JPH0641387Y2 - アクティブフィルタ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、２次ローパスフィルタ特性と２次オールパ
スフィルタ特性の合成特性を得ることができるアクティ
ブフィルタ回路に関する。

〔従来の技術〕

従来この種のアクティブフィルタ回路は、例えば第２図
に示すように、演算増幅器20を用いた２次ローパスフィ
ルタと演算増幅器30を用いた２次オールパスフィルタ３
とを直列接続して構成していた。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが上記アクティブフィルタ回路では、二つの演算
増幅器20および30が必要であるため、そのぶん回路の小
型化、低コスト化および低電力化が阻害されていた。

そこでこの考案は、一つの演算増幅器を用いたもので上
記のような２次ローパスフィルタ特性と２次オールパス
フィルタ特性の合成特性を実現することができるアクテ
ィブフィルタ回路を提供することを目的とする。

〔実施例〕

第１図は、この考案の一実施例に係るアクティブフィル
タ回路を示す回路図である。

このアクティブフィルタ回路４は、第１入力部（即ち正
側入力部）51、第２入力部（即ち負側入力部）52および
出力部53を有する演算増幅器50を用い、入力端41と演算
増幅器50の第１入力部51間に、第１の抵抗器71、第２の
抵抗器72、第３のコンデンサ63および第４のコンデンサ
64をこの順で直列接続したものを接続し、第１の抵抗器
71と第２の抵抗器72との接続部と演算増幅器50の出力部
53間に第１のコンデンサ61を接続し、第２の抵抗器72と
第３のコンデンサ63との接続部とアース間、演算増幅器
50の第１入力部51間および第２入力部52間に第２のコン
デンサ62、第５の抵抗器75および第７の抵抗器77をそれ
ぞれ接続し、第３のコンデンサ63と第４のコンデンサ64
との接続部とアース間および演算増幅器50の出力部53間
に第４の抵抗器74および第３の抵抗器73をそれぞれ接続
し、演算増幅器50の第２入力部52と出力部53間に第６の
抵抗器76を接続し、そして演算増幅器50の出力部53を出
力端42に接続して成る。

そして入力電圧をV_i、出力電圧をV_oとし、前記第１ない
し第４のコンデンサ61〜64の容量をそれぞれC₁〜C₄と
し、第１ないし第７の抵抗器71〜77のコンダクタンス
（抵抗の逆数）をそれぞれg₁〜g₇とした場合、当該アク
ティブフィルタ回路４の伝達関数V_o／V_iは次式で表され
る。ここでＳはｊωで表される角周波数である。

但し、 一方、前述したような２次ローパスフィルタ特性と２次
オールパスフィルタ特性の合成特性は次式で表される
（∫∫は分数がつながっていることを示す）。

但し、ω_１は２次ローパスフィルタのカットオフ角周波
数、Q₁は２次ローパスフィルタの尖鋭度、ω_２は２次オ
ールパスフィルタの共振点、Q₂は２次オールパスフィル
タの尖鋭度、Ｓはｊωで表される角周波数。

従って、上記（１）式と（２）式の分母分子における周
波数Ｓの係数および定数がそれぞれ等しくなるように、
即ちＡ＝ω₁ ²、Ｂ＝−ω₁ ²ω₂／Q₂、Ｃ＝ω₁ ²ω₂ ²、Ｄ
＝（ω₁／Q₁）＋（ω₂／Q₂）、 Ｅ＝ω₁ ²＋ω₂ ²＋（ω₁ω₂／Q₁Q₂）および Ｆ＝（ω₁ω₂ ²／Q₁）＋（ω₁ ²ω₂／Q₂）を満足するよう
に上記容量C₁〜C₄およびコンダクタンスg₁〜g₇を選定す
ることによって、上記アクティブフィルタ回路４で上述
したような所望の合成特性を得ることができ、当該アク
ティブフィルタ回路４はそのように選定している。

尚、上記係数等値の計算は、良く知られた数値計算の手
法により実行することができる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、一つの演算増幅器を用
いて、２次ローパスフィルタ特性と２次オールパスフィ
ルタ特性の合成特性を実現することができ、その結果、
回路の小型化、低コスト化および省電力化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例に係るアクティブフィル
タ回路を示す回路図である。第２図は、２次ローパスフ
ィルタ特性と２次オールパスフィルタ特性の合成特性を
持つ従来のアクティブフィルタ回路を示す回路図であ
る。 ４…実施例に係るアクティブフィルタ回路、41…入力
端、42…出力端、50…演算増幅器、51…第１入力部、52
…第２入力部、53…出力部、61〜64…コンデンサ、71〜
77…抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力電圧をV_i、出力電圧をV_oとした場合、
   伝達関数V_o／V_iが、 但し、ω₁は２次ローパスフィルタのカットオフ角周波
   数、Q₁は２次ローパスフィルタの尖鋭度、ω₂は２次オ
   ールパスフィルタの共振点、Q₂は２次オールパスフィル
   タの尖鋭度、Ｓはｊωで表される角周波数、 で表される特性を実現するアクティブフィルタ回路であ
   って、 第１入力部（51）、第２入力部（52）および出力部（5
   3）を有する演算増幅器（50）を用い、入力端（41）と
   演算増幅器（50）の第１入力部（51）間に、第１の抵抗
   器（71）、第２の抵抗器（72）、第３のコンデンサ（6
   3）および第４のコンデンサ（64）をこの順で直列接続
   したものを接続し、第１の抵抗器（71）と第２の抵抗器
   （72）との接続部と演算増幅器（50）の出力部（53）間
   に第１のコンデンサ（61）を接続し、第２の抵抗器（7
   2）と第３のコンデンサ（63）との接続部とアース間、
   演算増幅器（50）の第１入力部（51）間および第２入力
   部（52）間に第２のコンデンサ（62）、第５の抵抗器
   （75）および第７の抵抗器（77）をそれぞれ接続し、第
   ３のコンデンサ（63）と第４のコンデンサ（64）との接
   続部とアース間および演算増幅器（50）の出力部（53）
   間に第４の抵抗器（74）および第３の抵抗器（73）をそ
   れぞれ接続し、演算増幅器（50）の第２入力部（52）と
   出力部（53）間に第６の抵抗器（76）を接続し、そして
   演算増幅器（50）の出力部（53）を出力端（42）に接続
   して成り、 前記第１ないし第４のコンデンサ（61〜64）の容量をそ
   れぞれC₁〜C₄とし、第１ないし第７の抵抗器（71〜77）
   のコンダクタンスをそれぞれg₁〜g₇とした場合、当該ア
   クティブフィルタ回路の伝達関数V_o／V_iは次式で表さ
   れ、 但し、 そして、Ａ＝ω₁ ²、Ｂ＝−ω₁ ²ω₂／Q₂、Ｃ＝ω
   ₁ ²ω₂ ²、Ｄ＝（ω₁／Q₁）＋（ω₂／Q₂）、 Ｅ＝ω₁ ²＋ω₂ ²＋（ω₁ω₂／Q₁Q₂）および Ｆ＝（ω₁ω₂ ²／Q₁）＋（ω₁ ²ω₂／Q₂）を満足するよう
   に上記容量C₁−C₄およびコンダクタンスg₁〜g₇を選定し
   ていることを特徴とするアクティブフィルタ回路。