滤波集成电路频率特性的自动控制制造技术

一滤波集成电路包括：一参考电路，用来衰减输入信号及产生一参考电平信号，一伪滤波电路，其中含有作为滤波元件的电阻及可变电容，以及，一误差放大器单元．用来比较参考电平发生器的输出信号电平和伪滤波器的输出信号电平，并根据此输出信号的电平差而产生一自动调整控制信号．此自动调整控制信号接至伪滤波电路以改变伪滤波电路中可变电容的电容值，因此，伪滤波电路的输出信号电平便能与参考信号电平相等．此自动调整控制信号并接至至少一个滤波电路上，以改变此电路中一可变电容的电容值．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术背景 本专利技术是关于一滤波集成电路，该电路是在硅等晶片上将一滤波器集成一单块集成电路制成的。 在常用的电子线路中，当用低通、高通及带通滤波器或相位均衡器产生所需信号时，使用较广的是具有分离元件电感器L、电容器C及电阻器R的滤波单元。随着越来越多的电子线路以集成电路(单块集成电路)形式制成，这些滤波器便成了降低成本，减少电子线路体积与重量的障碍，特别是在手提式设备中，可移动性是一重要因素，故减低体积与重量是非常重要的，这样就使滤波器需要以集成电路的形式来实现。 由于以集成电路来实现电感器L是困难的，故适宜集成的滤波器为有源滤波器，有源滤波器可以只用电容器C与电阻器R构成。例如，双T形陷波器可以只用电容器与电阻器形成。其陷波频率fr表示为 fr＝ 1/(2πCaRa) 其中Ca是在双T形陷波器中所使用电容器的电容值C，而Ra是陷波器中所使用电阻的电阻值R。 当将此陷波器集成后，电容值与电阻值的偏差便成了问题。亦即说，集成电路中的电容与电阻会受杂质浓度与掩模对准等偏差的影响。例如，电容器的绝对值会有±10至15%改变，而电阻器的绝对值会有±10%的改变，这些偏差值是相当大的，上述例子中，在最坏情况下便会使双T形陷波器的陷波频率改变±20至25%，因此实际使用便会极为困难。根据第58083/82号日本专利公开(Japanese Patent Publication)所揭示的对策，可以使用激光改变位于集成电路上电阻器的电阻值，以修正偏差。虽然一直在使用这对策，但仍然存在很多有关准确性与生产率的问题。 在第58083/82号日本专利公开(Japanese Patent Publication)与美国专利第3761741号所揭示的可变衰减电路中，事实上是通过改变直流电流来改变晶体管射极电阻。利用相似技术，是可以修正由集成电路元件值的偏差而使滤波特性改变。然而，这技术很难应用于包括陷波器的所有滤波器上。再者，通过外部调整来修正集成电路元件的偏差会增加成本。 专利技术概述 本专利技术目的是提供一滤波集成电路，它能够自动修正因集成电容器及集成电阻器值的偏差而导致滤波器特性的偏差，而且不须任何外部调整来保证预期效果，同时不存在上述现有技术中的问题。 根据本专利技术制成的滤波集成电路，其中包括一参考电平产生电路，以接收一具有参考频率的输入信号，并产生一参考电平信号;一以过滤所说输入信号的伪滤波电路，此电路包含一集成电阻器及一具有可变电容值的集成电容器;一误差放大器单元，以接收所说参考电平产生器的输出信号及所说伪滤波电路的输出信号，并根据这些输出信号间的电平差而产生一自动调整控制信号;用以将自动调整控制信号接至伪滤波电路的装置，该装置还改变可变电容器的电容值，从而使伪滤波电路的输出信号电平能与参考电平信号的电平相等;一滤波电路，此电路含有一集成电阻器及一集成可变电容器，它们对应伪滤波器各自的对应元件，伪滤波器的电阻器与电容器的比率精确度是很高的。自动调整控制信号是接至滤波电路，以改变可变电容的电容值，从而修正滤波器特性曲线的偏移。 在这里，比率精确度(ratio precision)是指电路元件数值之间比率的精确度。例如，尽管会有个别电阻值会偏离其正常值，但若两电阻器的电阻值的比例依然保持不变的话，这便是高的比率精确度。对电容值也是一样的。在半导体集成电路中，虽然会有各别电路元件的值偏离其正常值，但仍可在一晶片上的电路元件之间获得高的比率精确度。 在根据本专利技术制成的滤波集成电路中，产生的自动调整控制信号是要使伪滤波电路的输出信号电平与参考电平相等，这就是说，自动调整控制信号修正因元件值的偏差所导致伪滤波电路的滤波特性的偏差，并且该自动调整控制信号同时输至滤波电路上。滤波电路的元件值与伪电路的对应元件值之间的比率精确度是高的。当伪滤波电路的滤波特性因元件值的偏离而改变时，滤波电路的滤波特性将会与伪滤波电路一样而改变。藉此，可利用一用于修正伪滤波电路特性偏差的自动调整控制信号来修正滤波电路的特性偏差。 滤波集成电路中，参考电平产生电路由多个具有高比率精确度的集成电阻或外部电阻构成，以利用该等电阻来衰减参考输入信号，产生参考电平信号。误差放大器单元可由一用来检测参考电平放大电路输出信号的检波电路，另一用来检测伪滤波电路输出信号的检波电路以及一用于接收两检波电路的输出信号、放大这两输出信号的电平差、产生自动调整控制信号的放大器组成的。输入滤波集成电路的输入信号频率可能是可变的。在这情况下，自动调整控制是对信号各个频率而实施的。 根据本专利技术，由包括作为元件而包含在一半导体集成电路中的一集成电阻及一集成可变电容的滤波器，其特性偏差是自动调整的。从而，有可能改善滤波器的精准度并免除以前所采用的对滤波器进行一个一个的调校。因而根据本专利技术，以前作为外部元件使用的大体积块滤波器便可无需调校地集成。结果，便可使滤波单元中的电路成本、单元体积、重量及元件数目下降。 附图简述 参考以下描述及附图，本专利技术的优点及其它目的将会显而易见。 其中 图1是双T形陷波器的电路图; 图2是一特性曲线图，用来表示图1所示滤波器的频率特性偏差; 图3是一方块图，用来表示根据现有专利技术而成的滤波集成电路的实施方案结构; 图4所示为图3中滤波集成电路中所使用的一参考电平产生电路的具体例子; 图5所示为滤波集成电路中，所用的伪滤波电路的一具体例子; 图6所示为出现在滤波集成电路各点上的波形信号; 图7是使用于伪滤波电路中一可变电容器的特性曲线图; 图8表示伪滤波电路的频率特性偏移; 图9表示在集成电路中所用滤波电路的一具体例子; 图10表示滤波集成电路中所用滤波电路的另一具体例子; 图11是根据本专利技术制成的滤波集成电路中的滤波器电路的另一实施方案电路图; 图12是根据本专利技术制成的滤波集成电路的另一实施方案的电路器。 较佳实施方案的描述 在将本专利技术实施方案描述以前，先描述一下一适合于集成的双T形滤波器结构。图1所示为一熟知的双T形陷波器结构，如果图1的电阻及电容值选为 R1＝R2＝2R3＝Ra C1＝C2＝C3/2＝Ca 则fr＝ 1/(2πCaRa) 。图1中，Vi为输入信号，而Vo为输出信号。 当将一陷波器集成时，由于集成电路的电容及电阻值偏差的缘故，使陷波频率产生偏差。集成电路中，电容器的绝对值最多变改±10%至15%，而电阻器的绝对值最多变化±10%。在这情况下，图1所示陷波器的陷波频率在最坏情况下大约变化±20至25%。图2表示了因图1所示滤波电路的电阻和电容值变动使陷波频率变动，其范围自a伸展到b。本专利技术是提供一滤波集成电路，它具有自动地修正该陷波器陷波频率变动的功能。 下面参考附图对本专利技术实施方案加以描述。图3为一方块图，用来表示根据本专利技术制成的一滤波电路实施方案的结构。图3中，具有恒定参考频率fIN的输入信号3加至集成电路1的集成电路脚2。由此，输入信号3加至一参考电平产生电路4及伪滤波电路5。参考电平产生电路4衰减输入信号，以产生一参考电平信号。参考电平信号由检波电路6检波，而检波输出接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一至少含有一电阻器及电容器的滤波集成电路，包括：一参考电平产生电路，以用来衰减一输入信号及产生一参考电平信号；一伪滤波电路，以将所说输入信号滤波，而所说伪滤波电路含有作为滤波元件的一电阻及一可变电容；一误差放大单元，以接收所说参 考电平产生电路的输出信号及所说伪滤波电路的输出信号，比较两输出信号的信号电平，并根据所说信号电平差来产生一自动调整控制信号；用来提供所说调整控制信号至所说伪滤波电路的装置，以改变所说可变电容的电容值，从而改变所说伪电容的滤波特性，以减低 所说信号电平差，以及一含有电阻及可变电容的滤波电路，此等元件以较所说伪滤波电路的滤波元件为高的比率精确度而构成，而所说可变电容的电容值是以所说自动调整控制信号来改变，以改变所说滤波电路的滤波特性。

【技术特征摘要】
1、一至少含有一电阻器及电容器的滤波集成电路，包括一参考电平产生电路，以用来衰减一输入信号及产生一参考电平信号；一伪滤波电路，以将所说输入信号滤波，而所说伪滤波电路含有作为滤波元件的一电阻及一可变电容；一误差放大单元，以接收所说参考电平产生电路的输出信号及所说伪滤波电路的输出信号，比较两输出信号的信号电平，并根据所说信号电平差来产生一自动调整控制信号；用来提供所说调整控制信号至所说伪滤波电路的装置，以改变所说可变电容的电容值，从而改变所说伪电容的滤波特性，以减低所说信号电平差，以及一含有电阻及可变电容的滤波电路，此等元件以较所说伪滤波电路的滤波元件为高的比率精确度而构成，而所说可变电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田义宪，福岛勇夫，三浦邦昭，加纳贤二，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]