JPH07154202A - 多目的フィルタ - Google Patents
多目的フィルタInfo
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- JPH07154202A JPH07154202A JP6250097A JP25009794A JPH07154202A JP H07154202 A JPH07154202 A JP H07154202A JP 6250097 A JP6250097 A JP 6250097A JP 25009794 A JP25009794 A JP 25009794A JP H07154202 A JPH07154202 A JP H07154202A
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- output
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成が簡単で、かつ、フィルタ特性の温度依
存が少ない多目的フィルタを提供すること。 【構成】 差動増幅器Ｑ1A〜Ｑ6Aの出力側にコンデンサ
３６Ａの一端が接続された積分回路２１Ａと、差動増幅
器Ｑ1B〜Ｑ6Bの出力側にコンデンサ３６Ｂの一端が接続
された積分回路２１Ｂとを縦属接続し、積分回路２１Ａ
の出力側から入力側Ｖb2に、積分回路２１Ｂの出力側か
ら積分回路２１Ａの入力側Ｖb1にそれぞれ帰還がかけら
れる。フィルタとして用いる際の入力端子と出力端子は
差動増幅器Ｑ1A〜Ｑ6A，Ｑ1B〜Ｑ6Bの入力、出力、上記
コンデンサ３６Ａ，３６Ｂの両端の中から選定するよう
にする。
存が少ない多目的フィルタを提供すること。 【構成】 差動増幅器Ｑ1A〜Ｑ6Aの出力側にコンデンサ
３６Ａの一端が接続された積分回路２１Ａと、差動増幅
器Ｑ1B〜Ｑ6Bの出力側にコンデンサ３６Ｂの一端が接続
された積分回路２１Ｂとを縦属接続し、積分回路２１Ａ
の出力側から入力側Ｖb2に、積分回路２１Ｂの出力側か
ら積分回路２１Ａの入力側Ｖb1にそれぞれ帰還がかけら
れる。フィルタとして用いる際の入力端子と出力端子は
差動増幅器Ｑ1A〜Ｑ6A，Ｑ1B〜Ｑ6Bの入力、出力、上記
コンデンサ３６Ａ，３６Ｂの両端の中から選定するよう
にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は種々のフィルタ特性を得
ることのできる多目的フィルタに関する。
ることのできる多目的フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】多目的フィルタとしてはたとえば図１に
示すものが提供されている。この図１において、１は入
力端子を示し、２は出力端子を示す。入力端子１は抵抗
器３を介して初段のオペアンプ４の反転入力端子に接続
される。このオペアンプ４は積分回路をなすものであ
り、それ自体の特性は帰還抵抗をなす抵抗器５とコンデ
ンサ６とにより決定される。このオペアンプ４の出力端
子は抵抗器７を介して次段のオペアンプ８の反転入力端
子に接続される。このオペアンプ８も積分回路をなすも
のであり、それ自体の特性は入力抵抗をなす抵抗器７お
よびコンデンサ９から決定される。そして、このオペア
ンプ８の出力が反転増幅器１０で増幅されたのち抵抗器
１１を介して初段のオペアンプ４の反転入力端子に帰還
される。反転増幅器１０はオペアンプ１２により構成さ
れる。
示すものが提供されている。この図１において、１は入
力端子を示し、２は出力端子を示す。入力端子１は抵抗
器３を介して初段のオペアンプ４の反転入力端子に接続
される。このオペアンプ４は積分回路をなすものであ
り、それ自体の特性は帰還抵抗をなす抵抗器５とコンデ
ンサ６とにより決定される。このオペアンプ４の出力端
子は抵抗器７を介して次段のオペアンプ８の反転入力端
子に接続される。このオペアンプ８も積分回路をなすも
のであり、それ自体の特性は入力抵抗をなす抵抗器７お
よびコンデンサ９から決定される。そして、このオペア
ンプ８の出力が反転増幅器１０で増幅されたのち抵抗器
１１を介して初段のオペアンプ４の反転入力端子に帰還
される。反転増幅器１０はオペアンプ１２により構成さ
れる。
【０００３】この場合、オペアンプ４の出力端子からは
バンドパス出力が得られ、他方オペアンプ１２の出力端
子からはローパス出力が得られる。オペアンプ１３は加
算器をなすものであり、このオペアンプ１３の反転入力
端子（加算器の入力端子）に上記バンドパス出力および
ローパス出力が供給されうるようになっている。また、
入力端子１からの入力信号もこの反転入力端子に供給し
うるようになっている。
バンドパス出力が得られ、他方オペアンプ１２の出力端
子からはローパス出力が得られる。オペアンプ１３は加
算器をなすものであり、このオペアンプ１３の反転入力
端子（加算器の入力端子）に上記バンドパス出力および
ローパス出力が供給されうるようになっている。また、
入力端子１からの入力信号もこの反転入力端子に供給し
うるようになっている。
【０００４】オペアンプ４の出力信号すなわちバンドパ
ス出力のみをオペアンプ１３に供給すれば出力端子２に
バンドパス出力を得ることができる。オペアンプ１２の
出力信号すなわちローパス出力のみをオペアンプ１３に
供給すれば、出力端子２にローパス出力を得ることがで
きる。
ス出力のみをオペアンプ１３に供給すれば出力端子２に
バンドパス出力を得ることができる。オペアンプ１２の
出力信号すなわちローパス出力のみをオペアンプ１３に
供給すれば、出力端子２にローパス出力を得ることがで
きる。
【０００５】また、入力信号及びバンドパス出力の双方
をオペアンプ１３に供給すれば、両信号の位相が逆相で
あるので、出力端子２にトラップ出力を得ることができ
る。入力信号およびローパス出力の双方をオペアンプ１
３に供給すれば同様にして出力端子２にハイパス出力を
得る。
をオペアンプ１３に供給すれば、両信号の位相が逆相で
あるので、出力端子２にトラップ出力を得ることができ
る。入力信号およびローパス出力の双方をオペアンプ１
３に供給すれば同様にして出力端子２にハイパス出力を
得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
多目的フィルタでは、４個の高利得オペアンプを要す
る。すなわち、オペアンプ４，８，１２，１３である。
そして、これらオペアンプ４，８，１２，１３を抵抗器
やコンデンサでディスクリートに接続する必要がある。
このため構成が複雑となる。
多目的フィルタでは、４個の高利得オペアンプを要す
る。すなわち、オペアンプ４，８，１２，１３である。
そして、これらオペアンプ４，８，１２，１３を抵抗器
やコンデンサでディスクリートに接続する必要がある。
このため構成が複雑となる。
【０００７】また、この多目的フィルタの特性は、オペ
アンプ４，８がそれぞれ構成する積分回路の特性および
帰還用の抵抗器１１の値により決定される。具体的には
抵抗器５，７，１１およびコンデンサ６，９の定数によ
り決定される。そして、これら定数の温度係数が大きい
と、フィルタが無視できない程度の温度特性を持つよう
になってしまう。したがって、抵抗器５，７，１１やコ
ンデンサ６，９として温度係数の小さなもの、すなわち
高価なものが必要となる。
アンプ４，８がそれぞれ構成する積分回路の特性および
帰還用の抵抗器１１の値により決定される。具体的には
抵抗器５，７，１１およびコンデンサ６，９の定数によ
り決定される。そして、これら定数の温度係数が大きい
と、フィルタが無視できない程度の温度特性を持つよう
になってしまう。したがって、抵抗器５，７，１１やコ
ンデンサ６，９として温度係数の小さなもの、すなわち
高価なものが必要となる。
【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、構成が簡易であり、かつフィルタ特性の
温度依存が少ない多目的フィルタを提供することを目的
としている。
たものであり、構成が簡易であり、かつフィルタ特性の
温度依存が少ない多目的フィルタを提供することを目的
としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明によれば、第１の差動増幅器の出力側に一
端が接続された第１のコンデンサを有する第１の積分回
路と第２の差動増幅器の出力側に一端が接続された第２
のコンデンサを有する第２の積分回路とを縦属接続し、
上記第１の積分回路の出力側及び上記第２の積分回路の
出力側と上記第１の積分回路の入力側との間に上記第
１，第２のコンデンサとは別の回路素子を有する第１，
第２の帰還回路を各々接続し、上記第１，第２の積分回
路の利得を上記集積回路の外部から制御するようにし、
上記第１の差動増幅器、上記第１のコンデンサ、上記第
２の差動増幅器及び上記第２のコンデンサ及び上記第
１，第２の帰還回路を集積回路によって構成し、設計し
ようとするバンドパス、トラップ、及びローパス等のフ
ィルタの特性に応じて、上記第１，第２の差動増幅器の
入力及び上記第１，第２のコンデンサの両端のうちのい
ずれかを入力端子として選定すると共に、上記第１，第
２の差動増幅器の入力及び上記第１，第２のコンデンサ
の両端のうちのいずれかを出力端子として選定するよう
にした多目的フィルタを提供する。
めに、本発明によれば、第１の差動増幅器の出力側に一
端が接続された第１のコンデンサを有する第１の積分回
路と第２の差動増幅器の出力側に一端が接続された第２
のコンデンサを有する第２の積分回路とを縦属接続し、
上記第１の積分回路の出力側及び上記第２の積分回路の
出力側と上記第１の積分回路の入力側との間に上記第
１，第２のコンデンサとは別の回路素子を有する第１，
第２の帰還回路を各々接続し、上記第１，第２の積分回
路の利得を上記集積回路の外部から制御するようにし、
上記第１の差動増幅器、上記第１のコンデンサ、上記第
２の差動増幅器及び上記第２のコンデンサ及び上記第
１，第２の帰還回路を集積回路によって構成し、設計し
ようとするバンドパス、トラップ、及びローパス等のフ
ィルタの特性に応じて、上記第１，第２の差動増幅器の
入力及び上記第１，第２のコンデンサの両端のうちのい
ずれかを入力端子として選定すると共に、上記第１，第
２の差動増幅器の入力及び上記第１，第２のコンデンサ
の両端のうちのいずれかを出力端子として選定するよう
にした多目的フィルタを提供する。
【００１０】
【作用】本発明の上述の構成によれば、入力端子及び出
力端子を選定することにより種々のフィルタ特性を得る
ことができる。
力端子を選定することにより種々のフィルタ特性を得る
ことができる。
【００１１】そうして、各フィルタ特性における伝達関
数は積分回路２１Ａ，２１Ｂの特性（ｓ1 ，ｓ2 や
ｒa ，ｒa ′，ｒb ，ｒb ′，ｒc ，ｒc ′）によって
決まり、このことは、これら伝達関数の温度特性がＩＣ
化により極めて向上することを意味する。
数は積分回路２１Ａ，２１Ｂの特性（ｓ1 ，ｓ2 や
ｒa ，ｒa ′，ｒb ，ｒb ′，ｒc ，ｒc ′）によって
決まり、このことは、これら伝達関数の温度特性がＩＣ
化により極めて向上することを意味する。
【００１２】また、オペアンプや各種ＣＲ回路網をディ
スクリートに接続する必要がなく、回路構成が極めて簡
略化できる。
スクリートに接続する必要がなく、回路構成が極めて簡
略化できる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明多目的フィルタの一実施例を説
明する前に本発明の構成について簡明に説明する。本発
明多目的フィルタは、例えば図３に示すように、差動増
幅器Ｑ1A〜Ｑ7Aの出力側に一端が接続されたコンデンサ
３６Ａを有する積分回路２１Ａを少なくとも２段縦属接
続し、後段の積分回路２１Ｂの出力側から前段の積分回
路２１Ａの入力側に信号を帰還させた回路を有し、設計
しようとするバンドパス、トラップ及びローパス等のフ
ィルタ特性に応じて、縦属接続された差動増幅器の２入
力及び前後段のコンデンサ３６Ａ，３６Ｂの両端のうち
のいずれかを入力端子として選定すると共に、縦属接続
された差動増幅器の２入力及び前後段のコンデンサ３６
Ａ，３６Ｂの両端のうちのいずれかを入力端子として選
定するようにしたものである。
明する前に本発明の構成について簡明に説明する。本発
明多目的フィルタは、例えば図３に示すように、差動増
幅器Ｑ1A〜Ｑ7Aの出力側に一端が接続されたコンデンサ
３６Ａを有する積分回路２１Ａを少なくとも２段縦属接
続し、後段の積分回路２１Ｂの出力側から前段の積分回
路２１Ａの入力側に信号を帰還させた回路を有し、設計
しようとするバンドパス、トラップ及びローパス等のフ
ィルタ特性に応じて、縦属接続された差動増幅器の２入
力及び前後段のコンデンサ３６Ａ，３６Ｂの両端のうち
のいずれかを入力端子として選定すると共に、縦属接続
された差動増幅器の２入力及び前後段のコンデンサ３６
Ａ，３６Ｂの両端のうちのいずれかを入力端子として選
定するようにしたものである。
【００１４】この構成によれば、差動増幅器の２入力及
びコンデンサの両端を適宜入力端子とする自由度を有す
るので、積分回路の構成を全く変更することなく多種類
のフィルタを形成でき、しかも、２つの積分回路の伝達
関数の温度依存性が小さいので、積分回路２段の簡単な
回路構成で温度特性の優れた種々のフィルタ特性を実現
することができる。
びコンデンサの両端を適宜入力端子とする自由度を有す
るので、積分回路の構成を全く変更することなく多種類
のフィルタを形成でき、しかも、２つの積分回路の伝達
関数の温度依存性が小さいので、積分回路２段の簡単な
回路構成で温度特性の優れた種々のフィルタ特性を実現
することができる。
【００１５】以下、本発明多目的フィルタの一実施例に
ついて図２及び図３を参照しながら説明しよう。図２は
この実施例で用いる積分回路２１を示すもので、この図
において、入力端子２２をｎｐｎ型トランジスタＱ1 の
ベースに接続する。そして、このトランジスタＱ1 を他
のｎｐｎ型トランジスタＱ2 に差動接続する。すなわ
ち、等価な抵抗器２３，２４を介してトランジスタ
Ｑ1 ，Ｑ2 のそれぞれのエミッタを共通接続し、この接
続点をｎｐｎ型トランジスタＱ8 のコレクタに接続す
る。なお、トランジスタＱ2 のベースには基準電圧源２
５を接続する。
ついて図２及び図３を参照しながら説明しよう。図２は
この実施例で用いる積分回路２１を示すもので、この図
において、入力端子２２をｎｐｎ型トランジスタＱ1 の
ベースに接続する。そして、このトランジスタＱ1 を他
のｎｐｎ型トランジスタＱ2 に差動接続する。すなわ
ち、等価な抵抗器２３，２４を介してトランジスタ
Ｑ1 ，Ｑ2 のそれぞれのエミッタを共通接続し、この接
続点をｎｐｎ型トランジスタＱ8 のコレクタに接続す
る。なお、トランジスタＱ2 のベースには基準電圧源２
５を接続する。
【００１６】トランジスタＱ8 は定電流回路（図３に４
１Ａ，４１Ｂで示す）をなすものである。すなわち、電
源端子２６を抵抗器２７を介してダイオード２８のアノ
ードに接続し、そのカソードを抵抗器２９を介して接地
する。そして、ダイオード２８のアノードをトランジス
タＱ8 のベースに接続し、そのエミッタを抵抗器３０を
介して接地するものである。この定電流回路の定電流を
Ｉ1 とする。
１Ａ，４１Ｂで示す）をなすものである。すなわち、電
源端子２６を抵抗器２７を介してダイオード２８のアノ
ードに接続し、そのカソードを抵抗器２９を介して接地
する。そして、ダイオード２８のアノードをトランジス
タＱ8 のベースに接続し、そのエミッタを抵抗器３０を
介して接地するものである。この定電流回路の定電流を
Ｉ1 とする。
【００１７】差動接続したトランジスタＱ1 ，Ｑ2 のそ
れぞれのコレクタにはｎｐｎ型トランジスタＱ3 ，Ｑ4
のエミッタを接続する。これらトランジスタＱ3 ，Ｑ4
のそれぞれのコレクタを電源端子２６に接続し、それぞ
れのエミッタを電圧源３１に接続する。これらトランジ
スタＱ3 ，Ｑ4 ではｐｎ接合の順方向特性を利用して電
流を電圧に変換する。そしてそれぞれのエミッタにトラ
ンジスタＱ1 ，Ｑ2 のコレクタ電流に応じた電圧を得
る。
れぞれのコレクタにはｎｐｎ型トランジスタＱ3 ，Ｑ4
のエミッタを接続する。これらトランジスタＱ3 ，Ｑ4
のそれぞれのコレクタを電源端子２６に接続し、それぞ
れのエミッタを電圧源３１に接続する。これらトランジ
スタＱ3 ，Ｑ4 ではｐｎ接合の順方向特性を利用して電
流を電圧に変換する。そしてそれぞれのエミッタにトラ
ンジスタＱ1 ，Ｑ2 のコレクタ電流に応じた電圧を得
る。
【００１８】これらトランジスタＱ3 ，Ｑ4 のそれぞれ
のエミッタをｎｐｎ型トランジスタＱ5 ，Ｑ6 のそれぞ
れのベースに接続する。トランジスタＱ5 ，Ｑ6 も差動
接続する。すなわちトランジスタＱ5 ，Ｑ6 のそれぞれ
のエミッタを共通接続し、この接続点をｎｐｎ型トラン
ジスタＱ9 のコレクタエミッタバスおよび抵抗器３２の
直列回路を介して接地する。
のエミッタをｎｐｎ型トランジスタＱ5 ，Ｑ6 のそれぞ
れのベースに接続する。トランジスタＱ5 ，Ｑ6 も差動
接続する。すなわちトランジスタＱ5 ，Ｑ6 のそれぞれ
のエミッタを共通接続し、この接続点をｎｐｎ型トラン
ジスタＱ9 のコレクタエミッタバスおよび抵抗器３２の
直列回路を介して接地する。
【００１９】このトランジスタＱ9 も定電流回路（図３
に４２Ａ，４２Ｂで示す）をなす。すなわち、電源端子
２６を可変抵抗器３３を介してダイオード３４のアノー
ドに接続し、このダイオード３４のカソードを抵抗器３
５を介して接地する。そして、このダイオード３４のア
ノードをトランジスタＱ9 のベースに接続するのであ
る。この定電流回路の定電流をＩ2 とする。なお、上述
の回路については、米国特許第３６７６７８９号にその
記載がある。
に４２Ａ，４２Ｂで示す）をなす。すなわち、電源端子
２６を可変抵抗器３３を介してダイオード３４のアノー
ドに接続し、このダイオード３４のカソードを抵抗器３
５を介して接地する。そして、このダイオード３４のア
ノードをトランジスタＱ9 のベースに接続するのであ
る。この定電流回路の定電流をＩ2 とする。なお、上述
の回路については、米国特許第３６７６７８９号にその
記載がある。
【００２０】のちに述べるように、この定電流Ｉ2 と前
述の定電流Ｉ1 との比によってこの積分回路の利得が制
御される。この積分回路はＩＣ（集積回路）によって構
成されるけれど、可変抵抗器３３を外付けとしてこれを
調整し、これによって定電流Ｉ2 換言すれば積分回路の
利得を制御しうる。
述の定電流Ｉ1 との比によってこの積分回路の利得が制
御される。この積分回路はＩＣ（集積回路）によって構
成されるけれど、可変抵抗器３３を外付けとしてこれを
調整し、これによって定電流Ｉ2 換言すれば積分回路の
利得を制御しうる。
【００２１】前述のトランジスタＱ5 ，Ｑ6 は、前段の
トランジスタＱ3 ，Ｑ4 のエミッタに得られた差動出力
を増幅するものであり、この増幅出力をカレントミラー
回路によってコンデンサ３６に供給している。すなわ
ち、トランジスタＱ5 のコレクタを順方向接続のダイオ
ード３７を介して電源端子２６に接続し、このダイオー
ド３７のカソードをｎｐｎ型トランジスタＱ7 のベース
に接続する。このトランジスタＱ7 のエミッタを電源端
子２６に接続し、そのコレクタをコンデンサ３６の一端
に接続し、この接続点から出力端子３８を導出する。そ
して、このコンデンサ３６の他端を接地するのである。
トランジスタＱ3 ，Ｑ4 のエミッタに得られた差動出力
を増幅するものであり、この増幅出力をカレントミラー
回路によってコンデンサ３６に供給している。すなわ
ち、トランジスタＱ5 のコレクタを順方向接続のダイオ
ード３７を介して電源端子２６に接続し、このダイオー
ド３７のカソードをｎｐｎ型トランジスタＱ7 のベース
に接続する。このトランジスタＱ7 のエミッタを電源端
子２６に接続し、そのコレクタをコンデンサ３６の一端
に接続し、この接続点から出力端子３８を導出する。そ
して、このコンデンサ３６の他端を接地するのである。
【００２２】
【００２３】このような積分回路では、要するに入力信
号Ｖｉｎに応じた電流がコンデンサ３６に供給され、そ
の両端電圧として入力信号Ｖｉｎの積分回路を得る。こ
のことを以下に説明する。なお、以下の説明に用いる電
流値、電圧値等は図２に示すとおりである。
号Ｖｉｎに応じた電流がコンデンサ３６に供給され、そ
の両端電圧として入力信号Ｖｉｎの積分回路を得る。こ
のことを以下に説明する。なお、以下の説明に用いる電
流値、電圧値等は図２に示すとおりである。
【００２４】すなわち、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 のコレ
クタ電流Ｉc1，Ｉc2は であり、トランジスタＱ3 ，Ｑ4 のベースエミッタ間電
圧Ｖbe3,Ｖbe4 は である。ただし、Ｉ0 は逆方向飽和電流、ｋはボルツマ
ン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷である。
クタ電流Ｉc1，Ｉc2は であり、トランジスタＱ3 ，Ｑ4 のベースエミッタ間電
圧Ｖbe3,Ｖbe4 は である。ただし、Ｉ0 は逆方向飽和電流、ｋはボルツマ
ン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷である。
【００２５】そして、トランジスタＱ5 ，Ｑ6 のベース
電位Ｖb5，Ｖb6は であり、この結果、トランジスタＱ5 ，Ｑ6 のベース間
電圧Ｖbbは である。
電位Ｖb5，Ｖb6は であり、この結果、トランジスタＱ5 ，Ｑ6 のベース間
電圧Ｖbbは である。
【００２６】他方、トランジスタＱ5 ，Ｑ6 のコレクタ
電流の信号成分を＋ｉout ，−ｉout とすると、トラン
ジスタＱ5 ，Ｑ6 のベースエミッタ間電圧は であり、この点からトランジスタＱ5 ，Ｑ6 のベース間
電圧Ｖbbを求めると、 となる。
電流の信号成分を＋ｉout ，−ｉout とすると、トラン
ジスタＱ5 ，Ｑ6 のベースエミッタ間電圧は であり、この点からトランジスタＱ5 ，Ｑ6 のベース間
電圧Ｖbbを求めると、 となる。
【００２７】以上の式(1) ，(2) から となり、このことから出力端子３８から積分出力が得ら
れることがわかる。
れることがわかる。
【００２８】
【００２９】つぎに、このような積分回路２１を用いた
本発明多目的フィルタの一実施例について図３を参照し
ながら説明する。本例は図２の積分回路２１を２段縦続
接続するものであり、図３において図２と対応する箇所
には対応する符号を付してそれぞれの詳細説明を省略す
る。具体的には、初段の積分回路２１Ａに関連してＡの
サフィックスを付し、後段の積分回路２１Ｂに関連して
Ｂのサフィックスを付す。なお、この図３では図２のト
ランジスタＱ8 が構成する定電流回路を４１Ａ，４１Ｂ
で表わし、トランジスタＱ9 が構成する定電流回路を４
２Ａ，４２Ｂで表わす。
本発明多目的フィルタの一実施例について図３を参照し
ながら説明する。本例は図２の積分回路２１を２段縦続
接続するものであり、図３において図２と対応する箇所
には対応する符号を付してそれぞれの詳細説明を省略す
る。具体的には、初段の積分回路２１Ａに関連してＡの
サフィックスを付し、後段の積分回路２１Ｂに関連して
Ｂのサフィックスを付す。なお、この図３では図２のト
ランジスタＱ8 が構成する定電流回路を４１Ａ，４１Ｂ
で表わし、トランジスタＱ9 が構成する定電流回路を４
２Ａ，４２Ｂで表わす。
【００３０】図３において、４３〜５０は端子を示し、
これら端子４３〜５０から入力端子、出力端子を選定す
ることにより、所望のフィルタ特性を得る。このフィル
タ特性はローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンド
パスフィルタおよびトラップの各特性である。
これら端子４３〜５０から入力端子、出力端子を選定す
ることにより、所望のフィルタ特性を得る。このフィル
タ特性はローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンド
パスフィルタおよびトラップの各特性である。
【００３１】本例では、端子４３，４４を抵抗器５１，
５２を介して初段の積分回路２１Ａのトランジスタ
Ｑ1A，Ｑ2Aのベースにそれぞれ接続する。この初段の積
分回路２１Ａのコンデンサ３６Ａの両端にはそれぞれ端
子４５，４６を接続する。そして、このコンデンサ３６
Ａのホットがわ一端にｎｐｎ型トランジスタ５３のベー
スを接続し、このトランジスタ５３のコレクタを電源端
子２６に接続し、そのエミッタを定電流回路５４を介し
て接地する。このトランジスタ５３はエミッタフォロワ
回路をなすもので、そのエミッタを抵抗器６０を介して
トランジスタＱ2Aのベースに帰還するとともに抵抗器５
５を介して次段の積分回路２１ＢのトランジスタＱ1Bの
ベースに接続する。
５２を介して初段の積分回路２１Ａのトランジスタ
Ｑ1A，Ｑ2Aのベースにそれぞれ接続する。この初段の積
分回路２１Ａのコンデンサ３６Ａの両端にはそれぞれ端
子４５，４６を接続する。そして、このコンデンサ３６
Ａのホットがわ一端にｎｐｎ型トランジスタ５３のベー
スを接続し、このトランジスタ５３のコレクタを電源端
子２６に接続し、そのエミッタを定電流回路５４を介し
て接地する。このトランジスタ５３はエミッタフォロワ
回路をなすもので、そのエミッタを抵抗器６０を介して
トランジスタＱ2Aのベースに帰還するとともに抵抗器５
５を介して次段の積分回路２１ＢのトランジスタＱ1Bの
ベースに接続する。
【００３２】次段の積分回路２１ＢのトランジスタＱ1B
には抵抗器５６を介して端子４７をも接続する。トラン
ジスタＱ2Bには他の端子４８を接続する。また、次段の
積分回路２１Ｂのコンデンサ３６Ｂの両端から端子４
９，５０をそれぞれ導出し、そのホットがわ一端にエミ
ッタフォロワ回路をなすトランジスタ５７のベースを接
続する。このトランジスタ５７のコレクタを電源端子２
６に接続する。そして、そのエミッタを定電流回路５８
を介して接地するとともに抵抗器５９を介して初段の積
分回路２１ＡのトランジスタＱ1Aのベースに接続する。
には抵抗器５６を介して端子４７をも接続する。トラン
ジスタＱ2Bには他の端子４８を接続する。また、次段の
積分回路２１Ｂのコンデンサ３６Ｂの両端から端子４
９，５０をそれぞれ導出し、そのホットがわ一端にエミ
ッタフォロワ回路をなすトランジスタ５７のベースを接
続する。このトランジスタ５７のコレクタを電源端子２
６に接続する。そして、そのエミッタを定電流回路５８
を介して接地するとともに抵抗器５９を介して初段の積
分回路２１ＡのトランジスタＱ1Aのベースに接続する。
【００３３】つぎにこの実施例の動作について説明しよ
う。ここでは、まず図２の積分回路２１について求めた
式(3) をこの図３について適用しておく。なお、信号電
圧Ｖ1 〜Ｖ8 および抵抗値ｒa ，ｒ′a ，ｒb ，
ｒ′b ，ｒc ，ｒ′c は図示のとおりとする。
う。ここでは、まず図２の積分回路２１について求めた
式(3) をこの図３について適用しておく。なお、信号電
圧Ｖ1 〜Ｖ8 および抵抗値ｒa ，ｒ′a ，ｒb ，
ｒ′b ，ｒc ，ｒ′c は図示のとおりとする。
【００３４】初段の積分回路２１Ａにおいては、トラン
ジスタＱ1Aのべースがわの入力電圧Ｖb1が であり、トランジスタＱ2Aのベースがわの入力電圧Ｖb2
が である。これらは重ね合わせの理から求められる。そし
て、入力信号ＶｉｎはＶｉｎ＝Ｖb1−Ｖb2である。した
がって、積分回路２１Ａの出力電圧、すなわちコンデン
サ３６Ａの両端間電圧Ｖ01は である。
ジスタＱ1Aのべースがわの入力電圧Ｖb1が であり、トランジスタＱ2Aのベースがわの入力電圧Ｖb2
が である。これらは重ね合わせの理から求められる。そし
て、入力信号ＶｉｎはＶｉｎ＝Ｖb1−Ｖb2である。した
がって、積分回路２１Ａの出力電圧、すなわちコンデン
サ３６Ａの両端間電圧Ｖ01は である。
【００３５】同様にして次段の積分回路２１Ｂについて
は
は
【００３６】つぎに、端子４３〜５０の選定によりどの
ようなフィルタ特性を得られるかについて説明する。 （１）端子５０を入力端子、端子４５を出力端子とした
場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ6 ＝Ｖｉｎの場合で
ある。なお、Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 ，Ｖ5 ＝０として
おく。これらＶ1 〜Ｖ7 を式(4) ，(5) に代入して を得る。同様にＶ1 〜Ｖ7 を式(6) ，(7) に代入するこ
とにより を得る。そして、この式(9) を前の式(8) に代入して整
理して を得る。このことから出力端子としての端子４５からバ
ンドパス出力を得ることがわかる。
ようなフィルタ特性を得られるかについて説明する。 （１）端子５０を入力端子、端子４５を出力端子とした
場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ6 ＝Ｖｉｎの場合で
ある。なお、Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 ，Ｖ5 ＝０として
おく。これらＶ1 〜Ｖ7 を式(4) ，(5) に代入して を得る。同様にＶ1 〜Ｖ7 を式(6) ，(7) に代入するこ
とにより を得る。そして、この式(9) を前の式(8) に代入して整
理して を得る。このことから出力端子としての端子４５からバ
ンドパス出力を得ることがわかる。
【００３７】（２）端子４６，４８を入力端子、端子４
５を出力端子とした場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ
3 ＝Ｖ5 ＝Ｖｉｎの場合である。なお、Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ
4 ，Ｖ6 ＝０としておく。これらＶ1 〜Ｖ7 を式(4) ，
(5) に代入して を得る。
５を出力端子とした場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ
3 ＝Ｖ5 ＝Ｖｉｎの場合である。なお、Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ
4 ，Ｖ6 ＝０としておく。これらＶ1 〜Ｖ7 を式(4) ，
(5) に代入して を得る。
【００３８】同様にしてＶ1 〜Ｖ7 を式(6) ，(7) に代
入して を得、この式(11)を式(10)に代入して整理し を得る。このことからこの場合には出力端子としての端
子４５からトラップ出力を得ることがわかる。
入して を得、この式(11)を式(10)に代入して整理し を得る。このことからこの場合には出力端子としての端
子４５からトラップ出力を得ることがわかる。
【００３９】（３）端子４８を入力端子、端子４５を出
力端子とした場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ5 ＝Ｖ
ｉｎとした場合である。なお、Ｖ1 ，Ｖ2，Ｖ3 ，
Ｖ4 ，Ｖ6 ＝０としておく。これらＶ1 〜Ｖ7 を式(4)
，(5) に代入して を得、これらから を得る。
力端子とした場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ5 ＝Ｖ
ｉｎとした場合である。なお、Ｖ1 ，Ｖ2，Ｖ3 ，
Ｖ4 ，Ｖ6 ＝０としておく。これらＶ1 〜Ｖ7 を式(4)
，(5) に代入して を得、これらから を得る。
【００４０】同様にしてＶ1 〜Ｖ7 を式(6) ，(7) に代
入して を得、この式(13)を式(12)に代入して整理し を得る。このことから、この場合には出力端子としての
端子４５からローパス出力を得ることがわかる。
入して を得、この式(13)を式(12)に代入して整理し を得る。このことから、この場合には出力端子としての
端子４５からローパス出力を得ることがわかる。
【００４１】（４）端子４４を入力端子、端子４５を出
力端子とした場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ2 ＝Ｖ
ｉｎとした場合である。なお、Ｖ1 ，Ｖ2，Ｖ3 ，
Ｖ4 ，Ｖ5 ，Ｖ6 ＝０としておく。これらＶ1 〜Ｖ7 を
式(4) ，(5) に代入して を得、これらから を得る。
力端子とした場合。すなわち、Ｖ7 ＝Ｖout ，Ｖ2 ＝Ｖ
ｉｎとした場合である。なお、Ｖ1 ，Ｖ2，Ｖ3 ，
Ｖ4 ，Ｖ5 ，Ｖ6 ＝０としておく。これらＶ1 〜Ｖ7 を
式(4) ，(5) に代入して を得、これらから を得る。
【００４２】同様にしてＶ1 〜Ｖ7 を式(6) ，(7) に代
入して を得、この式(15)を式(14)に代入して整理し を得る。このことから、この場合には出力端子としての
端子４５からバンドパス出力を得ることがわかる。
入して を得、この式(15)を式(14)に代入して整理し を得る。このことから、この場合には出力端子としての
端子４５からバンドパス出力を得ることがわかる。
【００４３】なお、この場合に出力端子として初段の積
分回路２１ＡのトランジスタＱ2Aのベースを選定すれば
トラップ出力を得る。すなわち、この場合、Ｖout ＝
ｂ′Ｖ7 ＋ｂＶ2 となり、この式をＶout ＝Ｖ7 のかわ
りに上述の各式に代入すれば を得る。このことから、この場合にはトラップ出力をも
得ることがわかる。
分回路２１ＡのトランジスタＱ2Aのベースを選定すれば
トラップ出力を得る。すなわち、この場合、Ｖout ＝
ｂ′Ｖ7 ＋ｂＶ2 となり、この式をＶout ＝Ｖ7 のかわ
りに上述の各式に代入すれば を得る。このことから、この場合にはトラップ出力をも
得ることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】以上述べたように、本例によれば入力端
子および出力端子の選定により種々のフィルタ特性を得
ることができる。この場合、前述のようにオペアンプや
各種ＣＲ回路網をディスクリートに接続する必要がな
く、極めて構成を簡略化しうる。また、各フィルタ特性
における伝達関数は積分回路２１Ａ，２１Ｂの特性（ｓ
1，ｓ2 ）やｒa ，ｒa ′，ｒb ，ｒb ′，ｒc ，
ｒc ′によって決まり、このことは、これら伝達関数の
温度特性がＩＣ化により極めて向上することを意味す
る。部品選定上は単に可変抵抗器３３に留意するのみで
よい。なお、本発明は上述実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であ
る。
子および出力端子の選定により種々のフィルタ特性を得
ることができる。この場合、前述のようにオペアンプや
各種ＣＲ回路網をディスクリートに接続する必要がな
く、極めて構成を簡略化しうる。また、各フィルタ特性
における伝達関数は積分回路２１Ａ，２１Ｂの特性（ｓ
1，ｓ2 ）やｒa ，ｒa ′，ｒb ，ｒb ′，ｒc ，
ｒc ′によって決まり、このことは、これら伝達関数の
温度特性がＩＣ化により極めて向上することを意味す
る。部品選定上は単に可変抵抗器３３に留意するのみで
よい。なお、本発明は上述実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であ
る。
【図１】従来のフィルタ回路の１例の回路図である。
【図２】本発明の一実施例に用いる積分回路の回路図で
ある。
ある。
【図３】本発明の多目的フィルタの一実施例の回路図で
ある。
ある。
Ｑ1 ，Ｑ2 （Ｑ1A，Ｑ1B，Ｑ2A，Ｑ2B） 差動増幅器を
構成するトランジスタ ２１（２１Ａ，２１Ｂ） 積分回路 ３６（３６Ａ，３６Ｂ） コンデンサ ４３〜５０ 端子
構成するトランジスタ ２１（２１Ａ，２１Ｂ） 積分回路 ３６（３６Ａ，３６Ｂ） コンデンサ ４３〜５０ 端子
Claims (1)
- 【請求項１】 第１の差動増幅器の出力側に一端が接続
された第１のコンデンサを有する第１の積分回路と第２
の差動増幅器の出力側に一端が接続された第２のコンデ
ンサを有する第２の積分回路とを縦続接続し、 上記第１の積分回路の出力側及び上記第２の積分回路の
出力側と上記第１の積分回路の入力側との間に上記第
１，第２のコンデンサとは別の回路素子を有する第１，
第２の帰還回路を各々接続し、 上記第１，第２の積分回路の利得を上記集積回路の外部
から制御するようにし、 上記第１の差動増幅器、上記第１のコンデンサ、上記第
２の差動増幅器及び上記第２のコンデンサ及び上記第
１，第２の帰還回路を集積回路によって構成し、 設計しようとするバンドパス、トラップ、及びローパス
等のフィルタの特性に応じて、上記第１，第２の差動増
幅器の入力及び上記第１，第２のコンデンサの両端のう
ちいずれかを入力端子として選定すると共に、上記第
１，第２の差動増幅器の入力及び上記第１，第２のコン
デンサの両端のうちのいずれかを出力端子として選定す
るようにした多目的フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250097A JPH07154202A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 多目的フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250097A JPH07154202A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 多目的フィルタ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57043092A Division JPS58161413A (ja) | 1982-03-18 | 1982-03-18 | 多目的フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07154202A true JPH07154202A (ja) | 1995-06-16 |
Family
ID=17202775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6250097A Pending JPH07154202A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 多目的フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07154202A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55121733A (en) * | 1979-03-13 | 1980-09-19 | Nec Corp | Biquad filter |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6250097A patent/JPH07154202A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55121733A (en) * | 1979-03-13 | 1980-09-19 | Nec Corp | Biquad filter |
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