JPH0221794Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0221794Y2 JPH0221794Y2 JP1982169772U JP16977282U JPH0221794Y2 JP H0221794 Y2 JPH0221794 Y2 JP H0221794Y2 JP 1982169772 U JP1982169772 U JP 1982169772U JP 16977282 U JP16977282 U JP 16977282U JP H0221794 Y2 JPH0221794 Y2 JP H0221794Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active filter
- capacitance
- amplifier
- resistor
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【考案の詳細な説明】
技術分野
本考案は、Ｃ，Ｒおよび増幅器を構成素子とす
る映像信号用の広帯域アクテイブフイルタの周波
数特性補償回路に関し、特に、増幅器の入力容量
および有限の利得帯域幅積すなわちGB積とアク
テイブフイルタのＱ値とによる周波数特性の劣化
を補償するものである。
る映像信号用の広帯域アクテイブフイルタの周波
数特性補償回路に関し、特に、増幅器の入力容量
および有限の利得帯域幅積すなわちGB積とアク
テイブフイルタのＱ値とによる周波数特性の劣化
を補償するものである。
従来技術
従来周知のこの種アクテイブフイルタは、使用
する周波数領域が主として音声周波数帯などの低
域周波数帯に限られており、したがつて、そのア
クテイブフイルタを構成する増幅器、例えば演算
増幅器の入力容量や有限のGB積並びにアクテイ
ブフイルタのＱ値が周波数特性に及ぼす影響を考
慮する必要はなかつたが、使用する周波数領域が
映像周波数帯に及ぶと、映像用アクテイブフイル
タに必要な広帯域の周波数特性が演算増幅器等の
入力容量や有限のGB積並びにフイルタのＱ値の
影響を受けて劣化し、従来周知の構成によつては
映像用アクテイブフイルタとして充分な広帯域の
周波数特性が限られない、という欠点があつた。
する周波数領域が主として音声周波数帯などの低
域周波数帯に限られており、したがつて、そのア
クテイブフイルタを構成する増幅器、例えば演算
増幅器の入力容量や有限のGB積並びにアクテイ
ブフイルタのＱ値が周波数特性に及ぼす影響を考
慮する必要はなかつたが、使用する周波数領域が
映像周波数帯に及ぶと、映像用アクテイブフイル
タに必要な広帯域の周波数特性が演算増幅器等の
入力容量や有限のGB積並びにフイルタのＱ値の
影響を受けて劣化し、従来周知の構成によつては
映像用アクテイブフイルタとして充分な広帯域の
周波数特性が限られない、という欠点があつた。
考案の要点
本考案の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、構成要素たる増幅器の入力容量や有限のGB
積並びにアクテイブフイルタのＱ値の影響を補償
して充分に広帯域の周波数特性が得られるように
した映像信号用のアクテイブフイルタ周波数特性
補償回路を提供することにある。
し、構成要素たる増幅器の入力容量や有限のGB
積並びにアクテイブフイルタのＱ値の影響を補償
して充分に広帯域の周波数特性が得られるように
した映像信号用のアクテイブフイルタ周波数特性
補償回路を提供することにある。
すはわち、本考案アクテイブフイルタ周波数特
性補償回路は、抵抗および静電容量素子からなる
帰還回路を備えてアクテイブフイルタを構成する
増幅器の入力信号と前記帰還回路を介した出力信
号とを前記増幅器の非反転入力端子と前記アクテ
イブフイルタの信号入力端子との間および当該非
反転入力端子と接地電位点との間にそれぞれ接続
した第１の抵抗R1および第２の抵抗R2よりなる
抵抗分割回路を介して前記増幅器の非反転入力端
子に供給するとともに、前記抵抗分割回路におけ
る前記第１の抵抗R1に並列に、前記増幅器の利
得帯域幅積の逆数に比例するとともに前記アクテ
イブフイルタのＱ値に少なくとも近似的に比例し
た容量Cppと前記増幅器の非反転入力端子におけ
る入力容量Cinとについて C*＝R2／R1×Cio＋Cpp なる容量C*を有する静電容量素子を設けて前記
アクテイブフイルタの周波数特性を補償すること
を特徴とするものである。
性補償回路は、抵抗および静電容量素子からなる
帰還回路を備えてアクテイブフイルタを構成する
増幅器の入力信号と前記帰還回路を介した出力信
号とを前記増幅器の非反転入力端子と前記アクテ
イブフイルタの信号入力端子との間および当該非
反転入力端子と接地電位点との間にそれぞれ接続
した第１の抵抗R1および第２の抵抗R2よりなる
抵抗分割回路を介して前記増幅器の非反転入力端
子に供給するとともに、前記抵抗分割回路におけ
る前記第１の抵抗R1に並列に、前記増幅器の利
得帯域幅積の逆数に比例するとともに前記アクテ
イブフイルタのＱ値に少なくとも近似的に比例し
た容量Cppと前記増幅器の非反転入力端子におけ
る入力容量Cinとについて C*＝R2／R1×Cio＋Cpp なる容量C*を有する静電容量素子を設けて前記
アクテイブフイルタの周波数特性を補償すること
を特徴とするものである。
実施例
以下に図面を参照して実施例につき本考案を詳
細に説明する。
細に説明する。
まず、本考案による映像信号用のアクテイブフ
イルタ周波数特性補償回路を、いわゆるウイルソ
ンの回路の形態のアクテイブフイルタに適用して
オールパスのアクテイブフイルタとした場合の回
路構成の例を第１図に示す。しかして、従来のこ
の種の回路構成においては、増幅器として適用す
る演算増幅器OPAに関して、入力信号を供給す
る非反転入力端子（＋）に付随する入力容量Cio
と演算増幅器OPAのGB積が有限であることおよ
びアクテイブフイルタのＱ値の影響を受けて通過
帯域の周波数振幅特性が劣化し、映像用アクテイ
ブフイルタに必要とする広帯域の周波数特性が充
分に得られないことが明らかになつた。
イルタ周波数特性補償回路を、いわゆるウイルソ
ンの回路の形態のアクテイブフイルタに適用して
オールパスのアクテイブフイルタとした場合の回
路構成の例を第１図に示す。しかして、従来のこ
の種の回路構成においては、増幅器として適用す
る演算増幅器OPAに関して、入力信号を供給す
る非反転入力端子（＋）に付随する入力容量Cio
と演算増幅器OPAのGB積が有限であることおよ
びアクテイブフイルタのＱ値の影響を受けて通過
帯域の周波数振幅特性が劣化し、映像用アクテイ
ブフイルタに必要とする広帯域の周波数特性が充
分に得られないことが明らかになつた。
そこで、本考案による映像信号用のアクテイブ
フイルタ周波数特性補償回路においては、演算増
幅器の入力容量および有限GB積などに起因する
周波数特性の劣化を、例えばウイルソンの回路を
構成する演算増幅器OPAの非反転入力端子（＋）
に直列の抵抗R1と並列の抵抗R2との分割回路を
設けるとともに、抵抗R1に並列に補償用コンデ
ンサC*を付加して接続し、その補償用コンデン
サの容量C*をほぼR2／R1×Cio＋Cppに等しくするこ とにより、充分に平坦な通過帯域特性が得られる
ようにしている。なお、この補償容量C*＝R2／R1× Cio＋Cppのうち、第１項のR2／R1×Cioは演算増幅器 OPAの入力容量Cioの影響を相殺して除去するた
めのものであり、また、第２項のCppは演算増幅
器OPAの有限GB積などに起因する周波数特性の
低下を補償するためのものである。
フイルタ周波数特性補償回路においては、演算増
幅器の入力容量および有限GB積などに起因する
周波数特性の劣化を、例えばウイルソンの回路を
構成する演算増幅器OPAの非反転入力端子（＋）
に直列の抵抗R1と並列の抵抗R2との分割回路を
設けるとともに、抵抗R1に並列に補償用コンデ
ンサC*を付加して接続し、その補償用コンデン
サの容量C*をほぼR2／R1×Cio＋Cppに等しくするこ とにより、充分に平坦な通過帯域特性が得られる
ようにしている。なお、この補償容量C*＝R2／R1× Cio＋Cppのうち、第１項のR2／R1×Cioは演算増幅器 OPAの入力容量Cioの影響を相殺して除去するた
めのものであり、また、第２項のCppは演算増幅
器OPAの有限GB積などに起因する周波数特性の
低下を補償するためのものである。
すなわち、ウイルソンの回路の形態に構成した
アクテイブフイルタの通過帯域特性の劣化につい
てまず考えられるのは、演算増幅器OPAの非反
転入力端子（＋）において直列抵抗R1と並列抵
抗R2および入力容量Cioの並列回路とにより分割
されて入力信号の高域成分の振幅が低下すること
による周波数特性の劣化である。したがつて、か
かる周波数特性の劣化を防止するために、直列抵
抗R1にコンデンサを並列に接続して入力信号振
幅の分割比を周波数に無関係にするのが、補償容
量C*のうちR2／R1×Cioである。しかしながら、第 １図示の回路構成につき種々の実験およびコンピ
ユータを用いる解析、いわゆるCAD解析を行な
つた結果によれば、かかる入力容量Cioに対する
補償容量R2／R1×Cioの付加のみによつては、オール パスアクテイブフイルタの通過帯域特性として必
要な平坦特性が得られないことが判明した。
アクテイブフイルタの通過帯域特性の劣化につい
てまず考えられるのは、演算増幅器OPAの非反
転入力端子（＋）において直列抵抗R1と並列抵
抗R2および入力容量Cioの並列回路とにより分割
されて入力信号の高域成分の振幅が低下すること
による周波数特性の劣化である。したがつて、か
かる周波数特性の劣化を防止するために、直列抵
抗R1にコンデンサを並列に接続して入力信号振
幅の分割比を周波数に無関係にするのが、補償容
量C*のうちR2／R1×Cioである。しかしながら、第 １図示の回路構成につき種々の実験およびコンピ
ユータを用いる解析、いわゆるCAD解析を行な
つた結果によれば、かかる入力容量Cioに対する
補償容量R2／R1×Cioの付加のみによつては、オール パスアクテイブフイルタの通過帯域特性として必
要な平坦特性が得られないことが判明した。
すなわち、上述した実験やCAD解析の結果を
プロツトした第２図において、入力容量補償分
R2／R1×Cioの補償容量のみによつて後述する有限 GB積に対する補償容量Cppを零としたCpp＝０の
場合における特性曲線が示すように、上述した入
力容量Cioに起因する周波数特性劣化の補償を行
なつただけでは、特定の周波数点を境にして周波
数振幅特性にうねりが生ずるとともに高域特性が
低下して、必要な平坦特性が得られない。アクテ
イブフイルタの周波数振幅特性曲線にかかるうね
りが生ずる特定の周波数点について種々検討した
結果、演算増幅器OPAの利得帯域幅積すなわち
GB積が有限である場合には帯域内における急激
な位相回転が演算増幅器内に生ずる周波数に相当
することが判つた。すなわち、例えば、オールパ
スの平坦な通過帯域特性が得られるように構成し
たアクテイブフイルタにおいては、演算増幅器の
有限GB積の影響を受けて、急激な位相回転が生
ずる角周波数ω0の前後にて周波数振幅特性にう
ねりが生ずることになる。
プロツトした第２図において、入力容量補償分
R2／R1×Cioの補償容量のみによつて後述する有限 GB積に対する補償容量Cppを零としたCpp＝０の
場合における特性曲線が示すように、上述した入
力容量Cioに起因する周波数特性劣化の補償を行
なつただけでは、特定の周波数点を境にして周波
数振幅特性にうねりが生ずるとともに高域特性が
低下して、必要な平坦特性が得られない。アクテ
イブフイルタの周波数振幅特性曲線にかかるうね
りが生ずる特定の周波数点について種々検討した
結果、演算増幅器OPAの利得帯域幅積すなわち
GB積が有限である場合には帯域内における急激
な位相回転が演算増幅器内に生ずる周波数に相当
することが判つた。すなわち、例えば、オールパ
スの平坦な通過帯域特性が得られるように構成し
たアクテイブフイルタにおいては、演算増幅器の
有限GB積の影響を受けて、急激な位相回転が生
ずる角周波数ω0の前後にて周波数振幅特性にう
ねりが生ずることになる。
そこで、本考案アクテイブフイルタ周波数特性
補償回路においては、演算増幅器OPAの入力容
量Cioに対する補償容量R2／R1×Cioの他に、そのア クテイブフイルタに必要とするＱ値および演算増
幅器のGB積に対応した最適容量値を有する補償
容量Cppをも入力側直列抵抗R1に並列に付加し
て、上述した周波数振幅特性曲線のうねりおよび
高域特性の低下を除去し、映像信号用アクテイブ
フイルタとして、例えばオールパスフイルタとす
る場合に充分に平坦な周波数特性が得られるよう
にする。かかる補償容量Cppの値を種々変化させ
て行なつた実験およびCAD解析の結果は、第２
図に示すようになり、図示の例においては、アク
テイブフイルタの諸元について、Ｑ＝1.427，GB
＝210MHz，Cio＝1pF，R1＝519.1Ω，R2＝1kΩと
したときに、最適の補償容量Cppは3pFとなり、
位相回転角周波数ω0＝24.21×106rad／ｓすなわ
ち、位相回転周波数3.85MHzの前後にて生じてい
た周波数振幅特性曲線のうねりおよび高域特性の
低下が補償容量Cpp＝3pFとしたときに除去され
て、十分に平坦な通過帯域特性が得られた。
補償回路においては、演算増幅器OPAの入力容
量Cioに対する補償容量R2／R1×Cioの他に、そのア クテイブフイルタに必要とするＱ値および演算増
幅器のGB積に対応した最適容量値を有する補償
容量Cppをも入力側直列抵抗R1に並列に付加し
て、上述した周波数振幅特性曲線のうねりおよび
高域特性の低下を除去し、映像信号用アクテイブ
フイルタとして、例えばオールパスフイルタとす
る場合に充分に平坦な周波数特性が得られるよう
にする。かかる補償容量Cppの値を種々変化させ
て行なつた実験およびCAD解析の結果は、第２
図に示すようになり、図示の例においては、アク
テイブフイルタの諸元について、Ｑ＝1.427，GB
＝210MHz，Cio＝1pF，R1＝519.1Ω，R2＝1kΩと
したときに、最適の補償容量Cppは3pFとなり、
位相回転角周波数ω0＝24.21×106rad／ｓすなわ
ち、位相回転周波数3.85MHzの前後にて生じてい
た周波数振幅特性曲線のうねりおよび高域特性の
低下が補償容量Cpp＝3pFとしたときに除去され
て、十分に平坦な通過帯域特性が得られた。
なお、本考案による映像信号用のアクテイブフ
イルタの実際の設計に当つては、入力容量補償容
量R2／R1×Cioは、回路設計の条件と使用演算増幅器 の通例数pFとなる入力容量とから求めることが
でき、また、補償容量Cppは、映像信号用アクテ
イブフイルタのＱ値を0.5〜2.5とする実用的な設
計領域においては、第３図に示すようなＱ値およ
びGB積との関係に基づいて、実際に使用する演
算増幅器のGB積と必要とするアクテイブフイル
タのＱ値とから適値を求めることができる。
イルタの実際の設計に当つては、入力容量補償容
量R2／R1×Cioは、回路設計の条件と使用演算増幅器 の通例数pFとなる入力容量とから求めることが
でき、また、補償容量Cppは、映像信号用アクテ
イブフイルタのＱ値を0.5〜2.5とする実用的な設
計領域においては、第３図に示すようなＱ値およ
びGB積との関係に基づいて、実際に使用する演
算増幅器のGB積と必要とするアクテイブフイル
タのＱ値とから適値を求めることができる。
また、第１図示の構成および第２図示の周波数
特性における第３図示の関係から、必要とする補
償容量CppはGB積の逆数およびアクテイブフイル
タのＱ値に応じた値となるが、実用的にはGB積
の逆数およびアクテイブフイルタのＱ値に比例し
た容量値によつて近似することができ、また、他
の近似として、Cpp＝ｋ／GB・Q3/2なる関係式によ つて求めることもできる。なお、この関係式にお
いては、常数ｋ＝350として、アクテイブフイル
タのＱ値：Ｑおよび演算増幅器OPAの利得帯域
幅積：GB（ＭHz）により補償容量値Cppを近似し
ている。
特性における第３図示の関係から、必要とする補
償容量CppはGB積の逆数およびアクテイブフイル
タのＱ値に応じた値となるが、実用的にはGB積
の逆数およびアクテイブフイルタのＱ値に比例し
た容量値によつて近似することができ、また、他
の近似として、Cpp＝ｋ／GB・Q3/2なる関係式によ つて求めることもできる。なお、この関係式にお
いては、常数ｋ＝350として、アクテイブフイル
タのＱ値：Ｑおよび演算増幅器OPAの利得帯域
幅積：GB（ＭHz）により補償容量値Cppを近似し
ている。
なお、上述の近似関係式Cpp＝ｋ／GB・Q3/2は第
３図に示した諸元の条件下においては、かなり良
好な近似が得られ、例えば、抵抗分割回路R1，
R2の定数やCR帰還回路の接続予定数などが異な
る映像信号用アクテイブフイルタについても、以
上に述べた本考案の技術思想に応じて所要の近似
関係式を設定し、その近似関係式により求めた補
償容量Cppを分解回路の直列抵抗R1に並列に付加
することにより、そのアクテイブフイルタの周波
数特性を簡単かつ効果的に補償することができ
る。
好な近似が得られ、例えば、抵抗分割回路R1，
R2の定数やCR帰還回路の接続予定数などが異な
る映像信号用アクテイブフイルタについても、以
上に述べた本考案の技術思想に応じて所要の近似
関係式を設定し、その近似関係式により求めた補
償容量Cppを分解回路の直列抵抗R1に並列に付加
することにより、そのアクテイブフイルタの周波
数特性を簡単かつ効果的に補償することができ
る。
効 果
オールパス特性のアクテイブフイルタを例とし
た以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、例えば映像信号のデイジタル処理に必要な前
置フイルタや補間フイルタなどに使用する高性能
映像信号用フイルタを従来のLCフイルタに比し
て格段に小型、軽量に実現することが可能とな
る。
た以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、例えば映像信号のデイジタル処理に必要な前
置フイルタや補間フイルタなどに使用する高性能
映像信号用フイルタを従来のLCフイルタに比し
て格段に小型、軽量に実現することが可能とな
る。
第１図は本考案アクテイブフイルタ周波数特性
補償回路の構成例を示す回路図、第２図は同じく
そのフイルタの周波数特性の例を示す特性曲線
図、第３図は同じくそのフイルタの補償容量の特
性例を示す特性曲線図である。 OPA……演算増幅器、Vio……入力映像信号、
Vput……出力映像信号。
補償回路の構成例を示す回路図、第２図は同じく
そのフイルタの周波数特性の例を示す特性曲線
図、第３図は同じくそのフイルタの補償容量の特
性例を示す特性曲線図である。 OPA……演算増幅器、Vio……入力映像信号、
Vput……出力映像信号。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 抵抗および静電容量素子からなる帰還回路を
備えてアクテイブフイルタを構成する増幅器の
入力信号と前記帰還回路を介した出力信号とを
前記増幅器の非反転入力端子と前記アクテイブ
フイルタの信号入力端子との間および当該非反
転入力端子と接地電位点との間にそれぞれ接続
した第１の抵抗R1および第２の抵抗R2よりな
る抵抗分割回路を介して前記増幅器の非反転入
力端子に供給するとともに、前記抵抗分割回路
における前記第１の抵抗R1に並列に、前記増
幅器の利得帯域幅積の逆数に比例するとともに
前記アクテイブフイルタのＱ値に少なくとも近
似的に比例した容量Cppと前記増幅器の非反転
入力端子における入力容量Cinとについて C*＝R2／R1×Cio＋Cpp なる容量C*を有する静電容量素子を設けて前
記アクテイブフイルタの周波数特性を補償する
ことを特徴とするアクテイブフイルタ周波数特
性補償回路。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の補償回
路において、前記容量Cppを前記アクテイブフ
イルタのＱ値の3/2乗に比例するとともに前記
増幅器の利得帯域幅積に逆比例した容量とする
ことを特徴とするアクテイブフイルタ周波数特
性補償回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16977282U JPS5973837U (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | アクテイブフイルタ周波数特性補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16977282U JPS5973837U (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | アクテイブフイルタ周波数特性補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973837U JPS5973837U (ja) | 1984-05-19 |
| JPH0221794Y2 true JPH0221794Y2 (ja) | 1990-06-12 |
Family
ID=30370807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16977282U Granted JPS5973837U (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | アクテイブフイルタ周波数特性補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5973837U (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51859A (ja) * | 1974-06-20 | 1976-01-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | Nodozenikitsukakairo |
| JPS5922405B2 (ja) * | 1974-06-29 | 1984-05-26 | 富士通株式会社 | 能動ｒｃフイルタ |
-
1982
- 1982-11-11 JP JP16977282U patent/JPS5973837U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5973837U (ja) | 1984-05-19 |
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