DE3751750T2

DE3751750T2 - Gerät und Verfahren zur Einstellung eines Filters

Info

Publication number: DE3751750T2
Application number: DE3751750T
Authority: DE
Inventors: Fumiharu Hashimoto; Tsutomu Kume; Koichi Ohya; Yoshihiro Yamamoto; Nobuo Yamazaki
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2007-12-23
Also published as: DE3751750D1; EP0273365B1; CA1278054C; KR970005295B1; KR880008519A; EP0273365A2; AU8198087A; US4841461A; AU604797B2; EP0273365A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Filtereinstellung und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Einstellung eines in Reihe mit einer Signalverarbeitungsschaltung geschalteten Filters oder eines mit wenigstens einem weiteren Filter in Reihe geschalteten Filters.
Bei einem Prüfverfahren für elektronische Schaltungen kann es allgemein notwendig sein, die Spitzenfrequenz, die Abfallfrequenz oder die Abschneidefrequenz der Filterschaltung auf einen vorbestimmten Sollwert einzustellen. In einer in einer analogen integrierten Schaltung oder analogen IC gebildeten Schaltung variieren, während die Schaltungselemente wie Transistoren, Widerstände oder Kondensatoren mit einem höchst genauen relativen Verhältnis der Nennwerte von ihhen hergestellt werden können, vor allem die Absolutwerte oder Beträge dieser Nennwerte von Schaltung zu Schaltung. Daher ist die zuvor genannte Einstellung einer Filterschaltung, bei der ein erhöhter Bedarf an großer Genauigkeit besteht, als unverzichtbar anzusehen.
Wenn im allgemeinen die Filtereinstellung ausgeführt wird, wird das Filterausgangssignal erfaßt, während die Frequenz der Eingangssignale zu dem Filter kontinuierlich durch ein sog. Sweeping geändert wird, um die den Filterkennlinien eigenen Abschnitte zu finden, wie beispielsweise der Spitzenwert oder der Abfallwert der Frequenzkennlinie, und die Frequenzkennlinien werden geändert, bis deren Frequenz mit den oben beschriebenen Sollwerten übereinstimmt.
Aus der EP-A-0 125 426 ist eine Filteranordnung bekannt, die drei in Reihe geschaltete Filterstufen aufweist. Die Kennlinien jeder Filterstufe werden gemäß Einstelldaten von einer Steuervorrichtung eingestellt. Die spezielle Bauweise jeder Filterstufe gestattet die Einstellung der Abschneidefrequenz unabhängig von den Dämpfungskennlinien und umgekehrt. Es werden weder die Filterkennlinien der Reihenschaltung noch die jeder Filterstufe erfaßt, und es gibt kein Rückführsignal zu der Steuereinrichtung. Daher kann eine hohe Genauigkeit der Filtereinstellung nicht erreicht werden, da die Einstellungsdaten nicht entsprechend Wertschwankungen der Filterschaltungsbauteile geändert werden können.
Es ist festzuhalten, daß bei einer Einstellung der Abschneide(Cut-Off)-, Spitzen(Peak)- oder Abfall(Dip)-Frequenz eines in Reihe mit einem oder weiteren Filtern geschalteten Filters oder eines Filters, der in Reihe mit einer Signalverarbeitungsschaltung geschaltet ist, die Frequenzkennlinien der Reihenschaltung einschl. des Filters die kombinierten Kennlinien der jeweiligen Filter oder die kombinierten Kennlinien des Filters und der Signalverarbeitungsschaltung sind, so daß es schwer ist, die den Frequenzkennlinien eigenen Abschnitte zu prüfen, wie beispielsweise die oben genannten Peak-, Dip- oder Cut-Off-Punkte. Vor allem, wenn die in Reihe geschaltete Filterschaltung in eine integrierte Schaltung eingebaut wird, ist es nahezu unmöglich, Signale in die jeweiligen Filter oder die Signalverarbeitungsschaltung einzugeben bzw. von diesen auszugeben. Zusätzlich, da die Einstellung der jeweiligen Filter gleichzeitig durch das gemeinsame Einstellungssteuersignal durchgeführt wird, so daß die Frequenzkennlinien der jeweiligen Filter gleichzeitig geändert werden, werden die kombinierten Frequenzkennlinien in komplizierter Weise geandert, so daß es schwieriger wird, die den Frequenzkennlinien eigenen Abschnitte zu finden, wie beispielsweise die zuvor genannten Peak-Punkte. Bei erhöhten Schwierigkeiten beim Auffinden der charakteristischen Abschnitte wird die Genauigkeit der Filtereinstellung unerwunscht erniedrigt, während die Arbeit und der Zeitbedarf für die Einstellung steigen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filtereinstellvorrichtung und ein Verfahren dazu vorzusehen, bei der charakteristische Abschnitte, wie beispielsweise die Spitzenwert(Peak)-, Abfall(Dip)- oder Abschneide(Cut-Off)-Punkte der Filterfrequenzkennlinie mit einer vereinfachten Konstruktion mit erhöhter Einstellungsgenauigkeit und verkürzter Einstellzeit gefunden werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Filtereinstellvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Anspruche 1 und 3 und ein Verfahren zur Einstellung eines Filters mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 13 und 16 vorgesehen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Filtereinstellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 eine Grafik der Frequenzkennlinien zur Erläuterung des Vorgangs von Fig. 1.
Fig. 3 eine Grafik der Frequenzkennlinien eines Bandpaßfilters.
Fig. 4 eine Grafik eines Beispiels für den Einstellungsvorgang des Bandpaßfilters.
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Beispiels des Biquadfilters.
Fig. 6 ein Schaltungsbild eines praktischen Beispiels eines in dem Filter von Fig. 5 verwendeten Integrators.
Fig. 7A, B und C Grafiken von Frequenzkennlinien einer Reihenschaltung eines Tiefpaßfilters (LPF) und eines Bandpaßfilters (BPF).
Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Beispiels der Ausführung eines BPF durch einen Biquadfilter.
Fig. 9A, B und C Grafiken von Frequenzkennlinien zur Erläuterung der Frequenzkennlinien einer Reihenschaltung bestehend aus zwei Filtern des Bandpaß-Typs.
Fig. 10 ein Blockschaltbild wesentlicher Teile eines Ausführungsbeispieles unter Verwendung einer Reihenschaltung bestehend aus einer Signalverarbeitungsschaltung und einem Filter.
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines praktischen Beispiels eines analogen IC, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Filtereinstellvorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13A, B und C Grafiken von Frequenzkennlinien zur Erläuterung des Ablaufs davon.
Fig. 14 bis 17 Schaltungsdiagramme von in der Praxis ausgeführten Beispielsschaltungen zur Änderung der Frequenzkennlinien.
Fig. 18 bis 20 Grafiken von Frequenzkennlinien zur Erläuterung des Hauptvorgangs von abgeänderten Ausführungsbeispielen.
Fig. 21 ein Schaltungsdiagramm von wesentlichen Bauteilen des in Fig. 20 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 22 ein Blockschaltbild eines weiteren modifizierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Filtereinstellvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung eine analoge integrierte Schaltung 1 auf wie beispielsweise einen IC zur Klang-Multiplex-Demodulierung, die beispielsweise in einem Femsehempfänger verwendet wird. Der IC weist eine Reihenschaltung mit einem Filter auf, der durch die vorliegende Vorrichtung eingestellt werden soll, beispielsweise eine Reihenschaltung 2, die im wesentlichen aus einem ersten Filter 2A als Signalverarbeitungsschaltung und einem zweiten Filter 2B besteht, das durch die vorliegende Filtereinstellvorrichtung eingestellt werden soll.
Bezugnehmend auf Fig. 1 werden Signale von einer Signalquelle 4 wie beispielsweise sinusförmige Signale zu der Reihenschaltung 2 durch einen äußeren Anschluß 3, wie beispielsweise einen sog. IC-Pin, der analogen integrierten Schaltung 1 gegeben. Allgemeine Filtereinstelldaten werden zu den Filtern 2A und 2B der Schaltung 2 durch einen RAM 23, eine externe Busleitung 20, einen Bus-Dekodierer 11, eine interne Busleitung 10, eine Verzögerungsschaltung (Latch) 13 und einen D/A-Umsetzer 14 zur Änderung ihrer jeweiligen Schaltungskonstanten, wie beispielsweise der Stromwerte der Konstantstromquellen, zur Änderung der Frequenzkennlinien gegeben. Eine Bypassleitung ist parallel zu dem Filter 2A oder allgemein zu einer Signalverarbeitungsschaltung geschaltet, und ein Wechselschalter 2S, der zwischen dem Filter 2A und der Bypassschaltung umgeschaltet werden kann, ist zwischen dem Filter 2A und der nächsten Filterstufe 2B geschaltet. Der Schalter 2S wird durch ein Umschaltsignal von einem ROM 22 durch eine externe Leitung 20 und die interne Busleitung 20 innerhalb des ICs umgeschaltet. Das Eingangssignal von dem externen Verbindungsanschluß 3 wird zu einem Wahlanschluß a des Wechselschalters 2S durch die Bypassleitung gegeben, während das Ausgangssignal von dem Filter 2A der Signalverarbeitungsschaltung zu einem Wahlanschluß b des Wechselschalters 2S gegeben wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß die Filter 2A und 2B als typische Filterfrequenzkennlinien Tiefpaßfilter-Kennlinien, wie in Fig. 2A bzw. eine sog. Bandpaßfilter-Kennlinie wie in Fig. 2B gezeigt aufweisen. Fig. 2C zeigt die kombinierte Kennlinie der beiden Frequenzkennlinien. Während der Filtereinstellung ist der Wechselschalter 2S auf die Seite des Anschluß b zur Überbrückung des Filters 2A gelegt, so daß die Bandpaßkennlinie des Filters 2B direkt als Ausgangskennlinie der Reihenschaltung 2 erscheint, die durch eine strichlinierte Linie in Fig. 2C angezeigt ist. Da die Dip-Frequenz der Bandpaßfilter-Kennlinie leicht und genau abgelesen werden kann, kann zuletzt die Dip- Frequenz auf dem vorbeschriebenen Sollwert f&sub0; durch Ausführung der Filtereinstellung eingestellt werden.
Die Filtereinstellung gemäß dem Ausgangssignal der Reihenschaltung 2 kann in verschiedener Weise erfolgen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Filtereinstellung so ausgeführt, daß das Ausgangssignal von der Reihenschaltung 2 beispielsweise zu einer AM- Erfassungsschaltung 5 als Pegelerfassungseinrichtung zur Erfassung des Signalpegels oder der Amplitude gegeben wird, wobei das so erfaßte AM-Ausgangssignal zu einem Anschluß, wie beispielsweise dem nichtinvertierenden Eingang eines Komparators 6 zum Signalpegelvergleich gegeben wird. Ein vorbeschriebener Referenzpegel Vref wird zu dem anderen Eingangssignal oder einem invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 6 gegeben. In dem Komparator wird festgestellt, ob der Pegel des erfaßten AM-Ausgangs höher oder niedriger als der Referenzpegel Vref ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Referenzpegel Vref aus dem Tiefpaßfilter-Abschnitt der FM-Erfassungsschaltung 7 in dem analogen IC 1 erhalten. Der Ausgang der Reihenschaltung 2 wird zu der FM-Erfassungsschaltung 7 gegeben, deren Gleichanteil durch einen Tiefpaßfilter oder LPF herausgenommen wird, der normalerweise in einem eingangsstufenseitigen Begrenzungsverstärker der FM- Erfassungsschaltung vorgesehen ist. Dieser Tiefpaßfilter weist eine RC-Schaltung bestehend aus einem Eingangswiderstand 7R und einem Kondensator 7C auf, und das Gleichsignal wird durch diesen Tiefpaßfilter als Referenzpegel Vref zu dem Komparator 6 gegeben.
Das Ausgangssignal des Vergleichs oder das Pegeldiskriminierungs-Ausgangssignal von dem Komparator 6 wird zu dem internen Bus 10 in dem IC 1 gegeben. Der Bus-Dekodierer 11, der mit dem internen Bus 10 des IC verbunden ist, ist ebenso mit einem Bus zum externen Anschluß 12 mit einem externen Bus 20 verbunden, und wird als Schnittstellenschaltung zum wechselseitigen Datenaustausch mit dem externen Bus 20 und dem internen Bus 10 verwendet. Die von dem externen Bus 20 durch den Bus-Dekodierer 11 zu dem internen Bus 10 übertragenen Daten werden zuerst in einer Verzögerungsschaltung 13 gespeichert und dann in analoge Signale in einem D/A-Umsetzer 14 umgesetzt, wobei die sich ergebenen Analogsignale zu den jeweiligen Filtern 2A und 2B in der Reihenschaltung 2 als Schaltungskonstanten- Steuersignale oder als Frequenzkennlinien-Einstellsignale gegeben werden. Mit dem externen Bus 20 sind eine CPU 21, ein sog. Mikroprozessor, der ROM 22, das verschiedenartige Programme und Daten speichert, das RAM 23 zur vorübergehenden Datenspeicherung und ein Permanentspeicher 24 zur Speicherung von Daten, wie beispielsweise den Filtereinstelldaten, unabhängig von dem Ein- oder Ausschalten der Spannungsquelle verbunden. Das Computersystem bestehend aus der CPU 21, dem ROM 22, dem RAM 23 und dem Permanentspeicher 24 führt eine Reihe von Steuervorgängen einschl. der Speicherung der Filtereinstelldaten abhängig von den von der Komparatoreinrichtung erhaltenen Ausgangssignalen, wenn die Filtereinstelldaten geändert werden, und dem Erfassen der optimalen Filtereinstelldaten auf Grundlage der somit gespeicherten Filtereinstelldaten aus.
Die Filtereinstellung zum Auffinden der oben genannten Filtereinstelldaten wird nun erläutert.
Bei der Durchführung der Filtereinstellung kann allgemein die oben genannte Dip-Frequenz auf Grundlage der Filterausgangskennlinie oder der Frequenzantwortkurve erhalten werden, die beim Ändern oder Sweepen der Eingangssignalfrequenz erhalten wird, wobei das Frequenz- Sweepen so lange wiederholt wird, bis die Dip-Frequenz gleich der Sollfrequenz f&sub0; ist, während die Filterkennlinien herkömmucherweise eingestellt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird indessen ein System wie in Fig. 1 gezeigt vorgeschlagen, bei dem die Filtereinstellung automatisch und genau durch eine Schaltung mit einem einfacheren Aufbau ausgeführt werden kann.
Kurz gesagt ist das Filtereinstellsystem so konstruiert, daß die optimalen Filtereinstelldaten auf Grundlage der Filtereinstelldaten entsprechend dem Kreuzen eines vorbestimmten Referenzpegels durch das Pegelerfassungs-Filterausgangssignals bei Veränderungen der Filterkennlinie, die bezüglich des Eingangssignals mit einer konstanten Frequenz f&sub0; verursacht werden, gefunden werden.
Zur Filtereinstellung wird der Wechselschalter 2S auf den Anschluß a gelegt, so daß sich als Kennlinie der Schaltung 2 nur die Bandpaßfilter-Kennlinie des Filters 2B wie in Fig. 3 gezeigt zeigt. Die Filterkennlinien werden dann so eingestellt, daß die Dip-Frequenz der Bandpaßfilter- Kennlinie gleich der vorbeschriebenen Sollfrequenz f&sub0; ist. Signale mit der konstanten Frequenz f&sub0; werden von der Signalquelle 4 zu der Reihenschaltung 2 gegeben. Zu dieser Zeit übergeben eine Steuereinrichtung bestehend aus dem Computersystem einschl. der CPU 21 Filtereinstelldaten von jedem der Filter 2A und 2B der Filterschaltung 2 zu den Steueranschlüssen einer Konstantstromquelle 12. Diese Einstelldaten stellen eine Reihe von Daten zum stetigen Verschieben der Kennlinien des Filters 2B in einer Richtung dar, beispielsweise auf der Frequenzachse in der Pfeilrichtung, wie sie schematisch durch die punktierten Linien in der Figur dargestellt sind. Es ist anzumerken, daß das im wesentlichen kontinuierliche Ändern der Frequenzkennlinien dem Ändern oder Sweepen der Eingangssignalfrequenz entspricht.
Umgekehrt, da die Eingangssignalfrequenz fest an dem konstanten Wert f&sub0; ist, ist das Ausgangssignal, das nach der Pegelerfassung der Ausgangssignale von dem Filter 2 bei der AM-Erfassungsvorrichtung 5 erhalten wird, beispielsweise wie das in Fig. 4 dargestellte Erfassungsausgangssignal. Das erfaßte Ausgangssignal weist einen Pegel auf, der gemäß den Änderungen der Filtereinstelldaten wie an der Abszisse von Fig. 4 angezeigt geändert wird. Somit entspricht die Kurve des erfaßten Ausgangssignals der Filterkennlinie von Fig. 3, wenn angenommen ist, daß die Kurve nach links und rechts in Fig. 3 mit der Frequenz f&sub0; als Mittelpunkt invertiert wird. Dieses erfaßte Ausgangssignal wird zu dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators 6 zum Vergleich mit dem Referenzpegel Vref zur Erzeugung des Komparator-Ausgangssignals wie in Fig. 4 gezeigt gegeben. Die Filtereinstelldaten werden an der Invertierungsposition des Komparator-Ausgangssignals erhalten, d. h., wenn das erfaßte Ausgangssignal den Referenzpegel Vref kreuzt, und werden aufeinanderfolgend als Da und Db bezeichnet. Die optimalen Einstelldaten, wenn die Dip-Frequenz der Bandpaßfilter-Kennlinie mit der zuvor genannten Frequenz f&sub0; zusammenfällt, werden aus dem Mittelwert der Daten Da und Db oder (Da+Db)/2, erhalten. Diese optimalen Einstelldaten werden in dem Permanentspeicher 24 von Fig. 1 eingeschrieben und bewahrt, sogar wenn die Spannungsversorgung abgeschaltet wird. Als einer der gewöhnlichen Initialisierungsvorgänge, der zum Zeitpunkt des Einschaltens der Spannungsquelle durchgeführt wird, werden die oben genannten optimalen Einstelldaten, die in dem Permanentspeicher 24 gespeichert sind, zu der Verzögerungsschaltung (Latch) 13 durch die Busse 20 und 10 zur Erstellung der optimalen Einstelldaten der Filter 2A und 2B in der Filterschaltung 2 gegeben.
Mit der obigen Anordnung ist es möglich, das herkömmliche Frequenz-Sweepen zu beseitigen, während der Schaltungsaufbau vereinfacht und die sonst für die Einstellung notwendige Zeit verkürzt wird. Zusätzlich ist es möglich, die optimalen Filtereinstelldaten mit einer hohen Genauigkeit durch eine einfachere Schaltungskonstruktion zu erhalten, die zur Erfassung des Kreuzungspunktes des Referenzpegels mit dem Filterausgangssignal geeignet ist, wobei die Überwachung der Kennlinie ebenso überflüssig wird, während die Schaltung leicht an eine automatische Einstellung unter Verwendung der Datenbusse angepaßt werden kann.
Es ist festzuhalten, daß, da die Filter 2A und 2B in die integrierte Schaltung eingebaut sind, der sog. Biquadfilter wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt, sehr populär ist. Der Biquadfilter ist ein aktiver Filter bestehend aus einer Reihenschaltung eines ersten Integrators bestehend aus einem Operationsverstärker 31 und einem Integrätionskondensator 32 und eines zweiten Integrators bestehend aus einem Operationsverstärker 33 und einem Kondensator 34. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 31 wird zu dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 33 gegeben, während das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 33 zu dem invertierenden Anschluß des Operationsverstärkers 33 zurückgeführt wird und das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 33 zu dem invertierenden Anschluß des Operationsverstärkers 33 durch die Rückführschaltung 35 mit einem Ruckführfaktor β zurückgeführt wird.
Es ist festzuhalten, daß die Kennlinien von BPF, TPF, HPF, Bandsperrfiltern oder Phasenschiebern dadurch ausgeführt werden können, daß in geeigneter Weise ausgewählt wird, ob die Eingangssignale zu dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 31 oder den Kondensatoren 32, 34 zugeführt werden soll, oder der Eingang der Kondensatoren geerdet werden soll.
In dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel werden Eingangssignale durch den Anschluß 36 zu dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 31 zu dem Kondensator 34 gegeben, während der Kondensator 32 geerdet ist und die Ausgangssignale werden an einem Ausgang des Operationsverstärkers 33 zur Schaffung eines Bandsperrfilters abgenommen. Die Frequenzkennlinie des Bandsperrfilters ist durch die Übergangsfunktion
gegeben, wobei s=j ω/ω&sub0;, ω&sub0;= 2πfo, ω =2πf und f&sub0; die Bandsperr-Frequenz darstellt.
Ebenso können die Eingangssignale nur zu dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 31 gegeben werden, während beide Kondensatoren 32, 34 geerdet sind und die Signale an dem Operationsverstärkers 33 zur Schaffung eines Tiefpaßfilters abgenommen werden. Die Übergangsfunktion des Tiefpaßfilters ist durch
gegeben, wobei S=j ω/ω&sub0;, ω&sub0;= 2πfo, ω =2πf und f&sub0; die Abschneidefrequenz des Tiefpaßfilters ist.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Integrators, der in dem obigen Biquadfilter verwendet wird. Bezugnehmend auf Fig. 6 sind der nichtinvertierende Eingang 41 und der invertierende Eingang 42 des Operationsverstärkers mit den Basisanschlüssen der Transistoren 43, 44 verbunden, die zusammen einen Differenzverstärker bilden. Der Strom fließt in einem Widerstand RE, der zwischen den Emittern dieser Transistoren 43, 44 verbunden ist, mit einem Betrag, der mit der Eingangsspannung zwischen den Anschlüssen 41 und 42 in Beziehung steht. Der Strom gleich der Summe der Ströme I&sub1;, I&sub1; der Konstantstromquelle, die mit den Emittern der Transistoren 43, 44 verbunden sind, und der Strom gleich der Differenz zwischen den Strömen I&sub1;, I&sub1; fließt jeweils durch Dioden 45 bzw. 46, die mit den Kollektoren der Transistoren 43 bzw. 44 verbunden sind. Die Anschlußspannungen dieser Dioden 45, 46, die eine Funktion dieser Ströme sind, werden zu den Basiselektroden der Transistoren 47, 48 gegeben, die zusammen ein Differenztransistorpaar mit gemeinsamen Emitter bilden. Der gemeinsame Emitter dieser Transistoren 47, 48 ist mittels einer Konstantstromquelle 49 des Stroms 212 geerdet, so daß der Signalstrom, der an der Kollektorseite des Differenztransistorpaars fließt, um einen Faktor 12/1 verstärkt wird. Das Kollektorausgangssignal des Transistors 48 wird durch eine Stromspiegelschaltung 50 bestehend aus einer Diode 50a und einem Transistor 50b zum Laden des Kondensators 52 abgenommen, der als die zuvor genannte Integrationskapazität verwendet wird. Die Spannung an einem Ende des Kondensators 42 wird zu einem Transistor 54 gegeben, um an einem Ausgang 55 abgenommen zu werden. Die andere Seite 53 des Kondensators 52 kann wie oben beschrieben geerdet sein, wobei ein Eingangssignal an sie gegeben wird.
Bei der Anordnung der Integrationsschaltung, die in Fig. 6 gezeigt ist, ergeben Änderungen bei dem Strom I&sub2; der Stromquelle 51 an der Ausgangsseite der Stromspiegelschaltung 50 und der Konstantstromquelle 49 eine Parallelverschiebung der Kennlinien längs der Frequenzachse, die bezugnehmend auf Fig. 3 erklärt wurde. Dieser Effekt wird wie bereits oben beschrieben, zur Filtereinstellung verwendet.
Es ist festzustellen, daß verschiedenartige Anordnungen zur Bildung der Filter 2A und 2B, die Reihenschaltung 2 bilden, ausgeführt werden können.
Beispielsweise, wenn das TPF (d. h. das Tiefpaßfilter) mit der in Fig. 7A gezeigten Frequenzkennlinie als erstes Filter 2A verwendet wird und das BPF (d. h. das Bandpaßfilter) mit der in Fig. 7B gezeigten Kennlinie als zweites Filter 2B verwendet wird, ist die kombinierte Frequenzkennlinie so, wie es durch die durchgezogene Linie in Fig. 7C gezeigt ist, so daß es schwierig wird, die Peak-Frequenz f&sub0; zu finden. Daher wird während der Zeitdauer der Filtereinstellung das erste Filter 2A wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel überbrückt, so daß die BPF-Kennlinie des zweiten Filters 2B sich direkt als die Kennlinie der Schaltung 2 zeigt, wie durch die punktierte Linie in Fig. 2C gezeigt ist.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel des oben genannten Biquadfilters zur Ausführung des Bandpaßfilters. In dieser Figur sind die Bauteile oder Komponenten, die die gleichen sind wie in Fig. 5, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die entsprechende Beschreibung wird weggelassen. Eine Rückführschaltung 35 besteht aus einer Spannungsteilerschaltung bestehend aus Widerständen R&sub1; und R&sub2; wobei der Widerstand R&sub2; mit einem Ausgang eines Operationsverstärkers 33 verbunden ist und das Spannungsausgangssignal, das durch die Widerstände R&sub1; und R&sub2; geteilt ist, zu einem invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 33 zurückgeführt wird. Sowohl der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 31 als auch der Kondensator 34 sind geerdet, und das Eingangssignal wird durch einen Anschluß 36 zu dem Kondensator 32 und dem Widerstand R1 zur Schaffung des Bandpaßfilters gegeben.
Fig. 9A, 9B und 9C zeigen die Kennlinien der Filter 2A und 2B und die kombinierten Kennlinien der Reihenschaltung 2 für den Fall, daß die Filter 2A und 2B Bandsperrfilter- Kennlinien mit verschiedenen Dip-Frequenzen f&sub0;&sub2; und f&sub0;&sub1; aufweisen. Die Anordnung ist so, daß das Filter 2A wie oben beschrieben überbrückt wird, so daß der Abfall-Anteil der Kennlinie des Filters 2B im wesentlichen die kombinierten Kennlinien der Reihenschaltung 2 wie durch die punktierte Linie in Fig. 9C gezeigt wiedergibt.
Es ist ebenso möglich, andere Kombinationen wie beispielsweise Bandpaßfiltern oder den Bandpaßfilter und dem Bandsperrfilter als die beiden Filter auszuführen.
Die vorliegende Erfindung kann ebenso auf eine Reihenschaltung 2 angewendet werden, die aus einem Filter 2F und einer allgemeinen Signalverarbeitungsschaltung 29 besteht, wie beispielsweise AM- oder FM-Modulatoren oder Demodulatoren, Pegelsteuerschaltungen, Equalizer oder Emphasis-Schaltungen. Ähnlich dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist eine Überbrückungsleitung parallel zu der Signalverarbeitungsschaltung 2 vorgesehen und ein Wechselschalter 2S ist zum Umschalten zwischen der Schaltung 2P und dem Filter 2F vorgesehen. Während der Filtereinstellung wird der Wechselschalter 2S zur Überbrückung der Signalverarbeitungsschaltung 2P geschaltet, so daß die Kennlinie des Filters 2F eindeutig angezeigt ist. Die zuvor genannten Filtereinstellsignale werden zu dem Filter 2F durch den Einstell-Steueranschluß 2K gegeben. Die Schaltung kann im übrigen in der gleichen Weise wie in Fig. 1 ausgeführt sein.
Die wesentlichen Teile der integrierten Schaltung (IC) zur Ton-Multiplex-Demodulation als praktisches Beispiel des analogen IC zur Anwendung einer solchen automatischen Filtereinstellung werden kurz bezugnehmend auf Fig. 11 erläutert.
In dieser Figur wird ein Eingang 61 als Signaleingang einer integrierten Schaltung (IC) zur Ton-Multiplex-Demodulation verwendet. Somit werden die Ton-Multiplex-Signale, die bei einem Empfang von beispielsweise einer Fernseh-Ton-Multiplexsendung erhalten werden, zu dem Anschluß 61 gegeben. Die Ton-Multiplexsignale, die zu dem Anschluß 61 gegeben wurden, werden durch einen spannungsgesteuerten Verstärker (VCA) verstärkt, um dann zu einem Hauptsignalsystem, einem Untersignalsystem und zu einem Steuersignalsystem gegeben zu werden. Das Untersignalsystem weist eine Bandpaßfilter(BPF)-Schaltung auf bestehend aus einem BPF 63, einem Bandsperrfilter 64 und einem BPF 65, die insgesamt eine Bandpaßfilter- Kennlinie aufweist, und einen FM-Detektor 66 auf und ist so ausgeführt, daß das Ausgangssignal von dem FM-Detektor 66 als Unterstimmsignal durch eine Tiefpaßfilter- Schaltung und eine De-Emphasisschaltung, die nicht gezeigt sind, abgenommen wird. Das Steuersignalsystem besteht aus einem BPF 68, an dem ein Ausgangssignal von einem Verstärker 67 gegeben wird, der zwischen dem BPF 63 und dem Bandsperrfilter 64 geschaltet ist, einem Filter 69, der eine Bandpaßfilter(BP)- und Bandsperr-Kennlinie aufweist, einen AM- Detektor 71, zu dem ein Ausgangssignal von dem Filter 69 durch einen Verstärker 70 gegeben wird, und einem FM-Detektor 72, zu dem ein Ausgangssignal von dem AM-Detektor 71 gegeben wird. Zur verläßlicheren Erfassung des Ton-Multiplex-Modus wird das Ausgangssignal, das in der Nähe der Ausgangsstufe des Begrenzungsverstärkers des FM- Detektors 66 des Untersignalsystems auftritt, zu einem AM-Detektor zur Pegelerfassung und dann zu einem Komparator 74 zur Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens des Ton- Multiplex-Unterträgers gegeben. Das Ausgangssignal von dem Komparator 74 wird zu einem Betriebsblockier- oder Fehleranschluß des FM-Detektors 72 des Steuersignalsystems zur Steuerung des FM-Detektors 72 in einem Ruhezustand für den Fall gegeben, daß der Ton- Multiplex-Unterträger nicht erfaßt wird.
In der Schaltung von Fig. 11 sind D/A-Umsetzer 75, 76 als kennzeichnendes Bauteil der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Die Funktion der D/A-Umsetzer 75 ist es, die Größe des Stroms der zuvor genannten Konstantstromquelle zu steuern, um somit die Frequenzkennlinien des FM-Detektors 66 und der Filter 63, 64 und 65 des Untersignalsystems zu steuern, wohingegen die Funktion des D/A-Umsetzers 76 ist, die Frequenzkennlinien der Filter 69 und 69 des Steuersignalsystems zu steuern. Wechselschalter 77, 78 und 79 sind zwischen dem FM- Detektor 66 und dem BPF 66 des Untersignalsystems, zwischen dem Bandsperrfilter 64 und dem AM-Detektor 73 und zwischen dem Bandpaß- und Bandsperrfilter 69 und dem BPF 68 des Steuersignalsystems geschaltet, wobei ein beweglicher Kontakt zu den Wahlanschlüssen a und b zur normalen Ton-Multiplex-Signal-Demodulation bzw. Filtereinstellung bewegt wird. D. h., während der Betriebsart der Demodulation der Ton-Multiplexsignale sind die Wechselschalter 77, 78 und 79 zu der Seite des Wahlanschluß a gelegt, das Ausgangssignal von dem BPF 65 wird zu dem FM-Detektor 66 gegeben, das Ausgangssignal des Begrenzungsverstärkers des FM-Detektors 66 wird zu dem AM-Detektor 73 gegeben und das Ausgangssignal von dem BPF 68 wird zu dem Bandpaß- und Bandsperrfilter 69 gegeben. Während der Betriebsart der Filtereinstellung wird wie oben beschrieben das Ausgangssignal von dem Bandsperrfilter 64 durch einen Verstärker-Wechselschalter 78 verstärkt, um dann zu dem AM-Detektor 73 und dem Wechselschalter 77 gegeben zu werden, während das Ausgangssignal von dem Wechselschalter 77 zu dem FM-Detektor 66 gegeben wird und das Ausgangssignal von dem Verstärker 77 direkt zu dem Bandpaß- und Bandsperrfilter 69 des Steuersignalsystems gegeben wird. Während dieser Filtereinstellung ist das Bandpaßfilter 65 des Untersignalsystems überbrückt, während der Pegel des Ausgangssignals von dem Bandsperrfilter 64 in einem AM-Detektor 73, der dem AM-Detektor 5 von Fig. 1 entspricht, erfaßt wird und zu einem Komparator 6 gegeben wird, wo es mit dem Gleichstrompegel Vref von der RC-Schaltung des FM-Detektors 66 verglichen wird, der dem FM-Detektor 7 von Fig. 1 entspricht. In dem Steuersignalsystem ist das Bandpaßfilter 68 überbrückt, so daß die Kennlinie des Bandpaß- und Bandsperrfilters 69 genauer angezeigt wird.
Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild einer Filtereinstellvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Teile oder Komponenten, die denen von Fig. 1 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 12 wird ein sinusförmiges Signal beispielsweise von der Signalquelle 4 durch einen Anschluß zur externen Verbindung eines analogen ICS oder einem sog. IC-Pin zu der Filterschaltung 2 gegeben, die gemäß der vorliegenden Erfindung eingestellt werden soll. Die beiden Filter 2A und 2B der Filterschaltung 2 sind so ausgeführt, daß die Schaltungskonstanten davon, wie beispielsweise die Stromgrößen der Konstantstromquelle, mit den gemeinsamen Filtereinstelldaten zur Änderung der Frequenzkennlinien von dem D/A- Umsetzer 14 wie später beschrieben, geändert werden. Die Frequenzkennlinie wenigstens eines der Filter, beispielsweise des Filters 2B, kann stark verändert werden. Wenn die Frequenzkennlinie des Filters 2B in dieser Weise geändert werden, sind sie so ausgeführt, daß die Auswirkung auf die Kennlinienanteile der Frequenzkennlinie des anderen Filters 2A, wie beispielsweise Spitzenwert-, Abfall- oder Abschneidepunkte verringert sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß die Filter 2A und 2B der Filterschaltung 2 eine in Fig. 13 A gezeigte sog. Bandsperr(Nocken-)-Kennlinie bzw. die in Fig. 13B gezeigte Tiefpaßfilter-Kennlinie aufweisen. Die kombinierte Kennlinie ist in Fig. 13C gezeigt. Durch Änderung der Kennlinie des Filters 2B wie oben beschrieben wird die Abschneidefrequenz der Tiefpaßfilter-Kennlinie in Richtung höherer Frequenzen wie durch die punktierte Linie in Fig. 13B angedeutet verschoben, so daß der abfallende Abschnitt der Bandsperr-Kennlinie des Filters 2A vollständig innerhalb des Durchlaßbereichs der Tiefpaßfilter-Kennlinie liegt. Die kombinierte Kennlinie der Filterschaltung 2, die in dieser Weise geändert wird, ist so, daß wie durch eine strichlinierte Linie in Fig. 13C gezeigt der abfallende Abschmtt der Bandsperr-Kennlinie des Filters 2A sich besser zeigt, so daß die Abfallfrequenz leichter und genauer abgelesen werden kann und daher die Filtereinstellung leichter und mit großer Präzision ausgeführt werden kann, wenn zuletzt die Abfallfrequenz auf die vorgewählte Frequenz f&sub0; eingestellt wird.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist im übrigen mit dem von Fig. 1 gleich, so daß zur Einfachheit eine genaue Beschreibung hier nicht erfolgt.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Änderung der Kennlinie des Filters 2B, der beispielsweise wie oben beschrieben die Tiefpaßfilter-Kennlinie aufweist, erfolgt diese durch Änderung der internen Schaltungen des Filters wie beispielsweise durch einen Schalter, derart, daß die Filterkennlinie wesentlich von der mit einer Abschneidefrequenz f1 wie in Fig. 13B durch eine durchgezogene Linie dargestellten zu der geändert wird, die eine Abschneidefrequenz 12 wie durch die punktierte Linie dargestellt aufweist. In der in Fig. 6 gezeigten Integrationsschaltung kann eine Änderung der Filterkennlinie durch Änderung der Kapazität C des Kondensators 52 oder der Integrations-Kapazität, Änderung des Emitterwiderstands RE der Eingangsstufe zur Änderung der Steilheit gm der Kennlinie oder durch Änderung des Verhältnisses von I&sub1;/I&sub2; gleich der Verstärkung des Operationsverstärkers geändert werden.
Fig. 14 zeigt eine typische Schaltung zur Änderung der Integrations-Kapazität. Bezugnehmend auf diese Figur ist eine Reihenschaltung bestehend aus einem Schalter 52SW und einem Kondensator 52C2 parallel zu dem Kondensator 52 der integrierten Schaltung von Fig. 6 geschaltet, und der Schalter 52SW wird je nach dem, ob die Filtereinstellung ausgeführt wird oder nicht, auf Ein oder Aus geschaltet, um somit die Tiefpaßfilter-Kennlinie umzupolen und zu ändern. Wenn die Kapazitäten der Kondensatoren 52 und 52C2 C&sub1; bzw. C&sub2; sind, wird der Schalter 42SW während dem normalen Betrieb auf Ein geschaltet, wobei die Filtereinstellung nicht erfolgt, und die Abschneidefrequenz fC1 der Tiefpaßfilter-Kennlinie ist durch die folgende Gleichung gegeben
Während der Zeitdauer der Filtereinstellung ist der Schalter 52SW auf Aus geschaltet, und die Abschneidefrequenz fC2 ist durch die Gleichung
gegeben, während die Tiefpaßfilter-Kennlinie wie durch die punktierte Linie in Fig. 13B gezeigt geändert wird.
In der typischen in Fig. 15 gezeigten Schaltung ist eine Reihenschaltung bestehend aus einem Schalter SWRE und einem Widerstand REE parallel zu einem Emitterwiderstand RE der Eingangsstufe des Intergrators geschaltet. Der Schalter SWRE wird für den normalen Betrieb und für die Filtereinstellung zur Umpolung der Steilheit aus- bzw. eingeschaltet. Während dem normalen Betrieb, bei dem der Schalter SWRE auf Aus geschaltet ist, ist die Abschneidelrequenz fC1 durch
gegeben, und während der Filtereinstellung, bei der der Schalter SWRE auf Ein geschaltet ist, ist die Abschneidefrequenz fC2 durch
gegeben, wobei
ist.
In dem Beispiel der Figuren 16 und 17 wird das Stromverhältnis I&sub2;/I&sub1; zur Änderung des obigen Verstärkungsfaktors geändert. Zuerst wird bei der in Fig. 16 gezeigten Schaltung eine Reihenschaltung bestehend aus einem Schalter 49SW und einer Konstantstromquelle 49&sub1;&sub3; mit einem Strom I&sub3; parallel zu der Konstantstromquelle 49 geschaltet, während eine Reihenschaltung bestehend aus einem Schalter 51SW und einer Konstantstromquelle 51&sub1;&sub3; mit einem Strom I&sub3; parallel zu der Konstantstromquelle 51 geschaltet ist. Die Schalter 49SW und 51SW sind miteinander verbunden, so daß sie gleichzeitig während dem normalen Betrieb auf Aus und während der Filtereinstellung auf Ein geschaltet werden. Die Konstantstromquellen 49, 51 werden gewöhnlich als Stromspiegelschaltungen ausgeführt. Bezugnehmend auf Fig. 17 ist eine Reihenschaltung bestehend aus einem Schalter 58 und einer Konstantstromquelle 59 mit einem Strom I&sub3; parallel zu einer Konstantstromquelle 57 mit dem Strom I&sub2; geschaltet, die mit einem eingangsseitigen Transistor 56 verbunden ist, der zusammen mit Transistoren 49, 51 von entsprechenden Konstantstromquellen eine Stromspiegelschaltung bilden, wobei der Schalter 58 in der Ruhestellung auf Ein und während der Filtereinstellung auf Aus geschaltet ist. Die Abschneidelfrequenz fC1 für den Ruhebetrieb ist durch
gegeben, während die Abschneidefrequenz fC2 zur Filtereinstellung, bei der der Schalter SWRE auf Aus geschaltet ist, durch
gegeben ist.
Die oben beschriebene Änderung der internen Schaltung des Integrators kann sowohl für einen als auch für beide der beiden den oben genannten Biquadfilter bildenden Integratoren durchgeführt werden.
Es ist anzumerken, daß die Frequenzverschiebung durch die Änderung der internen Schaltungen nicht nur im Falle von Tiefpaßfiltern, sondern auch bei verschiedenen anderen Filtern, wie beispielsweise Bandpaßfiltern, Hochpaßfiltern oder Bandsperrfiltern erreicht werden kann, und daß die Schaltung leicht auf eine automatische Einstellung unter Verwendung der Datenbusse abgeändert werden kann.
Es ist ebenso möglich, verschieden Kombinationen der Filterkennlinien der Filter 2A und 2B auszuführen, die die Filterschaltung 2 von Fig. 12 bilden.
Wenn beispielsweise der Bandpaßfilter mit der Frequenzkennlinie, die in Fig. 18A gezeigt ist, als erstes Filter 2A und der Tiefpaßfilter mit der durch die durchgezogene Linie in Fig. 18B gezeigten Frequenzkennlinie als zweites Filter 2B verwendet werden, ist die kombinierte Filterkennlinie so wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 18C gezeigt, so daß es schwer ist, die Spitzenfrequenz f&sub0; zu erfassen. Daher wird während der Filtereinstellung die Kennlinie des zweiten Filters 2B in gleicher Weise wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel zur kräftigen Verschiebung der Abschneidefrequenz in Richtung der Hochfrequenzseite so wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 18B gezeigt geändert, so daß die Kennlinie des ersten Filters 2A im wesentlichen direkt die Kennlinie der Filterschaltung 2 darstellt, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 18C gezeigt ist.
Fig. 19A, B und C veranschaulichen die Kennlinien der Filter 2A und 2B der Filterschaltung 2 mit Bandsperr-Kennlinie und die Abfallfrequenzen f&sub0;&sub1; bzw. f&sub0;&sub2;, sowie die kombinierte Kennlinie dieser Filter. Die Kennlinie f des Filters 2B wird zur Verschiebung des Abfallbereichs beispielsweise in Richtung der Hochfrequenzseite geändert, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 19B gezeigt ist, wobei der Abfallabschnitt, der der Kennlinie des Filters 2A eigen ist, im wesentlichen direkt als die kombinierte Kennlinie der Filterschaltung 2 gezeigt wird, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 19C gezeigt ist.
Wenn beide Filter Bandpaßfilter sind oder wenigstens eines der Filter eine Kombination des Bandpaßfilters und des Bandsperrfilters ist, ist es ebenso möglich, den Wert des Q-Faktors (Qualitätsfaktors) des Bandpaßfilters zu verringern und die scharfe Spitzenkurve, die durch die durchgezogene Linie in Fig. 20 gezeigt ist, zu einer abgerundeteren Kurve zu ändern, die durch die unterbrochene Linie gezeigt ist, um die Kennlinie des anderen Filters besser zu zeigen.
Fig 21 zeigt eine typische Schaltung zur Änderung des Q-Faktors des Bandpaßfilters.
In dieser Figur sind Teile oder Komponenten, die denen des in Fig. 3 gezeigten Biquadfilters gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und zur Einfachheit wird die entsprechende Beschreibung ausgelassen. Eine Rückführschaltung 35 ist durch einen Spannungsteiler bestehend aus Widerständen 35R1 und 35R2 gebildet, wobei der Widerstand 35R2 mit einem Ausgang eines Operationsverstärkers 33 verbunden ist und das geteilte Spannungsausgangssignal der Widerstände 35R1, 35R2 zu den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 33 zurückgeführt wird. Als Mittel zur Änderung des Q-Faktors ist eine Reihenschaltung bestehend aus einem Widerstand 35R3 und einem Schalter 35SW parallel zu dem Widerstand 35R1 geschaltet. Der Rückführfaktor der Rückführschaltung 35 wird abhängig von dem Ein- und Ausschalten des Schalters 35SW zur Änderung des Q-Faktors oder 1/β geändert. Wenn somit die Widerstandswerte der Widerstände 35R1, 35R2 und 35R3 gleich R&sub1;, R&sub2; bzw. R&sub3; sind, sind der Wert QOFF, wenn der Schalter 35SW auf Aus geschaltet ist, und der von QON, wenn der Schalter 35SW auf Ein geschaltet ist, durch
und
gegeben, wobei
ist. Da QON> QOFF ist, wird der Schalter 35SW während der Ruhezeit auf Ein geschaltet, um das Filter mit dem gewunschten hohen Q-Wert auszuführen, und auf Aus geschaltet während der Filtereinstellung, um den Q-Wert zu erniedrigen, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 20 gezeigt ist, so daß die Krümmung der Kennlinie erhöht wird, und dadurch zur Erleichterung der Filtereinstellung den Kennlinienteil zu zeigen, der dem anderen Filter eigen ist.
Fig. 22 zeigt ein weiteres abgeändertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem D/A-Umsetzer 14A, 14B und Verzögerungsschaltungen 13A, 13B getrennt für jedes Filter 2A und 2B der Filterschaltung 2 vorgesehen sind. Die Schaltung, die in Fig. 22 gezeigt ist, ist im übrigen die gleiche wie die in Fig. 1 gezeigte, so daß die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zur Einfachheit die entsprechende Beschreibung ausgelassen wird.
In dem vorliegenden abgeänderten Ausführungsbeispiel können die Filtereinstelldaten der jeweiligen Filter 2A und 2B getrennt eingestellt werden, und ein vorbestimmter Offset kann den Filtereinstelldaten von einem der Filter 2B zur Ausführung der oben genannten Änderung oder Umpolung der Filterkennlinie beigefügt werden. Nach Beendigung der Filtereinstellung können die erhaltenen optimalen Einstelldaten als Daten für die Filter 2A und 2B angesichts der hohen relativen Genauigkeit der Komponenten der gleichen integrierten Schaltungen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann verschiedene andere Abänderungen aufweisen. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung leicht auf eine Reihenschaltung mit drei oder mehr Filtern angepaßt werden. Es ist ebenso möglich, verschiedene Filterkennlinien stark zu ändern oder abzuändern, einschl. dem Verschieben der Äbschneidefrequenz der Hochpaßfilter in Richtung der Tieffrequenzseite, um dadurch den Kennlinienanteil genauer zu zeigen, der für die anderen Filter typisch ist.

Claims

1. Filtereinstellvorrichtung mit:

einer Reihenschaltung (2) mit einem Filter (2B; 2F), wobei die Reihenschaltung einen Eingang (3) und einen Ausgang aufweist, und

einer Steuereinrichtung (10-14, 20-24) zur Einstellung der Filterkennlinie des Filters gemäß Einstelldaten,

gekennzeichnet durch,

die Reihenschaltung, die durch eine in Reihe mit dem Filter (2B; 2F) geschaltete Signalverarbeitungsschaltung (2A; 2P) gebildet ist,

eine Erfassungseinrichtung (5, 6, 7), deren Eingang mit dem Ausgang der Reihenschaltung verbunden ist, wobei der Ausgang der Erfassungseinrichtung mit dem Eingang der Steuereinrichtung verbunden ist, die die Einstelldaten festlegt, und

eine Einrichtung, die die Signalverarbeitungsschaltung (2A; 2P) in einen Zustand setzt, in dem die Filterkennlinie während der Einstellung des Filters (2B; 2F) nicht beeinflußt wird, mit einer Schaltereinrichtung (25) zur Überbrückung der Signalverarbeitungsschaltung.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung (2A) ein weiteres Filter ist.

3. Filtereinstellvorrichtung mit:

einer Reihenschaltung (2) bestehend aus einem ersten Filter (2B), das in Reihe mit einem zweiten Filter (2A) geschaltet ist, wobei die Reihenschaltung einen Eingang (3) und einen Ausgang aufweist, und

einer Steuereinrichtung (10-14, 20-24) zur Einstellung der Filterkennlinie des ersten Filters gemäß Einstelldaten, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung, die das zweite Filter (2A) in einen Zustand setzt, in dem die Filterkennlinie des ersten Filters (2B) während der Einstellung des ersten Filters (2B) nicht beeinflußt wird, mit einer Einrichung zur Änderung der Filterkennlinie des zweiten Filters (2A), um das Ausgangssignal der Reihenschaltung (2) unabhängig von dem Einfluß des zweiten Filters (2A) zu machen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Filterkennlinie eine Einrichtung (25) zur Änderung einer Schaltungskonstanten des zweiten Filters (2A) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter ein Bandsperr-Filter (2B) ist und das zweite Filter ein Tiefpaßfilter (2A) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter ein Bandpaßfilter (2B) und das zweite Filter ein Tiefpaßfilter (2A) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Filter (2A, 2B) Bandsperr-Filter sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Filter (2A) einen Integrator (31) und einen Kondensator (32) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Q-Faktor des zweiten Filters (2A) variabel ist.

10. Filtereinstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuereinrichtung aufweist:

einen Speicher (24) zur Speicherung der Filtereinstelldaten,

eine Busleitung (20, 10) zur Übertragung der Daten,

eine Latch-Schaltung (13), die mit der Busleitung (20, 10) verbunden ist und zu der die Daten durch die Busleitung gegeben werden,

einen D/A-Umsetzer (14) zur D/A-Umsetzung der von der Latch-Schaltung (13) erhaltenen Daten und zur Einstellung der Kennlinie der Reihenschaltung (2) durch das Ausgangssignal des D/A-Umsetzers (14),

wobei der Eingang der Reihenschaltung ein Signal mit konstanter Frequenz aufnimmt und das andere (2A) der beiden in Reihe geschalteten Filter oder die Signalverarbeitungsschaltung (2P) überbrückt wird, wenn das Filter (2B, 2P) eingestellt wird, und das Signal mit konstanter Frequenz an den Eingang (3) gegeben wird, und

wobei die Erfassungseinrichtung (5-7) mit dem Ausgang der Reihenschaltung (2) verbunden ist, während das Signal mit konstanter Frequenz zur Erhaltung der optimalen Einstelldaten für das Filter (2B, 2P) bereitgestellt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungseinrichtung eine Überbrückungsleitung parallel zu dem anderen Filter (2A) oder der zu überbrückenden Signalverarbeitungsschaltung (2P) und eine Schaltereinrichtung (25) zur Auswahl der Überbrückungsleitung oder des anderen Filters bzw. der Signalverarbeitungsschaltung aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinrichtung (25) durch Steuersignale von der Busleitung (20, 10) gesteuert wird.

13. Verfahren zur Einstellung eines Filters,

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Zuführen eines Signals mit konstanter Frequenz zu dem Eingang einer Reihenschaltung (2) bestehend aus einer Signalverarbeitungsschaltung (2P, 2A) in Reihe mit einem Filter (2F; 2B), Überbrücken der Signalverarbeitungsschaltung,

Zuführen des Signals von dem Ausgang der Reihenschaltung zu einer Erfassungseinrichtung (5-7),

Zuführen des Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung zu einer Steuereinrichtung (10-14, 20-24), die Filtereinstelldaten festlegt, und

Zuführen der Einstelldaten zu dem Filter (2B), um die Kennlinie des Filters einzustellen, während die Signalverarbeitungsschaltung (2A) überbrückt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung ein weiteres Filters (2A) ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (2B) und die Signalverarbeitungsschaltung (2A) in einem IC gebildet sind und die Einstelldaten durch eine externe Busleitung (20, 10) des IC zu dem Filter (2B) gegeben werden.

16 Verfahren zur Einstellung eines Filters,

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Zuführen eines Signals mit konstanter Frequenz zu dem Eingang einer Reihenschaltung (2) bestehend aus einem ersten Filter (2B) in Reihe mit einem zweiten Filter (2A),

Änderung der Kennlinie des ersten oder des zweiten Filters (2A, 2B) derart, daß das eine Filter (2A) nicht das Verhalten des anderen Filters (2B) auf die zu ihm gegebenen Einstelldaten beeinflußt,

Zuführen des Ausgangssignals von der Erfassungseinrichtung zu einer Steuereinrichtung (10- 14, 20-24), die Einstelldaten festlegt, und

Zuführen der Einstelldaten zu dem anderen Filter (2B), um die Kennlinie des anderen Filters einzustellen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Filter (2A) und das andere Filter (2B) in einem IC gebildet sind und die Einstelldaten durch eine externe Busleitung (20, 10) des IC zu dem anderen Filter (2B) gegeben werden.