[發明專利]濾波器時間常數變更電路以及D/A轉換電路

有效

• 申請號: 201710081756.7
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN107104656B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 小木曾康弘
• 申請（專利權）人: 阿自倍爾株式會社
• 主分類號: H03H17/00
• 分類號: H03H17/00;H03M1/82
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

本發明公開了一種濾波器時間常數變更電路以及D/A轉換電路，在與輸入信號的變化相應地變更濾波器的時間常數的構成中，降低濾波器的輸出的紋波。濾波器時間常數變更電路(4)包括：變化量計算部(40，41)，其計算由當前時間點的輸入信號的值f(t)和從當前時間點起T時間前的輸入信號的值f(t?T)而獲得的每一規定時間T的變化量h(t，T)＝f(t)?f(t?T)；以及比較部(42)，其根據變化量h(t，T)與規定閾值的比較結果來輸出控制濾波器(2)的時間常數的控制信號。

技術領域

本發明涉及根據輸入信號的變化變更濾波器的時間常數的濾波器時間常數變更電路，以及使用濾波器時間常數變更電路的D/A轉換電路。

背景技術

在D/A轉換電路的輸出中，一般采用通過低通濾波器對脈沖的波形進行平滑化而輸出的方式。根據此時的濾波器的時間常數的大小，響應速度與紋波不能同時兼顧。實際上在確定濾波器的時間常數時，例如在能夠容許的紋波的值中確定為盡可能快的響應速度等。另一方面，在逐步地進行D/A轉換電路的輸出的大的變化時，存在著由于該響應速度的限制導致的跟隨的延遲成為問題的情形。

作為這樣問題的解決對策，提出了如下的技術：在存在D/A轉換電路的輸出的大且急的變化時，通過減小濾波器的時間常數，實現紋波的限制并且加快響應(參照專利文獻1)。圖14為表示專利文獻1所公開的D/A轉換電路的構成的框圖。圖14的D/A轉換電路使用ASIC(Application Specific Integrated Circuit，專用集成電路)300，以使響應性提高。在制作PWM信號的數字數據發生了變化時，切換為由電阻302和電容303形成的時間常數較小的模擬濾波器，改善響應性。在數字數據沒有變化時，切換為由電阻301和電容303構成的時間常數較大的模擬濾波器，抑制輸出紋波。

在與從D/A轉換電路輸入至濾波器的輸入信號的變化的大小相對應地使濾波器的時間常數發生變化的情況下，作為常識的想法，能夠想到例如圖15那樣的構成。在圖15的例子中，變化量計算部100計算輸入信號f(t)的變化量Δf(t)/Δt，根據該變化量Δf(t)/Δt，時間常數變更部101變更濾波器102的時間常數。在圖16的例子中，在輸入信號f(t)發生了變化時，變更濾波器102的時間常數。另一方面，在圖17的例子中，在變化量Δf(t)/Δt超過了閾值TH時，變更濾波器102的時間常數。

一般地，在變化量計算部100進行的處理相當于微分，生成用于濾波器102的時間常數變更的控制信號(圖16、圖17的濾波器時間常數變更標識)被限制于輸入信號f(t)具有傾斜的期間。因此，在輸入信號f(t)具有傾斜的時間寬度非常短的情況下，生成用于時間常數變更的控制信號的時間寬度也變短。進行濾波器102的時間常數變更的適當的時間寬度依存于濾波器102具有的時間常數以及濾波器102的目的，因此，如果生成用于時間常數變更的控制信號的時間寬度變短的話，則有可能不能夠充分地發揮濾波器102的時間常數變更為目的的功能。

例如，考慮如下的情況：為了與某一定以上的輸入信號f(t)的急劇的變化相對應，與輸入信號f(t)的變化對應地暫時減小濾波器102的時間常數。此時，變更時間常數的時間寬度需要為如下長度：即，根據變更后的濾波器102的時間常數，能夠充分地追隨輸入信號f(t)。但即使僅在輸入信號f(t)的變化期間(僅在微分值超過閾值TH期間)減小濾波器102的時間常數，濾波器102的輸出也成為圖18那樣，并不能夠充分地發揮濾波器102的功能。在圖18的例子中，g(t)表示濾波器102的實際的輸出，g’(t)表示理想的輸出。根據圖18可知，濾波器102的輸出g(t)并不能夠追隨輸入信號f(t)的變化。