JPH03247111A - 演算増幅器 - Google Patents
演算増幅器Info
- Publication number
- JPH03247111A JPH03247111A JP2044885A JP4488590A JPH03247111A JP H03247111 A JPH03247111 A JP H03247111A JP 2044885 A JP2044885 A JP 2044885A JP 4488590 A JP4488590 A JP 4488590A JP H03247111 A JPH03247111 A JP H03247111A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operational amplifier
- vout
- switch
- vin
- capacitor
- Prior art date
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- Pending
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- Amplifiers (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
本発明は電子回路に用いられる演算増幅器に関するもの
である。
である。
従来の技術
電子回路は、全般に演算増幅器が利用されている。
以下に従来の演算増幅器について説明する。
第７図は従来の演算増幅器によるローパスフィルタの構
成例である。第７図において、ＶＩＮは入力信号電圧源
、ＶＯＵＴは信号出力端、ＯＰは演算増幅器、ＳＷｌは
スイッチ、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｃはコンデンサである。
成例である。第７図において、ＶＩＮは入力信号電圧源
、ＶＯＵＴは信号出力端、ＯＰは演算増幅器、ＳＷｌは
スイッチ、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｃはコンデンサである。
以上のように構成された演算増幅器について、以下その
動作を説明する。
動作を説明する。
スイッチＳＷ１が閉じているとき、演算増幅器は通常ど
おり動作する。この例・においては、反転増幅器として
演算増幅器を用いている。直流動作では、 ＶＩＮ＝ＲＩＸＩＩ ＶＯＵＴ＝−Ｒ２Ｘ Ｉ ２ １１＝１２ となり、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） である。交流動作では、コンデンサＣが抵抗Ｒ２ととも
に負荷となる。しかがって、負荷Ｚは、１／Ｚ＝１／Ｒ
２＋ｊωＣ ｖＯＵＴ＝ −ｖｌＮ （Ｒ２／ （ＲＩＸ （１＋ｊωＣＲ２））
となり、ωが大きいとき、つまり、周波数が高いとき、
出力が小さくなる。これが、ローパスフィルタとしての
動作である。
おり動作する。この例・においては、反転増幅器として
演算増幅器を用いている。直流動作では、 ＶＩＮ＝ＲＩＸＩＩ ＶＯＵＴ＝−Ｒ２Ｘ Ｉ ２ １１＝１２ となり、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） である。交流動作では、コンデンサＣが抵抗Ｒ２ととも
に負荷となる。しかがって、負荷Ｚは、１／Ｚ＝１／Ｒ
２＋ｊωＣ ｖＯＵＴ＝ −ｖｌＮ （Ｒ２／ （ＲＩＸ （１＋ｊωＣＲ２））
となり、ωが大きいとき、つまり、周波数が高いとき、
出力が小さくなる。これが、ローパスフィルタとしての
動作である。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記の従来の構成では、遮断時の過渡動
作において、不連続に動作するという問題を有していた
。
作において、不連続に動作するという問題を有していた
。
例えば、第８図の時刻１＝０でスイッチＳＷＩが開いた
場合、ＶＯＵＴの電圧は、ｔ〈０のとき、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となる。
場合、ＶＯＵＴの電圧は、ｔ〈０のとき、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となる。
また、１＞０のとき、１１−０となり、コンデンサＣに
蓄積された電荷が抵抗Ｒ２に放電する。
蓄積された電荷が抵抗Ｒ２に放電する。
微分方程式より、
ＶＯＵＴ＝ＶＩＮ （１−（Ｒ２／Ｒ１）ｅｘｐ（−ｔ
／ＣＲ２）’） となる。つまり、１＝０での、負の近傍では、ＶＯＵＴ
＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となり、正の近傍では、 ＶＯＵＴ＝Ｖ ＩＮ （１−（Ｒ２／Ｒ１） ）となる
。したがって、ＶＯＵＴにＶＩＮの電圧差が不連続とし
て現れる。この波形を第８図に示す。このような不連続
点を生じる演算増幅器を用いると、制御−ではアクチュ
エイタに不自然な挙動を与え、音響機器などではバズ音
と呼ばれるノイズを発生する。
／ＣＲ２）’） となる。つまり、１＝０での、負の近傍では、ＶＯＵＴ
＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となり、正の近傍では、 ＶＯＵＴ＝Ｖ ＩＮ （１−（Ｒ２／Ｒ１） ）となる
。したがって、ＶＯＵＴにＶＩＮの電圧差が不連続とし
て現れる。この波形を第８図に示す。このような不連続
点を生じる演算増幅器を用いると、制御−ではアクチュ
エイタに不自然な挙動を与え、音響機器などではバズ音
と呼ばれるノイズを発生する。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、遮断時の
過渡動作においても不連続に動作しない演算増幅器を提
供することを目的とする。
過渡動作においても不連続に動作しない演算増幅器を提
供することを目的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明の演算増幅器は、入力
端を基準電源に接続するスイッチを備えた構成を有して
いる。
端を基準電源に接続するスイッチを備えた構成を有して
いる。
作用
この構成によって、遮断時の過渡動作においても連続に
動作することができる。
動作することができる。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の演算増幅器の構成例を示すものである
。第１図において、ＳＷ２はスイッチで他は第６図と同
じである。
。第１図において、ＳＷ２はスイッチで他は第６図と同
じである。
以上のように構成された本実施例の演算増幅器について
以下その動作を説明する。ただし、直流および、交流に
おける動作は同じであるので、過渡特性を考える。
以下その動作を説明する。ただし、直流および、交流に
おける動作は同じであるので、過渡特性を考える。
例えば、第２図の時刻ｔ＝０でスイッチＳＷ１が開き同
時にＳＷ２が閉じた場合、ＶＯＵＴの電圧は、 ｔ ＜０のとき、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となる。
時にＳＷ２が閉じた場合、ＶＯＵＴの電圧は、 ｔ ＜０のとき、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となる。
また、１＞ ０のとき、Ｔ１＝ＶＩＮ／Ｒ１を保ち、コ
ンデンサＣに蓄積された電荷が抵抗Ｒ２に放電する。微
分方程式より、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１）ｅｘｐ（−ｔ／Ｃ
Ｒ２） となる。つまり、１＝０での、負の近傍では、ＶＯＵＴ
＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となり、正の近傍では、 ＶＯＵＴ＝−Ｖ ＩＮ （Ｒ２／Ｒ１）となる。したが
って、ＶＯＵＴは連続となる。この波形を、第２図に示
す。
ンデンサＣに蓄積された電荷が抵抗Ｒ２に放電する。微
分方程式より、 ＶＯＵＴ＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１）ｅｘｐ（−ｔ／Ｃ
Ｒ２） となる。つまり、１＝０での、負の近傍では、ＶＯＵＴ
＝−ＶＩＮ （Ｒ２／Ｒ１） となり、正の近傍では、 ＶＯＵＴ＝−Ｖ ＩＮ （Ｒ２／Ｒ１）となる。したが
って、ＶＯＵＴは連続となる。この波形を、第２図に示
す。
さらに応用例として、２個の演算増幅器を用いた切り換
え回路を説明する。第３図にその例を示す。第３図にお
いて、ＶＩＮは入力信号電圧源、ＶＯＵＴは信号出力端
、ＯＰＩ、ＯＦ２は演算増幅器、５ＷＩＩ、５Ｗ１２，
５Ｗ２１，５Ｗ２２はスイッチ、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２
１，Ｒ２２は抵抗、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサである。
え回路を説明する。第３図にその例を示す。第３図にお
いて、ＶＩＮは入力信号電圧源、ＶＯＵＴは信号出力端
、ＯＰＩ、ＯＦ２は演算増幅器、５ＷＩＩ、５Ｗ１２，
５Ｗ２１，５Ｗ２２はスイッチ、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２
１，Ｒ２２は抵抗、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサである。
次にその動作を説明する。スイッチの制御は以下のよう
な２状態で作動する。
な２状態で作動する。
状態Ｉ ５Ｗ１１．５Ｗ２２：オン
５Ｗ１２，５Ｗ２１ ：オフ
状態２ ５ＷＩＩ、５Ｗ２２：オフ
５Ｗ１２．５Ｗ２１ ：オン
状態１でＯＰＩが動作して、Ｒ１１，Ｒ１２，Ｃ１が利
得や周波数特性を決定する。状態２でＯＦ２が動作して
、Ｒ２１，Ｒ２２，Ｃ２が利得や、周波数特性を決定す
る。つまり交流特性において、状態１では、 ｖＯＵＴ＝−ｖ ＩＮ （Ｒ１２／ （ＲＩＩＸ（１＋
ｊωＣＩＲ１２）） 状態２では、 ｖＯＵＴ＝−ｖ ＩＮ （Ｒ２２／ （Ｒ２１Ｘ（１＋
ｊωＣ２Ｒ２２）） となる。スイッチを切り換えることにより、利得や周波
数特性を変更できる。また過渡特性でも、本発明の演算
増幅器を用いているので不連続な点はない。周期Ｔの例
を第４図に示す。この切り換え回路の具体例を第５図に
示す。トランジスタまたはダイオードＱ１〜Ｑ４、およ
び電流源１０はスイッチ駆動回路を構成し、抵抗Ｒ１０
１、トランジスタＱＩＯ１，Ｑ１０２はスイッチＳＷＩ
２を構成し、トランジスタまたはダイオードＱ１０３
〜Ｑ１１３、およびコンデンサＣ１０は演算増幅器ＯＰ
Ｉとスイッチ５Ｗ１１を構成している。抵抗Ｒ１０１，
トランジスタＱ２０１．Ｑ２０２はスイッチＳＷ２２を
構成し、トランジスタまたはダイオードＱ２０３〜Ｑ２
１３、およびコンデンサＣ２０は演算増幅器ＯＰ２とス
イッチＳＷ２１を構成している。さらに、第５図の出力
部分を合理化した例を第６図に示す。
得や周波数特性を決定する。状態２でＯＦ２が動作して
、Ｒ２１，Ｒ２２，Ｃ２が利得や、周波数特性を決定す
る。つまり交流特性において、状態１では、 ｖＯＵＴ＝−ｖ ＩＮ （Ｒ１２／ （ＲＩＩＸ（１＋
ｊωＣＩＲ１２）） 状態２では、 ｖＯＵＴ＝−ｖ ＩＮ （Ｒ２２／ （Ｒ２１Ｘ（１＋
ｊωＣ２Ｒ２２）） となる。スイッチを切り換えることにより、利得や周波
数特性を変更できる。また過渡特性でも、本発明の演算
増幅器を用いているので不連続な点はない。周期Ｔの例
を第４図に示す。この切り換え回路の具体例を第５図に
示す。トランジスタまたはダイオードＱ１〜Ｑ４、およ
び電流源１０はスイッチ駆動回路を構成し、抵抗Ｒ１０
１、トランジスタＱＩＯ１，Ｑ１０２はスイッチＳＷＩ
２を構成し、トランジスタまたはダイオードＱ１０３
〜Ｑ１１３、およびコンデンサＣ１０は演算増幅器ＯＰ
Ｉとスイッチ５Ｗ１１を構成している。抵抗Ｒ１０１，
トランジスタＱ２０１．Ｑ２０２はスイッチＳＷ２２を
構成し、トランジスタまたはダイオードＱ２０３〜Ｑ２
１３、およびコンデンサＣ２０は演算増幅器ＯＰ２とス
イッチＳＷ２１を構成している。さらに、第５図の出力
部分を合理化した例を第６図に示す。
発明の効果
本発明は、演算増幅器の入力端にスイッチを設けること
により、信号の過渡特性を滑らかにすることができる優
れた演算増幅器を実現できるのである。
により、信号の過渡特性を滑らかにすることができる優
れた演算増幅器を実現できるのである。
第１図は本発明の実施例演算増幅器の回路図、第２図は
その過渡特性図、第３図は本発明の他の実施例の演算増
幅器の回路図、第４図はその過渡特性図、第５図は第３
図に示した実施例演算増幅器の具体回路図、第６図は第
５図に示す実施例を改良した具体回路図、第７図は従来
の演算増幅器の構成側回路図、第８図はその過渡特性図
である。 ＶＩＮ・・・・・・電圧源、ＶＯＵＴ・・・・・・出力
端、ｖＣＣ・・・・・・プラス電圧源印加端、ｖＥＥ・
・・・・・マイナス電圧源印加端、Ｑ１〜Ｑ２１３・・
・・・・トランジスタまたはダイオード、Ｃ，ＣＯ〜Ｃ
２０・・・・・・コンデンサ、Ｒ１−Ｒ２２・・・・・
・抵抗。
その過渡特性図、第３図は本発明の他の実施例の演算増
幅器の回路図、第４図はその過渡特性図、第５図は第３
図に示した実施例演算増幅器の具体回路図、第６図は第
５図に示す実施例を改良した具体回路図、第７図は従来
の演算増幅器の構成側回路図、第８図はその過渡特性図
である。 ＶＩＮ・・・・・・電圧源、ＶＯＵＴ・・・・・・出力
端、ｖＣＣ・・・・・・プラス電圧源印加端、ｖＥＥ・
・・・・・マイナス電圧源印加端、Ｑ１〜Ｑ２１３・・
・・・・トランジスタまたはダイオード、Ｃ，ＣＯ〜Ｃ
２０・・・・・・コンデンサ、Ｒ１−Ｒ２２・・・・・
・抵抗。
Claims (1)
- 出力を遮断するスイッと前記スイッチと同期して入力端
を基準電源に導通するスイッチとを備えたローパスフィ
ルタを構成する演算増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044885A JPH03247111A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 演算増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044885A JPH03247111A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 演算増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247111A true JPH03247111A (ja) | 1991-11-05 |
Family
ID=12703946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2044885A Pending JPH03247111A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 演算増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03247111A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343863B2 (ja) * | 1975-06-05 | 1978-11-24 |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP2044885A patent/JPH03247111A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5343863B2 (ja) * | 1975-06-05 | 1978-11-24 |
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