JP3769496B2

JP3769496B2 - VARIABLE FREQUENCY FILTER AND VIDEO ELECTRONIC DEVICE HAVING THE VARIABLE FREQUENCY FILTER

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Publication number: JP3769496B2
Application number: JP2001367181A
Authority: JP
Inventors: 寿和青柳
Original assignee: Ｎｅｃビューテクノロジー株式会社
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: JP2003168946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可変周波数フィルタ及び該可変周波数フィルタを備えた映像電子機器に係り、例えば、パーソナルコンピュータに接続して画像を表示する液晶表示装置などに用いて好適な可変周波数フィルタ及び該可変周波数フィルタを備えた映像電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遮断周波数が任意に設定される可変周波数フィルタが用いられる映像電子機器として、例えば、液晶表示装置がある。液晶表示装置では、例えばパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）から出力された映像信号に基づく画像が表示されるが、同映像信号は、パソコンの機種によって解像度が異なるため、周波数帯域も異なり、同映像信号の周波数帯域に対応して高域遮断周波数が設定される可変周波数フィルタによってフィルタリングされて液晶表示装置に供給される。
【０００３】
この種の可変周波数フィルタは、従来では例えば図７に示すように、低域通過フィルタ（Low Pass Filter 、以下、「ＬＰＦ」という）１，２，…，８と、スイッチ１０とから構成されている。ＬＰＦ１，２，…，８は、例えば、ＲＣフィルタやＬＣフィルタなどで構成され、前段に接続される映像電子機器の機種によって周波数帯域の異なる入力信号ｉｎに対し、同入力信号ｉｎの周波数帯域に概ね対応して設定された高域遮断特性でそれぞれフィルタリングして出力信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓ８を通過させる。スイッチ１０は、入力信号ｉｎの周波数帯域に対応して生成された制御信号Ｃに基づいてＬＰＦ１，２，…，８の出力信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓ８のうちの同周波数帯域に適合する１つの出力信号を選択する。
【０００４】
図８は、図７の可変周波数フィルタを備えた映像電子機器の概略のブロック図である。
この映像電子機器は、同図に示すように、液晶表示装置であり、可変周波数フィルタ２１と、制御信号生成部２２と、バイアス回路２３と、エミッタホロワ２４と、コンデンサ２５と、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部２６と、解像度変換部２７と、液晶駆動部２８と、液晶パネル２９とから構成されている。可変周波数フィルタ２１は、図７と同様に構成され、パソコンから出力された入力信号ｉｎ（映像信号）の周波数帯域に対応して生成された制御信号Ｃに基づいて同周波数帯域に適合する１つの出力信号を選択し、出力信号Ｓ２１として通過させる。
【０００５】
制御信号生成部２２は、ＣＰＵ（中央処理装置）などで構成され、入力信号ｉｎの周波数帯域に対応した制御信号Ｃを生成する。バイアス回路２３は、複数の抵抗器などで構成され、エミッタホロワ２４が必要とするバイアス電圧を発生する。エミッタホロワ２４は、バイアス回路２３から発生したバイアス電圧によってバイアスがかかり、可変周波数フィルタ２１の出力信号Ｓ２１を高入力インピーダンスで受けて出力信号Ｓ２４として低出力インピーダンスで出力する。
【０００６】
コンデンサ２５は、出力信号Ｓ２４の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させる。Ａ／Ｄ変換部２６は、出力信号Ｓ２４の交流成分をＡ／Ｄ変換してディジタル信号Ｓ２６を生成する。解像度変換部２７は、ディジタル信号Ｓ２６の解像度を液晶パネル２９に適合した解像度に変換してディジタル信号Ｓ２７を生成する。液晶駆動部２８は、ディジタル信号Ｓ２７をＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換してアナログ信号を生成し、同アナログ信号に基づいて液晶パネル２９に対する駆動信号Ｓ２８（例えば、画素データ信号や走査信号）を生成する。液晶パネル２９は、駆動信号Ｓ２８に基づいて画像を表示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の可変周波数フィルタでは、次のような問題点があった。
すなわち、入力信号ｉｎ（映像信号）の周波数帯域は、パソコンの機種によって多種（数十種類以上）存在し、図９（ａ）に示すように、同周波数帯域よりも高い帯域にはノイズ成分が存在する。このため、各入力信号ｉｎの周波数帯域に対応したフィルタを設けることにより、ノイズ成分を除去する必要がある。ところが、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数は固定され、また、全ての周波数帯域に対して最適な高域遮断周波数をもつフィルタを用意することが困難なため、同ＬＰＦ１，２，…，８のような数種類のフィルタのみが設けられている。この場合、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数は、入力信号ｉｎ（映像信号）の周波数帯域の上限の周波数と一致しないことが多い。
【０００８】
例えば、図９（ｂ）に示すように、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数ｆｃが入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数よりも低い場合、同入力信号ｉｎのうちの同高域遮断周波数ｆｃよりも高い帯域にある信号が遮断され、液晶パネル２９の表示画像が不鮮明になるという問題点があった。また、図９（ｃ）に示すように、ＬＰＦ１，２，…，８の高域遮断周波数ｆｃが入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数よりも高いとき、同周波数帯域よりも高い帯域にあるノイズ成分が除去されず、液晶パネル２９の表示画像にノイズが発生するという問題点もあった。
【０００９】
これらの問題点を改善するものとして、特開平10-56351号公報に記載された電圧制御型フィルタが提案されている。同公報に記載された電圧制御型フィルタでは、４つの可変容量ダイオードの接合容量が２つの相補的な制御電圧で制御され、同制御電圧に基づいて高域遮断周波数が設定される。ところが、この電圧制御型フィルタは、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧を生成する機能がないため、液晶表示装置などの映像電子機器に用いる場合、図８中のバイアス回路２３と同様のバイアス回路を設ける必要があり、部品点数を削減できないという問題点がある。
【００１０】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単な回路構成で所定の高域遮断周波数が設定される可変周波数フィルタ及び該可変周波数フィルタを備えた映像電子機器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタに係り、前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定の抵抗値を有する第３の抵抗器と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明は、出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタに係り、前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定のインダクタンスを有する誘導素子と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の可変周波数フィルタに係り、前記第１の抵抗器の抵抗値、及び前記第２の抵抗器の抵抗値が、前記所定のバイアス電圧に対応して設定されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の可変周波数フィルタに係り、前記第１のバイアス電圧が、前記第１の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定され、かつ、前記第２のバイアス電圧が、前記第２の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定されていることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、映像電子機器に係り、請求項１、２、３又は４記載の可変周波数フィルタを備えてなることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
第１の実施形態
図１は、この発明の第１の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
この形態の可変周波数フィルタは、同図に示すように、バイアス回路３０と、フィルタ回路４０とから構成されている。バイアス回路３０は、コンデンサ３１と、抵抗器３２と、抵抗器３３とから構成されている。コンデンサ３１は、入力信号ｉｎが印加される入力端子ＴｉとノードＮ１との間に接続され、同入力信号ｉｎの直流成分を遮断して交流成分のみを通過させると共に、同ノードＮ１の電圧の直流成分を入力端子Ｔｉに対して遮断する。抵抗器３２は、制御電圧Ｅが印加されるノードＮ２とノードＮ１との間に接続され、同制御電圧Ｅを分圧してバイアス電圧ＶＢ１を発生する。抵抗器３３は、ノードＮ１とグランドとの間に接続され、制御電圧Ｅを分圧してバイアス電圧ＶＢ２を発生する。
【００２０】
フィルタ回路４０は、抵抗器４１と、可変容量ダイオード４２と、可変容量ダイオード４３とから構成されている。抵抗器４１は、ノードＮ１とノードＮ３との間に接続され、所定の抵抗値を有する。可変容量ダイオード４２は、ノードＮ２にカソードが接続され、かつノードＮ３にアノードが接続され、同カソード側の電圧が同アノード側の電圧よりも高いバイアス電圧ＶＢ１に基づいて静電容量が制御される。可変容量ダイオード４３は、ノードＮ３にカソードが接続され、かつグランドにアノードが接続され、同カソード側の電圧が同アノード側の電圧よりも高いバイアス電圧ＶＢ２に基づいて静電容量が制御される。これらの可変容量ダイオード４２，４３は、それぞれのカソード及びアノードが交流的に接地されているので、並列接続されているものと等価である。
【００２１】
このため、このフィルタ回路４０は、可変容量ダイオード４２の静電容量と可変容量素子４３の静電容量との並列合成容量の値及び抵抗器４１の値に基づいて高域遮断周波数が設定されるＬＰＦの機能を有している。また、ノードＮ３には、入力信号ｉｎの交流成分が抵抗器４１を介して入力されるが、この交流成分に対しては、可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化が互いに逆方向となって相殺されるため、並列合成容量はバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２のみで制御される。
【００２２】
図２は図１中の可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の線形特性を示す図、及び図３が可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の非線形特性を示す図である。
これらの図を参照して、この形態の可変周波数フィルタの動作について説明する。
入力信号ｉｎは、コンデンサ３１で直流成分が遮断されて交流成分のみが通過し、制御電圧Ｅと抵抗器３２，３３とで設定されるバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２でバイアスされ、可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量と抵抗器４１とで構成されるＲＣ型のＬＰＦで高域成分が遮断され、出力信号Ｓ４０として出力される。この場合、入力信号ｉｎは、例えば、パソコンから出力される映像信号のように、同パソコンの機種によって周波数帯域が異なるものである。また、制御電圧Ｅは、入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数に対応して生成され、可変周波数フィルタの高域遮断周波数が同周波数帯域の上限の周波数と同一になるように可変設定される。可変容量ダイオード４２，４３の静電容量は、これらのアノードとカソードとの間にかかる逆電圧、すなわち、抵抗器３２，３３の両端の各電圧によって決定され、同各電圧は制御電圧Ｅによる直流成分とコンデンサ３１を通過した入力信号ｉｎの交流成分で決まる。
【００２３】
この交流成分によって抵抗器３２，３３の両端のバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２が変動し、可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量が変動するが、同バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２の変化は互いに逆方向に生じるため、同可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化も互いに逆方向となってほぼ相殺される。このため、ＲＣフィルタの容量成分としての可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量は、制御電圧Ｅと抵抗器３２，３３とで決まるバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２によって決定され、同制御電圧Ｅによって同ＲＣフィルタの遮断周波数が制御される。そして、入力信号ｉｎは、このＬＰＦの遮断周波数及び３ｄＢ／ｏｃｔの高域遮断特性に基づいてフィルタリングされる。
【００２４】
可変容量ダイオ−ド４２，４３の交流成分による各静電容量の変化は、同可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が線形の場合は完全に相殺され、非線形の場合には完全には相殺されず、同交流成分によって発生する容量成分がわずかに残留する。
【００２５】
すなわち、可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が線形であれば、入力信号ｉｎの交流成分によってバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２が変化しても、各静電容量の変化が互いに逆方向で大きさが等しいため、完全に相殺され、同可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量が常に一定になる。
【００２６】
例えば、図２に示すように、入力信号ｉｎの交流成分が０のときの抵抗器３２，３３に発生するバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２をそれぞれＶｍ，Ｖｎとし、このときの可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量をそれぞれＣｍ，Ｃｎとすると、これらの並列合成容量は、（Ｃｍ＋Ｃｎ）となる。このとき、入力信号ｉｎの交流成分によってノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ上昇したとすると、バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２は、それぞれ（Ｖｍ−ΔＶ），（Ｖｎ＋ΔＶ）となる。これらのバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２がそれぞれＶｍ，Ｖｎのときの特性が直線で傾きが等しいため、変化量ΔＶに対する各静電容量の変化が等しくなり、同各静電容量の変化をΔＣとすると、同各静電容量は、バイアス電圧ＶＢ１（＝Ｖｍ−ΔＶ）に対して（Ｃｍ＋ΔＣ）、及びバイアス電圧ＶＢ２（＝Ｖｎ＋ΔＶ）に対して（Ｃｎ−ΔＣ）となる。よって、合成容量は、（Ｃｍ＋ΔＣ）＋（Ｃｎ−ΔＣ）＝（Ｃｍ＋Ｃｎ）となり、入力信号ｉｎの交流成分による可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化ΔＣが相殺される。また、ノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ降下したときも、同様に可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量の変化が相殺される。
【００２７】
また、可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量は、抵抗器３２，３３の抵抗値に依存しない。このため、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧の値に応じて抵抗器３２，３３の値を設定すれば、制御電圧Ｅを抵抗器３２，３３で分圧したバイアス電圧ＶＢ２が同信号処理回路に必要なバイアス電圧として出力信号Ｓ４０上に設定される。
【００２８】
また、可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が非線形のとき、入力信号ｉｎの交流成分によって生じる可変容量ダイオ−ド４２，４３の静電容量の変化が逆方向ではあるが大きさが異なるため、完全には相殺されず、この交流成分による容量成分が残留する。しかし、制御電圧Ｅによる抵抗器３２，３３の両端のバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２の直流成分が等しい、すなわち、抵抗器３２，３３の抵抗値が等しければ、この容量成分が最小となる。
【００２９】
例えば、図３に示すように、入力信号ｉｎの交流成分が０のときの抵抗器３２，３３に発生するバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２をそれぞれＶｍ，Ｖｎとし、このときの可変容量ダイオード４２，４３の各静電容量をそれぞれＣｍ，Ｃｎとすると、これらの並列合成容量は、（Ｃｍ＋Ｃｎ）となる。このとき、入力信号ｉｎの交流成分によってノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ上昇したとすると、バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２は、それぞれ（Ｖｍ−ΔＶ），（Ｖｎ＋ΔＶ）となるが、電圧Ｖｍ，Ｖｎにおける特性が異なるため、変化量ΔＶに対する各静電容量の変化は等しくならず、同各静電容量の変化をそれぞれΔＣｍＩ，ΔＣｎＤとすると、同各静電容量は、バイアス電圧ＶＢ１（＝Ｖｍ−ΔＶ）に対して（Ｃｍ＋ΔＣｍＩ）、及びバイアス電圧ＶＢ２（＝Ｖｎ＋ΔＶ）に対して（Ｃｎ−ΔＣｎＤ）となる。よって、合成容量は、（Ｃｍ＋ΔＣｍＩ）＋（Ｃｎ−ΔＣｎＤ）＝Ｃｍ＋Ｃｎ＋（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）となり、入力信号ｉｎの交流成分による容量成分（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）が残留する。
【００３０】
ここで、この交流成分による容量成分（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）は、電圧Ｖｍ，Ｖｎにおける特性曲線の傾きの違いと、同電圧Ｖｍ，Ｖｎを中心とした特性曲線の非対称性から生じた成分である。このとき、Ｖｍ＝Ｖｎ、すなわち、抵抗器３２と抵抗器３３の抵抗値を等しくすれば、可変容量ダイオード４２，４３の並列合成容量は、Ｃｍ＋Ｃｍ＋（ΔＣｍＩ−ΔＣｍＤ）となり、入力信号ｉｎの交流成分による容量成分（ΔＣｍＩ−ΔＣｎＤ）は、電圧Ｖｍを中心とする特性曲線の非対称性から生じた成分のみになるため、最小となる。また、ノードＮ１の電圧が変化量ΔＶだけ降下したときも、同様にＶｍ＝Ｖｎで交流成分による容量成分が最小となり、合成容量は、Ｃｍ＋Ｃｍ−（ΔＣｍＩ−ΔＣｍＤ）となる。
【００３１】
以上のように、この第１の実施形態では、制御電圧Ｅ及び２つの抵抗器３２，３３によって可変容量ダイオード４２，４３にかかるバイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２が制御されるので、入力信号ｉｎの周波数帯域に対して最適の遮断周波数でフィルタリングする可変周波数フィルタが比較的簡単な回路構成で実現する。さらに、バイアス電圧ＶＢ１，ＶＢ２を可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定すれば、抵抗器３２，３３の値にかかわらず、入力信号ｉｎの交流成分による同可変容量ダイオード４２，４３の静電容量の変化が完全に相殺されるので、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧に応じて抵抗器３２，３３の値を設定することにより、所定のバイアス電圧ＶＢ２が出力信号Ｓ４０上に設定される。
【００３２】
第２の実施形態
図４は、この発明の第２の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の可変周波数フィルタでは、図１中のフィルタ回路４０に代えて、ＬＣ型のフィルタ回路４０Ａが設けられている。フィルタ回路４０Ａでは、図１中の抵抗器４１に代えて、コイル４４が設けられている。他は、図１と同様の構成である。
【００３３】
この形態の可変周波数フィルタにおいても、第１の実施形態の可変周波数フィルタとほぼ同様の動作が行われ、また、抵抗器４１に代えてコイル４４が設けられているので、６ｄＢ／ｏｃｔの高域遮断特性が得られる。
【００３４】
第３の実施形態
図５は、この発明の第３の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図であり、第２の実施形態を示す図４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
この形態の可変周波数フィルタでは、図４の可変周波数フィルタの次段にフィルタ回路４０Ａと同様の構成のフィルタ回路５０が付加されている。フィルタ回路５０は、可変容量ダイオード５２，５３と、コイル５４とから構成されている。他は、図４と同様の構成である。
【００３５】
この形態の可変周波数フィルタにおいても、第２の実施形態の可変周波数フィルタとほぼ同様の動作が行われ、また、フィルタ回路５０が付加されているので、１２ｄＢ／ｏｃｔの高域遮断特性が得られる。
【００３６】
第４の実施形態
図６は、この発明の第４の実施形態である映像電子機器の電気的構成を示す概略のブロックである。
この形態の映像電子機器は、同図に示すように、液晶表示装置であり、可変周波数フィルタ６１と、制御信号生成部６２と、エミッタホロワ６３と、コンデンサ６４と、Ａ／Ｄ変換部６５と、解像度変換部６６と、液晶駆動部６７と、液晶パネル６８とから構成されている。可変周波数フィルタ６１は、例えば図１と同様に構成され、入力信号ｉｎの周波数帯域に対応して生成された制御信号Ｃに基づいて同周波数帯域に適合する出力信号Ｓ６１を通過させると共に、エミッタホロワ６３が必要とするバイアス電圧を発生する。入力信号ｉｎは、例えば、パソコンから出力される映像信号であり、同パソコンの機種によって解像度が異なり、周波数帯域が異なるものである。
【００３７】
制御信号生成部６２は、入力信号ｉｎの水平同期信号及び垂直同期信号を検出して同入力信号ｉｎの解像度を特定し、同解像度から算出された周波数帯域に基づいて制御電圧Ｅを生成するデータテーブルや同制御信号生成部６２全体を制御するＣＰＵなどで構成され、同入力信号ｉｎの周波数帯域に対応した制御電圧Ｅを生成する。制御電圧Ｅは、可変周波数フィルタの高域遮断周波数が入力信号ｉｎの上限の周波数と同一になるように可変設定される。エミッタホロワ６３は、可変周波数フィルタ６１の出力信号Ｓ６１を高入力インピーダンスで受けて出力信号Ｓ６３として低出力インピーダンスで出力する。
【００３８】
コンデンサ６４は、出力信号Ｓ６３の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させる。Ａ／Ｄ変換部６５は、出力信号Ｓ６３の交流成分をＡ／Ｄ変換してディジタル信号Ｓ６５を生成する。解像度変換部６６は、ディジタル信号Ｓ６５の解像度を液晶パネル６８に適合した解像度に変換してディジタル信号Ｓ６６を生成する。液晶駆動部６７は、ディジタル信号Ｓ６６をＤ／Ａ変換してアナログ信号を生成し、同アナログ信号に基づいて液晶パネル６８に対する駆動信号Ｓ６７（例えば、画素データ信号や走査信号）を生成する。液晶パネル６８は、駆動信号Ｓ６７に基づいて画像を表示する。
【００３９】
この液晶表示装置では、可変周波数フィルタ６１の高域遮断周波数が、入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数に正確に対応する。このため、入力信号ｉｎの周波数帯域よりも高い帯域にあるノイズ成分が除去され、液晶パネル６８の表示画像にノイズが発生しない。また、入力信号ｉｎのうちの可変周波数フィルタ６１の高域遮断周波数よりも高い帯域にある信号が遮断されることがなく、液晶パネル６８の表示画像が鮮明になる。さらに、可変周波数フィルタ６１は、エミッタホロワ６３が必要とするバイアス電圧を発生するので、別のバイアス回路が不要となり、部品点数が削減される。
【００４０】
以上、この発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。
例えば、図１の可変周波数フィルタでは、必要に応じてフィルタ回路４０の次段に同様のフィルタ回路を１つ又は複数個縦続接続しても良い。同様に、図５の可変周波数フィルタでも、必要に応じてフィルタ回路５０の次段に同様のフィルタ回路を１つ又は複数個縦続接続しても良い。また、実施形態では、可変周波数フィルタの高域遮断周波数は、入力信号ｉｎの周波数帯域の上限の周波数と同一になるように可変設定されるようになっているが、実用上支障のない範囲内で誤差があっても良い。また、この発明の可変周波数フィルタは、液晶表示装置に限らず、多種の周波数帯域の信号が入力される映像電子機器全般に適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、制御電圧によって第１及び第２の可変容量素子にかかる第１及び第２のバイアス電圧が制御されるので、入力信号の周波数帯域に対して最適の遮断周波数でフィルタリングする可変周波数フィルタを比較的簡単な回路構成で実現できる。さらに、第１及び第２のバイアス電圧を第１及び第２の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定すれば、第１及び第２の抵抗器の値にかかわらず、入力信号の交流成分による同第１及び第２の可変容量素子の静電容量の変化が完全に相殺されるので、次段に接続される信号処理回路に必要なバイアス電圧に応じて第１及び第２の抵抗器の抵抗値を設定することにより、所定のバイアス電圧を生成できる。
【００４２】
また、この発明の可変周波数フィルタを備える映像電子機器では、同可変周波数フィルタの高域遮断周波数が、入力信号の周波数帯域の上限の周波数に正確に対応する。このため、入力信号の周波数帯域よりも高い帯域にあるノイズ成分が除去され、次段の信号処理回路にノイズが混入しない。さらに、入力信号のうちの可変周波数フィルタの高域遮断周波数よりも高い帯域にある信号が遮断されることがなく、次段の信号処理回路に必要な周波数帯域の信号が過不足なく供給される。さらに、可変周波数フィルタは、次段の信号処理回路に必要なバイアス電圧を発生するので、別のバイアス回路が不要となり、部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
【図２】図１中の可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の線形特性を示す図である。
【図３】図１中の可変容量ダイオード４２，４３のバイアス電圧／静電容量の非線形特性を示す図である。
【図４】この発明の第２の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
【図５】この発明の第３の実施形態である可変周波数フィルタの電気的構成を示す回路図である。
【図６】この発明の第４の実施形態である映像電子機器の電気的構成を示すブロックである。
【図７】従来の可変周波数フィルタの構成図である。
【図８】図７の可変周波数フィルタを備えた映像電子機器のブロック図である。
【図９】入力信号ｉｎの周波数分布を説明する図である。
【符号の説明】
３０バイアス回路
４０，４０Ａ，５０フィルタ回路
３１コンデンサ
３２，３３抵抗器
４１抵抗器（抵抗素子）
４２，４３，５２，５３可変容量ダイオード
４４，５４コイル（誘導素子）
６１可変周波数フィルタ
６２制御信号生成部
６３エミッタホロワ
６４コンデンサ
６５Ａ／Ｄ変換部
６６解像度変換部
６７液晶駆動部
６８液晶パネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable frequency filter and a video electronic apparatus including the variable frequency filter. For example, the variable frequency filter suitable for use in a liquid crystal display device connected to a personal computer to display an image and the variable frequency filter. The present invention relates to a video electronic device including
[0002]
[Prior art]
As a video electronic device using a variable frequency filter in which a cutoff frequency is arbitrarily set, for example, there is a liquid crystal display device. In a liquid crystal display device, for example, an image based on a video signal output from a personal computer (hereinafter referred to as “personal computer”) is displayed. However, since the resolution of the video signal differs depending on the model of the personal computer, the frequency band is also different. It is filtered by a variable frequency filter in which a high cut-off frequency is set corresponding to the frequency band of the video signal and supplied to the liquid crystal display device.
[0003]
This type of variable frequency filter is conventionally composed of a low pass filter (hereinafter referred to as “LPF”) 1, 2,..., 8 and a switch 10 as shown in FIG. Yes. The LPFs 1, 2,..., 8 are composed of, for example, RC filters, LC filters, and the like, and the input signal in having a different frequency band depending on the model of the video electronic device connected to the previous stage has a frequency band of the input signal in. Each of the output signals S1, S2,. The switch 10 is adapted to the same frequency band of the output signals S1, S2, ..., S8 of the LPFs 1, 2, ..., 8 based on the control signal C generated corresponding to the frequency band of the input signal in. Select one output signal.
[0004]
FIG. 8 is a schematic block diagram of a video electronic device including the variable frequency filter of FIG.
As shown in the figure, the video electronic device is a liquid crystal display device, and includes a variable frequency filter 21, a control signal generation unit 22, a bias circuit 23, an emitter follower 24, a capacitor 25, and an A / D (analog). / Digital) conversion unit 26, resolution conversion unit 27, liquid crystal drive unit 28, and liquid crystal panel 29. The variable frequency filter 21 is configured in the same manner as in FIG. 7, and is one that conforms to the same frequency band based on the control signal C generated corresponding to the frequency band of the input signal in (video signal) output from the personal computer. An output signal is selected and passed as output signal S21.
[0005]
The control signal generator 22 includes a CPU (central processing unit) and the like, and generates a control signal C corresponding to the frequency band of the input signal in. The bias circuit 23 includes a plurality of resistors and generates a bias voltage required by the emitter follower 24. The emitter follower 24 is biased by the bias voltage generated from the bias circuit 23, receives the output signal S21 of the variable frequency filter 21 with a high input impedance, and outputs it as an output signal S24 with a low output impedance.
[0006]
Capacitor 25 blocks the DC component of output signal S24 and allows only the AC component to pass through. The A / D converter 26 A / D converts the AC component of the output signal S24 to generate a digital signal S26. The resolution converter 27 converts the resolution of the digital signal S26 into a resolution suitable for the liquid crystal panel 29, and generates the digital signal S27. The liquid crystal drive unit 28 performs D / A (digital / analog) conversion on the digital signal S27 to generate an analog signal, and a drive signal S28 (for example, a pixel data signal or a scanning signal) for the liquid crystal panel 29 based on the analog signal. Is generated. The liquid crystal panel 29 displays an image based on the drive signal S28.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional variable frequency filter has the following problems.
That is, the frequency band of the input signal in (video signal) is various (several tens of types) depending on the model of the personal computer, and as shown in FIG. 9A, noise components are present in a band higher than the same frequency band. Exists. For this reason, it is necessary to remove a noise component by providing a filter corresponding to the frequency band of each input signal in. However, the high-frequency cutoff frequencies of LPFs 1, 2,..., 8 are fixed, and it is difficult to prepare filters having optimum high-frequency cutoff frequencies for all frequency bands. Only a few types of filters such as... In this case, the high-frequency cutoff frequencies of the LPFs 1, 2,..., 8 often do not coincide with the upper limit frequency of the frequency band of the input signal in (video signal).
[0008]
For example, as shown in FIG. 9B, when the high-frequency cutoff frequency fc of the LPFs 1, 2,..., 8 is lower than the upper limit frequency of the frequency band of the input signal in, the same height of the input signal in There is a problem that a signal in a band higher than the band cut-off frequency fc is cut off, and a display image on the liquid crystal panel 29 becomes unclear. Further, as shown in FIG. 9 (c), when the high-frequency cutoff frequency fc of the LPFs 1, 2,..., 8 is higher than the upper limit frequency of the frequency band of the input signal in, it is higher than the same frequency band. There is also a problem that noise components are not removed and noise is generated in the display image of the liquid crystal panel 29.
[0009]
In order to improve these problems, a voltage control type filter described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-56351 has been proposed. In the voltage control type filter described in the publication, the junction capacitances of four variable capacitance diodes are controlled by two complementary control voltages, and a high-frequency cutoff frequency is set based on the control voltage. However, since this voltage control type filter does not have a function of generating a bias voltage necessary for the signal processing circuit connected to the next stage, when used in video electronic equipment such as a liquid crystal display device, the bias circuit 23 in FIG. There is a problem that the number of parts cannot be reduced.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a variable frequency filter in which a predetermined high-frequency cutoff frequency is set with a relatively simple circuit configuration and a video electronic apparatus including the variable frequency filter. It is an object.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is compatible with various video electronic devices having different frequency bands of the output video signal, and is optimal for the frequency band of the video signal of the video electronic device to be used. In accordance with a variable frequency filter that sets a region cut-off frequency and outputs an output signal within the frequency band by applying a predetermined bias voltage,A bias circuit that divides a control voltage generated corresponding to a frequency band of the video signal to generate a first bias voltage and a second bias voltage, and allows only an AC component of the video signal to pass; Connected to the bias circuit,A filter circuit that filters the AC component of the video signal under a predetermined high-frequency cutoff frequency and outputs the first bias voltage or the second bias voltage as the predetermined bias voltage. And the bias circuit includes:A capacitor connected between an input terminal to which the video signal is applied and a first node, and blocking a DC component of the video signal and allowing only an AC component to pass;A first resistor connected between the second node to which the control voltage is applied and the first node to generate the first bias voltage, and between the first node and the ground And a second resistor for generating the second bias voltage connected toThe filter circuit is connected between the first node and the third node, a third resistor having a predetermined resistance value, a cathode connected to the second node, and the second node An anode is connected to the third node, a first variable capacitance element whose capacitance is controlled based on the first bias voltage, a cathode is connected to the third node, and an anode is connected to the ground. And a second variable capacitance element that is connected and whose capacitance is controlled based on the second bias voltage.It is characterized by that.
[0014]
  The invention according to claim 2 corresponds to various video electronic devices in which the frequency band of the video signal to be output is different, and sets an optimum high-frequency cutoff frequency in the frequency band of the video signal of the video electronic device to be used. , And a variable frequency filter that outputs an output signal within the frequency band multiplied by a predetermined bias voltage,A bias circuit that divides a control voltage generated corresponding to a frequency band of the video signal to generate a first bias voltage and a second bias voltage, and allows only an AC component of the video signal to pass; Connected to the bias circuit,A filter circuit that filters the AC component of the video signal under a predetermined high-frequency cutoff frequency and outputs the first bias voltage or the second bias voltage as the predetermined bias voltage. And the bias circuit includes:A capacitor connected between an input terminal to which the video signal is applied and a first node, and blocking a DC component of the video signal and allowing only an AC component to pass;A first resistor connected between the second node to which the control voltage is applied and the first node to generate the first bias voltage, and between the first node and the ground And a second resistor for generating the second bias voltage connected toThe filter circuit is connected between the first node and the third node, has an inductive element having a predetermined inductance, a cathode connected to the second node, and is connected to the third node. A first variable capacitance element having an anode connected, the capacitance of which is controlled based on the first bias voltage, a cathode connected to the third node, and an anode connected to a ground; And a second variable capacitance element whose capacitance is controlled based on the second bias voltage.It is characterized by that.
[0016]
  Claims3The described invention is claimed.1 or 2According to the variable frequency filter described above, the resistance value of the first resistor and the resistance value of the second resistor are set corresponding to the predetermined bias voltage.
[0017]
  Claims4The described invention is claimed.1, 2 or 3In the variable frequency filter described above, the first bias voltage is set in a range in which a bias voltage / capacitance characteristic of the first variable capacitance element is linear, and the second bias voltage is the first bias voltage. It is characterized in that the bias voltage / capacitance characteristics of the second variable capacitance element are set in a linear range.
[0018]
  Claims5The present invention relates to a video electronic device, and claims1, 2, 3 or 4It is characterized by comprising the described variable frequency filter.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First embodiment
  FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a variable frequency filter according to a first embodiment of the present invention.
  The variable frequency filter of this embodiment is composed of a bias circuit 30 and a filter circuit 40 as shown in FIG. The bias circuit 30 includes a capacitor 31, a resistor 32, and a resistor 33. The capacitor 31 is connected between the input terminal Ti to which the input signal in is applied and the node N1, cuts off the direct current component of the input signal in and allows only the alternating current component to pass, and directs the direct current of the voltage at the node N1. The component is blocked from the input terminal Ti. The resistor 32 is connected between the node N2 to which the control voltage E is applied and the node N1, and divides the control voltage E to generate the bias voltage VB1. The resistor 33 is connected between the node N1 and the ground, and divides the control voltage E to generate the bias voltage VB2.
[0020]
The filter circuit 40 includes a resistor 41, a variable capacitance diode 42, and a variable capacitance diode 43. The resistor 41 is connected between the node N1 and the node N3 and has a predetermined resistance value. The variable capacitance diode 42 has a cathode connected to the node N2 and an anode connected to the node N3. The capacitance of the variable capacitance diode 42 is controlled based on a bias voltage VB1 in which the voltage on the cathode side is higher than the voltage on the anode side. . The variable capacitance diode 43 has a cathode connected to the node N3 and an anode connected to the ground. The capacitance of the variable capacitance diode 43 is controlled based on a bias voltage VB2 in which the voltage on the cathode side is higher than the voltage on the anode side. These variable capacitance diodes 42 and 43 are equivalent to those connected in parallel since their cathodes and anodes are AC-grounded.
[0021]
Therefore, in this filter circuit 40, the high-frequency cutoff frequency is set based on the value of the parallel combined capacitance of the capacitance of the variable capacitance diode 42 and the capacitance of the variable capacitance element 43 and the value of the resistor 41. It has LPF function. Further, the AC component of the input signal in is input to the node N3 via the resistor 41. With respect to this AC component, the changes in the capacitances of the variable capacitance diodes 42 and 43 are opposite to each other. Therefore, the parallel combined capacitance is controlled only by the bias voltages VB1 and VB2.
[0022]
2 is a diagram showing linear characteristics of the bias voltage / capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43 in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing nonlinear characteristics of the bias voltage / capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43. It is.
The operation of the variable frequency filter of this embodiment will be described with reference to these drawings.
The input signal in is blocked by the capacitor 31 and only the AC component passes through, and is biased by bias voltages VB1 and VB2 set by the control voltage E and the resistors 32 and 33, and the variable capacitance diodes 42 and 43. The high frequency component is cut off by an RC type LPF composed of the parallel composite capacitor and the resistor 41, and output as an output signal S40. In this case, the input signal in has a different frequency band depending on the model of the personal computer, such as a video signal output from the personal computer. The control voltage E is generated corresponding to the upper limit frequency of the frequency band of the input signal in, and is variably set so that the high frequency cutoff frequency of the variable frequency filter is the same as the upper limit frequency of the same frequency band. . The electrostatic capacitances of the variable capacitance diodes 42 and 43 are determined by the reverse voltages applied between these anodes and cathodes, that is, the respective voltages at both ends of the resistors 32 and 33. This is determined by the AC component of the input signal in passing through the component and the capacitor 31.
[0023]
This AC component causes the bias voltages VB1 and VB2 across the resistors 32 and 33 to fluctuate and the capacitances of the variable capacitance diodes 42 and 43 to fluctuate, but the changes in the bias voltages VB1 and VB2 are in opposite directions. As a result, changes in the capacitances of the variable capacitance diodes 42 and 43 are also canceled in opposite directions. Therefore, the parallel combined capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43 as the capacitance component of the RC filter is determined by the bias voltages VB1 and VB2 determined by the control voltage E and the resistors 32 and 33, and the RC voltage is determined by the control voltage E. The cutoff frequency of the filter is controlled. The input signal in is filtered based on the cutoff frequency of the LPF and the high-frequency cutoff characteristic of 3 dB / oct.
[0024]
The change in capacitance due to the AC component of the variable capacitance diodes 42 and 43 is completely canceled when the bias voltage / capacitance characteristics of the variable capacitance diodes 42 and 43 are linear, and completely when the variable capacitance diodes 42 and 43 are non-linear. Are not canceled out, and the capacitive component generated by the AC component remains slightly.
[0025]
That is, if the bias voltage / capacitance characteristics of the variable capacitance diodes 42 and 43 are linear, even if the bias voltages VB1 and VB2 change due to the AC component of the input signal in, the changes in the capacitances are large in opposite directions. Since they are equal, they are completely canceled out, and the parallel combined capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43 is always constant.
[0026]
For example, as shown in FIG. 2, bias voltages VB1 and VB2 generated in the resistors 32 and 33 when the AC component of the input signal in is 0 are Vm and Vn, respectively, and the variable capacitance diodes 42 and 43 at this time Assuming that the respective capacitances are Cm and Cn, the parallel combined capacitance is (Cm + Cn). At this time, if the voltage at the node N1 is increased by the change amount ΔV due to the AC component of the input signal in, the bias voltages VB1 and VB2 are (Vm−ΔV) and (Vn + ΔV), respectively. Since the characteristics when these bias voltages VB1 and VB2 are Vm and Vn are straight and have the same slope, the change in each capacitance with respect to the change amount ΔV is equal, and the change in each capacitance is ΔC. The capacitances are (Cm + ΔC) with respect to the bias voltage VB1 (= Vm−ΔV) and (Cn−ΔC) with respect to the bias voltage VB2 (= Vn + ΔV). Therefore, the combined capacitance is (Cm + ΔC) + (Cn−ΔC) = (Cm + Cn), and the change ΔC of each capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43 due to the AC component of the input signal in is canceled. Similarly, when the voltage at the node N1 drops by the change amount ΔV, the changes in the capacitances of the variable capacitance diodes 42 and 43 are similarly canceled.
[0027]
Further, the parallel combined capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43 does not depend on the resistance values of the resistors 32 and 33. Therefore, if the values of the resistors 32 and 33 are set according to the value of the bias voltage required for the signal processing circuit connected to the next stage, the bias voltage VB2 obtained by dividing the control voltage E by the resistors 32 and 33. Is set on the output signal S40 as a bias voltage necessary for the signal processing circuit.
[0028]
Also, when the bias voltage / capacitance characteristics of the variable capacitance diodes 42 and 43 are nonlinear, the change in the capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43 caused by the AC component of the input signal in is in the opposite direction but the magnitude. Since they are different, they are not completely canceled out, and the capacitive component due to this AC component remains. However, if the DC components of the bias voltages VB1 and VB2 across the resistors 32 and 33 due to the control voltage E are equal, that is, if the resistance values of the resistors 32 and 33 are equal, this capacitance component is minimized.
[0029]
For example, as shown in FIG. 3, the bias voltages VB1 and VB2 generated in the resistors 32 and 33 when the AC component of the input signal in is 0 are Vm and Vn, respectively. Assuming that the respective capacitances are Cm and Cn, the parallel combined capacitance is (Cm + Cn). At this time, if the voltage at the node N1 is increased by the change amount ΔV due to the AC component of the input signal in, the bias voltages VB1 and VB2 are (Vm−ΔV) and (Vn + ΔV), respectively. Since the characteristics are different, changes in the respective capacitances with respect to the change amount ΔV are not equal, and assuming that the changes in the respective capacitances are ΔCmI and ΔCnD, the respective capacitances have the bias voltage VB1 (= Vm−ΔV). ) For (Cm + ΔCmI) and (Cn−ΔCnD) for the bias voltage VB2 (= Vn + ΔV). Therefore, the combined capacitance is (Cm + ΔCmI) + (Cn−ΔCnD) = Cm + Cn + (ΔCmI−ΔCnD), and the capacitance component (ΔCmI−ΔCnD) due to the AC component of the input signal in remains.
[0030]
Here, the capacitance component (ΔCmI−ΔCnD) due to the alternating current component is a component resulting from the difference in slope of the characteristic curve at the voltages Vm and Vn and the asymmetry of the characteristic curve centered on the voltages Vm and Vn. At this time, if Vm = Vn, that is, if the resistance values of the resistors 32 and 33 are equal, the parallel combined capacitance of the variable capacitance diodes 42 and 43 becomes Cm + Cm + (ΔCmI−ΔCmD), and the AC component of the input signal in The capacitance component (ΔCmI−ΔCnD) due to is only a component resulting from the asymmetry of the characteristic curve centered on the voltage Vm, and is therefore minimum. Similarly, when the voltage at the node N1 drops by the change amount ΔV, the capacitance component due to the AC component is similarly minimized when Vm = Vn, and the combined capacitance is Cm + Cm− (ΔCmI−ΔCmD).
[0031]
As described above, in the first embodiment, since the bias voltages VB1 and VB2 applied to the variable capacitance diodes 42 and 43 are controlled by the control voltage E and the two resistors 32 and 33, the frequency band of the input signal in On the other hand, a variable frequency filter for filtering at an optimum cutoff frequency is realized with a relatively simple circuit configuration. Furthermore, if the bias voltages VB1 and VB2 are set in a range in which the bias voltage / capacitance characteristics of the variable capacitance diodes 42 and 43 are linear, the variable by the AC component of the input signal in is possible regardless of the values of the resistors 32 and 33. Since the change in the capacitance of the capacitive diodes 42 and 43 is completely canceled out, the value of the resistors 32 and 33 is set by setting the values of the resistors 32 and 33 according to the bias voltage required for the signal processing circuit connected to the next stage. Bias voltage VB2 is set on the output signal S40.
[0032]
Second embodiment
FIG. 4 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the variable frequency filter according to the second embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
In the variable frequency filter of this embodiment, an LC type filter circuit 40A is provided instead of the filter circuit 40 in FIG. In the filter circuit 40A, a coil 44 is provided instead of the resistor 41 in FIG. The other configuration is the same as that shown in FIG.
[0033]
Also in the variable frequency filter of this form, substantially the same operation as the variable frequency filter of the first embodiment is performed, and since the coil 44 is provided instead of the resistor 41, a high frequency of 6 dB / oct. A blocking characteristic is obtained.
[0034]
Third embodiment
FIG. 5 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the variable frequency filter according to the third embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 4 showing the second embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
In the variable frequency filter of this embodiment, a filter circuit 50 having the same configuration as that of the filter circuit 40A is added to the next stage of the variable frequency filter of FIG. The filter circuit 50 includes variable capacitance diodes 52 and 53 and a coil 54. The other configuration is the same as that of FIG.
[0035]
Also in the variable frequency filter of this form, the substantially same operation as that of the variable frequency filter of the second embodiment is performed, and since the filter circuit 50 is added, a high-frequency cutoff characteristic of 12 dB / oct is obtained. .
[0036]
Fourth embodiment
FIG. 6 is a schematic block diagram showing an electrical configuration of a video electronic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the video electronic apparatus of this embodiment is a liquid crystal display device, and includes a variable frequency filter 61, a control signal generator 62, an emitter follower 63, a capacitor 64, an A / D converter 65, A resolution conversion unit 66, a liquid crystal drive unit 67, and a liquid crystal panel 68 are included. The variable frequency filter 61 is configured, for example, in the same manner as in FIG. 1, and passes the output signal S61 conforming to the same frequency band based on the control signal C generated corresponding to the frequency band of the input signal in, and the emitter follower 63. Generates the required bias voltage. The input signal in is, for example, a video signal output from a personal computer, and has a different resolution and a different frequency band depending on the model of the personal computer.
[0037]
The control signal generation unit 62 detects the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal of the input signal in, specifies the resolution of the input signal in, and generates data for generating the control voltage E based on the frequency band calculated from the resolution. The control voltage E includes a table and a CPU that controls the entire control signal generator 62 and generates a control voltage E corresponding to the frequency band of the input signal in. The control voltage E is variably set so that the high frequency cutoff frequency of the variable frequency filter is the same as the upper limit frequency of the input signal in. The emitter follower 63 receives the output signal S61 of the variable frequency filter 61 with a high input impedance and outputs the output signal S63 with a low output impedance.
[0038]
Capacitor 64 blocks the DC component of output signal S63 and allows only the AC component to pass through. The A / D converter 65 A / D converts the AC component of the output signal S63 to generate a digital signal S65. The resolution converter 66 converts the resolution of the digital signal S65 into a resolution suitable for the liquid crystal panel 68, and generates the digital signal S66. The liquid crystal driving unit 67 D / A converts the digital signal S66 to generate an analog signal, and generates a driving signal S67 (for example, a pixel data signal or a scanning signal) for the liquid crystal panel 68 based on the analog signal. The liquid crystal panel 68 displays an image based on the drive signal S67.
[0039]
In this liquid crystal display device, the high-frequency cutoff frequency of the variable frequency filter 61 accurately corresponds to the upper limit frequency of the frequency band of the input signal in. For this reason, noise components in a band higher than the frequency band of the input signal in are removed, and no noise is generated in the display image of the liquid crystal panel 68. In addition, the signal in the band higher than the high frequency cutoff frequency of the variable frequency filter 61 in the input signal in is not blocked, and the display image on the liquid crystal panel 68 becomes clear. Furthermore, since the variable frequency filter 61 generates a bias voltage required by the emitter follower 63, a separate bias circuit is not required, and the number of parts is reduced.
[0040]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention can be changed even if there is a design change without departing from the gist of the present invention. include.
For example, in the variable frequency filter of FIG. 1, one or a plurality of similar filter circuits may be cascade-connected to the next stage of the filter circuit 40 as necessary. Similarly, in the variable frequency filter of FIG. 5, one or a plurality of similar filter circuits may be cascade-connected to the next stage of the filter circuit 50 as necessary. In the embodiment, the high frequency cutoff frequency of the variable frequency filter is variably set so as to be the same as the upper limit frequency of the frequency band of the input signal in. There may be an error. The variable frequency filter of the present invention is not limited to a liquid crystal display device, and can be applied to all video electronic devices to which signals of various frequency bands are input.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, the first and second bias voltages applied to the first and second variable capacitance elements are controlled by the control voltage. A variable frequency filter for filtering at an optimum cutoff frequency can be realized with a relatively simple circuit configuration. Furthermore, if the first and second bias voltages are set in a range in which the bias voltage / capacitance characteristics of the first and second variable capacitance elements are linear, regardless of the values of the first and second resistors, Since the change in the electrostatic capacitance of the first and second variable capacitance elements due to the AC component of the input signal is completely canceled, the first and the second can be controlled according to the bias voltage required for the signal processing circuit connected to the next stage. A predetermined bias voltage can be generated by setting the resistance value of the second resistor.
[0042]
Further, in the video electronic apparatus including the variable frequency filter according to the present invention, the high-frequency cutoff frequency of the variable frequency filter accurately corresponds to the upper limit frequency of the frequency band of the input signal. For this reason, a noise component in a band higher than the frequency band of the input signal is removed, and noise is not mixed in the signal processing circuit at the next stage. Furthermore, the signal in the band higher than the high frequency cutoff frequency of the variable frequency filter in the input signal is not blocked, and the signal in the frequency band necessary for the signal processing circuit in the next stage is supplied without excess or deficiency. . Furthermore, since the variable frequency filter generates a bias voltage necessary for the signal processing circuit at the next stage, a separate bias circuit is unnecessary, and the number of parts can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a variable frequency filter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing linear characteristics of bias voltage / capacitance of variable capacitance diodes 42 and 43 in FIG. 1;
3 is a diagram showing nonlinear characteristics of bias voltage / capacitance of variable capacitance diodes 42 and 43 in FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a variable frequency filter according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a variable frequency filter according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of a video electronic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional variable frequency filter.
8 is a block diagram of video electronic equipment including the variable frequency filter of FIG.
FIG. 9 is a diagram for explaining a frequency distribution of an input signal in.
[Explanation of symbols]
30 Bias circuit
40, 40A, 50 Filter circuit
31 capacitor
32, 33 resistors
41 Resistor (resistance element)
42, 43, 52, 53 Variable capacitance diode
44, 54 Coil (Inductive element)
61 Variable frequency filter
62 Control signal generator
63 Emitter follower
64 capacitors
65 A / D converter
66 Resolution converter
67 LCD driver
68 LCD panel

Claims

出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタであって、
前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、
前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、
前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定の抵抗値を有する第３の抵抗器と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴とする可変周波数フィルタ。Corresponding to various video electronic devices with different frequency bands of the output video signal, and setting an optimum high-frequency cutoff frequency for the frequency band of the video signal of the video electronic device used, and an output signal within the frequency band A variable frequency filter that outputs a predetermined bias voltage multiplied by
A bias circuit that divides a control voltage generated corresponding to the frequency band of the video signal to generate a first bias voltage and a second bias voltage, and passes only an AC component of the video signal;
Connected to the bias circuit, filters the AC component of the video signal under a predetermined high-frequency cutoff frequency, and outputs the first bias voltage or the second bias voltage as the predetermined bias voltage And a filter circuit that
The bias circuit is connected between an input terminal to which the video signal is applied and a first node, a capacitor that blocks a DC component of the video signal and passes only an AC component, and the control voltage is A first resistor connected between the applied second node and the first node to generate the first bias voltage; and connected between the first node and ground. A second resistor for generating the second bias voltage;
The filter circuit is connected between the first node and the third node, a third resistor having a predetermined resistance value, a cathode connected to the second node, and the second node An anode is connected to the third node, a first variable capacitance element whose capacitance is controlled based on the first bias voltage, a cathode is connected to the third node, and an anode is connected to the ground. A variable frequency filter comprising: a second variable capacitance element connected and having a capacitance controlled based on the second bias voltage .

出力される映像信号の周波数帯域が異なる各種映像電子機器に対応し、使用される映像電子機器の前記映像信号の周波数帯域に最適の高域遮断周波数を設定すると共に、前記周波数帯域内の出力信号に所定のバイアス電圧を掛けて出力する可変周波数フィルタであって、
前記映像信号の周波数帯域に対応して生成された制御電圧を分圧して第１のバイアス電圧及び第２のバイアス電圧を発生すると共に、前記映像信号の交流成分のみを通過させるバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続され、所定の高域遮断周波数の下で前記映像信号の交流成分に対してフィルタリングすると共に、前記第１のバイアス電圧又は前記第２のバイアス電圧を前記所定のバイアス電圧として出力するフィルタ回路とを備えてなると共に、
前記バイアス回路は、前記映像信号が印加される入力端子と第１のノードとの間に接続されて、前記映像信号の直流成分を遮断して交流成分のみを通過させるコンデンサと、前記制御電圧が印加される第２のノードと前記第１のノードとの間に接続されて前記第１のバイアス電圧を発生する第１の抵抗器と、前記第１のノードとグランドとの間に接続されて前記第２のバイアス電圧を発生する第２の抵抗器とから構成され、
前記フィルタ回路は、前記第１のノードと第３のノードとの間に接続され、所定のインダクタンスを有する誘導素子と、前記第２のノードにカソードが接続され、かつ、前記第３のノードにアノードが接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第１の可変容量素子と、前記第３のノードにカソードが接続され、かつ、グランドにアノードが接続され、前記第２のバイアス電圧に基づいて静電容量が制御される第２の可変容量素子とから構成されていることを特徴とする可変周波数フィルタ。Corresponding to various video electronic devices with different frequency bands of the output video signal, and setting an optimum high-frequency cutoff frequency for the frequency band of the video signal of the video electronic device used, and an output signal within the frequency band A variable frequency filter that outputs a predetermined bias voltage multiplied by
A bias circuit that divides a control voltage generated corresponding to the frequency band of the video signal to generate a first bias voltage and a second bias voltage, and passes only an AC component of the video signal;
Connected to the bias circuit, filters the AC component of the video signal under a predetermined high-frequency cutoff frequency, and outputs the first bias voltage or the second bias voltage as the predetermined bias voltage And a filter circuit that
The bias circuit is connected between an input terminal to which the video signal is applied and a first node, a capacitor that blocks a DC component of the video signal and passes only an AC component, and the control voltage is A first resistor connected between the applied second node and the first node to generate the first bias voltage; and connected between the first node and ground. A second resistor for generating the second bias voltage;
The filter circuit is connected between the first node and the third node, has an inductive element having a predetermined inductance, a cathode connected to the second node, and is connected to the third node. A first variable capacitance element having an anode connected, the capacitance of which is controlled based on the first bias voltage, a cathode connected to the third node, and an anode connected to a ground; A variable frequency filter comprising: a second variable capacitance element whose capacitance is controlled based on a second bias voltage .

前記第１の抵抗器の抵抗値、及び前記第２の抵抗器の抵抗値は、前記所定のバイアス電圧に対応して設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の可変周波数フィルタ。 3. The variable frequency filter according to claim 1, wherein a resistance value of the first resistor and a resistance value of the second resistor are set corresponding to the predetermined bias voltage. 4. .

前記第１のバイアス電圧は、
前記第１の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定され、かつ、
前記第２のバイアス電圧は、
前記第２の可変容量素子のバイアス電圧／容量特性が線形になる範囲に設定されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の可変周波数フィルタ。The first bias voltage is:
The bias voltage / capacitance characteristic of the first variable capacitance element is set in a linear range, and
The second bias voltage is:
4. The variable frequency filter according to claim 1, wherein the bias voltage / capacitance characteristic of the second variable capacitance element is set in a linear range.

請求項１、２、３又は４記載の可変周波数フィルタを備えることを特徴とする映像電子機器。 5. A video electronic device comprising the variable frequency filter according to claim 1, 2, 3 or 4.