифрованный сигнал уровня TDC в процессор 207 цифровых сигналов для оценки.

[0037] Процессор 207 цифровых сигналов, таким образом, выводит оптимальное значение СР сигнала управления, которое дает наименьшее абсолютное значение сигнала М наблюдения. Процессор 207 цифровых сигналов подает значение CS первичного управляющего сигнала, представляющее оптимальное значение СР сигнала управления, в последовательный порт. — параллельный преобразователь 208. Последовательно-параллельный преобразователь 208 вырабатывает соответствующий управляющий сигнал CP на основе первичного управляющего сигнала CS. Вторая защелка 210, управляемая с помощью второго командного сигнала cL2 от процессора 207 цифровых сигналов, закрывается, так что управляющий сигнал CP направляется на аналоговый фильтр 203, управляемые переключатели s11-s13 которого установлены в соответствии с оптимальным управлением. значение сигнала СР.

[0038] При условии, что изменение процесса компонентов в аналоговом фильтре нижних частот 201 по существу такое же (относительно типа компонента и величины), что и изменение процесса компонентов в регулируемом фазовращателе 203, установка управляемых переключателей s11-s13 который соответствует оптимальному значению управляющего сигнала СР, как ожидается, приведет к требуемой фильтрации аналогового входного сигнала А в аналоговый выходной сигнал AF, независимо от любых изменений процесса изготовления полупроводникового кристалла, в который интегрирована схема.

[0039] Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения регулируемый фазовращатель 203 включает в себя управляемый переключатель s20, соответствующий конденсатору С20, в дополнение к общему количеству управляемых переключателей s11-s13 в аналоговом фильтре 201. Это улучшает возможность достижения оптимального управления. значение сигнала СР. Замыкание управляемого переключателя s21 для конденсатора С21, соответствующего наименьшему значению емкости С11=1,0С в аналоговом фильтре 201, может вызвать несколько слишком большой фазовый сдвиг, в то время как размыкание того же переключателя s21 может вызвать несколько слишком маленький фазовый сдвиг. Как правило, процессору 207 цифровых сигналов трудно определить, обеспечивает ли замкнутый или разомкнутый переключатель s21 наилучший результат. Однако дополнительный управляемый переключатель s20 и конденсатор С20 (предпочтительно с номинальным значением емкости С20=0,5С, т.е. с половиной величины наименьшего значения емкости С11=1,0С в аналоговом фильтре 201) позволяют решить, какие положение переключателя s21, обеспечивающее наилучший результат.

[0040] ИНЖИР. 4 показана принципиальная схема аналогового фильтра согласно второму варианту осуществления изобретения, в котором можно изменять как значение сопротивления, так и значение емкости. В проиллюстрированном примере управляющий сигнал CP имеет шесть сигнальных элементов cP11-cP16, из которых первые три cP11-cP13 управляют соответствующим переключателем s11-s13 для конкретного резистора R11-R13. Все резисторы R11-R13 соединены параллельно с постоянным резистором Rmax, так что общее значение сопротивления может варьироваться от (Rmax-1+R11-1+R12-1+R13-1)-1 до Rmax. Соответственно, последние три сигнальных элемента cP14-cP16 в управляющем сигнале CP управляют соответствующим переключателем s14-s16 для конкретного конденсатора C14-C16. соединенный параллельно с фиксированным конденсатором Cmin, так что общее значение емкости может варьироваться от Cmin до (Cmin+C14+C15+C16). Следовательно, в зависимости от отдельных состояний сигнальных элементов cP11-cP16, RC-произведение фильтра может изменяться за 26=64 шага между (Rmax-1+R11-1+R12-1+R12-1)-1Cmin и Rmax(Cмин+C14+C15+C16).

[0041] Аналоговый фильтр согласно этому второму варианту осуществления изобретения также может быть откалиброван с помощью схемы автоматической настройки, показанной на фиг. 2. Однако предпочтительно, чтобы регулируемый фазовращатель вместо этого включал пять резисторов R20, R21, R22, R23 и Rmax с номиналами R20=0,5R11, R21=R11, R22=R12, R23=R13 и Rmax соответственно и пять конденсаторы С24, С25, С26, С27 и Смин, имеющие номиналы С24=С14, С25=С15, С26=С16, С27=0,5С14 и Смин соответственно. Аналогичным образом управляющий сигнал CP предпочтительно должен включать в себя восемь сигнальных элементов cP10-cP17.

[0042] Подводя итог, теперь будет описан вариант осуществления предложенного способа автоматического изменения величины по меньшей мере одного значения компонента в интегрированном аналоговом фильтре со ссылкой на блок-схему на фиг. 5.

[0043] На первом этапе 501 генерируется периодический опорный сигнал R, который принимается на втором этапе 502. На этом этапе создается периодический опорный сигнал R* со сдвигом по фазе на основе периодического опорного сигнала R. Последующий этап 503 генерирует тестовый сигнал. T от разности фаз &phgr; между периодическим опорным сигналом R и сдвинутым по фазе периодическим опорным сигналом R*. На следующем этапе 504 выдается управляющий сигнал CP на основе тестового сигнала T. Значение управляющего сигнала CP зависит от тестового сигнала T в соответствии с тем, что было описано выше, и может, например, производиться в соответствии с процедурой, раскрытой со ссылкой на фиг. 1-3.

[0044] Затем этап 505 регулирует величину по меньшей мере одного значения компонента в регулируемом фазовращателе таким образом, чтобы разность фаз &phgr; достигает калиброванного значения, максимально близкого к желаемому значению, например, 90°. По меньшей мере одно значение компонента систематически изменяется с помощью управляющего сигнала CP. После обнаружения значения CP управляющего сигнала, которое генерирует калиброванное значение, на заключительном этапе 506 устанавливается по меньшей мере одно значение компонента в аналоговом фильтре в соответствии с соответствующим значением CP управляющего сигнала. Это калибрует аналоговый фильтр таким образом, чтобы его характеристики фильтрации максимально приближались к проектным параметрам, независимо от любых отклонений, связанных с производственным процессом.

[0045] Следует отметить, что этапы 501-503 выполняются непрерывно или, по меньшей мере, периодически и без непосредственного контроля или участия командного блока (такого как процессор цифровых сигналов). Однако этапы 504-506 выполняются в дискретные моменты времени и под непосредственным управлением командного блока.

[0046] Все этапы процесса, а также любая подпоследовательность этапов, описанных со ссылкой на фиг. 5 выше, может управляться с помощью компьютерной программы, например, алгоритма процессора цифровых сигналов, загружаемого непосредственно во внутреннюю память обычного компьютера, процессора цифровых сигналов, процессора основной полосы частот или специализированной интегральной схемы (ASIC). , который включает в себя соответствующее программное обеспечение для управления необходимыми шагами, когда программа выполняется на компьютере/цифровом сигнальном процессоре. Компьютерная программа также может быть записана на любой машиночитаемый носитель.

[0047] Термин «содержит/содержащий» при использовании в данном описании используется для указания наличия заявленных признаков, целых чисел, этапов или компонентов.