JP3005413B2 - フィルタ回路 - Google Patents
フィルタ回路Info
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- JP3005413B2 JP3005413B2 JP6006958A JP695894A JP3005413B2 JP 3005413 B2 JP3005413 B2 JP 3005413B2 JP 6006958 A JP6006958 A JP 6006958A JP 695894 A JP695894 A JP 695894A JP 3005413 B2 JP3005413 B2 JP 3005413B2
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- output
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
- H03H11/0422—Frequency selective two-port networks using transconductance amplifiers, e.g. gmC filters
- H03H11/0466—Filters combining transconductance amplifiers with other active elements, e.g. operational amplifiers, transistors, voltage conveyors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
- H03H11/0422—Frequency selective two-port networks using transconductance amplifiers, e.g. gmC filters
- H03H11/0433—Two integrator loop filters
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、フィルタ回路に関
し、特にたとえば、第1入力および帰還出力が入力され
る第1積分手段と第1積分手段の出力および帰還出力が
入力される第2積分手段とを含むフィルタ回路に関す
る。
し、特にたとえば、第1入力および帰還出力が入力され
る第1積分手段と第1積分手段の出力および帰還出力が
入力される第2積分手段とを含むフィルタ回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図17を参照して、従来のフィルタ回路
1として、入力端子2aおよび2bのいずれかから入力
された信号にフィルタリングをかけた信号を出力端子3
から出力するものがあった。ここで、入力端子2aおよ
び2bからの入力をそれぞれV 1 およびV2 とし、出力
端子3からの出力をV4 とし、さらに差動増幅器4aの
相互コンダクタンスをgm1とすると、出力V4 は数1で
表される。なお、差動増幅器4aの次段には、バッファ
5aが配置されている。
1として、入力端子2aおよび2bのいずれかから入力
された信号にフィルタリングをかけた信号を出力端子3
から出力するものがあった。ここで、入力端子2aおよ
び2bからの入力をそれぞれV 1 およびV2 とし、出力
端子3からの出力をV4 とし、さらに差動増幅器4aの
相互コンダクタンスをgm1とすると、出力V4 は数1で
表される。なお、差動増幅器4aの次段には、バッファ
5aが配置されている。
【0003】
【数1】
【0004】また、数1より共振周波数ω0 は、数2で
表される。
表される。
【0005】
【数2】
【0006】また、図18を参照して、従来の他のフィ
ルタ回路1として、図17に示すフィルタ回路1の入力
端子2aと差動増幅器4aとの間に相互コンダクタンス
がg m2の差動増幅器4bおよびバッファ5bを介挿し、
バッファ5aの出力を差動増幅器4bに負帰還させ、そ
して差動増幅器4bとバッファ5bとの接続点に、コン
デンサC2 を介して入力端子2cを接続したものがあ
る。この場合、入力端子2cからの入力をV3 とする
と、出力V4 は数3で表される。
ルタ回路1として、図17に示すフィルタ回路1の入力
端子2aと差動増幅器4aとの間に相互コンダクタンス
がg m2の差動増幅器4bおよびバッファ5bを介挿し、
バッファ5aの出力を差動増幅器4bに負帰還させ、そ
して差動増幅器4bとバッファ5bとの接続点に、コン
デンサC2 を介して入力端子2cを接続したものがあ
る。この場合、入力端子2cからの入力をV3 とする
と、出力V4 は数3で表される。
【0007】
【数3】
【0008】さらに、共振周波数ω0 およびQは、それ
ぞれ数4および数5で表される。
ぞれ数4および数5で表される。
【0009】
【数4】
【0010】
【数5】
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図17に示すフィルタ
回路1において、共振周波数を低くするためには、数2
からわかるように相互コンダクタンスgm1を小さくし、
コンデンサC1 の容量を大きくする必要がある。しか
し、gm1を小さくすると、差動増幅器4aに含まれるト
ランジスタを電流量が小さい領域で使用しなければなら
ず、トランジスタの周波数特性が悪化するとともに、S
/Nが大きい領域でのトランジスタの使用が困難とな
る。また、C1 の容量を大きくすると、ICのチップ面
積が大きくなる。このため、ICにおいて共振周波数を
低く設定するのは容易でなかった。このような問題点
は、図18に示すフィルタ回路1においても同様であ
る。
回路1において、共振周波数を低くするためには、数2
からわかるように相互コンダクタンスgm1を小さくし、
コンデンサC1 の容量を大きくする必要がある。しか
し、gm1を小さくすると、差動増幅器4aに含まれるト
ランジスタを電流量が小さい領域で使用しなければなら
ず、トランジスタの周波数特性が悪化するとともに、S
/Nが大きい領域でのトランジスタの使用が困難とな
る。また、C1 の容量を大きくすると、ICのチップ面
積が大きくなる。このため、ICにおいて共振周波数を
低く設定するのは容易でなかった。このような問題点
は、図18に示すフィルタ回路1においても同様であ
る。
【0012】それゆえに、この発明の主たる目的は、コ
ンデンサの容量を大きくすることなく共振周波数を低く
することができる、フィルタ回路を提供することであ
る。
ンデンサの容量を大きくすることなく共振周波数を低く
することができる、フィルタ回路を提供することであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、第1,第
2および第3の端子、第1の端子および第3の端子に第
1入力および第2入力がそれぞれ接続される差動増幅
器、差動増幅器の出力電流がコレクタ・エミッタ間を流
れかつその出力電流の1/β(β:電流増幅率)の電流
がベースを流れるトランジスタ、およびトランジスタの
ベースと第2の端子との間に接続されるコンデンサを備
え、第1の端子および第2の端子から入力が与えられた
とき第3の端子からトランジスタのベース電流に相関す
る出力が得られる、フィルタ回路である。第2の発明
は、第1,第2,第3および第4の端子、第1の端子お
よび第3の端子に第1入力および第2入力がそれぞれ接
続される第1差動増幅器、第4の端子に相関する電圧が
一方端に印加されかつ第1差動増幅器の出力に相関する
電圧が他方端に印加される第1のコンデンサ、第1差動
増幅器の出力に相関する電圧を第1入力から受けかつ第
3の端子に相関する電圧を第2入力から受ける第2差動
増幅器、第2差動増幅器の出力電流がコレクタ・エミッ
タ間を流れかつ出力電流の1/β(β:電流増幅率)の
電流がベースを流れる第1のトランジスタ、第2の端子
が一方端に接続されかつ第1のトランジスタのベースが
他方端に接続される第2のコンデンサを備え、第1の端
子,第2の端子および第4の端子から入力が与えられた
とき第3の端子から第1のトランジスタのベース電流に
相関する出力が得られる、フィルタ回路である。
2および第3の端子、第1の端子および第3の端子に第
1入力および第2入力がそれぞれ接続される差動増幅
器、差動増幅器の出力電流がコレクタ・エミッタ間を流
れかつその出力電流の1/β(β:電流増幅率)の電流
がベースを流れるトランジスタ、およびトランジスタの
ベースと第2の端子との間に接続されるコンデンサを備
え、第1の端子および第2の端子から入力が与えられた
とき第3の端子からトランジスタのベース電流に相関す
る出力が得られる、フィルタ回路である。第2の発明
は、第1,第2,第3および第4の端子、第1の端子お
よび第3の端子に第1入力および第2入力がそれぞれ接
続される第1差動増幅器、第4の端子に相関する電圧が
一方端に印加されかつ第1差動増幅器の出力に相関する
電圧が他方端に印加される第1のコンデンサ、第1差動
増幅器の出力に相関する電圧を第1入力から受けかつ第
3の端子に相関する電圧を第2入力から受ける第2差動
増幅器、第2差動増幅器の出力電流がコレクタ・エミッ
タ間を流れかつ出力電流の1/β(β:電流増幅率)の
電流がベースを流れる第1のトランジスタ、第2の端子
が一方端に接続されかつ第1のトランジスタのベースが
他方端に接続される第2のコンデンサを備え、第1の端
子,第2の端子および第4の端子から入力が与えられた
とき第3の端子から第1のトランジスタのベース電流に
相関する出力が得られる、フィルタ回路である。
【0014】
【作用】たとえば相互コンダクタンスがgm1の差動増幅
器の次段に、たとえば電流を1/β(βは電流増幅率)
に減衰させるトランジスタを配置することによって、共
振周波数ω0 を表す式の分子に位置するgm1の項が1/
β倍される。
器の次段に、たとえば電流を1/β(βは電流増幅率)
に減衰させるトランジスタを配置することによって、共
振周波数ω0 を表す式の分子に位置するgm1の項が1/
β倍される。
【0015】
【発明の効果】この発明によれば、電流減衰手段を配置
するだけで、コンデンサの容量を大きくしなくても、フ
ィルタ回路の共振周波数を低くすることができる。換言
すれば、同じ周波数ならコンデンサの容量を小さくし得
る。この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および
利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明
から一層明らかとなろう。
するだけで、コンデンサの容量を大きくしなくても、フ
ィルタ回路の共振周波数を低くすることができる。換言
すれば、同じ周波数ならコンデンサの容量を小さくし得
る。この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および
利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明
から一層明らかとなろう。
【0016】
【実施例】図1を参照して、この実施例のフィルタ回路
10は、入力端子12aおよび12bを含み、入力端子
12aは、相互コンダクタンスがgm1の差動増幅器14
aの非反転入力端子に接続される。この差動増幅器14
aの出力端子は、減衰率が1/βのトランジスタT1 お
よびバッファ16aを介して出力端子18と接続され、
またトランジスタT1 の出力端子には、コンデンサC1
を介して入力端子12bが接続される。さらに、バッフ
ァ16aの出力端子は差動増幅器14aの反転入力端子
と接続される。そして、入力端子12aおよび12bの
いずれかから信号が入力され、フィルタ処理された信号
が出力端子18から出力される。
10は、入力端子12aおよび12bを含み、入力端子
12aは、相互コンダクタンスがgm1の差動増幅器14
aの非反転入力端子に接続される。この差動増幅器14
aの出力端子は、減衰率が1/βのトランジスタT1 お
よびバッファ16aを介して出力端子18と接続され、
またトランジスタT1 の出力端子には、コンデンサC1
を介して入力端子12bが接続される。さらに、バッフ
ァ16aの出力端子は差動増幅器14aの反転入力端子
と接続される。そして、入力端子12aおよび12bの
いずれかから信号が入力され、フィルタ処理された信号
が出力端子18から出力される。
【0017】次に、図1に示すフィルタ回路10の等価
回路図を図2に示す。入力端子12aからの入力は、差
動増幅器14aに含まれるトランジスタT2 のベースに
入力され、バッファ16aからの出力は、差動増幅器1
4aに含まれるトランジスタT3 のベースに帰還され
る。したがって、差動増幅器14aからはトランジスタ
T2 およびT3 のベース入力の差に比例した電流が出力
され、この電流がトランジスタT1 のコレクタエミッタ
間を流れる。このため、トランジスタT1 のベースから
は、差動増幅器14aの出力電流の1/βの電流が出力
され、バッファ16aに入力される。また、入力端子1
2bからの入力もコンデンサC1 を介してバッファ16
aに入力される。そして、バッファ16aの出力が出力
端子18から出力されるとともに、トランジスタT3 の
ベースに負帰還される。
回路図を図2に示す。入力端子12aからの入力は、差
動増幅器14aに含まれるトランジスタT2 のベースに
入力され、バッファ16aからの出力は、差動増幅器1
4aに含まれるトランジスタT3 のベースに帰還され
る。したがって、差動増幅器14aからはトランジスタ
T2 およびT3 のベース入力の差に比例した電流が出力
され、この電流がトランジスタT1 のコレクタエミッタ
間を流れる。このため、トランジスタT1 のベースから
は、差動増幅器14aの出力電流の1/βの電流が出力
され、バッファ16aに入力される。また、入力端子1
2bからの入力もコンデンサC1 を介してバッファ16
aに入力される。そして、バッファ16aの出力が出力
端子18から出力されるとともに、トランジスタT3 の
ベースに負帰還される。
【0018】入力端子12aおよび12bの入力をそれ
ぞれV1 およびV2 とし、出力端子18からの出力をV
4 とすると、このフィルタ回路10の伝達関数は数6で
表される。
ぞれV1 およびV2 とし、出力端子18からの出力をV
4 とすると、このフィルタ回路10の伝達関数は数6で
表される。
【0019】
【数6】
【0020】また、数6より、共振周波数ω0 は数7で
表される。
表される。
【0021】
【数7】
【0022】トランジスタT1 を差動増幅器14aの次
段に配置することによって、数7からわかるように、共
振周波数ω0 をトランジスタT1 を設けないときの1/
β倍とすることができる。したがって、共振周波数ω0
をトランジスタT1 を設けないときと同じにすれば、コ
ンデンサC1 の容量を1/β倍とすることができる。図
3を参照して、他の実施例のフィルタ回路10は、入力
端子12a,12bおよび12cを含み、入力端子12
aは、相互コンダクタンスがgm2の差動増幅器14bの
非反転入力端子に接続される。差動増幅器14bの出力
端子は、バッファ16bを介して、相互コンダクタンス
がgm1の差動増幅器14aの非反転入力端子と接続され
る。差動増幅器14bの出力端子にはまた、コンデンサ
C2 を介して入力端子12cが接続される。差動増幅器
14aの出力端子は、減衰率が1/βのトランジスタT
1 およびバッファ16aを介して出力端子18と接続さ
れ、またトランジスタT1 の出力端子には、コンデンサ
C1 を介して入力端子12bが接続される。さらに、バ
ッファ16aの出力端子は差動増幅器14aおよび14
bの反転入力端子と接続される。そして、入力端子12
a,12bおよび12cのいずれかから信号が入力さ
れ、フィルタ処理された信号が出力端子18から出力さ
れる。
段に配置することによって、数7からわかるように、共
振周波数ω0 をトランジスタT1 を設けないときの1/
β倍とすることができる。したがって、共振周波数ω0
をトランジスタT1 を設けないときと同じにすれば、コ
ンデンサC1 の容量を1/β倍とすることができる。図
3を参照して、他の実施例のフィルタ回路10は、入力
端子12a,12bおよび12cを含み、入力端子12
aは、相互コンダクタンスがgm2の差動増幅器14bの
非反転入力端子に接続される。差動増幅器14bの出力
端子は、バッファ16bを介して、相互コンダクタンス
がgm1の差動増幅器14aの非反転入力端子と接続され
る。差動増幅器14bの出力端子にはまた、コンデンサ
C2 を介して入力端子12cが接続される。差動増幅器
14aの出力端子は、減衰率が1/βのトランジスタT
1 およびバッファ16aを介して出力端子18と接続さ
れ、またトランジスタT1 の出力端子には、コンデンサ
C1 を介して入力端子12bが接続される。さらに、バ
ッファ16aの出力端子は差動増幅器14aおよび14
bの反転入力端子と接続される。そして、入力端子12
a,12bおよび12cのいずれかから信号が入力さ
れ、フィルタ処理された信号が出力端子18から出力さ
れる。
【0023】次に、図3に示すフィルタ回路10の等価
回路図を図4に示す。入力端子12aからの入力は、差
動増幅器14bに含まれるトランジスタT4 に入力さ
れ、バッファ16aからの出力は差動増幅器14bに含
まれるトランジスタT5 に負帰還される。そして、これ
らの入力の差に比例した出力がバッファ16bに含まれ
るトランジスタT6 のベースに入力される。トランジス
タT6 のベースにはまた、入力端子12cからの入力が
コンデンサC2 を介して入力される。そして、トランジ
スタT6 のエミッタ電流の一部が差動増幅器14aに含
まれるトランジスタT2 のベースに入力されるととも
に、バッファ16aの出力が差動増幅器14aに含まれ
るT3 のベースに負帰還される。したがって、差動増幅
器14aからはトランジスタT2 およびT3 のベース入
力の差に比例した電流が出力される。この出力電流は、
トランジスタT1 のコレクタエミッタ間を流れ、これに
よってこの電流の1/β倍の電流がトランジスタT1 の
ベースから出力される。このベース電流は、バッファ1
6aに入力される。また、入力端子12bからの入力も
コンデンサC2 を介してバッファ16aに入力される。
そして、バッファ16aの出力が出力端子18から出力
されるとともに、トランジスタT3 のベースおよびトラ
ンジスタT5 のベースに負帰還される。
回路図を図4に示す。入力端子12aからの入力は、差
動増幅器14bに含まれるトランジスタT4 に入力さ
れ、バッファ16aからの出力は差動増幅器14bに含
まれるトランジスタT5 に負帰還される。そして、これ
らの入力の差に比例した出力がバッファ16bに含まれ
るトランジスタT6 のベースに入力される。トランジス
タT6 のベースにはまた、入力端子12cからの入力が
コンデンサC2 を介して入力される。そして、トランジ
スタT6 のエミッタ電流の一部が差動増幅器14aに含
まれるトランジスタT2 のベースに入力されるととも
に、バッファ16aの出力が差動増幅器14aに含まれ
るT3 のベースに負帰還される。したがって、差動増幅
器14aからはトランジスタT2 およびT3 のベース入
力の差に比例した電流が出力される。この出力電流は、
トランジスタT1 のコレクタエミッタ間を流れ、これに
よってこの電流の1/β倍の電流がトランジスタT1 の
ベースから出力される。このベース電流は、バッファ1
6aに入力される。また、入力端子12bからの入力も
コンデンサC2 を介してバッファ16aに入力される。
そして、バッファ16aの出力が出力端子18から出力
されるとともに、トランジスタT3 のベースおよびトラ
ンジスタT5 のベースに負帰還される。
【0024】入力端子12a,12bおよび12cの入
力をそれぞれV1 ,V2 およびV3とし、出力端子18
からの出力をV4 とすると、このフィルタ回路10の伝
達関数は数8で表される。
力をそれぞれV1 ,V2 およびV3とし、出力端子18
からの出力をV4 とすると、このフィルタ回路10の伝
達関数は数8で表される。
【0025】
【数8】
【0026】また、数8より、共振周波数ω0 およびQ
は、それぞれ数9および数10で表される。
は、それぞれ数9および数10で表される。
【0027】
【数9】
【0028】
【数10】
【0029】トランジスタT1 を差動増幅器14aの次
段に配置することによって、数9からわかるように、共
振周波数ω0 をトランジスタT1 を設けないときの1/
√β倍とすることができる。また、数10からわかるよ
うに、Qを√β倍とすることができる。さらに、共振周
波数ω0 をトランジスタT1 を設けないときと同じにす
るために、コンデンサC2 の容量を1/√β倍とする
と、容量を小さくすることができるばかりでなく、Qを
β倍することができる。
段に配置することによって、数9からわかるように、共
振周波数ω0 をトランジスタT1 を設けないときの1/
√β倍とすることができる。また、数10からわかるよ
うに、Qを√β倍とすることができる。さらに、共振周
波数ω0 をトランジスタT1 を設けないときと同じにす
るために、コンデンサC2 の容量を1/√β倍とする
と、容量を小さくすることができるばかりでなく、Qを
β倍することができる。
【0030】図5を参照して、その他の実施例のフィル
タ回路10は、差動増幅器14bの次段に減衰率が1/
βのトランジスタT7 が配置されている点を除いて、図
3および図4に示すフィルタ回路10とほぼ同様の構成
となっているので、異なる点についてのみ説明し、同様
の点についての説明は省略する。このフィルタ回路10
の等価回路図を図6に示す。差動増幅器14bからの出
力電流はトランジスタT7 のコレクタエミッタ間を通過
し、これによってトランジスタT7 のベースから差動増
幅器14bの出力電流の1/β倍の電流が出力される。
このベース電流および入力端子12cからの入力はバッ
ファ16bに入力され、バッファ16bの出力が差動増
幅器14aに含まれるトランジスタT2 に入力される。
タ回路10は、差動増幅器14bの次段に減衰率が1/
βのトランジスタT7 が配置されている点を除いて、図
3および図4に示すフィルタ回路10とほぼ同様の構成
となっているので、異なる点についてのみ説明し、同様
の点についての説明は省略する。このフィルタ回路10
の等価回路図を図6に示す。差動増幅器14bからの出
力電流はトランジスタT7 のコレクタエミッタ間を通過
し、これによってトランジスタT7 のベースから差動増
幅器14bの出力電流の1/β倍の電流が出力される。
このベース電流および入力端子12cからの入力はバッ
ファ16bに入力され、バッファ16bの出力が差動増
幅器14aに含まれるトランジスタT2 に入力される。
【0031】このフィルタ回路10の伝達関数は数11
で表される。
で表される。
【0032】
【数11】
【0033】また、共振周波数ω0 およびQは、それぞ
れ数12および数13で表される。
れ数12および数13で表される。
【0034】
【数12】
【0035】
【数13】
【0036】トランジスタT1 およびT7 を設けること
によって、数13に示すようにQを大きくすることはで
きないが、数12に示すように共振周波数ω0 を1/β
倍とすることができる。ただし、共振周波数ω0 をトラ
ンジスタT1 およびT7 を設けないときと同じくするた
めに、コンデンサC2 の容量を1/β倍すると、容量を
小さくすることができるだけでなく、Qを√β倍とする
ことができる。
によって、数13に示すようにQを大きくすることはで
きないが、数12に示すように共振周波数ω0 を1/β
倍とすることができる。ただし、共振周波数ω0 をトラ
ンジスタT1 およびT7 を設けないときと同じくするた
めに、コンデンサC2 の容量を1/β倍すると、容量を
小さくすることができるだけでなく、Qを√β倍とする
ことができる。
【0037】図7を参照して、さらにその他の実施例の
フィルタ回路10は、コンデンサC 2 の一方端子とバッ
ファ16aの出力端子との間にコンデンサC3 が介挿さ
れているほか、図3に示すフィルタ回路10と同様の構
成となっているので、異なる点についてのみ説明し、同
様の点についての説明は省略する。図8に示す等価回路
からもわかるように、差動増幅器14bの出力とバッフ
ァ回路16aの出力との間にコンデンサC3 が介挿され
る。
フィルタ回路10は、コンデンサC 2 の一方端子とバッ
ファ16aの出力端子との間にコンデンサC3 が介挿さ
れているほか、図3に示すフィルタ回路10と同様の構
成となっているので、異なる点についてのみ説明し、同
様の点についての説明は省略する。図8に示す等価回路
からもわかるように、差動増幅器14bの出力とバッフ
ァ回路16aの出力との間にコンデンサC3 が介挿され
る。
【0038】このようにコンデンサC3 が付加されるこ
とによって、このフィルタ回路10の伝達関数は数14
のように表される。
とによって、このフィルタ回路10の伝達関数は数14
のように表される。
【0039】
【数14】
【0040】そして、共振周波数ω0 およびQは、それ
ぞれ数15および数16のように表される。
ぞれ数15および数16のように表される。
【0041】
【数15】
【0042】
【数16】
【0043】数15からわかるように、共振周波数ω0
をトランジスタT1 を設けないときの1/√β倍とする
ことができる。また、数16からわかるように、Qをト
ランジスタT1 を設けないときに比べて√β倍とするこ
とができる。さらに、共振周波数ω0 をトランジスタT
1 を設けないときと同じくするためにコンデンサC2お
よびC3 を1/√β倍すると、容量を小さくできるだけ
でなく、Qをさらに大きくすることができる。
をトランジスタT1 を設けないときの1/√β倍とする
ことができる。また、数16からわかるように、Qをト
ランジスタT1 を設けないときに比べて√β倍とするこ
とができる。さらに、共振周波数ω0 をトランジスタT
1 を設けないときと同じくするためにコンデンサC2お
よびC3 を1/√β倍すると、容量を小さくできるだけ
でなく、Qをさらに大きくすることができる。
【0044】図9を参照して、他の実施例のフィルタ回
路10は、図7に示すフィルタ回路10とほぼ同様の構
成となっているので、異なる点についてのみ説明し同様
の点についての説明は省略する。異なる点は、差動増幅
器14bの次段に減衰率が1/βのトランジスタT7 が
配置されている点であり、図10に示すフィルタ回路1
0の等価回路図からもわかるように、差動増幅器14b
に含まれるトランジスタT5 のコレクタにトランジスタ
T7 が接続される。
路10は、図7に示すフィルタ回路10とほぼ同様の構
成となっているので、異なる点についてのみ説明し同様
の点についての説明は省略する。異なる点は、差動増幅
器14bの次段に減衰率が1/βのトランジスタT7 が
配置されている点であり、図10に示すフィルタ回路1
0の等価回路図からもわかるように、差動増幅器14b
に含まれるトランジスタT5 のコレクタにトランジスタ
T7 が接続される。
【0045】このようにトランジスタT7 が付加される
ことによってこのフィルタ回路10の伝達関数は数17
のように表される。
ことによってこのフィルタ回路10の伝達関数は数17
のように表される。
【0046】
【数17】
【0047】そして、共振周波数ω0 およびQは、それ
ぞれ数18および数19のように表される。
ぞれ数18および数19のように表される。
【0048】
【数18】
【0049】
【数19】
【0050】数19からわかるように、Qについてはト
ランジスタT1 およびT7 を付加しない場合と同じであ
るが、共振周波数ω0 は、数18からわかるようにトラ
ンジスタT1 およびT7 を付加しないときに比べて1/
β倍となる。ただし、共振周波数ω0 を同じくするため
にコンデンサC2 およびC3 の容量を1/β倍すると、
容量を小さくすることができるだけでなく、Qを大きく
することができる。
ランジスタT1 およびT7 を付加しない場合と同じであ
るが、共振周波数ω0 は、数18からわかるようにトラ
ンジスタT1 およびT7 を付加しないときに比べて1/
β倍となる。ただし、共振周波数ω0 を同じくするため
にコンデンサC2 およびC3 の容量を1/β倍すると、
容量を小さくすることができるだけでなく、Qを大きく
することができる。
【0051】図11を参照して、その他の実施例のフィ
ルタ回路10は入力端子12a,12bおよび12cを
含み、入力端子12aは相互コンダクタンスがgm2の差
動増幅器14bの非反転入力端子と接続される。また、
差動増幅器14bの出力端子は、バッファ16bを介し
て、相互コンダクタンスがgm1の差動増幅器14aの非
反転入力端子と接続され、差動増幅器14aの出力端子
は減衰率が1/βのトランジスタT1 およびバッファ1
6aを介して出力端子18と接続される。さらに、バッ
ファ16aの出力端子は、直接、差動増幅器14bの反
転入力端子と接続されるとともに、抵抗R2 を介して差
動増幅器14aの非反転入力端子と接続される。差動増
幅器14aの反転入力端子にはまた、抵抗R1 を介して
直流電源V5 が接続される。また、差動増幅器14bの
出力端子にはコンデンサC2 を介して入力端子12cが
接続され、トランジスタT1 の出力端子にはコンデンサ
C 1 を介して入力端子12bが接続される。そして、入
力端子12a,12bおよび12cのいずれかから信号
が入力され、フィルタ処理された信号が出力端子18か
ら出力される。
ルタ回路10は入力端子12a,12bおよび12cを
含み、入力端子12aは相互コンダクタンスがgm2の差
動増幅器14bの非反転入力端子と接続される。また、
差動増幅器14bの出力端子は、バッファ16bを介し
て、相互コンダクタンスがgm1の差動増幅器14aの非
反転入力端子と接続され、差動増幅器14aの出力端子
は減衰率が1/βのトランジスタT1 およびバッファ1
6aを介して出力端子18と接続される。さらに、バッ
ファ16aの出力端子は、直接、差動増幅器14bの反
転入力端子と接続されるとともに、抵抗R2 を介して差
動増幅器14aの非反転入力端子と接続される。差動増
幅器14aの反転入力端子にはまた、抵抗R1 を介して
直流電源V5 が接続される。また、差動増幅器14bの
出力端子にはコンデンサC2 を介して入力端子12cが
接続され、トランジスタT1 の出力端子にはコンデンサ
C 1 を介して入力端子12bが接続される。そして、入
力端子12a,12bおよび12cのいずれかから信号
が入力され、フィルタ処理された信号が出力端子18か
ら出力される。
【0052】このフィルタ回路10の等価回路図を図1
2に示す。入力端子12aからの入力は、差動増幅器1
4bに含まれるトランジスタT4 に入力され、バッファ
16aからの帰還出力は差動増幅器14bに含まれるト
ランジスタT5 に入力される。これによって、2つの入
力の差に比例する出力が、バッファ16bに含まれるト
ランジスタT6 に入力される。トランジスタT6 にはま
た、入力端子12cからの入力信号がコンデンサC2 を
介して入力される。これらの入力に基づくバッファ16
bからの出力は、差動増幅器14aに含まれるトランジ
スタT2 に入力される。また、差動増幅器14aに含ま
れるトランジスタT3 に、バッファ16aからの帰還出
力および直流電源V5 からの出力が、それぞれ抵抗R1
およびR 2 を介して入力され、これらの入力の差に比例
する出力がトランジスタT1 に入力される。すなわち、
差動増幅器14aの出力電流がトランジスタT1 のコレ
クタエミッタ間に流れる。これによって、トランジスタ
T1 のベータからは差動増幅器14aの出力電流の1/
β倍の電流が出力され、バッファ16aに入力される。
入力端子12bからの入力も、コンデンサC1 を介して
バッファ16aに入力される。そして、バッファ16a
の出力は、出力端子18から出力されるとともに、差動
増幅器14aおよび14bに帰還される。
2に示す。入力端子12aからの入力は、差動増幅器1
4bに含まれるトランジスタT4 に入力され、バッファ
16aからの帰還出力は差動増幅器14bに含まれるト
ランジスタT5 に入力される。これによって、2つの入
力の差に比例する出力が、バッファ16bに含まれるト
ランジスタT6 に入力される。トランジスタT6 にはま
た、入力端子12cからの入力信号がコンデンサC2 を
介して入力される。これらの入力に基づくバッファ16
bからの出力は、差動増幅器14aに含まれるトランジ
スタT2 に入力される。また、差動増幅器14aに含ま
れるトランジスタT3 に、バッファ16aからの帰還出
力および直流電源V5 からの出力が、それぞれ抵抗R1
およびR 2 を介して入力され、これらの入力の差に比例
する出力がトランジスタT1 に入力される。すなわち、
差動増幅器14aの出力電流がトランジスタT1 のコレ
クタエミッタ間に流れる。これによって、トランジスタ
T1 のベータからは差動増幅器14aの出力電流の1/
β倍の電流が出力され、バッファ16aに入力される。
入力端子12bからの入力も、コンデンサC1 を介して
バッファ16aに入力される。そして、バッファ16a
の出力は、出力端子18から出力されるとともに、差動
増幅器14aおよび14bに帰還される。
【0053】入力端子12a,12bおよび12cから
の入力をそれぞれ(R1 +R2 )V 1 /R2 ,(R1 +
R2 )V2 /R2 およびV3 とし、出力端子18からの
出力をV4 とすると、このフィルタ回路10の伝達関数
は数20のように表される。
の入力をそれぞれ(R1 +R2 )V 1 /R2 ,(R1 +
R2 )V2 /R2 およびV3 とし、出力端子18からの
出力をV4 とすると、このフィルタ回路10の伝達関数
は数20のように表される。
【0054】
【数20】
【0055】また、共振周波数ω0 およびQは、それぞ
れ数20および数21のように表される。
れ数20および数21のように表される。
【0056】
【数21】
【0057】
【数22】
【0058】数21からわかるように、トランジスタT
1 を付加することによって、共振周波数ω0 をトランジ
スタT1 を付加しない場合の1/√β倍とすることがで
きる。また、数22からわかるように、Qをトランジス
タT1 を付加しない場合の√β倍とすることができる。
さらに、共振周波数ω0 をトランジスタT1 を付加しな
い場合と同じにするために、コンデンサC2 を1/√β
倍すると、Qをβ倍することができる。
1 を付加することによって、共振周波数ω0 をトランジ
スタT1 を付加しない場合の1/√β倍とすることがで
きる。また、数22からわかるように、Qをトランジス
タT1 を付加しない場合の√β倍とすることができる。
さらに、共振周波数ω0 をトランジスタT1 を付加しな
い場合と同じにするために、コンデンサC2 を1/√β
倍すると、Qをβ倍することができる。
【0059】図13を参照して、さらにその他の実施例
のフィルタ回路10は、図11に示すフィルタ回路10
とほぼ同様であるので、異なる点についてのみ説明し、
同様の点についての説明は省略する。差動増幅器14b
の次段には減衰率が1/βのトランジスタT7 が配置さ
れ、図14に示すフィルタ回路10の等価回路図からわ
かるように、差動増幅器14bに含まれるトランジスタ
T5 のコレクタにトランジスタT7 が配置される。した
がって、差動増幅器14bの出力電流がトランジスタT
7 によって1/βされ、トランジスタT7 からの出力電
流がバッファ回路16bに入力される。
のフィルタ回路10は、図11に示すフィルタ回路10
とほぼ同様であるので、異なる点についてのみ説明し、
同様の点についての説明は省略する。差動増幅器14b
の次段には減衰率が1/βのトランジスタT7 が配置さ
れ、図14に示すフィルタ回路10の等価回路図からわ
かるように、差動増幅器14bに含まれるトランジスタ
T5 のコレクタにトランジスタT7 が配置される。した
がって、差動増幅器14bの出力電流がトランジスタT
7 によって1/βされ、トランジスタT7 からの出力電
流がバッファ回路16bに入力される。
【0060】したがって、このフィルタ回路10の伝達
関数は数23のように表される。
関数は数23のように表される。
【0061】
【数23】
【0062】そして、数23より共振周波数ω0 および
Qは、それぞれ数24および数25のように表される。
Qは、それぞれ数24および数25のように表される。
【0063】
【数24】
【0064】
【数25】
【0065】数24および数25からわかるように、ト
ランジスタT1 およびT7 が付加されることによって、
QはトランジスタT1 およびT7 を付加しない場合と変
わらないが、共振周波数ω0 をトランジスタT1 および
T7 を付加しない場合の1/β倍とすることができる。
ただし、共振周波数ω0 をトランジスタT1 およびT 7
を付加しないときと同じくするために、コンデンサC2
の容量を1/β倍とすると、Qをβ倍することができ
る。
ランジスタT1 およびT7 が付加されることによって、
QはトランジスタT1 およびT7 を付加しない場合と変
わらないが、共振周波数ω0 をトランジスタT1 および
T7 を付加しない場合の1/β倍とすることができる。
ただし、共振周波数ω0 をトランジスタT1 およびT 7
を付加しないときと同じくするために、コンデンサC2
の容量を1/β倍とすると、Qをβ倍することができ
る。
【0066】なお、図11および図13に示すフィルタ
回路10では、入力端子12aおよび12bの入力をそ
れぞれ(R1 +R2 )/R2 ・V1 および(R1 +
R2 )/R2 ・V2 としなければならず、入力端子12
aおよび12bの前段にアンプ(図示せず)が必要とな
る。このような問題点を解決するには、図15および図
16に示すような構成とすればよい。すなわち、コンデ
ンサC2 の一方端にバッファ16bを介して抵抗R3 お
よびR4 を並列接続し、抵抗R3 に直流電源V6 を、抵
抗R4 に入力端子12cを接続すればよい。
回路10では、入力端子12aおよび12bの入力をそ
れぞれ(R1 +R2 )/R2 ・V1 および(R1 +
R2 )/R2 ・V2 としなければならず、入力端子12
aおよび12bの前段にアンプ(図示せず)が必要とな
る。このような問題点を解決するには、図15および図
16に示すような構成とすればよい。すなわち、コンデ
ンサC2 の一方端にバッファ16bを介して抵抗R3 お
よびR4 を並列接続し、抵抗R3 に直流電源V6 を、抵
抗R4 に入力端子12cを接続すればよい。
【0067】このようにフィルタ回路10を構成し、入
力端子12a,12bおよび12cの入力をそれぞれV
1 ,V2 およびV3 とすると、図13に示すフィルタ回
路10の伝達関数は、数26のように表される。
力端子12a,12bおよび12cの入力をそれぞれV
1 ,V2 およびV3 とすると、図13に示すフィルタ回
路10の伝達関数は、数26のように表される。
【0068】
【数26】
【0069】ここで、R2 /(R1 +R2 )=R3 /
(R3 +R4 )とおけば、数26は数27のように表さ
れ、数27より共振周波数ω0 およびQは数28および
数29のように表される。
(R3 +R4 )とおけば、数26は数27のように表さ
れ、数27より共振周波数ω0 およびQは数28および
数29のように表される。
【0070】
【数27】
【0071】
【数28】
【0072】
【数29】
【0073】これより、数28および数29は数21お
よび数22と等しいことがわかる。また、図14に示す
フィルタ回路10についても、R2 /(R1 +R2 )=
R 3 /(R3 +R4 )とおくと、伝達関数は数30のよ
うに表され、共振周波数ω 0 およびQは数31および数
32のように表される。
よび数22と等しいことがわかる。また、図14に示す
フィルタ回路10についても、R2 /(R1 +R2 )=
R 3 /(R3 +R4 )とおくと、伝達関数は数30のよ
うに表され、共振周波数ω 0 およびQは数31および数
32のように表される。
【0074】
【数30】
【0075】
【数31】
【0076】
【数32】
【0077】これより、数31および数32は数24お
よび数25と等しいことがわかる。
よび数25と等しいことがわかる。
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1実施例を示す回路図である。
【図3】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図4】図3実施例を示す回路図である。
【図5】この発明のその他の実施例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図6】図5実施例を示す回路図である。
【図7】この発明のさらにその他の実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図8】図7実施例を示す回路図である。
【図9】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図10】図9実施例を示す回路図である。
【図11】この発明のその他の実施例を示すブロック図
である。
である。
【図12】図11実施例を示す回路図である。
【図13】この発明のさらにその他の実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図14】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図15】この発明のさらにその他の実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図16】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図17】従来技術を示すブロック図である。
【図18】従来技術を示すブロック図である。
10 …フィルタ回路 12a,12b,12c …入力端子 14a,14b …差動増幅器 16a,16b …バッファ回路 18 …出力端子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−44615(JP,A) 特開 平3−53708(JP,A) 特開 平4−336808(JP,A) 特開 平2−254806(JP,A) 特開 平5−29887(JP,A) 特開 昭58−94217(JP,A) 特開 昭64−29111(JP,A) 特開 平4−207514(JP,A)
Claims (6)
- 【請求項1】第1,第2および第3の端子、 前記第1の端子および前記第3の端子に第1入力および
第2入力がそれぞれ接続される差動増幅器、前記差動増幅器の出力電流がコレクタ・エミッタ間を流
れかつ前記出力電流の1/β(β:電流増幅率)の電流
がベースを流れるトランジスタ 、および前記トランジス
タのベースと前記第2の端子との間に接続されるコンデ
ンサを備え、 前記第1の端子および前記第2の端子から入力が与えら
れたとき前記第3の端子から前記トランジスタのベース
電流に相関する出力が得られる、フィルタ回路。 - 【請求項2】第1,第2,第3および第4の端子、 前記第1の端子および前記第3の端子に第1入力および
第2入力がそれぞれ接続される第1差動増幅器、 前記第4の端子に相関する電圧が一方端に印加されかつ
前記第1差動増幅器の出力に相関する電圧が他方端に印
加される第1のコンデンサ、 前記第1差動増幅器の出力に相関する電圧を第1入力か
ら受けかつ前記第3の端子に相関する電圧を第2入力か
ら受ける第2差動増幅器、 前記第2差動増幅器の出力電流がコレクタ・エミッタ間
を流れかつ前記出力電流の1/β(β:電流増幅率)の
電流がベースを流れる第1のトランジスタ、 前記第2の端子が一方端に接続されかつ前記第1のトラ
ンジスタのベースが他方端に接続される第2のコンデン
サを備え、 前記第1の端子,前記第2の端子および前記第4の端子
から入力が与えられたとき前記第3の端子から前記第1
のトランジスタのベース電流に相関する出力が得られ
る、 フィルタ回路。 - 【請求項3】前記第1差動増幅器の出力電流がコレクタ
・エミッタ間を流れかつ前記出力電 流の1/β(β:電
流増幅率)の電流がベースを流れる第2のトランジスタ
をさらに備え、 前記第2トランジスタのベースが前記第1のコンデンサ
の他方端に接続される、 請求項2記載のフィルタ回路。 - 【請求項4】前記第3の端子と前記第1のコンデンサの
他方端との間に接続された第3のコンデンサをさらに備
える、請求項2または3記載のフィルタ回路。 - 【請求項5】第1の直流電源、 前記第1の直流電源と前記第2差動増幅器の第2入力と
の間に接続された第1の抵抗、および前記第3の端子と
前記第2差動増幅器の第2入力との間に接続された第2
の抵抗をさらに備える、請求項2または3記載のフィル
タ回路。 - 【請求項6】第2の直流電源、 前記第2の直流電源と前記第4の端子との間に直列接続
された第3の抵抗および第4の抵抗をさらに備え、 前記第3の抵抗と前記第4の抵抗との接続点に相関する
電圧が前記第1コンデンサの一方端に印加される、請求
項5記載の フィルタ回路。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6006958A JP3005413B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | フィルタ回路 |
DE69508634T DE69508634T2 (de) | 1994-01-26 | 1995-01-25 | Filterschaltung |
ES95100993T ES2129681T3 (es) | 1994-01-26 | 1995-01-25 | Circuito de filtro. |
EP95100993A EP0665646B1 (en) | 1994-01-26 | 1995-01-25 | Filter circuit |
US08/377,376 US5610551A (en) | 1994-01-26 | 1995-01-25 | Filter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6006958A JP3005413B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | フィルタ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07212188A JPH07212188A (ja) | 1995-08-11 |
JP3005413B2 true JP3005413B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=11652740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6006958A Expired - Fee Related JP3005413B2 (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | フィルタ回路 |
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---|---|
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EP (1) | EP0665646B1 (ja) |
JP (1) | JP3005413B2 (ja) |
DE (1) | DE69508634T2 (ja) |
ES (1) | ES2129681T3 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JP3151385B2 (ja) * | 1995-06-29 | 2001-04-03 | 株式会社東芝 | アクティブフィルタ |
US6194958B1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-02-27 | Analog Devices, Inc. | Filter having minimized cut-off frequency variations |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2538037B2 (ja) * | 1989-03-17 | 1996-09-25 | 松下電器産業株式会社 | フィルタ回路 |
US5001441A (en) * | 1989-10-30 | 1991-03-19 | Allied-Signal Inc. | Operational transconductance amplifier programmable filter |
DE4038111A1 (de) * | 1990-11-29 | 1992-06-04 | Thomson Brandt Gmbh | Universalfilter |
JPH0563505A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フイルタ回路 |
-
1994
- 1994-01-26 JP JP6006958A patent/JP3005413B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-25 EP EP95100993A patent/EP0665646B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-25 US US08/377,376 patent/US5610551A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-25 ES ES95100993T patent/ES2129681T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-01-25 DE DE69508634T patent/DE69508634T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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