JPH0514441B2 - - Google Patents
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- JPH0514441B2 JPH0514441B2 JP3895783A JP3895783A JPH0514441B2 JP H0514441 B2 JPH0514441 B2 JP H0514441B2 JP 3895783 A JP3895783 A JP 3895783A JP 3895783 A JP3895783 A JP 3895783A JP H0514441 B2 JPH0514441 B2 JP H0514441B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
- H03H7/17—Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
- H03H7/1741—Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
- H03H7/175—Series LC in series path
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/01—Frequency selective two-port networks
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- H03H7/1758—Series LC in shunt or branch path
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、PCM無線通信装置等に用いられる
低域波器の改良に関するものである。
低域波器の改良に関するものである。
従来、この種の低域波器としては、帯域制限
用ベースバンドフイルタとしてのコサインロール
オフフイルタがある。このロールオフフイルター
は、時間応答波形が零軸と等間隔(ナイキスト間
隔)で交差するいわゆるナイキストの第1基準を
理論数式上で満足するコサインロールオフ特性と
して、遅延時間特性が平坦であるという条件のも
とに、理論振幅特性が簡単な数式で与えられる。
実現にあたつては、コンピユーターで理論振幅特
性に近い伝達関数を求め、発生する遅延時間を遅
延時間等化器(位相補償器とも称する)で平坦に
することで得られる。この場合の伝達関数To(s)
は次のように与えられる。但し、ロールオフ率約
50%、ナイキスト周波数0.1Hz(パルス幅0.5sec)
の場合について考える。
用ベースバンドフイルタとしてのコサインロール
オフフイルタがある。このロールオフフイルター
は、時間応答波形が零軸と等間隔(ナイキスト間
隔)で交差するいわゆるナイキストの第1基準を
理論数式上で満足するコサインロールオフ特性と
して、遅延時間特性が平坦であるという条件のも
とに、理論振幅特性が簡単な数式で与えられる。
実現にあたつては、コンピユーターで理論振幅特
性に近い伝達関数を求め、発生する遅延時間を遅
延時間等化器(位相補償器とも称する)で平坦に
することで得られる。この場合の伝達関数To(s)
は次のように与えられる。但し、ロールオフ率約
50%、ナイキスト周波数0.1Hz(パルス幅0.5sec)
の場合について考える。
To(s)=Ao・1/S+0.5142068・S2+0.954295
1/S2+0.3998546S+0.2818949 ・S2−0.6778878S+0.1567510/S2
+0.6778858S+0.1567506・S2+2.081343/S2+0.24401
18S+0.5479095…… この伝達関数To(s)は、次のような形に書きな
おすことが出来る。(但し、LPFはローパスフイ
ルタ、EQLはイコライザである。) To(s)=Ao・1/S+ωa (←1次LPF) ・S2+ωN2/S2+(ωa/Q)S+ωa2 (←2次有極LPF) ・S2−(ωa/Q)S+ωa2/S2+(ωa/Q)S+
ωa2 (←2次遅延EQL) ・S2+ωN2/S2+(ωa/Q)S+ωa2 (←2次有極LPF) …… このような伝達関数To(s)は、段間のアイソレ
ーシヨンが十分とれるアクテイブフイルターによ
り比較的低い周波数領域なら任意のナイキスト周
波数に対し容易に実現することが可能である。
1/S2+0.3998546S+0.2818949 ・S2−0.6778878S+0.1567510/S2
+0.6778858S+0.1567506・S2+2.081343/S2+0.24401
18S+0.5479095…… この伝達関数To(s)は、次のような形に書きな
おすことが出来る。(但し、LPFはローパスフイ
ルタ、EQLはイコライザである。) To(s)=Ao・1/S+ωa (←1次LPF) ・S2+ωN2/S2+(ωa/Q)S+ωa2 (←2次有極LPF) ・S2−(ωa/Q)S+ωa2/S2+(ωa/Q)S+
ωa2 (←2次遅延EQL) ・S2+ωN2/S2+(ωa/Q)S+ωa2 (←2次有極LPF) …… このような伝達関数To(s)は、段間のアイソレ
ーシヨンが十分とれるアクテイブフイルターによ
り比較的低い周波数領域なら任意のナイキスト周
波数に対し容易に実現することが可能である。
第1図は、従来のアクテイブフイルタによるロ
ールオフフイルタの構成を示す図である。
ールオフフイルタの構成を示す図である。
このロールオフフイルタは、入力端子40と出
力端子41との間に、アクテイブフイルタによる
1次LPF42、アクテイブフイルタによる2次
有極LPF43、アクテイブフイルタによる遅延
EQL44、及びアクテイブフイルタによる有極
LPF45が順次直列に接続されたものである。
コサインロールオフフイルタの理論特性は、第2
図に示すようになる。同図において、51はロー
ルオフ率30%の時の特性曲線、52はロールオフ
率50%の時の特性曲線、53はロールオフ率70%
の時の特性曲線、54はロールオフ率100%の時
の特性曲線を示している。ところで、第1図に示
した従来のアクテイブフイルタによるロールオフ
フイルタの特性は、第3図に示すようになる。但
し、ロールオフ率≒〔1.5−1/1〕×100%=50%と する。
力端子41との間に、アクテイブフイルタによる
1次LPF42、アクテイブフイルタによる2次
有極LPF43、アクテイブフイルタによる遅延
EQL44、及びアクテイブフイルタによる有極
LPF45が順次直列に接続されたものである。
コサインロールオフフイルタの理論特性は、第2
図に示すようになる。同図において、51はロー
ルオフ率30%の時の特性曲線、52はロールオフ
率50%の時の特性曲線、53はロールオフ率70%
の時の特性曲線、54はロールオフ率100%の時
の特性曲線を示している。ところで、第1図に示
した従来のアクテイブフイルタによるロールオフ
フイルタの特性は、第3図に示すようになる。但
し、ロールオフ率≒〔1.5−1/1〕×100%=50%と する。
このようなアクテイブフイルタによる方法で
は、比較的小容量のチヤンネル用ロールオフフイ
ルタとして容易に実現出来たが、中容量又は大容
量のチヤンネル伝送用に供する場合、アクテイブ
フイルタを構成する能動素子たとえばオペアンプ
から成る演算増幅器の性能に限界が有り、伝送ビ
ツトレイトの速度によつては所望のフイルタ特性
が得られない。但し、広帯域の能動素子もある
が、非常に高価であり経済的に不利となる。又、
アクテイブ素子であるため電源が必要である上、
伝達関数をそのままアクイテイブフイルタで実現
するため構成が複雑で大型化してしまう。よつ
て、構成の簡単化及び小型軽量化の要望に応ずる
ことができない。
は、比較的小容量のチヤンネル用ロールオフフイ
ルタとして容易に実現出来たが、中容量又は大容
量のチヤンネル伝送用に供する場合、アクテイブ
フイルタを構成する能動素子たとえばオペアンプ
から成る演算増幅器の性能に限界が有り、伝送ビ
ツトレイトの速度によつては所望のフイルタ特性
が得られない。但し、広帯域の能動素子もある
が、非常に高価であり経済的に不利となる。又、
アクテイブ素子であるため電源が必要である上、
伝達関数をそのままアクイテイブフイルタで実現
するため構成が複雑で大型化してしまう。よつ
て、構成の簡単化及び小型軽量化の要望に応ずる
ことができない。
尚、ロールオフフイルタはデイジタル型のトラ
ンスバーサルフイルタによつても実現可能である
が、この場合も使用している能動素子に使用限界
があり、かつ広帯域性を要求すると素子が高価に
なるという不利は免れない。
ンスバーサルフイルタによつても実現可能である
が、この場合も使用している能動素子に使用限界
があり、かつ広帯域性を要求すると素子が高価に
なるという不利は免れない。
この発明は、上記事情に着目してなされたもの
で、所望の伝達関数をコイルL、コンデンサC、
抵抗Rで実現し、かつ小形、軽量、安価な低域
波器を提供することを目的とする。
で、所望の伝達関数をコイルL、コンデンサC、
抵抗Rで実現し、かつ小形、軽量、安価な低域
波器を提供することを目的とする。
そこで本発明は、伝達関数特性を可変して所望
の特性を得ることができる低域波器において、
前記伝達関数特性の通過帯域外の複数の減衰極を
制御することにより、所望の基本特性及びロール
オフ率を設定するn次低域波回路と、前記伝達
関数特性の所望の周波数領域に山形の周波数特性
を与える山形振幅補正回路と、前記伝達関数特性
の所望の周波数領域に谷形の周波数特性を与える
谷形振幅補正回路と、前記n次低域波回路で発
生する位相歪みを補正し、遅延時間特性を平坦に
する位相補償回路とを具備し、前記n次低域波
回路、谷形振幅補正回路、山形振幅補正回路、位
相補償回路の夫々を調整することにより、所望の
伝達関数の特性を得るようにしたことにより上記
目的を達成するものである。
の特性を得ることができる低域波器において、
前記伝達関数特性の通過帯域外の複数の減衰極を
制御することにより、所望の基本特性及びロール
オフ率を設定するn次低域波回路と、前記伝達
関数特性の所望の周波数領域に山形の周波数特性
を与える山形振幅補正回路と、前記伝達関数特性
の所望の周波数領域に谷形の周波数特性を与える
谷形振幅補正回路と、前記n次低域波回路で発
生する位相歪みを補正し、遅延時間特性を平坦に
する位相補償回路とを具備し、前記n次低域波
回路、谷形振幅補正回路、山形振幅補正回路、位
相補償回路の夫々を調整することにより、所望の
伝達関数の特性を得るようにしたことにより上記
目的を達成するものである。
以下、図面を参照しながら本発明を詳説する。
第4図は本発明の一実施例であるロールオフフイ
ルタのブロツク図であり、7は入力端子、8は出
力端子、1はn次低域波回路、2は山形の周波
数特性を持たせる振幅補正回路、3及び4は位相
補償回路、5及び6は谷形の周波数特性を持たせ
る振幅補正回路である。第5図はその具体的回路
構成図であり、ロールオフ率50%のロールオフフ
イルタである。同図において、17は入力端子、
18は出力端子、20は入力抵抗、29は出力負
荷抵抗、11は5次のLPF、12及び14は谷
形の周波数特性を持たせるL,C,Rよりなる直
列共振回路、13は山形の周波数特性を持たせる
定抵抗全周波通過形の周波数補正回路、15及び
16は定抵抗全周波通過形の1次移相回路であ
る。
第4図は本発明の一実施例であるロールオフフイ
ルタのブロツク図であり、7は入力端子、8は出
力端子、1はn次低域波回路、2は山形の周波
数特性を持たせる振幅補正回路、3及び4は位相
補償回路、5及び6は谷形の周波数特性を持たせ
る振幅補正回路である。第5図はその具体的回路
構成図であり、ロールオフ率50%のロールオフフ
イルタである。同図において、17は入力端子、
18は出力端子、20は入力抵抗、29は出力負
荷抵抗、11は5次のLPF、12及び14は谷
形の周波数特性を持たせるL,C,Rよりなる直
列共振回路、13は山形の周波数特性を持たせる
定抵抗全周波通過形の周波数補正回路、15及び
16は定抵抗全周波通過形の1次移相回路であ
る。
次に、所望の伝達関数の特性に合せるための動
作を説明する。先ず、入力端子17に信号発生器
を、出力端子18にレベル計を接続する。まず、
5次のLPF11で、所望するロールオフフイル
タの基本特性及びロールオフ率を決定する。伝達
関数特性には、コイルとコンデンサ決まる共振点
が発生するが、コイル21,22を定められた減
衰極周波数に合わせることにより、伝達関数特性
の減衰極を制御して、所望するロールオフフイル
タの基本特性及びロールオフ率を決定する。
作を説明する。先ず、入力端子17に信号発生器
を、出力端子18にレベル計を接続する。まず、
5次のLPF11で、所望するロールオフフイル
タの基本特性及びロールオフ率を決定する。伝達
関数特性には、コイルとコンデンサ決まる共振点
が発生するが、コイル21,22を定められた減
衰極周波数に合わせることにより、伝達関数特性
の減衰極を制御して、所望するロールオフフイル
タの基本特性及びロールオフ率を決定する。
そして、直列共振回路12及び14の可変コイ
ル23,27及び可変抵抗24,28を微調し
て、伝達関数特性をレベルを下げたい周波数領域
に谷形の周波数特性を発生させる。ここでは、可
変コイル23の調整により、可変コイル23,2
7とコンデンサで決まる直列共振点で直列共振回
路を通過する信号のlossが最大になり、この周波
数を中心に谷形の周波数特性が発生する。また、
可変抵抗24の微調により谷形の周波数特性の振
幅を調整している。この実施例では直列共振回路
を、2組用いているが、これは伝達関数特性をレ
ベルを下げたい周波数領域が、振幅が小さく周波
数の帯域が広いため、1組の直列共振回路では、
所望の特性を得られにくいため、2組の直列共振
回路を用いている。
ル23,27及び可変抵抗24,28を微調し
て、伝達関数特性をレベルを下げたい周波数領域
に谷形の周波数特性を発生させる。ここでは、可
変コイル23の調整により、可変コイル23,2
7とコンデンサで決まる直列共振点で直列共振回
路を通過する信号のlossが最大になり、この周波
数を中心に谷形の周波数特性が発生する。また、
可変抵抗24の微調により谷形の周波数特性の振
幅を調整している。この実施例では直列共振回路
を、2組用いているが、これは伝達関数特性をレ
ベルを下げたい周波数領域が、振幅が小さく周波
数の帯域が広いため、1組の直列共振回路では、
所望の特性を得られにくいため、2組の直列共振
回路を用いている。
また、周波数補正回路13の可変抵抗25,2
6を微調して、伝達関数特性に山形の周波数特性
を発生させる。ここでは、可変抵抗25,26の
調整により、コイル及びコンデンサで決まる共振
点で周波数補正回路13のLOSSが最小になり、
その他の周波数帯域では一定のLOSSがあるた
め、発生させる山形の特性を発生させることがで
きる。
6を微調して、伝達関数特性に山形の周波数特性
を発生させる。ここでは、可変抵抗25,26の
調整により、コイル及びコンデンサで決まる共振
点で周波数補正回路13のLOSSが最小になり、
その他の周波数帯域では一定のLOSSがあるた
め、発生させる山形の特性を発生させることがで
きる。
この様に、伝達関数の特性の調整は、その基本
特性、谷形の周波数特性、山形の周波数特性をそ
れぞれ別々の回路で独立に調整を行う。
特性、谷形の周波数特性、山形の周波数特性をそ
れぞれ別々の回路で独立に調整を行う。
これらの操作により、直流から最低電力エネル
ギーを99%含む周波数までの周波数特性が所望の
伝達関数の周波数特性に成るようにする。その
後、入力端子17に所定のナイキスト間隔と等し
いビツトレートのランダムパターン発生器を信号
発生器に代わり接続し、出力端子18に定つたイ
ンピーダンスで終端しシンクロスコープをレベル
計の代わりに接続する。そして、パターンジエネ
レーターの外部クロツクでトリガしてアイパター
ンの収束度が最良に成るように再度調整すること
により最終的に所望の特性を得ることが出来る。
ここで、1次移相器15,16は最低ナイキスト
周波数までの遅延時間特性が5次のLPF11で
発生する遅延時間特性と逆特性に成るように定め
ておく。
ギーを99%含む周波数までの周波数特性が所望の
伝達関数の周波数特性に成るようにする。その
後、入力端子17に所定のナイキスト間隔と等し
いビツトレートのランダムパターン発生器を信号
発生器に代わり接続し、出力端子18に定つたイ
ンピーダンスで終端しシンクロスコープをレベル
計の代わりに接続する。そして、パターンジエネ
レーターの外部クロツクでトリガしてアイパター
ンの収束度が最良に成るように再度調整すること
により最終的に所望の特性を得ることが出来る。
ここで、1次移相器15,16は最低ナイキスト
周波数までの遅延時間特性が5次のLPF11で
発生する遅延時間特性と逆特性に成るように定め
ておく。
ここで、位相補償回路を2組使用しているの
は、1組の位相補償回路では等化しきれないため
である。
は、1組の位相補償回路では等化しきれないため
である。
第6図は本発明によるロールオフフイルタの周
波数特性の補正、遅延補正を説明したものであ
る。ここで、ロールオフ率≒〔1.5−1/1〕×100% =50%とする。同図に於いて、66は第5図に示
した5次のLPF11の特性曲線、61は第5図
に示した周波数補正回路13により補正される特
性曲線の補正方向を示す矢印、62及び63は直
列共振回路12,14により補正される特性曲線
の補正方向を示す矢印、64及び65は5次の
LPF11の可変コイル21,22により調整さ
れる特性曲線の調整方向を示す矢印、67は5次
のLPF11が有する遅延時間特性曲線、68は
1次移相回路15,16による遅延時間特性曲線
である。ナイキスト周波数までの遅延時間特性が
ほぼ平坦になる所望の50%ロールオフ特性の伝達
関数か各補正・調整により満足されれば、第5図
に示すロールオフフイルタの特性曲線は69のよ
うになる。
波数特性の補正、遅延補正を説明したものであ
る。ここで、ロールオフ率≒〔1.5−1/1〕×100% =50%とする。同図に於いて、66は第5図に示
した5次のLPF11の特性曲線、61は第5図
に示した周波数補正回路13により補正される特
性曲線の補正方向を示す矢印、62及び63は直
列共振回路12,14により補正される特性曲線
の補正方向を示す矢印、64及び65は5次の
LPF11の可変コイル21,22により調整さ
れる特性曲線の調整方向を示す矢印、67は5次
のLPF11が有する遅延時間特性曲線、68は
1次移相回路15,16による遅延時間特性曲線
である。ナイキスト周波数までの遅延時間特性が
ほぼ平坦になる所望の50%ロールオフ特性の伝達
関数か各補正・調整により満足されれば、第5図
に示すロールオフフイルタの特性曲線は69のよ
うになる。
尚、第4図及び第5図の各回路の構成配置は本
実施例一種類のみでなく適宜配置をかえても良
く、又必要に応じて各回路数の増減は云うまでも
なく有り得ることである。
実施例一種類のみでなく適宜配置をかえても良
く、又必要に応じて各回路数の増減は云うまでも
なく有り得ることである。
以上説明したように本発明によれば、従来のよ
うに非常に高価な素子(中、大容量伝送の場合の
アクテイブロールオフフイルタは超広帯域特性を
有する高価なオペアンプを数多く必要とする)を
使用することなく安価なコイルL、コンデンサ
C、抵抗Rにより所望のロールオフフイルタを実
現出来る。又、アクテイブロールオフフイルタの
ように大形化することなく、小形、軽量に構成で
きる。更に、電源を必要としない等、構成が簡単
化できる。
うに非常に高価な素子(中、大容量伝送の場合の
アクテイブロールオフフイルタは超広帯域特性を
有する高価なオペアンプを数多く必要とする)を
使用することなく安価なコイルL、コンデンサ
C、抵抗Rにより所望のロールオフフイルタを実
現出来る。又、アクテイブロールオフフイルタの
ように大形化することなく、小形、軽量に構成で
きる。更に、電源を必要としない等、構成が簡単
化できる。
尚、小形軽量化、低価格化が要求され、電気的
には隣接チヤンネルに防害を与えないように帯域
制限が要求されるPCM無線装置のベースバンド
帯ロールオフフイルターとして利用するとその効
果は大である。
には隣接チヤンネルに防害を与えないように帯域
制限が要求されるPCM無線装置のベースバンド
帯ロールオフフイルターとして利用するとその効
果は大である。
第1図は従来のアクテイブフイルタにより構成
されたロールオフフイルタのブロツク図、第2図
はコサインロールオフフイルタの理論特性図、第
3図は第1図に示したロールオフフイルタの特性
図、第4図は本発明の一実施例であるロールオフ
フイルタのブロツク図、第5図はその回路構成
図、第6図は第5図の回路動作を説明するための
図である。 1……n次LPF、2……山形振幅補正回路、
3,4……1次移相回路、5,6……谷形振幅補
正回路、20……信号源抵抗、29……負荷側抵
抗、24,25,26,28……可変抵抗、2
1,22,23,27……可変コイル、11……
5次のLPF、12,14……谷形振幅補正回路、
13……山形振幅補正回路、15,16……定抵
抗全通過形1次移相回路、17……入力端子、1
8……出力端子。
されたロールオフフイルタのブロツク図、第2図
はコサインロールオフフイルタの理論特性図、第
3図は第1図に示したロールオフフイルタの特性
図、第4図は本発明の一実施例であるロールオフ
フイルタのブロツク図、第5図はその回路構成
図、第6図は第5図の回路動作を説明するための
図である。 1……n次LPF、2……山形振幅補正回路、
3,4……1次移相回路、5,6……谷形振幅補
正回路、20……信号源抵抗、29……負荷側抵
抗、24,25,26,28……可変抵抗、2
1,22,23,27……可変コイル、11……
5次のLPF、12,14……谷形振幅補正回路、
13……山形振幅補正回路、15,16……定抵
抗全通過形1次移相回路、17……入力端子、1
8……出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 伝達関数特性を可変して所望の特性を得るこ
とができる低域波器において、 前記伝達関数特性の通過帯域外の複数の減衰極
を制御することにより、所望の基本特性及びロー
ルオフ率を設定するn次低域波回路と、 前記伝達関数特性の所望の周波数領域に山形の
周波数特性を与える山形振幅補正回路と、 前記伝達関数特性の所望の周波数領域に谷形の
周波数特性を与える谷形振幅補正回路と、 前記n次低域波回路で発生する位相歪みを補
正し、遅延時間特性を平坦にする位相補償回路と
を具備し、 前記n次低域波回路、谷形振幅補正回路、山
形振幅補正回路、位相補償回路の夫々を調整する
ことにより、所望の伝達関数の特性を得るように
したことを特徴とする低域波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3895783A JPS59165513A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 低域濾波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3895783A JPS59165513A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 低域濾波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165513A JPS59165513A (ja) | 1984-09-18 |
| JPH0514441B2 true JPH0514441B2 (ja) | 1993-02-25 |
Family
ID=12539661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3895783A Granted JPS59165513A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 低域濾波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165513A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6298813A (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-08 | Victor Co Of Japan Ltd | フイルタ回路 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP3895783A patent/JPS59165513A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59165513A (ja) | 1984-09-18 |
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