JPH06283965A - アクティブ型ローパスフィルタ - Google Patents
アクティブ型ローパスフィルタInfo
- Publication number
- JPH06283965A JPH06283965A JP7166793A JP7166793A JPH06283965A JP H06283965 A JPH06283965 A JP H06283965A JP 7166793 A JP7166793 A JP 7166793A JP 7166793 A JP7166793 A JP 7166793A JP H06283965 A JPH06283965 A JP H06283965A
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- JP
- Japan
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- resistor
- buffer amplifier
- capacitor
- pass filter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の目的は、構成簡易にしてトラップを
備えるアクティブ型ローパスフィルタを提供することに
ある。 【構成】この発明では、抵抗Ｒ1 の一方端を入力端子Ｉ
Ｎに接続し、容量Ｃ1 の一方端を抵抗Ｒ1 の他方端に接
続し、抵抗Ｒ2 の一方端を直接またはバッファＢ3 を介
して抵抗Ｒ1 の他方端に接続し、容量Ｃ2 の一方端を抵
抗Ｒ2 の他方端に接続し、入力端からの信号に応じてド
ライブ電流を増幅するバッファアンプＢ1の入力端を抵
抗Ｒ2 の他方端に接続し、抵抗Ｒ3 にバッファアンプＢ
1 のドライブ電流を流して電圧を発生させ、バッファア
ンプＢ2 により抵抗Ｒ3 に発生する電圧を取り出して容
量Ｃ2 の他方端に印加し、バッファアンプＢ1 の出力端
を容量Ｃ1 の他方端に接続し、バッファアンプＢ1 の入
力端または出力端を信号出力端子ＯＵＴに接続するよう
にした。
備えるアクティブ型ローパスフィルタを提供することに
ある。 【構成】この発明では、抵抗Ｒ1 の一方端を入力端子Ｉ
Ｎに接続し、容量Ｃ1 の一方端を抵抗Ｒ1 の他方端に接
続し、抵抗Ｒ2 の一方端を直接またはバッファＢ3 を介
して抵抗Ｒ1 の他方端に接続し、容量Ｃ2 の一方端を抵
抗Ｒ2 の他方端に接続し、入力端からの信号に応じてド
ライブ電流を増幅するバッファアンプＢ1の入力端を抵
抗Ｒ2 の他方端に接続し、抵抗Ｒ3 にバッファアンプＢ
1 のドライブ電流を流して電圧を発生させ、バッファア
ンプＢ2 により抵抗Ｒ3 に発生する電圧を取り出して容
量Ｃ2 の他方端に印加し、バッファアンプＢ1 の出力端
を容量Ｃ1 の他方端に接続し、バッファアンプＢ1 の入
力端または出力端を信号出力端子ＯＵＴに接続するよう
にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子回路でＩＣに内
蔵して使用されるアクティブ型ローパスフィルタに関す
る。
蔵して使用されるアクティブ型ローパスフィルタに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近時、電子回路にあっては、ＩＣにロー
パスフィルタ（以下、ＬＰＦと称する）を内蔵する場
合、アクティブ型が使用されることが多くなってきた。
このアクティブ型のＬＰＦは、当初はそれを構成してい
る抵抗と容量の素子精度のばらつきが大きいため、可変
電圧電流変換器（ｇｍアンプ）を用いてこのばらつきを
補正する方法がとられていた。ｇｍアンプを用いたアク
ティブ型ＬＰＦとしては、特にバイクワド型と称される
ＬＰＦが代表的である。図３にその回路構成を示す。
パスフィルタ（以下、ＬＰＦと称する）を内蔵する場
合、アクティブ型が使用されることが多くなってきた。
このアクティブ型のＬＰＦは、当初はそれを構成してい
る抵抗と容量の素子精度のばらつきが大きいため、可変
電圧電流変換器（ｇｍアンプ）を用いてこのばらつきを
補正する方法がとられていた。ｇｍアンプを用いたアク
ティブ型ＬＰＦとしては、特にバイクワド型と称される
ＬＰＦが代表的である。図３にその回路構成を示す。
【０００３】このＬＰＦは、第１、第２のｇｍアンプＡ
1 ，Ａ2 と分圧器Ｄを備える。第１のｇｍアンプＡ1 の
（＋）入力端は入力端子ＩＮに接続され、その出力端は
容量Ｃ11を介して接地される。第２のｇｍアンプＡ2 の
（＋）入力端は第１のｇｍアンプＡ1 の出力端に接続さ
れ、その出力端は出力端子ＯＵＴに接続されると共に、
各ｇｍアンプＡ1 ，Ａ2 の（−）入力端に帰還接続され
る。分圧器Ｄの入力端は入力端子ＩＮに接続され、出力
端は容量Ｃ12を介して出力端子ＯＵＴに接続される。
1 ，Ａ2 と分圧器Ｄを備える。第１のｇｍアンプＡ1 の
（＋）入力端は入力端子ＩＮに接続され、その出力端は
容量Ｃ11を介して接地される。第２のｇｍアンプＡ2 の
（＋）入力端は第１のｇｍアンプＡ1 の出力端に接続さ
れ、その出力端は出力端子ＯＵＴに接続されると共に、
各ｇｍアンプＡ1 ，Ａ2 の（−）入力端に帰還接続され
る。分圧器Ｄの入力端は入力端子ＩＮに接続され、出力
端は容量Ｃ12を介して出力端子ＯＵＴに接続される。
【０００４】上記構成において、入力信号をＶin、出力
信号をＶout 、分圧器Ｄの分圧比をｋ11とし、ｇｍアン
プＡ1 ，Ａ2 の等価コンダクタンスをそれぞれ１／Ｒ1
1，１／Ｒ12とすると、このＬＰＦの伝達特性は、
信号をＶout 、分圧器Ｄの分圧比をｋ11とし、ｇｍアン
プＡ1 ，Ａ2 の等価コンダクタンスをそれぞれ１／Ｒ1
1，１／Ｒ12とすると、このＬＰＦの伝達特性は、
【０００５】
【数１】 となる。
【０００６】この特性を図４に示す。すなわち、分圧比
ｋ11が０のとき、だら下がりのローパス特性を示し、ｋ
11が０でないとき、角周波数ωt にボトムを持つトラッ
プ付のローパス特性となる。尚、角周波数ωt は、
ｋ11が０のとき、だら下がりのローパス特性を示し、ｋ
11が０でないとき、角周波数ωt にボトムを持つトラッ
プ付のローパス特性となる。尚、角周波数ωt は、
【０００７】
【数２】 と表される。
【０００８】このことから、高域を急峻に落としたい場
合に、このトラップ付のローパス特性が有効であること
が分かる。このＬＰＦの欠点は、ｇｍアンプが不可欠で
あるため、回路素子数が非常に多いということに尽き
る。
合に、このトラップ付のローパス特性が有効であること
が分かる。このＬＰＦの欠点は、ｇｍアンプが不可欠で
あるため、回路素子数が非常に多いということに尽き
る。
【０００９】ところで、最近では、ＩＣ内での素子精度
が飛躍的に向上し、トリミング技術との併用で、無調整
で固定の定数が使えるようになった。このため、サレン
キー型と称される簡単な構成のＬＰＦが多く使われてき
ている。図５にサレンキー型のＬＰＦの回路構成を示
す。
が飛躍的に向上し、トリミング技術との併用で、無調整
で固定の定数が使えるようになった。このため、サレン
キー型と称される簡単な構成のＬＰＦが多く使われてき
ている。図５にサレンキー型のＬＰＦの回路構成を示
す。
【００１０】このＬＰＦでは、ｇｍアンプを用いておら
ず、入力端子ＩＮは抵抗Ｒ1 を介してバッファアンプＢ
3 の入力端に接続され、このバッファアンプＢ3 の出力
端は抵抗Ｒ2 を介してバッファアンプＢ1 の入力端に接
続される。このバッファアンプＢ1 の出力端は出力端子
ＯＵＴに接続されると共に、容量Ｃ1 を介してバッファ
アンプＢ3 の入力端に帰還接続され、その入力端は容量
Ｃ2 を介して接地される。この回路構成における伝達特
性は、
ず、入力端子ＩＮは抵抗Ｒ1 を介してバッファアンプＢ
3 の入力端に接続され、このバッファアンプＢ3 の出力
端は抵抗Ｒ2 を介してバッファアンプＢ1 の入力端に接
続される。このバッファアンプＢ1 の出力端は出力端子
ＯＵＴに接続されると共に、容量Ｃ1 を介してバッファ
アンプＢ3 の入力端に帰還接続され、その入力端は容量
Ｃ2 を介して接地される。この回路構成における伝達特
性は、
【００１１】
【数３】
【００１２】で示され、バイクワド型でｋ11＝０と同じ
特性が得られる。この場合、ｇｍアンプが不要であり、
素子数も少ないため、回路規模を極めて小さくすること
ができる。
特性が得られる。この場合、ｇｍアンプが不要であり、
素子数も少ないため、回路規模を極めて小さくすること
ができる。
【００１３】しかしながら、サレンキー型ＬＰＦでは、
上式から明らかなようにボトムを形成することができ
ず、バイクワド型におけるｋ11＝０の場合しか利用する
ことができない。このようにトラップ付のＬＰＦが構成
されないことは、フィルタ設計上で非常に使いづらい。
いくつかのトラップを設ける方法はあったが、いずれも
複雑な時定数回路を別に付加するものであった。
上式から明らかなようにボトムを形成することができ
ず、バイクワド型におけるｋ11＝０の場合しか利用する
ことができない。このようにトラップ付のＬＰＦが構成
されないことは、フィルタ設計上で非常に使いづらい。
いくつかのトラップを設ける方法はあったが、いずれも
複雑な時定数回路を別に付加するものであった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来では簡単な構成でトラップ付のＬＰＦを実現すること
ができなかった。この発明は上記の課題を解決するため
になされたもので、構成簡易にしてトラップを備えるア
クティブ型ローパスフィルタを提供することを目的とす
る。
来では簡単な構成でトラップ付のＬＰＦを実現すること
ができなかった。この発明は上記の課題を解決するため
になされたもので、構成簡易にしてトラップを備えるア
クティブ型ローパスフィルタを提供することを目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係るアクティブ型ローパスフィルタは、第
１の抵抗の一方端を信号入力端子に接続し、第１の容量
の一方端を第１の抵抗の他方端に接続し、第２の抵抗の
一方端を直接または第３のバッファアンプを介して第１
の抵抗の他方端に接続し、第２の容量の一方端を第２の
抵抗の他方端に接続し、入力端からの信号に応じてドラ
イブ電流を増幅する第１のバッファアンプの入力端を第
２の抵抗の他方端に接続し、第３の抵抗に第１のバッフ
ァアンプのドライブ電流を流して電圧を発生させ、第２
のバッファアンプにより第３の抵抗に発生する電圧を取
り出して第２の容量の他方端に印加し、第１のバッファ
アンプの出力端を第１の容量の他方端に接続し、第１の
バッファアンプの入力端または出力端を信号出力端子に
接続するようにした。
にこの発明に係るアクティブ型ローパスフィルタは、第
１の抵抗の一方端を信号入力端子に接続し、第１の容量
の一方端を第１の抵抗の他方端に接続し、第２の抵抗の
一方端を直接または第３のバッファアンプを介して第１
の抵抗の他方端に接続し、第２の容量の一方端を第２の
抵抗の他方端に接続し、入力端からの信号に応じてドラ
イブ電流を増幅する第１のバッファアンプの入力端を第
２の抵抗の他方端に接続し、第３の抵抗に第１のバッフ
ァアンプのドライブ電流を流して電圧を発生させ、第２
のバッファアンプにより第３の抵抗に発生する電圧を取
り出して第２の容量の他方端に印加し、第１のバッファ
アンプの出力端を第１の容量の他方端に接続し、第１の
バッファアンプの入力端または出力端を信号出力端子に
接続するようにした。
【００１６】
【作用】上記構成によるアクティブ型ローパスフィルタ
では、第１及び第２の抵抗、第１及び第２の容量、第１
及び第３のバッファアンプで構成されるサレンキー型フ
ィルタをベースに、第１の容量へのドライブ電流を取り
出して第３の抵抗に流し、この第３の抵抗に生じる電圧
を第２のバッファアンプを介して第１のバッファアンプ
の入力端に帰還するようにした。
では、第１及び第２の抵抗、第１及び第２の容量、第１
及び第３のバッファアンプで構成されるサレンキー型フ
ィルタをベースに、第１の容量へのドライブ電流を取り
出して第３の抵抗に流し、この第３の抵抗に生じる電圧
を第２のバッファアンプを介して第１のバッファアンプ
の入力端に帰還するようにした。
【００１７】
【実施例】以下、図１を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明する。尚、図１において、図５と同一部分に
は同一符号を付して示し、ここでは異なる部分を中心に
説明する。
詳細に説明する。尚、図１において、図５と同一部分に
は同一符号を付して示し、ここでは異なる部分を中心に
説明する。
【００１８】図１はこの発明に係るＬＰＦの構成を示す
ものである。入力端子ＩＮは抵抗Ｒ1 を介して第３のバ
ッファアンプＢ3 の入力端に接続され、この第３のバッ
ファアンプＢ3 の出力端は抵抗Ｒ2 を介して第１の出力
端子ＯＵＴ1 に接続されると共に、第１のバッファアン
プＢ1 を構成するトランジスタＱのベースに接続され
る。
ものである。入力端子ＩＮは抵抗Ｒ1 を介して第３のバ
ッファアンプＢ3 の入力端に接続され、この第３のバッ
ファアンプＢ3 の出力端は抵抗Ｒ2 を介して第１の出力
端子ＯＵＴ1 に接続されると共に、第１のバッファアン
プＢ1 を構成するトランジスタＱのベースに接続され
る。
【００１９】第１のバッファアンプＢ1 はトランジスタ
Ｑのコレクタを抵抗Ｒ3 を介してＶCC電源に接続し、エ
ミッタを定電流源Ｉ0 を介して接地すると共に、第２の
出力端子ＯＵＴ２に接続して構成される。
Ｑのコレクタを抵抗Ｒ3 を介してＶCC電源に接続し、エ
ミッタを定電流源Ｉ0 を介して接地すると共に、第２の
出力端子ＯＵＴ２に接続して構成される。
【００２０】上記トランジスタＱのエミッタは、容量Ｃ
1 を介しての第２のバッファアンプＢ2 の入力端に接続
される。また、トランジスタＱのコレクタは第２のバッ
ファアンプＢ2 の入力端に接続され、このバッファアン
プＢ2 の出力端は容量Ｃ2 を介して第１のバッファアン
プＢ1 の入力端（トランジスタＱのベース）に接続され
る。
1 を介しての第２のバッファアンプＢ2 の入力端に接続
される。また、トランジスタＱのコレクタは第２のバッ
ファアンプＢ2 の入力端に接続され、このバッファアン
プＢ2 の出力端は容量Ｃ2 を介して第１のバッファアン
プＢ1 の入力端（トランジスタＱのベース）に接続され
る。
【００２１】すなわち、上記構成のＬＰＦは、図５に示
したサレンキー型ＬＰＦの第１のバッファアンプＢ1 を
トランジスタＱのエミッタフォロワで実現し、僅かに抵
抗Ｒ3 と第２のバッファアンプＢ2 を追加しただけであ
る。この回路の伝達特性について説明する。いま、トラ
ンジスタＱを理想化し、交流成分のみを考えると、Ｑの
コレクタ電流Ｉc は、
したサレンキー型ＬＰＦの第１のバッファアンプＢ1 を
トランジスタＱのエミッタフォロワで実現し、僅かに抵
抗Ｒ3 と第２のバッファアンプＢ2 を追加しただけであ
る。この回路の伝達特性について説明する。いま、トラ
ンジスタＱを理想化し、交流成分のみを考えると、Ｑの
コレクタ電流Ｉc は、
【００２２】
【数４】 であり、コレクタ端子電圧をＶ3 、バッファアンプＢ3
の入力をＶ2 とすると、
の入力をＶ2 とすると、
【００２３】
【数５】 の関係式より、伝達特性は、
【００２４】
【数６】 となる。
【００２５】ここで、従来のサレンキー型ＬＰＦにおけ
る伝達特性と比較してみると、トラップ付のＬＰＦが実
現できることがわかる。また、従来のサレンキー型と同
じＲ1 ，Ｃ1 ，Ｒ2 ，Ｃ2 では、共振周波数が異なって
くるが、Ｒ1 ＋Ｒ3 を従来のＲ1 と見なせば同じであ
る。
る伝達特性と比較してみると、トラップ付のＬＰＦが実
現できることがわかる。また、従来のサレンキー型と同
じＲ1 ，Ｃ1 ，Ｒ2 ，Ｃ2 では、共振周波数が異なって
くるが、Ｒ1 ＋Ｒ3 を従来のＲ1 と見なせば同じであ
る。
【００２６】図２は図１の第３のバッファアンプＢ3 を
なくし、抵抗Ｒ1 と容量Ｃ1 の接続点と抵抗Ｒ2 を直結
したものである。結果は上式のＱ1 をＱ′＝Ｑ1 ／２と
したものになる。Ｑ値が低くてよい場合は素子数削減に
なり、有効である。
なくし、抵抗Ｒ1 と容量Ｃ1 の接続点と抵抗Ｒ2 を直結
したものである。結果は上式のＱ1 をＱ′＝Ｑ1 ／２と
したものになる。Ｑ値が低くてよい場合は素子数削減に
なり、有効である。
【００２７】したがって、非常に簡単な構成でフィルタ
設計に有効なトラップ付ＬＰＦを実現でき、特性的にも
従来のｇｍアンプによる複雑な回路と同等のものが得ら
れる。尚、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形しても、同様に実施可能である。
設計に有効なトラップ付ＬＰＦを実現でき、特性的にも
従来のｇｍアンプによる複雑な回路と同等のものが得ら
れる。尚、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形しても、同様に実施可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、構成簡
易にしてトラップを備えるアクティブ型ローパスフィル
タを提供することができる。
易にしてトラップを備えるアクティブ型ローパスフィル
タを提供することができる。
【図１】この発明に係るアクティブ型ローパスフィルタ
の一実施例の構成を示す回路図。
の一実施例の構成を示す回路図。
【図２】この発明に係る他の実施例の構成を示す回路
図。
図。
【図３】従来のアクティブ型ＬＰＦとして代表的なバイ
クワド型の構成を示す回路図。
クワド型の構成を示す回路図。
【図４】図３のＬＰＦの伝達特性を示す特性図。
【図５】従来のサレンキー型ＬＰＦの構成を示す回路
図。
図。
Ａ1 ，Ａ2 …第１、第２のｇｍアンプ、Ｄ…分圧器、Ｑ
…トランジスタ、Ｉ0…定電流源、Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 …
バッファアンプ。
…トランジスタ、Ｉ0…定電流源、Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 …
バッファアンプ。
Claims (4)
- 【請求項１】一方端が信号入力端子に接続される第１の
抵抗と、一方端が前記第１の抵抗の他方端に接続される
第１の容量と、一方端が前記第１の抵抗の他方端に接続
される第２の抵抗と、一方端が前記第２の抵抗の他方端
に接続される第２の容量と、入力端が前記第２の抵抗の
他方端に接続され、当該入力端からの信号に応じてドラ
イブ電流を増幅する第１のバッファアンプと、この第１
のバッファアンプのドライブ電流が流されて電圧を発生
する第３の抵抗と、この第３の抵抗に発生する電圧を取
り出して前記第２の容量の他方端に印加する第２のバッ
ファアンプとを具備し、 前記第１のバッファアンプの出力端を前記第１の容量の
他方端に接続し、前記第１のバッファアンプの入力端を
信号出力端子に接続するようにしたことを特徴とするア
クティブ型ローパスフィルタ。 - 【請求項２】前記第１の抵抗の他方端と前記第２の抵抗
の他方端との間に第３のバッファアンプを介在させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載のアクティブ型
ローパスフィルタ。 - 【請求項３】一方端が信号入力端子に接続される第１の
抵抗と、一方端が前記第１の抵抗の他方端に接続される
第１の容量と、一方端が前記第１の抵抗の他方端に接続
される第２の抵抗と、一方端が前記第２の抵抗の他方端
に接続される第２の容量と、入力端が前記第２の抵抗の
他方端に接続され、当該入力端からの信号に応じてドラ
イブ電流を増幅する第１のバッファアンプと、この第１
のバッファアンプのドライブ電流が流されて電圧を発生
する第３の抵抗と、この第３の抵抗に発生する電圧を取
り出して前記第２の容量の他方端に印加する第２のバッ
ファアンプとを具備し、 前記第１のバッファアンプの出力端を前記第１の容量の
他方端に接続すると共に、信号出力端子に接続するよう
にしたことを特徴とするアクティブ型ローパスフィル
タ。 - 【請求項４】前記第１の抵抗の他方端と前記第２の抵抗
の他方端との間に第３のバッファアンプを介在させるよ
うにしたことを特徴とする請求項３記載のアクティブ型
ローパスフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7166793A JPH06283965A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | アクティブ型ローパスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7166793A JPH06283965A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | アクティブ型ローパスフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283965A true JPH06283965A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13467182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7166793A Pending JPH06283965A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | アクティブ型ローパスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283965A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696104A1 (en) | 1994-08-01 | 1996-02-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Active bandpass filter |
| US5574398A (en) * | 1994-08-01 | 1996-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Active bandpass filter |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP7166793A patent/JPH06283965A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696104A1 (en) | 1994-08-01 | 1996-02-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Active bandpass filter |
| US5561394A (en) * | 1994-08-01 | 1996-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Active bandpass filter |
| US5574398A (en) * | 1994-08-01 | 1996-11-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Active bandpass filter |
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