JPH0284805A - デジタル制御式周波数応答の交流増幅器 - Google Patents
デジタル制御式周波数応答の交流増幅器Info
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- JPH0284805A JPH0284805A JP1096196A JP9619689A JPH0284805A JP H0284805 A JPH0284805 A JP H0284805A JP 1096196 A JP1096196 A JP 1096196A JP 9619689 A JP9619689 A JP 9619689A JP H0284805 A JPH0284805 A JP H0284805A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 54
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 20
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
- H03G5/02—Manually-operated control
- H03G5/025—Equalizers; Volume or gain control in limited frequency bands
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、交流増幅器に係り、より詳細には交流増幅器
の周波数応答をデジタル制御するための方法及び装置に
関するものである。
の周波数応答をデジタル制御するための方法及び装置に
関するものである。
従来の技術
一般に、増幅回路は電圧入力を受け取り、この受け取っ
た入力電圧に比例した出力電圧を発生する。非常に周波
数の低い用途（直流を含む）においては、増幅器の入力
抵抗及びフィードバック抵抗を適切に選択することによ
り増幅器の比例定数（ゲインとも称する）を選択するこ
とができる。
た入力電圧に比例した出力電圧を発生する。非常に周波
数の低い用途（直流を含む）においては、増幅器の入力
抵抗及びフィードバック抵抗を適切に選択することによ
り増幅器の比例定数（ゲインとも称する）を選択するこ
とができる。
しかしながら、周波数が高い場合は、寄生キャパシタン
スや他のキャパシタンスによって増幅器のゲインが変化
する。このように増幅器のゲインが変わる特定の状態を
一般に増幅器の周波数応答と称している。
スや他のキャパシタンスによって増幅器のゲインが変化
する。このように増幅器のゲインが変わる特定の状態を
一般に増幅器の周波数応答と称している。
通常は、入力電圧周波数の変化に伴って生じる増幅器の
ゲイン変化を最小限に抑え、ひいては、増幅器の周波数
応答を制御することが望まれる。
ゲイン変化を最小限に抑え、ひいては、増幅器の周波数
応答を制御することが望まれる。
増幅回路の周波数応答を制御する１つの公知方法が第１
図に示されている。
図に示されている。
第１図の増幅器は入力抵抗Ｒｉとフィードバック抵抗Ｒ
ｆとを備えており、増幅器の低周波数応答は、 Ｖｏ＝−Ｖｉ （Ｒｆ／Ｒｉ） と表される。高い周波数においては、寄生キャパシタン
ス（Ｃｉで表されている）が増幅器のゲインを変える。
ｆとを備えており、増幅器の低周波数応答は、 Ｖｏ＝−Ｖｉ （Ｒｆ／Ｒｉ） と表される。高い周波数においては、寄生キャパシタン
ス（Ｃｉで表されている）が増幅器のゲインを変える。
そこで、この寄生入力キャパシタンスＣｉの影響に対し
てバランスをとるために、フィードバックキャパシタが
フィードバック抵抗に並列に追加される。このフィード
バックキャパシタは、増幅器ゲインに対する寄生キャパ
シタンスＣｉの影響を最小限にするよう変えられる。第
１図に示されたように、このキャパシタは可変とされ、
つまり上記入力寄生キャパシタンスとバランスをとるよ
うにユーザが変更しなければならない。
てバランスをとるために、フィードバックキャパシタが
フィードバック抵抗に並列に追加される。このフィード
バックキャパシタは、増幅器ゲインに対する寄生キャパ
シタンスＣｉの影響を最小限にするよう変えられる。第
１図に示されたように、このキャパシタは可変とされ、
つまり上記入力寄生キャパシタンスとバランスをとるよ
うにユーザが変更しなければならない。
発明が解決しようとする課題
上記の公知回路では、コンピュータ制御の周波数応答や
コンピュータ制御の校正を実施することができない。そ
の上、上記の公知回路では、可変キャパシタを手動調整
しなければならず、ひいては、′カバーを開いて校正す
る″ことを必要とする。換言すれば、上記の公知回路を
用いた装置は、いずれも、カバーを外して校正を行なわ
なければならず、開放カバー構造に起因する危険に装置
をさらすことになる。更に、他の公知方法にも、例えば
、キャパシタンスの温度係数が大きいことや調整機構の
特性が非直線的であるといった付加的な欠点がある。
コンピュータ制御の校正を実施することができない。そ
の上、上記の公知回路では、可変キャパシタを手動調整
しなければならず、ひいては、′カバーを開いて校正す
る″ことを必要とする。換言すれば、上記の公知回路を
用いた装置は、いずれも、カバーを外して校正を行なわ
なければならず、開放カバー構造に起因する危険に装置
をさらすことになる。更に、他の公知方法にも、例えば
、キャパシタンスの温度係数が大きいことや調整機構の
特性が非直線的であるといった付加的な欠点がある。
そこで、交流増幅器の周波数応答をデジタル制御するた
めの方法及び装置であって、高い周波数における増幅器
の応答を正確に制御できると共に、増幅器の“カバーを
閉じたま）で校正”を行なうことのできる装置及び方法
を提供することが要望されている。
めの方法及び装置であって、高い周波数における増幅器
の応答を正確に制御できると共に、増幅器の“カバーを
閉じたま）で校正”を行なうことのできる装置及び方法
を提供することが要望されている。
課題を解決するための手段
本発明は、周波数応答がデジタル制御される改良された
交流増幅器を提供する。この増幅器は、入力電圧を受け
取ってこの受け取った入力電圧に所定の増幅定数で比例
する出力電圧を発生するための電圧増幅回路を具備して
いる。更に、増幅器は、この電圧増幅回路に対して入力
キャパシタンスのバランスをとるために、デジタル入力
信号に応じて電圧増幅回路の有効フィードバックキャパ
シタンスを変化させるための可変キャパシタ回路も具備
している。
交流増幅器を提供する。この増幅器は、入力電圧を受け
取ってこの受け取った入力電圧に所定の増幅定数で比例
する出力電圧を発生するための電圧増幅回路を具備して
いる。更に、増幅器は、この電圧増幅回路に対して入力
キャパシタンスのバランスをとるために、デジタル入力
信号に応じて電圧増幅回路の有効フィードバックキャパ
シタンスを変化させるための可変キャパシタ回路も具備
している。
この可変キャパシタ回路は、固定キャパシタと、電圧乗
算器とを備えている。この電圧乗算器は、その乗算器入
力が上記電圧増幅回路からの出力を受け取るようになっ
ている。さらに、電圧乗算器は、デジタル入力信号に応
じて、その乗算器入力に現われる電圧に選択可能な定数
で比例する出力電圧を発生するようになっている。上記
デジタル入力信号は、上記選択可能な定数の二進表示で
ある。
算器とを備えている。この電圧乗算器は、その乗算器入
力が上記電圧増幅回路からの出力を受け取るようになっ
ている。さらに、電圧乗算器は、デジタル入力信号に応
じて、その乗算器入力に現われる電圧に選択可能な定数
で比例する出力電圧を発生するようになっている。上記
デジタル入力信号は、上記選択可能な定数の二進表示で
ある。
さらに、本発明は、電圧増幅回路の入力キャパシタンス
のバランスをとるための方法にも係り、上記電圧増幅回
路は、その出力と加算ノードとの中間にフィードバック
インピーダンスが接続された演算増幅器を含む形式のも
のである。上記方法は、上記入力キャパシタンスとは異
なるキャパシタンスの固定キャパシタを設ける段階を含
む。このように設けられる固定キャパシタは入力端子と
出力端子を備えている。さらに、上記方法は、演算増幅
器の出力電圧に選択可能な定数Ｋを乗算し、その乗算さ
れた出力電圧を固定キャパシタの入力端子に供給する段
階も含む。最後に、上記方法は、上記固定キャパシタの
出力端子を加算ノードに接続して、増幅器のフ゛イード
バックインピーダンスの有効キャパシタンスが上記選択
可能な定数Ｋに比例するようにする段階も含む。
のバランスをとるための方法にも係り、上記電圧増幅回
路は、その出力と加算ノードとの中間にフィードバック
インピーダンスが接続された演算増幅器を含む形式のも
のである。上記方法は、上記入力キャパシタンスとは異
なるキャパシタンスの固定キャパシタを設ける段階を含
む。このように設けられる固定キャパシタは入力端子と
出力端子を備えている。さらに、上記方法は、演算増幅
器の出力電圧に選択可能な定数Ｋを乗算し、その乗算さ
れた出力電圧を固定キャパシタの入力端子に供給する段
階も含む。最後に、上記方法は、上記固定キャパシタの
出力端子を加算ノードに接続して、増幅器のフ゛イード
バックインピーダンスの有効キャパシタンスが上記選択
可能な定数Ｋに比例するようにする段階も含む。
実施例
本発明は、周波数応答がデジタル制御される改良された
交流増幅器を提供する。本発明による回路が第２図に示
されている。図示された交流増幅器２００は、入力イン
ピーダンス２０４を介して入力電圧ＶＬを受け取るよう
接続された演算増幅器２０２を具備している。入力イン
ピーダンス２０４は、Ｒｉに等しい抵抗値をもった入力
抵抗２０６を含んでいる。この分野で知られているよう
に、この入力抵抗２０６はＣｉに等しい値をもつ寄生キ
ャパシタンス２０８を含んでおり、その値は、抵抗２０
６の物理的特性に基づくのに加えて、この抵抗２０６が
交流増幅器２００にどのように接続されるかにも基づい
ている。通常は、この寄生キャパシタンスはピコファラ
ド範囲の値をとる。
交流増幅器を提供する。本発明による回路が第２図に示
されている。図示された交流増幅器２００は、入力イン
ピーダンス２０４を介して入力電圧ＶＬを受け取るよう
接続された演算増幅器２０２を具備している。入力イン
ピーダンス２０４は、Ｒｉに等しい抵抗値をもった入力
抵抗２０６を含んでいる。この分野で知られているよう
に、この入力抵抗２０６はＣｉに等しい値をもつ寄生キ
ャパシタンス２０８を含んでおり、その値は、抵抗２０
６の物理的特性に基づくのに加えて、この抵抗２０６が
交流増幅器２００にどのように接続されるかにも基づい
ている。通常は、この寄生キャパシタンスはピコファラ
ド範囲の値をとる。
本発明は、寄生入力キャパシタンス２０８を参照して説
明するが、入力インピーダンス２０４にキャパシタが追
加された回路にも等しく適用できることが当業者に理解
されよう。
明するが、入力インピーダンス２０４にキャパシタが追
加された回路にも等しく適用できることが当業者に理解
されよう。
更に、交流増幅器２００は、この増幅器２００の出力Ｖ
ｏと加算ノード２１２との中間に接続されたフィードバ
ックインピーダンス２１０を備えている。このフィー、
ドパツクインピーダンスはフィードバックキャパシタ２
１６と並列に接続されたフィードバック抵抗２１４を備
えている。このフィードバック抵抗２１４の抵抗値Ｒｆ
は入力抵抗２０６の抵抗値Ｒｉに関連して、次式で表わ
される増幅器の低周波数ゲインを与えるように選択され
る。すなわち、 Ｖｏ＝−Ｖｉ （Ｒｆ／Ｒｉ） あるいは Ｖｏ＝−Ｖｉ （Ａ） ここで、Ａは増幅器のＤＣゲイン（利得）である。
ｏと加算ノード２１２との中間に接続されたフィードバ
ックインピーダンス２１０を備えている。このフィー、
ドパツクインピーダンスはフィードバックキャパシタ２
１６と並列に接続されたフィードバック抵抗２１４を備
えている。このフィードバック抵抗２１４の抵抗値Ｒｆ
は入力抵抗２０６の抵抗値Ｒｉに関連して、次式で表わ
される増幅器の低周波数ゲインを与えるように選択され
る。すなわち、 Ｖｏ＝−Ｖｉ （Ｒｆ／Ｒｉ） あるいは Ｖｏ＝−Ｖｉ （Ａ） ここで、Ａは増幅器のＤＣゲイン（利得）である。
キャパシタ２１６の値Ｃｆｌはおおよそ寄生キャパシタ
ンス２０８の値に選ばれる。しかしながら、フィードバ
ックキャパシタ２１６の値が寄生キャパシタンス２０８
の値を増幅器のＤＣゲインＡで除算した値より大きいか
又は小さいかのいずれかであることが重要である。現時
点での好ましい実施例では、フィードバックキャパシタ
２１６の値Ｃｆ２は寄生キャパシタンス２０８の値Ｃｉ
を増幅器のＤＣゲインＡで除算した値より小さく選ばれ
る。すなわち、 Ｃｆｌ＜Ｃｉ／Ａ この新規な交流増幅器２００は、増幅器２００の出力Ｖ
Ｏと加算ノード２１２との中間に接続された可変キャパ
シタ回路２１８をも具備している。上記可変キャバシ、
り回路は固定キャパシタ２２０と電圧乗算器２２２とを
具備している。この電圧乗算器２２２は、デジタル制御
信号に応じて、出力電圧ＶＯに選択可能な定数Ｋを乗算
する。この乗算された出力電圧は上記固定キャパシタ２
２０の第１端子２２４に供給される。上記固定キャパシ
タ２２０の第２端子２２６は加算ノード２１２へ接続さ
れる。出力電圧Ｖｏに選択可能な定数Ｋを乗算すること
により、固定キャパシタ２２０の有効キャパシタンスＣ
ｅｆｆを変えることができる。特に、 Ｃｅｆ ｆ＝Ｋ （Ｃｆ ２） Ｋの選択範囲は、 ０（Ｋ（１ であり、これにより、固定キャパシタ２２０の有効キャ
パシタンスを数少させ、ひいては、全体のフィードバッ
クキャパシタンスを減少させることができる。従って、
フィードバックキャパシタンス２１６及び固定キャパシ
タ２２０の値は、補償されないフィードバックが、寄生
キャバシタンスをＤＣゲインで除算した値より大きくな
るように選択することが必要になる。すなわち、Ｃｆ＋
Ｃｆ ２）Ｃｉ／Ａ 上記電圧乗算器２２２は多数の装置によって実施できる
。電圧乗算器２２２の現時点における好ましい実施例の
１つが第３図に示されている。
ンス２０８の値に選ばれる。しかしながら、フィードバ
ックキャパシタ２１６の値が寄生キャパシタンス２０８
の値を増幅器のＤＣゲインＡで除算した値より大きいか
又は小さいかのいずれかであることが重要である。現時
点での好ましい実施例では、フィードバックキャパシタ
２１６の値Ｃｆ２は寄生キャパシタンス２０８の値Ｃｉ
を増幅器のＤＣゲインＡで除算した値より小さく選ばれ
る。すなわち、 Ｃｆｌ＜Ｃｉ／Ａ この新規な交流増幅器２００は、増幅器２００の出力Ｖ
Ｏと加算ノード２１２との中間に接続された可変キャパ
シタ回路２１８をも具備している。上記可変キャバシ、
り回路は固定キャパシタ２２０と電圧乗算器２２２とを
具備している。この電圧乗算器２２２は、デジタル制御
信号に応じて、出力電圧ＶＯに選択可能な定数Ｋを乗算
する。この乗算された出力電圧は上記固定キャパシタ２
２０の第１端子２２４に供給される。上記固定キャパシ
タ２２０の第２端子２２６は加算ノード２１２へ接続さ
れる。出力電圧Ｖｏに選択可能な定数Ｋを乗算すること
により、固定キャパシタ２２０の有効キャパシタンスＣ
ｅｆｆを変えることができる。特に、 Ｃｅｆ ｆ＝Ｋ （Ｃｆ ２） Ｋの選択範囲は、 ０（Ｋ（１ であり、これにより、固定キャパシタ２２０の有効キャ
パシタンスを数少させ、ひいては、全体のフィードバッ
クキャパシタンスを減少させることができる。従って、
フィードバックキャパシタンス２１６及び固定キャパシ
タ２２０の値は、補償されないフィードバックが、寄生
キャバシタンスをＤＣゲインで除算した値より大きくな
るように選択することが必要になる。すなわち、Ｃｆ＋
Ｃｆ ２）Ｃｉ／Ａ 上記電圧乗算器２２２は多数の装置によって実施できる
。電圧乗算器２２２の現時点における好ましい実施例の
１つが第３図に示されている。
図示された電圧乗算器は、入力増幅器３０２及び出力増
幅器３０４に接続された標準デジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）コンバータ３００を具備している。上記入力増幅器
は演算増幅器３０６を備えた標準演算増幅回路を具備し
ており、これは、入力抵抗３０８とフィードバック抵抗
３１０とを備えている。上記入力増幅器３０２は、電圧
乗算器２２２の入力ＶＯに、入力抵抗３０８の抵抗値Ｒ
ｉ２とフィードバック抵抗３１０の抵抗値Ｒｆ２との比
すなわち（Ｒｆ２／Ｒ１２）に等しい所定の倍率でスケ
ーリング（大きさ定め）するために設けられている。こ
の入力増幅器３０２からの出力は上記Ｄ／Ａコンバータ
３００の基準電圧入力に接続される。
幅器３０４に接続された標準デジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）コンバータ３００を具備している。上記入力増幅器
は演算増幅器３０６を備えた標準演算増幅回路を具備し
ており、これは、入力抵抗３０８とフィードバック抵抗
３１０とを備えている。上記入力増幅器３０２は、電圧
乗算器２２２の入力ＶＯに、入力抵抗３０８の抵抗値Ｒ
ｉ２とフィードバック抵抗３１０の抵抗値Ｒｆ２との比
すなわち（Ｒｆ２／Ｒ１２）に等しい所定の倍率でスケ
ーリング（大きさ定め）するために設けられている。こ
の入力増幅器３０２からの出力は上記Ｄ／Ａコンバータ
３００の基準電圧入力に接続される。
上記出力増幅器３０４は演算増幅器３１２を備えた演算
増幅回路も具備しており、この演算増幅器３１２はフィ
ードバックキャパシタ３１４とフィードバック抵抗３１
３とを備えたフィードバック経路を有している。上記出
力増幅器３０４の演算増幅回路は、出力電圧と電流入力
との比を抵抗３１３の抵抗値Ｒｆ３に等しくさせるよう
に構成されている。この出力増幅器３０４は、Ｄ／Ａコ
ンバータ３００の可変電流出力を可変電圧出力Ｖｏ’
に変換するために設けられる。出力増幅器３０４からの
出力は固定キャパシタ２２０の第１端子２２４へ供給さ
れる。
増幅回路も具備しており、この演算増幅器３１２はフィ
ードバックキャパシタ３１４とフィードバック抵抗３１
３とを備えたフィードバック経路を有している。上記出
力増幅器３０４の演算増幅回路は、出力電圧と電流入力
との比を抵抗３１３の抵抗値Ｒｆ３に等しくさせるよう
に構成されている。この出力増幅器３０４は、Ｄ／Ａコ
ンバータ３００の可変電流出力を可変電圧出力Ｖｏ’
に変換するために設けられる。出力増幅器３０４からの
出力は固定キャパシタ２２０の第１端子２２４へ供給さ
れる。
上記電圧乗算器２２０は、マイクロプロセッサ３１６に
よりインターフェイス３１８を介してＤ／Ａコンバータ
へ供給されるデジタル制御信号によって制御される。こ
のＤ／Ａコンバータは、基準入力に現われる電圧と上記
デジタル制御信号の２進値との積である出力信号をその
データ出力（ＤＯ）に供給する。
よりインターフェイス３１８を介してＤ／Ａコンバータ
へ供給されるデジタル制御信号によって制御される。こ
のＤ／Ａコンバータは、基準入力に現われる電圧と上記
デジタル制御信号の２進値との積である出力信号をその
データ出力（ＤＯ）に供給する。
更に、第３図のブロック図は、改良された増幅回路のカ
バーを閉じたまＳで校正を行なう仕方を示している。上
記マイクロプロセッサ３１６はプログラム及びデータ入
力に応答し、インターフェイス３１８を介してＤ／Ａコ
ンバータ３００ヘデジタル制御信号（ＤＯ３）を供給す
る。インターフェイスは、例えば、ラッチのようなバッ
ファメモリに加えて、この分野で知られている他のイン
ターフェイスや制御回路を備えている。デジタル制御信
号の２進値で基準電圧を乗算することにより、Ｄ／Ａコ
ンバータ３００は、出力増幅器３０４と共に、増幅器２
００の出力ＶＯと定数にとの２進積である出力電圧Ｖｏ
’ を発生する。デジタル制御信号で入力増幅器３０２
の倍率を補償しなければならないか、又は別の方法で、
電圧乗算器２２２のゲインにの値がデジタル制御信号の
２進値及び入力増幅器３０２の倍率の関数となるように
しなければならないことが当業者に明らかであろう。
バーを閉じたまＳで校正を行なう仕方を示している。上
記マイクロプロセッサ３１６はプログラム及びデータ入
力に応答し、インターフェイス３１８を介してＤ／Ａコ
ンバータ３００ヘデジタル制御信号（ＤＯ３）を供給す
る。インターフェイスは、例えば、ラッチのようなバッ
ファメモリに加えて、この分野で知られている他のイン
ターフェイスや制御回路を備えている。デジタル制御信
号の２進値で基準電圧を乗算することにより、Ｄ／Ａコ
ンバータ３００は、出力増幅器３０４と共に、増幅器２
００の出力ＶＯと定数にとの２進積である出力電圧Ｖｏ
’ を発生する。デジタル制御信号で入力増幅器３０２
の倍率を補償しなければならないか、又は別の方法で、
電圧乗算器２２２のゲインにの値がデジタル制御信号の
２進値及び入力増幅器３０２の倍率の関数となるように
しなければならないことが当業者に明らかであろう。
校正の間に、増幅器２００の周波数応答が許容裕度内に
収まるまでデジタル制御信号を変化させる。その後、周
波数応答を所望の裕度内に維持するように増幅器２００
を種々のインターバルで校正する。例えば、１時間使用
するたびに校正が所望されて行なわれる。制御は、マイ
クロプロセッサ３１６の制御プログラム及びデータを変
えることによってデジタルで行なわれるので、校正を容
易に素早くしかも増幅器が用いられた装置のカバーを外
さずに繰り返し行なうことができる。
収まるまでデジタル制御信号を変化させる。その後、周
波数応答を所望の裕度内に維持するように増幅器２００
を種々のインターバルで校正する。例えば、１時間使用
するたびに校正が所望されて行なわれる。制御は、マイ
クロプロセッサ３１６の制御プログラム及びデータを変
えることによってデジタルで行なわれるので、校正を容
易に素早くしかも増幅器が用いられた装置のカバーを外
さずに繰り返し行なうことができる。
電圧乗算器２２２の別の実施例が第４図に示されている
。図示されたアナログ電圧乗算回路４００は、デジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ４０２に接続されて、
そこからの制御電圧を受け取る。Ｄ／Ａコンバータ４０
２は、デジタル制御信号に応答して、基準電圧Ｖｒの値
及びデジタル制御信号の２進値に比例する出力電圧Ｖｃ
を発生する。アナログ乗算回路４００は、電圧乗算回路
の入力電圧ＶＯ及び制御電圧Ｖｃに比例する出力電圧Ｖ
ＯＩを発生する。第３図の回路と同様に、第４図の回路
は、電圧ＶＯＩをデジタル制御することができ、ひいて
は、増幅回路２００の有効キャパシタンスをデジタル制
御することができる。
。図示されたアナログ電圧乗算回路４００は、デジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ４０２に接続されて、
そこからの制御電圧を受け取る。Ｄ／Ａコンバータ４０
２は、デジタル制御信号に応答して、基準電圧Ｖｒの値
及びデジタル制御信号の２進値に比例する出力電圧Ｖｃ
を発生する。アナログ乗算回路４００は、電圧乗算回路
の入力電圧ＶＯ及び制御電圧Ｖｃに比例する出力電圧Ｖ
ＯＩを発生する。第３図の回路と同様に、第４図の回路
は、電圧ＶＯＩをデジタル制御することができ、ひいて
は、増幅回路２００の有効キャパシタンスをデジタル制
御することができる。
本発明の特定の実施例を説明したが、本発明の精神及び
範囲から逸脱することなく種々の変更がなされ得ること
が当業者に明らかであろう。従って、本発明は、特許請
求の範囲のみによって限定されるものとする。
範囲から逸脱することなく種々の変更がなされ得ること
が当業者に明らかであろう。従って、本発明は、特許請
求の範囲のみによって限定されるものとする。
第１図は、公知の交流電圧増幅器の回路図、第２図は、
本発明に係るデジタル制御式周波数応答の交流電圧増幅
器を示す回路図、第３図は、第２図に示された電圧乗算
器のブロック図、そして 第４図は、第２図に示された電圧乗算器の別の実施例を
示す図である。 ２００・・・交流増幅器 ２０２・・・演算増幅器 ２０４・・・入力インピーダンス ２０６・・・入力抵抗 ２０８・・・寄生キャパシタンス ２１０・・・フィードバックインピーダンス２１２
・ ２１４ ・ ２１６ ・ ２１８ ・ ２２０ ・ ２２２ ・ ２２４． ３００ ・ ３０２ ・ ３０４ ・ ３０６ ・ ３０８ ・ ３１０ ・ ３１２ ・ ３１３ ・ ３１４ ・ ３１６ ・ ・・加算ノード ・・フィードバック抵抗 ・・フィードバックキャパシタ ・・可変キャパシタ回路 ・・固定キャパシタ ・・電圧乗算器 ２２６・・・端子 ・・Ｄ／Ａコンバータ ・・入力増幅器 ・・出力増幅器 ・・演算増幅器 ・７・入力抵抗 ・・フィードバック抵抗 ・・演算増幅器 ・・フィードバック抵抗 ・・フィードバックキャパシタ ・・マイクロプロセッサ 手 続 補 正 書 （方式） １、事件の表示 平成１年特許願第９６１９６号 ２、発明の名称 デジタル制御式周波数応答の交流 増幅器 ３、補正をする者 事件との関係 出 願人 ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 平成・１年７月２５日
本発明に係るデジタル制御式周波数応答の交流電圧増幅
器を示す回路図、第３図は、第２図に示された電圧乗算
器のブロック図、そして 第４図は、第２図に示された電圧乗算器の別の実施例を
示す図である。 ２００・・・交流増幅器 ２０２・・・演算増幅器 ２０４・・・入力インピーダンス ２０６・・・入力抵抗 ２０８・・・寄生キャパシタンス ２１０・・・フィードバックインピーダンス２１２
・ ２１４ ・ ２１６ ・ ２１８ ・ ２２０ ・ ２２２ ・ ２２４． ３００ ・ ３０２ ・ ３０４ ・ ３０６ ・ ３０８ ・ ３１０ ・ ３１２ ・ ３１３ ・ ３１４ ・ ３１６ ・ ・・加算ノード ・・フィードバック抵抗 ・・フィードバックキャパシタ ・・可変キャパシタ回路 ・・固定キャパシタ ・・電圧乗算器 ２２６・・・端子 ・・Ｄ／Ａコンバータ ・・入力増幅器 ・・出力増幅器 ・・演算増幅器 ・７・入力抵抗 ・・フィードバック抵抗 ・・演算増幅器 ・・フィードバック抵抗 ・・フィードバックキャパシタ ・・マイクロプロセッサ 手 続 補 正 書 （方式） １、事件の表示 平成１年特許願第９６１９６号 ２、発明の名称 デジタル制御式周波数応答の交流 増幅器 ３、補正をする者 事件との関係 出 願人 ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 平成・１年７月２５日
Claims (24)
- （１）第１及び第２の演算増幅器入力と、演算増幅器出
力とを有する演算増幅器を具備し、この演算増幅器は、
上記第１及び第２演算増幅器入力に現われた電圧間の差
に比例した電圧を上記演算増幅器出力に発生するように
構成され、上記第２演算増幅器入力は基準電圧に接続さ
れ、 更に、上記第１演算増幅器入力に入力電圧を接続する入
力インピーダンス手段であって、入力キャパシタンスを
含んでいるような入力インピーダンス手段と、 上記演算増幅器出力と、上記第１演算増幅器入力との中
間に接続され、上記演算増幅器のフィードバック路にイ
ンピーダンスを与えるフィードバックインピーダンス手
段であって、フィードバッグキャパシタと並列に接続さ
れたフィードバック抵抗を含んでいるようなフィードバ
ックインピーダンス手段と、 入力キャパシタンスとフィードバックキャパシタンスと
のバランスをとるための可変キャパシタ手段であって、
これが上記フィードバックインピーダンス手段と並列に
接続されていて、直列接続の固定キャパシタ及び電圧乗
算器を含んでおり、この電圧乗算器は、上記演算増幅器
出力を受け取るように接続された乗算器入力を有し、そ
してデジタル制御信号に応答して、上記乗算器入力の電
圧に選択可能な定数で比例する出力電圧を発生するよう
になっており、上記選択可能な定数はデジタル制御信号
の２進値の関数であるようにされた可変キャパシタ手段
とを具備することを特徴とする交流増幅器。 - （２）上記電圧乗算器は、入力に現われる電圧に比例し
た出力電圧を、発生するためのデジタル／アナログ（Ｄ
／Ａ）コンバータ手段を備え、このＤ／Ａコンバータ手
段は、基準電圧入力を有するデジタル／アナログ（Ｄ／
Ａ）コンバータを含み、このコンバータは、デジタル制
御信号に応答して、上記基準電圧入力に現われる電圧と
定数との積である出力電圧を発生するものであり、上記
定数は、デジタル制御信号の２進表示の関数である請求
項１に記載の増幅器。 - （３）上記Ｄ／Ａコンバータ手段は、更に、該コンバー
タへの入力電圧をスケーリングする入力増幅器を備え、
この入力増幅器は、上記演算増幅器出力からの電圧を入
力信号として受け取るように接続されそしてそのスケー
リングされた出力を上記Ｄ／Ａコンバータの基準電圧入
力に供給するように接続された請求項２に記載の増幅器
。 - （４）上記入力増幅器は、反転演算増幅回路を含み、該
回路は、２３ＫΩの入力抵抗と、１０ＫΩのフィードバ
ック抵抗とを含んでいて、負のゲインＧ＝（１／２．３
）をもつようにされている請求項３に記載の増幅器。 - （５）上記Ｄ／Ａコンバータ手段は、更に、可変出力電
流をそれに対応する可変出力電圧に変換する出力増幅器
を備え、この出力増幅器は、上記Ｄ／Ａコンバータから
の変換された出力を受け取ってその可変電圧出力を上記
固定キャパシタに供給するように接続された請求項２に
記載の増幅器。 - （６）上記Ｄ／Ａコンバータ手段は、更に、可変出力電
流をそれに対応する可変出力電圧に変換する出力増幅器
を備え、この出力増幅器は、上記Ｄ／Ａコンバータから
の変換された出力を受け取ってその可変電圧出力を上記
固定キャパシタに供給するように接続された請求項３に
記載の増幅器。 - （７）上記出力増幅器は、出力電圧対入力電流の比で構
成された演算増幅回路を備えている請求項６に記載の増
幅器。 - （８）上記入力インピーダンスは、寄生キャパシタンス
を含む入力抵抗を備え、該入力抵抗及び上記フィードバ
ック抵抗は、上記増幅器に対して所定の低周波数ゲイン
を与えるように選択される請求項１に記載の増幅器。 - （９）上記入力インピーダンスは、寄生キャパシタンス
を含む入力抵抗を備え、該入力抵抗及び上記フィードバ
ック抵抗は、上記増幅器に対して所定の低周波数ゲイン
を与えるように選択される請求項２に記載の増幅器。 - （１０）上記入力インピーダンスは、寄生キャパシタン
スを含む入力抵抗を備え、この入力抵抗及び上記フィー
ドバック抵抗は、上記増幅器に対して所定の低周波数ゲ
インを与えるように選択される請求項３に記載の増幅器
。 - （１１）上記入力インピーダンスは、入力抵抗及び入力
キャパシタを備え、この入力抵抗及び上記フィードバッ
ク抵抗は、上記増幅器に対して所定の低周波数ゲインを
与えるように選択される請求項１に記載の増幅器。 - （１２）入力電圧を受け取り、そしてこの受け取った入
力電圧に所定の増幅定数で比例する出力電圧を発生する
ための電圧増幅手段と、 上記電圧増幅手段のキャパシタンスを変える可変キャパ
シタ手段であって、上記電圧増幅手段のフィードバック
路に接続され、デジタル制御信号に応答して、上記電圧
増幅手段のキャパシタンスを変えるような可変キャパシ
タ手段とを具備することを特徴とする交流増幅器。 - （１３）上記可変キャパシタ手段は、固定キャパシタに
直列に接続された電圧乗算手段を備えており、この電圧
乗算手段は、上記電圧増幅手段の出力を受け取るように
接続された乗算器入力を有し、そしてデジタル制御信号
に応答して、上記電圧乗算器手段の入力に現われる電圧
に選択可能な定数で比例する出力電圧を発生し、上記選
択可能な定数は、デジタル制御信号の２進値の関数であ
る請求項１２に記載の増幅器。 - （１４）上記電圧乗算器手段は、デジタル制御信号を受
け取るように接続されたデジタル入力と、上記電圧増幅
手段の出力を受け取るように接続された基準電圧入力と
、上記固定キャパシタに接続されたＤ／Ａコンバータ出
力とを有するデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ
を備えている請求項１３に記載の増幅器。 - （１５）上記電圧乗算器手段は、所定のゲインを有する
入力増幅器を更に備え、この入力増幅器は、上記電圧増
幅手段の出力と上記基準電圧入力との中間に接続されて
いて、上記選択可能な定数が、デジタル制御信号の２進
値と、上記入力増幅器の所定ゲインとの関数となるよう
になっている請求項１４に記載の増幅器。 - （１６）上記電圧乗算器手段は、更に、予め選択された
ゲインを有する出力増幅器を備え、この出力増幅器は、
上記Ｄ／Ａコンバータの出力と、上記固定キャパシタと
の中間に接続されていて、上記選択可能な定数が、デジ
タル制御信号の２進値と、上記出力増幅器の予め選択さ
れたゲインとの関数となるようにされた請求項１４に記
載の増幅器。 - （１７）上記電圧乗算手段は、更に、予め選択されたゲ
インを有する出力増幅器を備え、該出力増幅器は、上記
Ｄ／Ａコンバータの出力と上記固定キャパシタとの中間
に接続されていて、上記選択可能な定数が、デジタル制
御信号の２進値、上記入力増幅器の所定ゲイン、及び上
記出力増幅器の予め選択されたゲインの関数となるよう
になっている請求項１５に記載の増幅器。 - （１８）上記可変キャパシタ手段は、 第１及び第２の端子を有していて、第１端子が上記電圧
増幅手段の入力に接続されている固定キャパシタと、 制御電圧を受け取るように接続された第１電圧入力と、
上記電圧増幅手段の出力を受け取るように接続された第
２電圧入力と、上記固定キャパシタに直列に接続された
電圧出力とを含んでいて、上記第１及び第２入力に現わ
れる電圧の積である出力電圧を発生するような電圧乗算
器と、 一定の基準電圧に接続された基準電圧入力と、制御電圧
を発生するように接続された電圧出力と、デジタル制御
信号を受け取るように接続されたデジタル入力とを含ん
でいて、上記基準電圧とデジタル制御信号の２進値との
積である制御電圧を発生するためのデジタル／アナログ
（Ｄ／Ａ）コンバータとを具備する請求項１２に記載の
増幅器。 - （１９）上記可変キャパシタ手段に接続され、ユーザが
用意したプログラム及びデータ入力に応答して、デジタ
ル制御信号を発生するマイクロプロセッサ手段を更に備
えた請求項１２に記載の増幅器。 - （２０）上記電圧乗算手段に接続され、ユーザが用意し
たプログラム及びデータ入力に応答して、デジタル制御
信号を発生するマイクロプロセッサ手段を更に備えた請
求項１３に記載の増幅器。 - （２１）上記Ｄ／Ａコンバータのデジタル入力に接続さ
れ、ユーザが用意したプログラム及びデータ入力に応答
して、デジタル制御信号を発生するマイクロプロセッサ
手段を更に備えた請求項１４に記載の増幅器。 - （２２）上記デジタル入力に接続され、ユーザが用意し
たプログラム及びデータ入力に応答して、デジタル制御
信号を発生するマイクロプロセッサ手段を更に備えた請
求項１４に記載の増幅器。 - （２３）電圧増幅回路の入力キャパシタンスのバランス
をとるための方法であって、電圧増幅回路は、その出力
と加算ノードとの中間に接続されたフィードバックイン
ピーダンスを有する演算増幅器を含む形式のものであり
、上記方法は、入力キャパシタンスとは異なるキャパシ
タンスを有する固定キャパシタを用意し、この固定キャ
パシタは、入力端子と出力端子とを有するものであり、 上記固定キャパシタの出力端子を加算ノードに接続し、 上記演算増幅器の出力電圧に選択可能な定数Ｋを乗算し
、そして この乗算された出力電圧を上記固定キャパシタの入力端
子に供給して、増幅器のフィードバックインピーダンス
の有効キャパシタンスが上記選択可能な定数Ｋに比例す
るようにすることを特徴とする方法。 - （２４）演算増幅器の出力電圧に選択可能な定数Ｋを乗
算する段階は、デジタル制御信号に応答して選択可能な
定数Ｋを変えるサブステップを備えている請求項２３に
記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US182564 | 1988-04-14 | ||
| US07/182,564 US4868516A (en) | 1988-04-14 | 1988-04-14 | Alternating current amplifier with digitally controlled frequency response |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0284805A true JPH0284805A (ja) | 1990-03-26 |
| JPH0666619B2 JPH0666619B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=22669024
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1096196A Expired - Lifetime JPH0666619B2 (ja) | 1988-04-14 | 1989-04-14 | デジタル制御式周波数応答の交流増幅器 |
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|---|---|
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| CA (1) | CA1307328C (ja) |
| DE (1) | DE3912211A1 (ja) |
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