[发明专利]滤波器时间常数变更电路以及D/A转换电路

说明书

本发明公开了一种滤波器时间常数变更电路以及D/A转换电路，在与输入信号的变化相应地变更滤波器的时间常数的构成中，降低滤波器的输出的纹波。滤波器时间常数变更电路(4)包括：变化量计算部(40，41)，其计算由当前时间点的输入信号的值f(t)和从当前时间点起T时间前的输入信号的值f(t‑T)而获得的每一规定时间T的变化量h(t，T)＝f(t)‑f(t‑T)；以及比较部(42)，其根据变化量h(t，T)与规定阈值的比较结果来输出控制滤波器(2)的时间常数的控制信号。

技术领域

本发明涉及根据输入信号的变化变更滤波器的时间常数的滤波器时间常数变更电路，以及使用滤波器时间常数变更电路的D/A转换电路。

背景技术

在D/A转换电路的输出中，一般采用通过低通滤波器对脉冲的波形进行平滑化而输出的方式。根据此时的滤波器的时间常数的大小，响应速度与纹波不能同时兼顾。实际上在确定滤波器的时间常数时，例如在能够容许的纹波的值中确定为尽可能快的响应速度等。另一方面，在逐步地进行D/A转换电路的输出的大的变化时，存在着由于该响应速度的限制导致的跟随的延迟成为问题的情形。

作为这样问题的解决对策，提出了如下的技术：在存在D/A转换电路的输出的大且急的变化时，通过减小滤波器的时间常数，实现纹波的限制并且加快响应(参照专利文献1)。图14为表示专利文献1所公开的D/A转换电路的构成的框图。图14的D/A转换电路使用ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)300，以使响应性提高。在制作PWM信号的数字数据发生了变化时，切换为由电阻302和电容303形成的时间常数较小的模拟滤波器，改善响应性。在数字数据没有变化时，切换为由电阻301和电容303构成的时间常数较大的模拟滤波器，抑制输出纹波。

在与从D/A转换电路输入至滤波器的输入信号的变化的大小相对应地使滤波器的时间常数发生变化的情况下，作为常识的想法，能够想到例如图15那样的构成。在图15的例子中，变化量计算部100计算输入信号f(t)的变化量Δf(t)/Δt，根据该变化量Δf(t)/Δt，时间常数变更部101变更滤波器102的时间常数。在图16的例子中，在输入信号f(t)发生了变化时，变更滤波器102的时间常数。另一方面，在图17的例子中，在变化量Δf(t)/Δt超过了阈值TH时，变更滤波器102的时间常数。

一般地，在变化量计算部100进行的处理相当于微分，生成用于滤波器102的时间常数变更的控制信号(图16、图17的滤波器时间常数变更标识)被限制于输入信号f(t)具有倾斜的期间。因此，在输入信号f(t)具有倾斜的时间宽度非常短的情况下，生成用于时间常数变更的控制信号的时间宽度也变短。进行滤波器102的时间常数变更的适当的时间宽度依存于滤波器102具有的时间常数以及滤波器102的目的，因此，如果生成用于时间常数变更的控制信号的时间宽度变短的话，则有可能不能够充分地发挥滤波器102的时间常数变更为目的的功能。

例如，考虑如下的情况：为了与某一定以上的输入信号f(t)的急剧的变化相对应，与输入信号f(t)的变化对应地暂时减小滤波器102的时间常数。此时，变更时间常数的时间宽度需要为如下长度：即，根据变更后的滤波器102的时间常数，能够充分地追随输入信号f(t)。但即使仅在输入信号f(t)的变化期间(仅在微分值超过阈值TH期间)减小滤波器102的时间常数，滤波器102的输出也成为图18那样，并不能够充分地发挥滤波器102的功能。在图18的例子中，g(t)表示滤波器102的实际的输出，g’(t)表示理想的输出。根据图18可知，滤波器102的输出g(t)并不能够追随输入信号f(t)的变化。