A Study on a measurement of the frequency response of an analog wide-band image rejection filter

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04461
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Shouno Kazuhiro 筑波大学, システム情報系, 准教授 (50333993)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武藤 浩二 長崎大学, 教育学部, 教授 (30311096)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: RCPF / 周波数特性 / 測定 / アナログ / 矩形波 / アナログスイッチ

Outline of Final Research Achievements

In the measurement of the frequency response of an RC polyphase filter (RCPF), it is necessary to apply 4-phase sinusoidal signal whose phase differences are strictly 90 degrees and whose amplitudes are strictly same to each other over the wide frequency range. However, this study aims to relax these severe conditions through the following two methods. The first method is achieved by applying 4-phase square waves to the filter under test (FUT) instead of sinusoidal waves. It is achieved by adding a simple digital circuit including several D flip-flops. The second method is achieved by applying a single sinusoidal wave and superposing the transfer characteristics. In order to investigate these methods, digital circuits, analog switches and an RCPF were implemented on an identical prototype chip. It was confirmed that the frequency response of the RCPF can be measured using these approaches.

Free Research Field

アナログフィルタ

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

集積化RCPFの周波数特性の測定問題を積極的に取り扱った研究は、これまで殆ど見られず、集積回路の評価結果を伴った珍しいものとなった。回路設計の過程で、測定誤差を所望値より小さくする方法や、回路ブロックの面積配分方法などの設計手法も提供することができた。提案手法は、実装困難な高精度広帯域多相正弦波発生回路を必要とせず、幾つかのD-FFを使った簡単なデジタル回路とアナログスイッチを集積回路に追加するだけで実現できる。学術的観点からは、今後の新しい集積化RCPFの評価に貢献できる。工業的観点からは、デザイン＆テスタビリティに寄与することができ、両者において価値の高い研究となった。