JPH04207515A - フィルタ回路 - Google Patents
フィルタ回路Info
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- JPH04207515A JPH04207515A JP2336382A JP33638290A JPH04207515A JP H04207515 A JPH04207515 A JP H04207515A JP 2336382 A JP2336382 A JP 2336382A JP 33638290 A JP33638290 A JP 33638290A JP H04207515 A JPH04207515 A JP H04207515A
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- capacitor
- resistor
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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
本発明はフィルタ回路に係り、特に低周波領域において
使用するモノリシックタイプのパイボ−ラ集積回路から
なるフィルタ回路に関する。
使用するモノリシックタイプのパイボ−ラ集積回路から
なるフィルタ回路に関する。
第8図は従来のフィルタ回路の一例の回路図を示す。同
図中、lOは演算増幅器である。演算増幅器10の非反
転入力端子と入力端子11の間には、互いに直列に接続
された同一抵抗値の2本の抵抗R,Rが接続されている
。演算増幅器lOの非反転入力端子と電源電圧端子V
ccの間にはコンデンサCが接続されている。抵抗R,
R夫々の接続点と演算増幅器10の出力端子との間には
、前記コンデンサCの2倍の容量のコンデンサ2Cか接
続されている。これにより、演算増幅器10から低域フ
ィルタ特性が付与された信号か取り出される。
図中、lOは演算増幅器である。演算増幅器10の非反
転入力端子と入力端子11の間には、互いに直列に接続
された同一抵抗値の2本の抵抗R,Rが接続されている
。演算増幅器lOの非反転入力端子と電源電圧端子V
ccの間にはコンデンサCが接続されている。抵抗R,
R夫々の接続点と演算増幅器10の出力端子との間には
、前記コンデンサCの2倍の容量のコンデンサ2Cか接
続されている。これにより、演算増幅器10から低域フ
ィルタ特性が付与された信号か取り出される。
第9図は従来のフィルタ回路の他の例の回路図であって
、演算増幅器を使用した周知の構成の高域フィルタ(以
下HPFと略す)の回路図を示す。
、演算増幅器を使用した周知の構成の高域フィルタ(以
下HPFと略す)の回路図を示す。
同図に示す構成は第8図において抵抗とコンデンサを入
れ替えた構成であり、その説明は省略する。
れ替えた構成であり、その説明は省略する。
上記の従来回路の夫々において遮断周波数f。
は、
■
て表わされる。
従来、上記のフィルタ回路をICて構成する方法として
、スイッチトキャバノタフィルタ技術か知られている。
、スイッチトキャバノタフィルタ技術か知られている。
これはMO3容量とアナログスイッチとを組み合わせて
アナログスイッチをスイッチングすることにより、等測
的にスイッチング速度と反比例した抵抗値を得てフィル
タ回路を構成するものである。スイッチトキャパノタフ
ィルタは、第8図及び第9図に示す全ての部品をICチ
ップ内に作り込め、遮断周波数を数(kHz)の低周波
領域に設定するのに丁度11である。
アナログスイッチをスイッチングすることにより、等測
的にスイッチング速度と反比例した抵抗値を得てフィル
タ回路を構成するものである。スイッチトキャパノタフ
ィルタは、第8図及び第9図に示す全ての部品をICチ
ップ内に作り込め、遮断周波数を数(kHz)の低周波
領域に設定するのに丁度11である。
第10図は第8図示の従来回路を集積回路化したときの
構成図、第11図は第9図示の従来回路を集積回路化し
たときの構成図を示す。以下、第10図について説明す
る。
構成図、第11図は第9図示の従来回路を集積回路化し
たときの構成図を示す。以下、第10図について説明す
る。
第10図において、10はバイポーラIC内部に設けら
れた演算増幅器、抵抗R,R、コンデンサ2C,Cはデ
ィスクリート部品である。
れた演算増幅器、抵抗R,R、コンデンサ2C,Cはデ
ィスクリート部品である。
演算増幅器10の反転入力端子と出力端子は互いに接続
されてICの外付は端子14に、非反転入力端子は外付
は端子13に夫々接続されている。
されてICの外付は端子14に、非反転入力端子は外付
は端子13に夫々接続されている。
外付は端子12.13の間には互いに直列に接続された
同一抵抗値の2本の抵抗R,Rが接続されている。外付
は端子13と電源電圧端子Vccの間にはコンデンサC
が接続されている。抵抗R,R夫々の接続点と外付は端
子14の間には、前記コンデンサCの2倍の容量のコン
デンサ2Cか接続されている。
同一抵抗値の2本の抵抗R,Rが接続されている。外付
は端子13と電源電圧端子Vccの間にはコンデンサC
が接続されている。抵抗R,R夫々の接続点と外付は端
子14の間には、前記コンデンサCの2倍の容量のコン
デンサ2Cか接続されている。
次に第11図について説明する。第11図において、演
算増幅器lOはバイポーラ1. C内部に設けられ、外
付は端子13.14を介してディスクリート部品に接続
されている。この構成は、第10図のLPFの構成にお
いて抵抗とコンデンサを入れ替えた構成であり、詳しい
説明は省略する。
算増幅器lOはバイポーラ1. C内部に設けられ、外
付は端子13.14を介してディスクリート部品に接続
されている。この構成は、第10図のLPFの構成にお
いて抵抗とコンデンサを入れ替えた構成であり、詳しい
説明は省略する。
以上説明したとおり、バイポーラICにより数〔k±〕
の遮断周波数のフィルタを構成する場合には、演算増幅
器のみをIC化してチップ上に設けて、抵抗とコンデン
サはディスクリート部品をICに外付けしてフィルタを
構成していた。
の遮断周波数のフィルタを構成する場合には、演算増幅
器のみをIC化してチップ上に設けて、抵抗とコンデン
サはディスクリート部品をICに外付けしてフィルタを
構成していた。
すなわち、一般にバイポーラICで形成出来るコンデン
サの最大容量値は数10(pF)程度であり、これによ
り数[kHz)の遮断周波数のフィルタを構成するため
には、(1)式より、必要な抵抗値は約10(MΩ〕と
なる。
サの最大容量値は数10(pF)程度であり、これによ
り数[kHz)の遮断周波数のフィルタを構成するため
には、(1)式より、必要な抵抗値は約10(MΩ〕と
なる。
ところが、バイポーラICで数10[:MΩ〕の抵抗値
を構成すると、抵抗値の絶対精度及び温度係数は実用レ
ベルの3倍位悪化してしまう。抵抗のこれらの特性を考
慮すると、実用的には300〜400 (kΩ〕程度
かバイポーラICで使用出来る抵抗の最大値となる。
を構成すると、抵抗値の絶対精度及び温度係数は実用レ
ベルの3倍位悪化してしまう。抵抗のこれらの特性を考
慮すると、実用的には300〜400 (kΩ〕程度
かバイポーラICで使用出来る抵抗の最大値となる。
このため、バイポーラICチップ内に作り込めるフィル
タ回路の遮断周波数は、最低でも数100(kHz)程
度となり、低周波領域のフィルタは実現出来なかった。
タ回路の遮断周波数は、最低でも数100(kHz)程
度となり、低周波領域のフィルタは実現出来なかった。
したかって、第10図及び第11図に示すように、IC
化された演算増幅器10に抵抗とコンデンサを外付けし
て、数〔k&〕の遮断周波数のフィルタ回路を構成して
いた。
化された演算増幅器10に抵抗とコンデンサを外付けし
て、数〔k&〕の遮断周波数のフィルタ回路を構成して
いた。
発明か解決しようとする課題
しかし、スイッチトキャパシタフィルタはスイッチング
を行なっており、減衰特性に段差を生じる。また、スイ
ッチトキャパソタフィルタはスイッチングを行なってい
るので折り返しノイズを発生する。
を行なっており、減衰特性に段差を生じる。また、スイ
ッチトキャパソタフィルタはスイッチングを行なってい
るので折り返しノイズを発生する。
したかって、これを除去するためのアナログフィルタか
後段に必要となり、回路の構成部品点数か増加し、コス
ト及び小型化の両面で不利であるという問題かあった。
後段に必要となり、回路の構成部品点数か増加し、コス
ト及び小型化の両面で不利であるという問題かあった。
さらに、バイポーラのリニアICと1チツプ化するため
には、高価なりiCMO3技術を使用しなければならな
かった。
には、高価なりiCMO3技術を使用しなければならな
かった。
バイポーラICの場合には、前述のとおりコンデンサの
内蔵は不可能である。また、バイポーラICの抵抗値の
絶対精度は、数百〔kΩ〕以下の範囲でも±30%以内
でばらつくことか知られている。このために、遮断周波
数を精確に実現するためには、抵抗もコンデンサ同様外
付けて構成する必要か有り、コンデンサも大型のフィル
ムコンデンサを使う必要かあった。したかって、回路の
構成部品点数が増加し、コスト及び小型化の点て不利で
あるという問題があった。
内蔵は不可能である。また、バイポーラICの抵抗値の
絶対精度は、数百〔kΩ〕以下の範囲でも±30%以内
でばらつくことか知られている。このために、遮断周波
数を精確に実現するためには、抵抗もコンデンサ同様外
付けて構成する必要か有り、コンデンサも大型のフィル
ムコンデンサを使う必要かあった。したかって、回路の
構成部品点数が増加し、コスト及び小型化の点て不利で
あるという問題があった。
さらに、遮断周波数数100 (kΩ〕以上のフィル
タを構成する時、ICIチップ内に抵抗、コンデンサを
形成する場合には、夫々の抵抗、コンデンサは絶対値は
ばらつくか、このばらつきは主に製造プロセスに起因す
るものであるため、互いに相対関係を持ったままばらつ
く。したかって、多段のフィルタ回路をICチップ内に
構成した場合には、遮断周波数の絶対的なばらつきは生
じても、各段の特性が同じ様にばらつくために、フィル
タの減衰特性の肩の付近の特性かばらつくことはなかっ
た。
タを構成する時、ICIチップ内に抵抗、コンデンサを
形成する場合には、夫々の抵抗、コンデンサは絶対値は
ばらつくか、このばらつきは主に製造プロセスに起因す
るものであるため、互いに相対関係を持ったままばらつ
く。したかって、多段のフィルタ回路をICチップ内に
構成した場合には、遮断周波数の絶対的なばらつきは生
じても、各段の特性が同じ様にばらつくために、フィル
タの減衰特性の肩の付近の特性かばらつくことはなかっ
た。
これに対して、バイポーラICに抵抗、コンデンサの全
てのディスクリート部品を外付けして遮断周波数を低周
波領域に設定した多段フィルタを構成する場合には、個
々の部品のばらつきを考慮して各段の特性を合わせ込む
ことは困難であった。
てのディスクリート部品を外付けして遮断周波数を低周
波領域に設定した多段フィルタを構成する場合には、個
々の部品のばらつきを考慮して各段の特性を合わせ込む
ことは困難であった。
したかって、フィルタの減衰特性の肩の付近の特性かば
らつき易いという欠点かあった。特に遮断周波数を変更
する場合に、各段の部品定数を選んで、各段の特性を合
わせ込むことが困難であるという問題があった。
らつき易いという欠点かあった。特に遮断周波数を変更
する場合に、各段の部品定数を選んで、各段の特性を合
わせ込むことが困難であるという問題があった。
本発明は上記の欠点に鑑みてなされたものであって、温
度係数と絶対精度が優れていて、少ない部品点数で構成
出来て低コスト化及び小型化に有利で、特性がばらつく
ことなく遮断周波数の変更が容易なバイポーラICによ
るフィルタ回路を提供することを目的とする。
度係数と絶対精度が優れていて、少ない部品点数で構成
出来て低コスト化及び小型化に有利で、特性がばらつく
ことなく遮断周波数の変更が容易なバイポーラICによ
るフィルタ回路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
上記の問題を解決するために本発明では、第1及び第2
のバッファアンプと、 該第1及び第2のバッファアンプの両出力端子間に接続
された第1の抵抗と、 該第1の抵抗に流れる電流を対数圧縮後に伸長して所定
比率て除算した値の電流を該第2のバッファアンプの入
力端子に帰還入力する帰還回路と、該第2のバッファア
ンプの入力端子に接続されたmil+のコンデンサとを
有し、 前記第1のバッファアンプの入力端子に入力信号を供給
して該第2のバッファアンプと該第1のコンデンサの接
続点よ゛り周波数選択された信号を取り出すよう構成し
た。
のバッファアンプと、 該第1及び第2のバッファアンプの両出力端子間に接続
された第1の抵抗と、 該第1の抵抗に流れる電流を対数圧縮後に伸長して所定
比率て除算した値の電流を該第2のバッファアンプの入
力端子に帰還入力する帰還回路と、該第2のバッファア
ンプの入力端子に接続されたmil+のコンデンサとを
有し、 前記第1のバッファアンプの入力端子に入力信号を供給
して該第2のバッファアンプと該第1のコンデンサの接
続点よ゛り周波数選択された信号を取り出すよう構成し
た。
また、前記第1のコンデンサに代えて前記第2のバッフ
ァアンプの入力端子に第2のコンデンサを接続し、該第
2のコンデンサを介して入力信号を供給し、該第2のバ
ッファアンプと該第2のコンデンサの接続点より周波数
選択された信号を取り出すよう構成した。
ァアンプの入力端子に第2のコンデンサを接続し、該第
2のコンデンサを介して入力信号を供給し、該第2のバ
ッファアンプと該第2のコンデンサの接続点より周波数
選択された信号を取り出すよう構成した。
作用
前記第1又は第2のバッファアンプの入力端子に入力信
号が供給されると、該第1及び第2のバッファアンプの
出力端子間に接続された前記第1の抵抗に電流が流れる
。
号が供給されると、該第1及び第2のバッファアンプの
出力端子間に接続された前記第1の抵抗に電流が流れる
。
該第1の抵抗に流れる電流は、対数圧縮伸長され、所定
比率で除算された電流となって、前記第2のバッファア
ンプの入力端子に帰還入力される。
比率で除算された電流となって、前記第2のバッファア
ンプの入力端子に帰還入力される。
前記第1の抵抗値を前記所定比率で逓倍した抵抗値か、
前記第1及び第2の入力端子間に得られる。
前記第1及び第2の入力端子間に得られる。
前記第2のバッファアンプの入力端子に前記第1のコン
デンサを接続し、前記第1のバッファアンプの入力端子
に入力信号を供給すれば、前記第2のバッファアンプと
前記第1のコンデンサの接続点に周波数選択された信号
か得られる。
デンサを接続し、前記第1のバッファアンプの入力端子
に入力信号を供給すれば、前記第2のバッファアンプと
前記第1のコンデンサの接続点に周波数選択された信号
か得られる。
実施例
第1図は本発明の一実施例の回路図を示す。同図の回路
構成は、第8図に示したLPF回路において、夫々の抵
抗R,Rを同一回路構成のインピーダンス逓倍回路8.
及び82て置き替えた構成である。
構成は、第8図に示したLPF回路において、夫々の抵
抗R,Rを同一回路構成のインピーダンス逓倍回路8.
及び82て置き替えた構成である。
インピーダンス逓倍回路8..8.は端子I及び端子2
を有している。インピーダンス逓倍回路8、の端子2は
、インピーダンス逓倍回路8□の端子lに接続されてい
る。インピーダンス逓倍回路8Iの端子2とインピーダ
ンス逓倍回路82の端子I夫々の接続点と演算増幅器1
0の出力端子の間には、コンデンサ2Cが接続されてい
る。
を有している。インピーダンス逓倍回路8、の端子2は
、インピーダンス逓倍回路8□の端子lに接続されてい
る。インピーダンス逓倍回路8Iの端子2とインピーダ
ンス逓倍回路82の端子I夫々の接続点と演算増幅器1
0の出力端子の間には、コンデンサ2Cが接続されてい
る。
インピーダンス逓倍回路82の端子2は演算増幅器10
の非反転入力端子に接続されている。インピーダンス逓
倍回路82の端子2とグランドの間ニは、前記コンデン
サ2Cの半分の容量のコ〉デンサCか接続されている。
の非反転入力端子に接続されている。インピーダンス逓
倍回路82の端子2とグランドの間ニは、前記コンデン
サ2Cの半分の容量のコ〉デンサCか接続されている。
演算増幅器10の反転入力端子と出力端子夫々は、互い
に接続されている。
に接続されている。
インピーダンス逓倍回路8□、8□はまた、定電圧端子
6およびカレントミラ一端子7を存している。インピー
ダンス逓倍回路8I、82夫々の定電圧端子6は互いに
接続されて、NPN形電流源トランジスタQ8のベース
に接続されている。
6およびカレントミラ一端子7を存している。インピー
ダンス逓倍回路8I、82夫々の定電圧端子6は互いに
接続されて、NPN形電流源トランジスタQ8のベース
に接続されている。
電流源トランジスタQ8のエミッタはICの外付は端子
4を介して外付は抵抗R8の一端に接続されている。外
付は抵抗R8の他端はICのグランド端子5に接続され
ている。PNP形トランジスタQ5のベースはコレクタ
に接続される一方、インピーダンス逓倍回路86,8□
夫々のカレントミラ一端子7を介して、インピーダンス
逓倍回路8、.82内部に夫々設けられた後述のPNP
形トランジスタQ5と対を成してカレントミラー回路を
構成するPNP形トランジスタのベースに接続されてい
る。トランジスタQ5のエミッタは電源電圧端子V c
cに、コレクタは電流源トランジスタQ、のコレクタに
接続されている。
4を介して外付は抵抗R8の一端に接続されている。外
付は抵抗R8の他端はICのグランド端子5に接続され
ている。PNP形トランジスタQ5のベースはコレクタ
に接続される一方、インピーダンス逓倍回路86,8□
夫々のカレントミラ一端子7を介して、インピーダンス
逓倍回路8、.82内部に夫々設けられた後述のPNP
形トランジスタQ5と対を成してカレントミラー回路を
構成するPNP形トランジスタのベースに接続されてい
る。トランジスタQ5のエミッタは電源電圧端子V c
cに、コレクタは電流源トランジスタQ、のコレクタに
接続されている。
インピーダンス逓倍回路8..82並びに演算増幅器1
0には、電源電圧VCCおよびグランドが夫々接続され
ている。
0には、電源電圧VCCおよびグランドが夫々接続され
ている。
上記構成によれば、定電圧端子6を介して電流源トラン
ジスタQ、のベースに印加される電圧と、外付は抵抗R
8とで設定される電流か、インピーダンス逓倍回路8+
、8を内部に設けられトランジスタQ、とカレントミラ
ー回路を構成しているトランジスタ夫々に流れる。
ジスタQ、のベースに印加される電圧と、外付は抵抗R
8とで設定される電流か、インピーダンス逓倍回路8+
、8を内部に設けられトランジスタQ、とカレントミラ
ー回路を構成しているトランジスタ夫々に流れる。
次に、第2図は本発明の要部の一実施例の具体的回路図
で、前記インピーダンス逓倍回路81及び8.の具体的
回路図を示す。同図中、第1図と同一構成部分について
は同一符号を付し、その説明を省略する。なお、第2図
では第1図中に付した添字は省略しである。
で、前記インピーダンス逓倍回路81及び8.の具体的
回路図を示す。同図中、第1図と同一構成部分について
は同一符号を付し、その説明を省略する。なお、第2図
では第1図中に付した添字は省略しである。
第2図において、破線枠内に示すインピーダンス逓倍回
路8の端子1には、信号電圧Vaなる信号源3が接続さ
れて前記第1のバッファアンプに相当するPNP形トラ
ンジスタQ I+のベースに接続されている。抵抗RL
は端子2から見た負荷のインピーダンスである。カレン
トミラ一端子7には、トランジスタQ5と対を成してカ
レントミラー回路を構成するPNP形トランジスタQ4
のベースが、定電圧端子6には、電圧源E3およびNP
N形トランジスタQ、のベースか夫々接続されている。
路8の端子1には、信号電圧Vaなる信号源3が接続さ
れて前記第1のバッファアンプに相当するPNP形トラ
ンジスタQ I+のベースに接続されている。抵抗RL
は端子2から見た負荷のインピーダンスである。カレン
トミラ一端子7には、トランジスタQ5と対を成してカ
レントミラー回路を構成するPNP形トランジスタQ4
のベースが、定電圧端子6には、電圧源E3およびNP
N形トランジスタQ、のベースか夫々接続されている。
PNP形トランジスタQ、、Q2並びにQl。
Q3およびNPN形トランジスタQ、、Ql、及びPN
P形トランジスタQ1□+0+sは夫々カレントミラー
回路を構成している。電流源トランジスタQ、のコレク
タはカレントミラー回路のトランジスタQ、のコレクタ
に、エミッタは抵抗RAに夫々接続されている。抵抗R
Aの一端は、グランドに接地されている。
P形トランジスタQ1□+0+sは夫々カレントミラー
回路を構成している。電流源トランジスタQ、のコレク
タはカレントミラー回路のトランジスタQ、のコレクタ
に、エミッタは抵抗RAに夫々接続されている。抵抗R
Aの一端は、グランドに接地されている。
前記第1.第2のバッファアンプに相当するPNP形ト
ランジスタQIIIQ+2夫々はNPN形トランノスタ
Q IlI Q+4夫々とダーリントン接続されてお
り、これらのトランジスタQ l l ” Q l 1
によって差動回路か構成されている。トランジスタQI
IIQ+2夫々のエミッタは電流源トランジスタQ2.
Q3のコレクタに接続され、Q、、、Q、□のエミッタ
間には前記第1の抵抗REか接続され、トランジスタQ
I+のベースに信号源3より電圧Vaの信号が供給さ
れている。
ランジスタQIIIQ+2夫々はNPN形トランノスタ
Q IlI Q+4夫々とダーリントン接続されてお
り、これらのトランジスタQ l l ” Q l 1
によって差動回路か構成されている。トランジスタQI
IIQ+2夫々のエミッタは電流源トランジスタQ2.
Q3のコレクタに接続され、Q、、、Q、□のエミッタ
間には前記第1の抵抗REか接続され、トランジスタQ
I+のベースに信号源3より電圧Vaの信号が供給さ
れている。
トランジスタQll+Qz夫々は電流/電圧変換を行な
って信号の対数圧縮を行なうものであり、そのエミッタ
に共通に接続されたダイオードD0は次段の差動回路と
動作点を合わすためのシフト用のものである。
って信号の対数圧縮を行なうものであり、そのエミッタ
に共通に接続されたダイオードD0は次段の差動回路と
動作点を合わすためのシフト用のものである。
トランジスタQ+s+Q+gはトランジスタQ l 7
+Q mlのカレントミラー回路に接続された差動回
路を構成しており、これらのベース間に印加される電圧
信号を電圧/電流変換を行なって信号の対数伸長を行な
う。トランジスタQ +gのコレクタより出力される電
流信号は負荷抵抗Rして電圧信号に変換されて端子2よ
り8力される。
+Q mlのカレントミラー回路に接続された差動回
路を構成しており、これらのベース間に印加される電圧
信号を電圧/電流変換を行なって信号の対数伸長を行な
う。トランジスタQ +gのコレクタより出力される電
流信号は負荷抵抗Rして電圧信号に変換されて端子2よ
り8力される。
次に本実施例の動作について第3図の等価回路図と共に
説明する。抵抗RA、R,夫々を流れる電流は夫々(E
S ’/”IIE) / RA 、(Es VIE
)/Reて表わされる。したかつて、各カレントミラー
回路の働きにより電流源トランジスタQ2およびQ3の
コレクタに流れる電流■A/2と、電流源トランジスタ
Q6のコレクタに流れる電流I、の比は、抵抗RAと抵
抗R,の比て設定出来る。
説明する。抵抗RA、R,夫々を流れる電流は夫々(E
S ’/”IIE) / RA 、(Es VIE
)/Reて表わされる。したかつて、各カレントミラー
回路の働きにより電流源トランジスタQ2およびQ3の
コレクタに流れる電流■A/2と、電流源トランジスタ
Q6のコレクタに流れる電流I、の比は、抵抗RAと抵
抗R,の比て設定出来る。
第2図の回路の等価回路を示す第3図中、差動回路を構
成するトランジスタQ2.. Q2□及び対数圧縮を
行なうダイオードD、、D2は第2図のトランジスタQ
II〜Q 11に対応している。第3図において、出
力電圧V。は Vo = (Ii−1,)R。
成するトランジスタQ2.. Q2□及び対数圧縮を
行なうダイオードD、、D2は第2図のトランジスタQ
II〜Q 11に対応している。第3図において、出
力電圧V。は Vo = (Ii−1,)R。
と表わされる。一方、トランジスタQ2..Q、□夫々
の直列抵抗r、か抵抗REより充分小さいとすると、電
流1.、T2は次式で表わされる。
の直列抵抗r、か抵抗REより充分小さいとすると、電
流1.、T2は次式で表わされる。
r、= IA/2+ (Va/2)RE= L /2+
i a ・−(2)I 2 = TA
/ 2 s a =13)但
し、信号電流i a= (Va/2)REまた、トラン
ジスタQ 21 + Q 22夫々のコレクタ間電圧
V、はダイオードD、、D、の順方向電圧降下VBEI
rVBIZより次式で表わされる。
i a ・−(2)I 2 = TA
/ 2 s a =13)但
し、信号電流i a= (Va/2)REまた、トラン
ジスタQ 21 + Q 22夫々のコレクタ間電圧
V、はダイオードD、、D、の順方向電圧降下VBEI
rVBIZより次式で表わされる。
V s ” V 8EI V RE2 ”1
41ここで、ダイオードD 1. D 2を構成するト
ランジスタQ+2+Q14夫々のコレクタ・ベース間接
合逆方向飽和電流を■8とし、ボルツマン定数k、電子
の電荷量q、絶対温度Tとすると次式か得られる。
41ここで、ダイオードD 1. D 2を構成するト
ランジスタQ+2+Q14夫々のコレクタ・ベース間接
合逆方向飽和電流を■8とし、ボルツマン定数k、電子
の電荷量q、絶対温度Tとすると次式か得られる。
(4)式より
(7)式より
一方、トランジスタQ I Sr Q l g夫々の
コレクタ電流!、、1.は■8−0のときr、=T、で
ある。
コレクタ電流!、、1.は■8−0のときr、=T、で
ある。
また、トランジスタQ l 1 + Q l 8はカ
レントミラー回路であるためトランジスタQ I 7+
Q l 1夫々のコレクタ電流1*、Ibは同一で
ある。
レントミラー回路であるためトランジスタQ I 7+
Q l 1夫々のコレクタ電流1*、Ibは同一で
ある。
ここで、信号か入来してV、≠0となると■。
≠1.となる。このとき(2)、 (31と同様にして
1B 1 、 = −+ i b
・(9)■8 r 4= −−i b
−GO)V −= V −t−V−at4”’0n
(II)−(13式より 14)式より 1、 Iい (8)式を代入して IA 同様lこして ■8 従って、 IA IB ここて■。= (13−1,)RLであるので(2)。
1B 1 、 = −+ i b
・(9)■8 r 4= −−i b
−GO)V −= V −t−V−at4”’0n
(II)−(13式より 14)式より 1、 Iい (8)式を代入して IA 同様lこして ■8 従って、 IA IB ここて■。= (13−1,)RLであるので(2)。
(3)、08式より
IA
したかって、
IA、!、はRA、R,に反比例するからこの09)式
より、信号電流iaに電流比1/Kを掛けたものか出力
電流I0となることかわかる。
より、信号電流iaに電流比1/Kを掛けたものか出力
電流I0となることかわかる。
また(イ)式よりRA、R,、REの比を変えることに
よって出力電流I0を自由に設定可能である。
よって出力電流I0を自由に設定可能である。
すなわち、抵抗RA、 Rhの値を選ぶことにより、
端子1,2間の抵抗値を抵抗REのに倍とすることか出
来る。
端子1,2間の抵抗値を抵抗REのに倍とすることか出
来る。
抵抗RA、REをIC内部に構成し、第1図に示す如く
抵抗R5を外付けのディスクリート部品とすれば、QG
式から明らかなように、主に製造工程に起因する抵抗R
A、REの絶対精度、温度係数等のばらつきは一様にば
らつくために打消される。
抵抗R5を外付けのディスクリート部品とすれば、QG
式から明らかなように、主に製造工程に起因する抵抗R
A、REの絶対精度、温度係数等のばらつきは一様にば
らつくために打消される。
また、夫々カレントミラー回路を構成するトランジスタ
Q、、Q、とトランジスタQ、、Q、の各エミツタ面積
比を増減変更することにより、外付は抵抗RBを流れる
電流とトランジスタQ、のコレクタ電流I、の比を変え
ることかできる。このため、出力電流I。を決定し、抵
抗RA、Reの値を選定する際の自由度を増すことかで
きる。
Q、、Q、とトランジスタQ、、Q、の各エミツタ面積
比を増減変更することにより、外付は抵抗RBを流れる
電流とトランジスタQ、のコレクタ電流I、の比を変え
ることかできる。このため、出力電流I。を決定し、抵
抗RA、Reの値を選定する際の自由度を増すことかで
きる。
したかって、抵抗R6に絶対精度、温度係数の優れたデ
ィスクリート部品を用い、K−30程度に設定する様に
夫々の抵抗RA、R,,REの値を選ぶことにより、絶
対精度、温度係数ともに優れた約10(MΩ〕の大抵抗
値をバイポーラICにて実現することか出来る。
ィスクリート部品を用い、K−30程度に設定する様に
夫々の抵抗RA、R,,REの値を選ぶことにより、絶
対精度、温度係数ともに優れた約10(MΩ〕の大抵抗
値をバイポーラICにて実現することか出来る。
定電流トランジスタQ、、Q、のエミッタサイズにより
抵抗RA、 Rsの値は異なるか、RE=400 (
KΩ〕に対してRA=100 [kΩ:l、RB−2
50(kΩ〕に設定して端子1,2間の抵抗値約10〔
MΩ〕か得られている。
抵抗RA、 Rsの値は異なるか、RE=400 (
KΩ〕に対してRA=100 [kΩ:l、RB−2
50(kΩ〕に設定して端子1,2間の抵抗値約10〔
MΩ〕か得られている。
上述した構成のインピーダンス逓倍回路81゜82の端
子2にコンデンサ2C,Cを接続して構成した第1図の
フィルタ回路はLPF特性を示し、遮断周波数f、は、 (たたし、F=RE/RAである。) で表わされる。
子2にコンデンサ2C,Cを接続して構成した第1図の
フィルタ回路はLPF特性を示し、遮断周波数f、は、 (たたし、F=RE/RAである。) で表わされる。
したかって前述したとおり、抵抗RA、REのばらつき
は打消され、遮断周波数feのばらつきはICに形成さ
れるコンデンサCと外付は抵抗R6のばらつきに依存す
る。
は打消され、遮断周波数feのばらつきはICに形成さ
れるコンデンサCと外付は抵抗R6のばらつきに依存す
る。
同−ICチップ上に形成されるコンデンサの特性は、夫
々の相対関係は保たれる。したがって、外付は抵抗Rs
に絶対精度、温度係数の優れた抵抗を用いて多段LPF
を構成すれば、各段の特性か揃った、絶対精度、温度特
性の優れたLPFをバイポーラIC技術でモノリシック
IC化することか出来る。
々の相対関係は保たれる。したがって、外付は抵抗Rs
に絶対精度、温度係数の優れた抵抗を用いて多段LPF
を構成すれば、各段の特性か揃った、絶対精度、温度特
性の優れたLPFをバイポーラIC技術でモノリシック
IC化することか出来る。
また上記構成の多段LPFによれば、ディスクリート抵
抗R11の値のみを変更することにより各段の遮断周波
数の変更を同時に、しかも−様に行なうことか出来る。
抗R11の値のみを変更することにより各段の遮断周波
数の変更を同時に、しかも−様に行なうことか出来る。
このため、フィルタの減衰特性の遮断周波数付近の特性
かばらつくこともなく、遮断周波数の変更を連続的に行
なうことか出来る。
かばらつくこともなく、遮断周波数の変更を連続的に行
なうことか出来る。
第5図、第6図、第7図は本発明のフィルタ回路の温度
特性を示す図である。
特性を示す図である。
第5図は本発明のインピーダンス逓倍回路8を用いて0
次から6次までの遮断周波数3(kHz)のLPFを構
成し、気温+80°Cの条件で計算機によりンミュレー
ノヨンした減衰特性を示す。第6図、第7図夫々は、同
様に気温+25°C及び−30°Cの条件で計算機によ
りシミュレーションした減衰特性を示す。夫々の抵抗の
温度係数は2.800ppmである。
次から6次までの遮断周波数3(kHz)のLPFを構
成し、気温+80°Cの条件で計算機によりンミュレー
ノヨンした減衰特性を示す。第6図、第7図夫々は、同
様に気温+25°C及び−30°Cの条件で計算機によ
りシミュレーションした減衰特性を示す。夫々の抵抗の
温度係数は2.800ppmである。
夫々の図から明らかな様に、次数の高い6次の36dB
/○CTのカーブでも遮断周波数付近の減衰特性がばら
つくことかない。また、+80°Cの時と一25°Cの
時とでも、減衰特性かばらつくことかなく、本発明の効
果か確認されている。
/○CTのカーブでも遮断周波数付近の減衰特性がばら
つくことかない。また、+80°Cの時と一25°Cの
時とでも、減衰特性かばらつくことかなく、本発明の効
果か確認されている。
第4図は本発明の他の実施例の回路図を示す。
同図の回路構成は、第9図に示したHPF回路において
、抵抗R及びR/2をインピーダンス逓倍回路で夫々置
き替えて、第1図に示した実施例と様に抵抗R,を外付
けて構成したHPF回路である。第4図中、第1図及び
第9図と同一構成部分については同一符号を付し、その
説明を省略する。
、抵抗R及びR/2をインピーダンス逓倍回路で夫々置
き替えて、第1図に示した実施例と様に抵抗R,を外付
けて構成したHPF回路である。第4図中、第1図及び
第9図と同一構成部分については同一符号を付し、その
説明を省略する。
入力端子11と演算増幅器10の非反転入力端子の間に
はコンデンサC1Cか直列接続されている。コンデンサ
C2C夫々の接続点にはインピーダンス逓倍回路84の
端子2が接続され、インピーダンス逓倍回路84の端子
1には演算増幅器10の出力端子か接続されている。演
算増幅器10の非反転入力端子にはインピーダンス逓倍
回路8.の端子2か接続され、インピーダンス逓倍回路
82の端子1はグランドに接地されている。
はコンデンサC1Cか直列接続されている。コンデンサ
C2C夫々の接続点にはインピーダンス逓倍回路84の
端子2が接続され、インピーダンス逓倍回路84の端子
1には演算増幅器10の出力端子か接続されている。演
算増幅器10の非反転入力端子にはインピーダンス逓倍
回路8.の端子2か接続され、インピーダンス逓倍回路
82の端子1はグランドに接地されている。
インピーダンス逓倍回路84は、インピーダンス逓倍回
路8.の抵抗Rの半分の抵抗値R/2となるよう、第2
図に示した抵抗RAを、インピーダンス逓倍回路8.の
抵抗RAの2倍の抵抗値2RAとしている。これにより
、第10図と同様の構成のHPF回路を、抵抗R8のみ
を外付けとして、パイボータモノリノックIC化してい
る。
路8.の抵抗Rの半分の抵抗値R/2となるよう、第2
図に示した抵抗RAを、インピーダンス逓倍回路8.の
抵抗RAの2倍の抵抗値2RAとしている。これにより
、第10図と同様の構成のHPF回路を、抵抗R8のみ
を外付けとして、パイボータモノリノックIC化してい
る。
本実施例においても、遮断周波数fcは(21)式で表
わされ、前記LPF回路の実施例と同様の効果か得られ
る。
わされ、前記LPF回路の実施例と同様の効果か得られ
る。
発明の効果
上述の如く本発明によれば、バイポーラICにて大抵抗
値を得られ、これにコンデンサを接続してフィルタ回路
をモノリシックIC化出来る。
値を得られ、これにコンデンサを接続してフィルタ回路
をモノリシックIC化出来る。
これにより多段フィルタ回路を構成して、電流比率を設
定する抵抗−本のみを外付けとすることにより、小型化
に有利で、絶対精度と温度係数か優れていて、次数を高
くしても各段の特性かばらつくことなく、遮断周波数の
変更が容易な多段フィルタ回路をモノリシックICで構
成出来る特長かある。
定する抵抗−本のみを外付けとすることにより、小型化
に有利で、絶対精度と温度係数か優れていて、次数を高
くしても各段の特性かばらつくことなく、遮断周波数の
変更が容易な多段フィルタ回路をモノリシックICで構
成出来る特長かある。
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は本発明の
要部の一実施例の具体的回路図、第3図は第2図の等価
回路図、第4図は本発明の他の実施例の構成図、第5図
、第6図及び第7図は本発明に係るLPFの特性の計算
機によるシミュレーション結果を示す図、第8図は従来
回路の一例の回路図、第9図は従来回路の他の例の回路
図、第10図及び第11図は従来回路の他の例の構成図
である。 1、 2・・・端子、4・・・外付は端子、5・・・外
付はグランド端子、8.8+、82,83.84・・・
インピーダンス逓倍回路、RE、RA、R,・・・抵抗
。 特許出願人 ミンミ電機株式会社
要部の一実施例の具体的回路図、第3図は第2図の等価
回路図、第4図は本発明の他の実施例の構成図、第5図
、第6図及び第7図は本発明に係るLPFの特性の計算
機によるシミュレーション結果を示す図、第8図は従来
回路の一例の回路図、第9図は従来回路の他の例の回路
図、第10図及び第11図は従来回路の他の例の構成図
である。 1、 2・・・端子、4・・・外付は端子、5・・・外
付はグランド端子、8.8+、82,83.84・・・
インピーダンス逓倍回路、RE、RA、R,・・・抵抗
。 特許出願人 ミンミ電機株式会社
Claims (4)
- (1)第1及び第2のバッファアンプと、 該第1及び第2のバッファアンプの両出力端子間に接続
された第1の抵抗と、 該第1の抵抗に流れる電流を対数圧縮後に伸長して所定
比率で除算した値の電流を該第2のバッファアンプの入
力端子に帰還入力する帰還回路と、該第2のバッファア
ンプの入力端子に接続された第1のコンデンサとを有し
、 前記第1のバッファアンプの入力端子に入力信号を供給
して該第2のバッファアンプと該第1のコンデンサの接
続点より周波数選択された信号を取り出すよう構成した
ことを特徴とするフィルタ回路。 - (2)請求項1記載の前記第1のコンデンサに代えて前
記第2のバッファアンプの入力端子に第2のコンデンサ
を接続し、該第2のコンデンサを介して入力信号を供給
し、該第2のバッファアンプと該第2のコンデンサの接
続点より周波数選択された信号を取り出すよう構成した
ことを特徴とするフィルタ回路。 - (3)前記第1及び第2のバッファアンプと、前記第1
の抵抗と、前記帰還回路と、前記第1のコンデンサを夫
々集積回路内部に組込み、該帰還回路の前記所定比率を
決定する第2の抵抗を該集積回路の外付けとしたことを
特徴とする請求項1記載のフィルタ回路。 - (4)前記第1及び第2のバッファアンプと前記第1の
抵抗と前記帰還回路と前記第2のコンデンサを夫々集積
回路内部に組込み、該帰還回路の前記所定比率を決定す
る第2の抵抗を該集積回路の外付けとしたことを特徴と
する請求項2記載のフィルタ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336382A JPH04207515A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | フィルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336382A JPH04207515A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | フィルタ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04207515A true JPH04207515A (ja) | 1992-07-29 |
Family
ID=18298562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2336382A Pending JPH04207515A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | フィルタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04207515A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104689A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Rohm Co Ltd | 受信機 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2336382A patent/JPH04207515A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104689A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Rohm Co Ltd | 受信機 |
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