JPS63157515A - フィルター回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力信号を受ける入力端子とアンプの入力端
子との間に第１と第２の抵抗を直列に配したフィルター
回路に関するもので、そのアンプはベースが入力端子に
接続されエミッタが電流源を介して第１の電源端子と第
１出力信号用の第１出力端子に接続されているトランジ
スタを有し、第１出力端子が第１キャパシタを介して第
１と第２の抵抗の接続点に接続され、そしてアンプの入
力端子が第２キャパシタを介して電源端子に接続されて
いるフィルター回路である。

このようなフィルター回路は一般的な目的に特に完全に
ＩＣ化されたテレビ受信機′の使用に適している。

このようなフィルター回路は、Ｔｉｅｔｚｅ及び５ｃｈ
ｅｎｋ著“）ｌａｌｂｌｅｉｔｅｒ　Ｓｃｈａｌｔｕｎ
ｇｓｔｅｃｈｎｉｋ”５版、　１９８０．　ｐｐ、２９
５−２９６で知られている。このフィルター回路は一般
的にはＳａ　ｌ　ｔｅｎ−Ｋｅｙフィルターと呼ばれ、
出力信号をトランジスタのエミッタから取り出す２次ロ
ーパスフィルター回路を構成している。このトランジス
タのコレクタは直接電源の正の端子に接続されている。

２次ローパス特性を有する低周波信号以外に、２次バイ
パス特性を有する高周波信号を必要とする場合が多い。

この目的のために２次バイパスフィルターを別に用いる
ことも可能であるが、これにより部品点数が倍になり電
力消費が増大することになる。

ヨーロッパ特許明細書５２．１１７には、第１トランジ
スタのコレクタがキャパシタを介して参照電圧に接続さ
れ、ざらに第２トランジスタのエミッタにも接続されて
いて、その第２トランジスタのベースも当該参照電圧に
接続され、第２トランジスタのコレクタがバイアス電流
源と第２キャパシタと第１トランジスタのベースに接続
されているフィルター回路が示されている。

このフィルター回路内のいくつかの点での電圧と電流が
、入力信号が印加される入力端となり得る各入力端に対
し、ローパス、バイパス又はバンドパスのどの特性を有
するかを示すテーブルが示されている。このテーブルに
よると、２つのケースでバイパス特性を有する信号とロ
ーパス特性を有する信号の両方が得られる。入力端子が
第１トランジスタのエミッタに与えられる場合、このテ
ーブルによると、２次ローパス特性を有する電圧がこの
第１のトランジスタのベースに発生し、第１トランジス
タのコレクタＳＥ　ａが２次のバイパス信号電流となる
。しかしながら、当該特許明細書の詳細な説明に示され
ているように、この信号電流をさらに利用することは出
来ない。従って、信号電圧がエミッタに加えられる場合
、この回路はローパス特性を有する信号とバイパス特性
を有する（８号の両方を発生させることはない。入力信
号が第２トランジスタのベースに加えられた場合、当該
テーブルによると、２次ローパス特性を有する電圧は第
２トランジスタのエミッタで得られ、第２トランジスタ
のコレクタ電流が２次バイパス特性を有する信号電流を
構成する。しかしながら、この信号電流を利用しようと
する場合には、並列にもう一つのトランジスタを第２ト
ランジスタに配置して第２トランジスタのコレクタ線に
ダイオードを置くなどの付加的な手段が必要となる。そ
うなるとこの回路を構成するのにかなり多くの部品が必
要となって来る。

従って、本発明の目的は、構成部品数が最小で、２次ロ
ーパス特性を有する出力信号と２次バイパス特性を有す
る出力信号の両方が得られるフィルター回路を提供する
ことにある。最初のバラグラフで定義したような本発明
のフィルター回路の特徴は、トランジスタのコレクタが
第２出力信号用の第２出力端子に接続されている点にあ
る。本発明は、第１キャパシタを通る電流は２次バイパ
ス特性を有しているという事実の認識に基づいている。

この電流はトランジスタのエミッタに印加されるので、
はとんど全ての電流もこのトランジスタのコレクタに流
れ込む。そしてこのコレクタ電流は第２出力信号を発生
させるのに利用される。

このフィルター回路はたった１個のトランジスタから構
成される。そのため、構成部品数を最小にすることがで
きまた非常に小さいチップ領域に集積化することが可能
となる。さらに、このフィルター回路の必要電源電圧は
非常に低く、電流消費も少ない。

本発明のフィルター回路の第１実施例の特徴は、コレク
ターが第３抵抗によって第２電源端子に接続されている
ということが出来よう。その第３抵抗の両端にかかる信
号電圧が２次バイパス特性を有する出力信号となる。

本発明のフィルター回路の第２実施例の特徴は、アンプ
回路が第２のトランジスタを有し、その第２トランジス
タのベースを第１トランジスタのベースに接続させ、第
２トランジスタのエミッタを第１電流源と同一の第２電
流源を介ルで第１電源端子に接続させ、第２トランジス
タのコレクタを第１抵抗と同一の第４抵抗を介して第２
電源端子と第３出力端子に接続させ、第２出力信号を第
２出力端子と第３出力端子の閏で得られるようにした点
にある。これらの手段を講じたため、電源電圧の変動と
バイアス電流の変動の結果生じる出力電圧中の不必要な
電圧成分が大きく減少した。これによりいわゆる阻止帯
域に於ける信号電圧の阻止特性が大きく改善された。

本発明のフィルター回路の第３実施例の特徴は、トラン
ジスタのコレクタが第１電流源と実質上回、７″ −である第２電流源を介して第２電源端子に接続されて
いる点にあるといえよう。第２電流源が第１電流源から
の電流を補償するので、第１キャパシタを通る信号電流
を直接第２出力端子から取り出すことが出来る。

本発明のフィルター回路の第４実施例の特徴は、第２キ
ャパシタが第５抵抗を介して電源端子と第３出力信号用
の出力端子に接続されている点にあるといえよう。第２
キャパシタを流れる電流は１次バンドパス特性を有して
いる。抵抗を第２キャパシタと直列に配置することによ
って、その抵抗の両端に１次バンドパス特性を有する出
力電圧を発生させるので、この電流を使用することが可
能となる。

本発明の実施例を、図面を参照しながら、さらに詳細に
説明する。

第１図は本発明のフィルター回路の最も単純な実施例を
示す。この実施例では、この回路はトランジスタＴ１を
有するアンプｌを具備し、そのトランジスタＴ１のベー
スはアンプ入力端子２に接続されており、そのエミッタ
は第１出力端子３に接続されると共に電流源■１を介し
て負の電源端子、この場合はアース、に接続されていて
、そのコレクタは第２出力端子４に接続されると共に抵
抗Ｒ３を介して正の電源端子に接続されている。

２個の直列の抵抗Ｒ＋とＲ２が信号入力端子５とアンプ
ｌの入力端子２との間に接続されている。

これらの抵抗の接続点６は第１キャパシタＣ１を介して
第１出力端子３に接続されている。アンプｌの入力端子
２はキャパシタＣ２を介して負の電源端子に接続されて
いる。このキャパシタを正の電源端子に接続してもよい
ことに注目されたい。

抵抗Ｒ３と出力端子４が存在しない回路、つまり、トラ
ンジスタＴ１のコレクタが直接圧の電源端子に接続され
ている回路自体は、既知の２次ローパスフィルター回路
である。この場合には出力信号はトランジスタＴ１のエ
ミッタから取り出される。簡単には、この既知の回路は
次のように動作する。

キャパシタＣ１とＣ２のりアクタンスは、低周波数に対
して非常に大きいので、これらのキャパシタはこの回路
の動作に影響を与えない。この場合、出力端子３の信号
電圧は、入力端子５のそれと実質的に等しくなる。周波
数が高くなるにつれてキャパシタＣ１とＣ２のリアクタ
ンスは減少する。キャパシタＣ２が機能して、この回路
は６　ｄＢｌｏｃｔａｖｅの減衰特性の信号出力を出力
端子３に発生させる１次ＲＣフィルターとして機能する
。周波数が高くなると出力端子３での信号電圧は非常に
小さくなるので、この出力は実際上アースとみなされる
。

この結果キャパシタＣ１はアースに接続される。この場
合この回路は実質上１２　ｄＢｌｏｃｔａｖｅの減衰特
性を有する信号電圧を出力端子３に発生させる２次ＲＣ
フィルターとなる。

この回路の出力端子３への伝達函数は次のようにして導
き出すことが出来る。入力端子Ｖｔと出力電圧Ｖ０に対
し、抵抗Ｒ１を流れる電流をｌＩ、キャパシタＣ１を流
れる電流を１２、抵抗Ｒ２を流れる電流をｌ：Ｉとする
と、次の式が成り立つ。

ｉ　＋＝ｉ　２＋ｉ　］　　　　　　　　　　　　（１
）抵抗Ｒ１とＲ２の接続点６に於ける電圧をＶ＋、入力
端子２に於ける電圧をｖｏと仮定すると、式（１）はの
ように書ける。なお、ｐは複素周波数である。

もしトランジスタＴ１のベース電流を無視するならば、
電流１３はすべてキャパシタＣ２を流れるので、となり
、これを式（２）に代入すると、伝達函数は、となる。

なお、Ｔ＋　：Ｒ＋　Ｃ＋及びＴ２：Ｒ２ｃ２テある。

式（４）は２次ローパスフィルター回路の伝達函数の特
性を示している。

キャパシタＣ１を通る電流は、 ｉ２：（Ｖ＋−Ｖａ）ＰＣ＋：Ｐ２Ｃ＋Ｔ２Ｖｏ　　　
　　　　　　　　（５）となる。

この電流と入力端子との関係は、 となる。

この式は２次バイパスフィルター回路の伝達函数の特性
を示す。本発明は電流１２が２次バイパス特性を有する
信号であるという事実の認識に基づいている。本発明に
よると、この電流の使用により同一のフィルター回路に
よって、２次ローパスフィルターを通った出力信号に加
えて２次バイパスフィルターを通った出力も得ることが
出来る。電流１２は、ベース電流が無視できる場合には
、トランジスタＴ＋のエミッタに人って、このトランジ
スタのコレクタに流れる。この実施例ではコレクタは抵
抗Ｒ３を介して正の電源端子に接続される。この抵抗に
よって信号電圧 が発生する。電圧■。′は出力端子４に現れる。

第２図は本発明のフィルター回路の第２実施例を示し、
第１図と同一部分には同じ参照番号が付されている。ト
ランジスタＴ２はトランジスタＴ１と並列に配置され、
そのエミッタは電流ＲＩ　＋と同一の電流源Ｉ２を介し
てアースに接続されていて、そのコレクタは抵抗Ｒ３と
同一の抵抗Ｒ４を介して正の電源端子に接続されている
。トランジスタＴ２のコレクタは出力端子７にも接続さ
れている。

この場合、出力電圧は出力端子４と７とから差動的に取
り出される。これには次のようなメリットがある。電源
電圧が変動するとその反動によってトランジスタＴ’＋
を流れる電流に変動が生じる。電流源■１はその出力イ
ンピーダンスが有限であるので、トランジスタＴ２のエ
ミッタでの低周波の電圧変動によってもトランジスタＴ
１を通る電流に変動が生じる。これらの２種類の電流変
化によって出力端子４に望ましくない電圧が発生する。

その結果、電源電圧の変動を抑制する特性と出力端子４
ての阻止帯域での阻止特性が低下する。トランジスタＴ
１のコレクタに現れる望ましくない電圧は、トランジス
タＴ２のコレクタにも現れることになる。

このような望ましくない電圧はバイパスフィルタ−を通
過した信号の差をとることにより強く抑制される。

第３図は、本発明のフィルター回路の第３実施例を示す
。この図に於いても、第１図と同一部分には同様な数字
が付されている。この実施例では、トランジスタＴ１の
コレクタは抵抗ではなく電流源Ｉ３を介して正の電源端
子に接続されている。電流源■３は電流源■１からの電
流を補償している。従って信号電流ｉ２（式（６）参照
）を出力端子４から直接取り出すことができる。

第４図は、本発明のフィルター回路の第４実施例を示し
、第１図と同一部分には同様な数字が付されている。こ
の実施例が第１図のそれと異なる点は、抵抗Ｒ５がキャ
パシタＣ２と直列に配置されている点である。キャパシ
タＣ２を流れる電流は、１３　＝Ｖｏ　ｐ　Ｃ２（８） であるので、 となる。式（９）は１次のバンドパスフィルター特性の
伝達函数である。電流ｉ３によって抵抗Ｒ５に電圧が発
生し、この電圧は出力端子８から取り出すことが出来る
。この電圧ＶＩＩ″とＶ、どの関係は、となる。もしキ
ャパシタＣ２が正の電源端子に接続されるならば、抵抗
Ｒ５も又正の電源端子に接続されることに注意されたい
。

本発明はここに示した実施例に限定されない。

本発明の範囲内で当業者によって多くの変形が考えられ
る。例えば、これらの実施例に於いては、アンプは１個
のトランジスタのみで構成されている。しかしながら、
アンプはダーリントンのトランジスタから構成されても
よい。さらに、第１図の実施例に於いては、高周波信号
は正の電源端子側の出力端子４に現れるが、トランジス
タＴ１のコレクタ電流をまずカレントミラー回路で処理
し、次いでこの電流を抵抗Ｒ３の両端の電圧に変換して
、出力端子４に於いて信号をアース側で得るようにする
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフィルター回路の第１実施例を示し、 第２図は本発明のフィルター回路の第２実施例を示し、 第３図は本発明のフィルター回路の第３実施例を示し、 第４図は本発明のフィルター回路の第４実施例を示す。 ｌ・・・アンプ、　　　　２・・・アンプ入力端子、３
・・・第１出力端子、４・・・第２出力端子、５・・・
信号入力端子、６・・・接続点、７・・・出力端子、　
　　８・・・第３出力端子出　願　人　エヌ・ベー・フ
ィリップス・フルーイランベンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　入力信号を受ける入力端子とアンプの入力端子との
   間に少なくとも第１と第２の抵抗体を直列に配置し、前
   記アンプが有する第１トランジスタのベースを前記アン
   プの入力端子に接続し、この第１トランジスタのエミッ
   タを第１出力信号用の第１出力端子に接続すると共に、
   第１電流源を介して第１電源端子に接続し、前記第１出
   力端子を前記第１抵抗と前記第２抵抗の接続点に第１キ
   ャパシタを介して接続し、前記アンプの入力端子を第２
   キャパシタを介して電源端子に接続させたフィルター回
   路に於いて、前記第１トランジスタのコレクタを第２出
   力信号用の第２出力端子に接続したことを特徴とするフ
   ィルター回路。 ２　前記コレクタが第３抵抗を介し第２電源端子に接続
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のフィルター回路。 ３　前記アンプが、そのベースを前記第１トランジスタ
   のベースに接続させ、そのエミッタを前記第１電流源と
   同一の第２電流源を介して前記第１電源端子に接続させ
   、そのコレクタを第３出力端子に接続させると共に、前
   記第３抵抗と同一の第４抵抗を介して前記第２電源端子
   に接続させた第２トランジスタを更に有し、前記第２出
   力信号を前記第２出力端子と前記第３出力端子との間で
   得ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のフィ
   ルター回路。 ４　前記第１トランジスタの前記コレクタが前記第１電
   流源と略同一である第２電流源を介して第２電源端子に
   接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のフィルター回路。 ５　前記第２キャパシタが第３出力信号用の出力端子に
   接続されると共に、第５抵抗を介して電源端子に接続さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１、２、３
   又は４項記載のフィルター回路。