JPH0522077A - ローパスフイルタ内蔵差動増幅回路 - Google Patents
ローパスフイルタ内蔵差動増幅回路Info
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- JPH0522077A JPH0522077A JP3171303A JP17130391A JPH0522077A JP H0522077 A JPH0522077 A JP H0522077A JP 3171303 A JP3171303 A JP 3171303A JP 17130391 A JP17130391 A JP 17130391A JP H0522077 A JPH0522077 A JP H0522077A
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- Japan
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- capacitor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 演算増幅器の数が低減し、その構成が簡素化
されるととともに信号処理規模が縮小して、消費電流を
低減する。 【構成】 演算増幅器2に正帰還をかける抵抗器R1 、
R2 、R3 、R4 、R5 、R6 およびコンデンサC1 、
C2 、C3 、C4 、C5 からなるアクティブLPFが設
けられ、この場合、抵抗器R1 と抵抗器R2 、抵抗器R
3 と抵抗器R4 および抵抗器R5 と抵抗器R6 を夫々等
しい抵抗値にし、また、コンデンサC1 とコンデンサC
2 、コンデンサC3 とコンデンサC4 を夫々等しい容量
して、この回路の増幅率、遮断周波数およびQ値を定め
て、各素子の大小値関係を決定する。
されるととともに信号処理規模が縮小して、消費電流を
低減する。 【構成】 演算増幅器2に正帰還をかける抵抗器R1 、
R2 、R3 、R4 、R5 、R6 およびコンデンサC1 、
C2 、C3 、C4 、C5 からなるアクティブLPFが設
けられ、この場合、抵抗器R1 と抵抗器R2 、抵抗器R
3 と抵抗器R4 および抵抗器R5 と抵抗器R6 を夫々等
しい抵抗値にし、また、コンデンサC1 とコンデンサC
2 、コンデンサC3 とコンデンサC4 を夫々等しい容量
して、この回路の増幅率、遮断周波数およびQ値を定め
て、各素子の大小値関係を決定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CD(コンパクトディ
スク)オーディオ装置に適用して好適なローパスフィル
タ内蔵差動増幅回路に関する。
スク)オーディオ装置に適用して好適なローパスフィル
タ内蔵差動増幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、多用される1ビットデジタル・ア
ナログコンバータ(以下、1bitDACと記載する)
等のPWM(パルス幅変調)回路の後段の差動入力回路
には、平均化(積分)アナログ信号を得るための、抵抗
器R、コンデンサCからなる積分回路と、演算増幅器を
用いた差動増幅回路と、同様に演算増幅器を用いたノイ
ズ除去用のローパスフィルタ(以下、必要に応じてLP
Fと記載する)が設けられるのが一般的である。
ナログコンバータ(以下、1bitDACと記載する)
等のPWM(パルス幅変調)回路の後段の差動入力回路
には、平均化(積分)アナログ信号を得るための、抵抗
器R、コンデンサCからなる積分回路と、演算増幅器を
用いた差動増幅回路と、同様に演算増幅器を用いたノイ
ズ除去用のローパスフィルタ(以下、必要に応じてLP
Fと記載する)が設けられるのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来例の
差動増幅回路をCDオーディオ装置に利用する場合、最
低でも差動増幅器およびLPFに用いる二つの演算増幅
器が必要である。この場合、部品数が多くなり、構成が
複雑化して製造コストが嵩み、さらに製造工程における
不良率が上昇するという不都合がある。また信号処理規
模も大きくなり消費電流が増大してしまう。
差動増幅回路をCDオーディオ装置に利用する場合、最
低でも差動増幅器およびLPFに用いる二つの演算増幅
器が必要である。この場合、部品数が多くなり、構成が
複雑化して製造コストが嵩み、さらに製造工程における
不良率が上昇するという不都合がある。また信号処理規
模も大きくなり消費電流が増大してしまう。
【0004】本発明は上述の点に鑑みてなされ、演算増
幅器の数が低減し、その構成が簡素化されるととともに
信号処理規模が縮小されて、消費電流が低減できる優れ
たLPF内蔵差動増幅回路を提供することを目的とす
る。
幅器の数が低減し、その構成が簡素化されるととともに
信号処理規模が縮小されて、消費電流が低減できる優れ
たLPF内蔵差動増幅回路を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】一方の入力端子(Ti1)
を第1及び第2の抵抗器(R1 ,R3 )の直列回路を介
して演算増幅器(2)の非反転入力端に接続し、上記第
1及び第2の抵抗器(R1 ,R3 )の接続点を第1のコ
ンデンサ(C1 )を介して上記演算増幅器(2)の出力
端に接続し、上記演算増幅器(2)の非反転入力端を第
3の抵抗器(R 5 )及び第2のコンデンサ(C3 )の並
列回路を介して接地すると共に他方の入力端子(Ti2)
を上記第1の抵抗器(R1 )と抵抗値の等しい第4の抵
抗器(R 2 )及び上記第2の抵抗器(R3 )と抵抗値の
等しい第5の抵抗器(R4 )の直列回路を介して上記演
算増幅器(2)の反転入力端に接続し、上記第4及び第
5の抵抗器(R2 ,R4 )の接続点を上記第1のコンデ
ンサ(C1 )と容量値の等しい第3のコンデンサ
(C2 )を介して接地し、上記演算増幅器(2)の反転
入力端を上記第3の抵抗器(R5 )と抵抗値の等しい第
6の抵抗器(R6 )及び上記第2のコンデンサ(C3 )
と容量値の等しい第4のコンデンサ(C4 )の並列回路
を介して上記演算増幅器(2)の出力端に接続し、増幅
率、遮断周波数及びQ値を定めて上記各抵抗器及びコン
デンサの大小関係を決定するようにしたことを特徴とす
るローパスフィルタ内蔵差動増幅回路。
を第1及び第2の抵抗器(R1 ,R3 )の直列回路を介
して演算増幅器(2)の非反転入力端に接続し、上記第
1及び第2の抵抗器(R1 ,R3 )の接続点を第1のコ
ンデンサ(C1 )を介して上記演算増幅器(2)の出力
端に接続し、上記演算増幅器(2)の非反転入力端を第
3の抵抗器(R 5 )及び第2のコンデンサ(C3 )の並
列回路を介して接地すると共に他方の入力端子(Ti2)
を上記第1の抵抗器(R1 )と抵抗値の等しい第4の抵
抗器(R 2 )及び上記第2の抵抗器(R3 )と抵抗値の
等しい第5の抵抗器(R4 )の直列回路を介して上記演
算増幅器(2)の反転入力端に接続し、上記第4及び第
5の抵抗器(R2 ,R4 )の接続点を上記第1のコンデ
ンサ(C1 )と容量値の等しい第3のコンデンサ
(C2 )を介して接地し、上記演算増幅器(2)の反転
入力端を上記第3の抵抗器(R5 )と抵抗値の等しい第
6の抵抗器(R6 )及び上記第2のコンデンサ(C3 )
と容量値の等しい第4のコンデンサ(C4 )の並列回路
を介して上記演算増幅器(2)の出力端に接続し、増幅
率、遮断周波数及びQ値を定めて上記各抵抗器及びコン
デンサの大小関係を決定するようにしたことを特徴とす
るローパスフィルタ内蔵差動増幅回路。
【0006】
【作用】本発明のLPF内蔵差動増幅回路によれば、差
動増幅器に正帰還をかけた抵抗器およびコンデンサから
なるアクティブLPFが設けられているため、従来、こ
のLPFを構成していた演算増幅器が不要になり、その
演算増幅器の数が低減して、構成が簡素化されるととも
に信号処理規模が縮小して消費電流が低減できる。
動増幅器に正帰還をかけた抵抗器およびコンデンサから
なるアクティブLPFが設けられているため、従来、こ
のLPFを構成していた演算増幅器が不要になり、その
演算増幅器の数が低減して、構成が簡素化されるととも
に信号処理規模が縮小して消費電流が低減できる。
【0007】
【実施例】以下、本発明のLPF内蔵差動増幅回路の一
実施例について図面を参照して説明する。図1は第1の
実施例の構成を示している。この例は、入力信号(電
圧)VA が入力端子Ti1に接続された抵抗器R1の一端
に供給される。この抵抗器R1 の他端に抵抗器R3 の一
端が接続されるとともに、抵抗器R3 の他端が演算増幅
器2の正極入力端(+非反転入力端)に接続されてい
る。抵抗器R1 と抵抗器R3 との接続点にコンデンサC
1 の一端が接続され、この他端が演算増幅器2の出力端
に接続されている。さらに、演算増幅器2の正極入力端
(+)に、並列接続した抵抗器R5 とコンデンサC3 の
夫々の一端が接続され、夫々の他端が接地されている。
実施例について図面を参照して説明する。図1は第1の
実施例の構成を示している。この例は、入力信号(電
圧)VA が入力端子Ti1に接続された抵抗器R1の一端
に供給される。この抵抗器R1 の他端に抵抗器R3 の一
端が接続されるとともに、抵抗器R3 の他端が演算増幅
器2の正極入力端(+非反転入力端)に接続されてい
る。抵抗器R1 と抵抗器R3 との接続点にコンデンサC
1 の一端が接続され、この他端が演算増幅器2の出力端
に接続されている。さらに、演算増幅器2の正極入力端
(+)に、並列接続した抵抗器R5 とコンデンサC3 の
夫々の一端が接続され、夫々の他端が接地されている。
【0008】入力信号(電圧)VB が入力端子Ti2に接
続された抵抗器R2 の一端に供給されている。この抵抗
器R2の他端に抵抗器R4 の一端が接続されるとともに
抵抗器R4 の他端が演算増幅器2のマイナス(−反転入
力端)入力端に接続されている。抵抗器R2 と抵抗器R
4 との接続点にコンデンサC2 の一端が接続され、さら
に他端が接地されている。また、演算増幅器2のマイナ
ス入力端に、並列接続した抵抗器R6 とコンデンサC4
の夫々の一端が接続され、さらに夫々の他端が演算増幅
器2の出力端に接続されている。この出力端から入力端
子TO を通じて出力信号(電圧)VO が得られる。
続された抵抗器R2 の一端に供給されている。この抵抗
器R2の他端に抵抗器R4 の一端が接続されるとともに
抵抗器R4 の他端が演算増幅器2のマイナス(−反転入
力端)入力端に接続されている。抵抗器R2 と抵抗器R
4 との接続点にコンデンサC2 の一端が接続され、さら
に他端が接地されている。また、演算増幅器2のマイナ
ス入力端に、並列接続した抵抗器R6 とコンデンサC4
の夫々の一端が接続され、さらに夫々の他端が演算増幅
器2の出力端に接続されている。この出力端から入力端
子TO を通じて出力信号(電圧)VO が得られる。
【0009】次に、第1の実施例における動作について
説明する。ここで、各抵抗器(R1 乃至R6 )コンデン
サ(C1 乃至C4 )の関係を、R 1 =R2 =RA 、R3
=R4 =RB 、R5 =R6 =RC 、C1 =C2 =CA、
C 3 =C4 =CB 、Sは複数変数(ラプラス演算子)と
し、この場合の各接点において節点方程式を立て、ラプ
ラス変換を行い伝達関数を求めると、この伝達関数は、
説明する。ここで、各抵抗器(R1 乃至R6 )コンデン
サ(C1 乃至C4 )の関係を、R 1 =R2 =RA 、R3
=R4 =RB 、R5 =R6 =RC 、C1 =C2 =CA、
C 3 =C4 =CB 、Sは複数変数(ラプラス演算子)と
し、この場合の各接点において節点方程式を立て、ラプ
ラス変換を行い伝達関数を求めると、この伝達関数は、
【0010】
【数1】
【0011】で表される。この(数1)は、次に示す一
般の2次のLPFの式で表わされる。
般の2次のLPFの式で表わされる。
【0012】
【数2】
【0013】上記式において
【0014】
【数3】
【0015】となり、そのQ値は、
【0016】
【数4】
【0017】となる。
【0018】このように、抵抗器R1 と抵抗器R2 、抵
抗器R3 と抵抗器R4 および抵抗器R5 と抵抗器R6 を
夫々等しい抵抗値にし、さらにコンデンサC1 とコンデ
ンサC2 、コンデンサC3 とコンデンサC4 を夫々等し
い容量とする正帰還アクティブLPFが演算増幅器2に
設けられて、この回路の増幅率、遮断周波数およびQ値
を定めて、各素子の大小値関係を決定している。
抗器R3 と抵抗器R4 および抵抗器R5 と抵抗器R6 を
夫々等しい抵抗値にし、さらにコンデンサC1 とコンデ
ンサC2 、コンデンサC3 とコンデンサC4 を夫々等し
い容量とする正帰還アクティブLPFが演算増幅器2に
設けられて、この回路の増幅率、遮断周波数およびQ値
を定めて、各素子の大小値関係を決定している。
【0019】この場合、従来LPFを構成していた演算
増幅器の数が低減し、その構成が簡素化されるとととも
に信号処理規模が縮小されて消費電流が減少することに
なる。
増幅器の数が低減し、その構成が簡素化されるとととも
に信号処理規模が縮小されて消費電流が減少することに
なる。
【0020】図2は、第2の実施例の構成を示してい
る。この例は、例えば、CDオーディオ装置に適用する
場合の実施例であり、1bitDACから、入力端子T
i1,Ti2に夫々PWMプラス・マイナス信号が供給され
ている。1bitDACは時間軸方向に高精度な分解能
を有するPWM(パルス幅変調)方式を採用しており、
アナログ信号に変換する積分回路が必要である。またオ
ーバーサンプリング技術とノイズシェーピング技術を用
いて16bitのデータを数bitにbit圧縮しなが
ら量子化ノイズを可聴周波数から高周波数に形成してい
るため、ノイズ除去用のLPFが必要となる。
る。この例は、例えば、CDオーディオ装置に適用する
場合の実施例であり、1bitDACから、入力端子T
i1,Ti2に夫々PWMプラス・マイナス信号が供給され
ている。1bitDACは時間軸方向に高精度な分解能
を有するPWM(パルス幅変調)方式を採用しており、
アナログ信号に変換する積分回路が必要である。またオ
ーバーサンプリング技術とノイズシェーピング技術を用
いて16bitのデータを数bitにbit圧縮しなが
ら量子化ノイズを可聴周波数から高周波数に形成してい
るため、ノイズ除去用のLPFが必要となる。
【0021】このため、図2に示すように、第1の実施
例の構成(図1)の前段に、PWMプラス・マイナス信
号が入力端子Ti1、Ti2を通じて、夫々の一端に供給さ
れる抵抗器R8 、抵抗器R9 を設けるとともに、これら
の他端間にコンデンサC5 (CX )を接続した構成の積
分回路4を付加している。この場合、R8 =R9 =R X
とし、全体として3次のLPFで構成されており、演算
増幅器2から出力端子TO を通じてオーディオ出力信号
VAOが出力される。
例の構成(図1)の前段に、PWMプラス・マイナス信
号が入力端子Ti1、Ti2を通じて、夫々の一端に供給さ
れる抵抗器R8 、抵抗器R9 を設けるとともに、これら
の他端間にコンデンサC5 (CX )を接続した構成の積
分回路4を付加している。この場合、R8 =R9 =R X
とし、全体として3次のLPFで構成されており、演算
増幅器2から出力端子TO を通じてオーディオ出力信号
VAOが出力される。
【0022】次に、第2の実施例における動作について
説明する。この回路の伝達関数は、
説明する。この回路の伝達関数は、
【0023】
【数5】
【0024】で表される。遮断周波数は、可聴周波数よ
り高く設定するため可聴帯域内での伝達関数は、
り高く設定するため可聴帯域内での伝達関数は、
【0025】
【数6】
【0026】で表され、利得はRX ,RA ,RB の和と
RC の比で任意に設定することができる。
RC の比で任意に設定することができる。
【0027】このように、例えば、携帯用CDオーディ
オ装置における1bitDACからのPWMプラス・マ
イナス信号を処理する際に、積分およびノイズ除去が夫
々できることになる。この場合、回路を構成する素子数
が低減されるため信号劣化が生じ難くなり、音質が向上
するとともに消費電流ならびに部品点数が減少して小型
化および長時間使用が可能となり、携帯の利便性が向上
するものとなる。
オ装置における1bitDACからのPWMプラス・マ
イナス信号を処理する際に、積分およびノイズ除去が夫
々できることになる。この場合、回路を構成する素子数
が低減されるため信号劣化が生じ難くなり、音質が向上
するとともに消費電流ならびに部品点数が減少して小型
化および長時間使用が可能となり、携帯の利便性が向上
するものとなる。
【0028】
【発明の効果】上記説明から理解されるように、本発明
のLPF内蔵差動増幅回路によれば、差動増幅器に正帰
還をかけた抵抗器及びコンデンサからなるアクティブL
PFが設けられているため、演算増幅器の数が低減し、
その構成が簡素化できるととともに信号処理規模が縮小
されて、消費電流が低減できるという効果を有する。
のLPF内蔵差動増幅回路によれば、差動増幅器に正帰
還をかけた抵抗器及びコンデンサからなるアクティブL
PFが設けられているため、演算増幅器の数が低減し、
その構成が簡素化できるととともに信号処理規模が縮小
されて、消費電流が低減できるという効果を有する。
【0029】加えて、当該LPF内蔵差動増幅回路を携
帯用CDオーディオ装置等に適用する場合、回路を構成
する素子数が低減されるため信号波形の劣化が生じ難く
なり、音質が向上するとともに消費電流ならびに部品点
数が減少して小型化および長時間使用が可能となり、携
帯の利便性が向上するという効果を有する。
帯用CDオーディオ装置等に適用する場合、回路を構成
する素子数が低減されるため信号波形の劣化が生じ難く
なり、音質が向上するとともに消費電流ならびに部品点
数が減少して小型化および長時間使用が可能となり、携
帯の利便性が向上するという効果を有する。
【図1】本発明のLPF内蔵差動増幅回路の第1の実施
例の構成を示す回路図である。
例の構成を示す回路図である。
【図2】本発明のLPF内蔵差動増幅回路の第2の実施
例の構成を示す回路図である。
例の構成を示す回路図である。
2 演算増幅器 C1 、C2 、C3 、C4 、C5 コンデンサ R1 、R2 、R3 、R4 、R5、R6 、R8 、R9 抵
抗器 VA 、VB 入力信号(電圧) VO 出力信号(電圧)
抗器 VA 、VB 入力信号(電圧) VO 出力信号(電圧)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 一方の入力端子を第1及び第2の抵抗器
の直列回路を介して演算増幅器の非反転入力端に接続
し、上記第1及び第2の抵抗器の接続点を第1のコンデ
ンサを介して上記演算増幅器の出力端に接続し、上記演
算増幅器の非反転入力端を第3の抵抗器及び第2のコン
デンサの並列回路を介して接地すると共に他方の入力端
子を上記第1の抵抗器と抵抗値の等しい第4の抵抗器及
び上記第2の抵抗器と抵抗値の等しい第5の抵抗器の直
列回路を介して上記演算増幅器の反転入力端に接続し、
上記第4及び第5の抵抗器の接続点を上記第1のコンデ
ンサと容量値の等しい第3のコンデンサを介して接地
し、上記演算増幅器の反転入力端を上記第3の抵抗器と
抵抗値の等しい第6の抵抗器及び上記第2のコンデンサ
と容量値の等しい第4のコンデンサの並列回路を介して
上記演算増幅器の出力端に接続し、増幅率、遮断周波数
及びQ値を定めて上記各抵抗器及びコンデンサの大小関
係を決定するようにしたことを特徴とするローパスフィ
ルタ内蔵差動増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171303A JP3060611B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | ローパスフィルタ内蔵差動増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3171303A JP3060611B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | ローパスフィルタ内蔵差動増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522077A true JPH0522077A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3060611B2 JP3060611B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=15920784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3171303A Expired - Fee Related JP3060611B2 (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | ローパスフィルタ内蔵差動増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3060611B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482871B2 (en) | 2006-01-09 | 2009-01-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | CMOS amplifier of filter for ultra wideband application and method of the same |
| JP2011130318A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Onkyo Corp | フィルタ回路 |
| JP2015111153A (ja) * | 2015-03-03 | 2015-06-18 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電圧検出回路 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP3171303A patent/JP3060611B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7482871B2 (en) | 2006-01-09 | 2009-01-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | CMOS amplifier of filter for ultra wideband application and method of the same |
| JP2011130318A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Onkyo Corp | フィルタ回路 |
| US8018273B2 (en) | 2009-12-21 | 2011-09-13 | Onkyo Corporation | Filter circuit |
| JP2015111153A (ja) * | 2015-03-03 | 2015-06-18 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電圧検出回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3060611B2 (ja) | 2000-07-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |