JPH0766683A - アクティブフィルタのバイアス回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価であって低インピーダンス化を図ること
のできるようなアクティブフィルタのバイアス回路を提
供する。 【構成】 トランジスタＴｒ１のベースに電源電圧＋Ｖ
をＲ１とＲ２とによって分圧した電圧を与えるととも
に、コンデンサＣ１を接続して低インピーダンス化を図
り、トランジスタＴｒ１のエミッタをトランジスタＴｒ
２のベースに与え、トランジスタＴｒ２のエミッタと接
地間にコンデンサＣ２を接続し、トランジスタＴｒ２の
エミッタからアクティブフィルタに直流バイアス電圧を
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はアクティブフィルタの
バイアス回路に関し、特に、単一電源の演算増幅器を用
いたアクティブフィルタに直流バイアス電圧を供給する
ためのバイアス回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来のアクティブフィルタとして
の２次ローパスフィルタおよび直流バイアス供給回路の
回路図である。図８において、入力信号は抵抗Ｒ１１と
Ｒ１３とを介して演算増幅器１の−入力端に与えられ、
抵抗Ｒ１１とＲ１３との接続点と接地間にはコンデンサ
Ｃ１１が接続されるとともに、この接続点と演算増幅器
１の出力との間には抵抗Ｒ１２が接続される。演算増幅
器１の−入力と出力との間にはコンデンサＣ１２が接続
され、演算増幅器１の＋入力と出力との間には抵抗Ｒ１
４が接続される。さらに、演算増幅器１の＋入力には、
抵抗Ｒ１７を介して抵抗Ｒ１５とＲ１６とコンデンサＣ
１３とからなる直流バイアス回路が接続される。すなわ
ち、電源電圧＋Ｖが抵抗Ｒ１５とＲ１６とによって分圧
され、直流バイアス電圧として演算増幅器１の＋入力に
与えられる。抵抗Ｒ１５とＲ１６との接続点とを接地間
に接続されるコンデンサＣ１３は低インピーダンス化を
図るために設けられている。これは直流バイアス回路が
交流的にインピーダンスをもっていると、電源にノイズ
がある場合、バイアス電位にもノイズがのってしまうの
で、インピーダンスを低くすることによって、ノイズが
バイアス電位にのらないようにするためである。

【０００３】図９は従来のアクティブフィルタおよび直
流バイアス供給回路の他の例を示す回路図である。この
図９に示したアクティブフィルタは図８と同じであり、
直流バイアス供給回路のみが図８と異なっている。すな
わち、図９に示した直流バイアス供給回路は抵抗Ｒ１５
とＲ１６とによって分圧された電圧を受ける演算増幅器
２が設けられ、この演算増幅器２の出力が抵抗Ｒ１７を
介して演算増幅器１の＋入力に与えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図８に示したアクティ
ブフィルタにおける直流バイアス供給回路の抵抗Ｒ１５
とＲ１６との接続点と接地間にコンデンサＣ１３を接続
しているが、低周波領域ではコンデンサＣ１３のインピ
ーダンスが増大し、本来図１０の実線で示す特性が点線
で示すように、低周波領域側で持ち上がってしまうとい
う欠点がある。コンデンサＣ１３として大容量のものを
用いたとしても、直流電圧ではインピーダンスの影響を
除去することはできない。低周波領域でのインピーダン
スを小さくするために、抵抗Ｒ１５とＲ１６とを小さく
する方法も考えられるが、電流が増大してしまう。

【０００５】一方、図９に示したアクティブフィルタで
は、抵抗Ｒ１５とＲ１６との分圧電圧をバッファ回路と
して演算増幅器２で受けるようにしているため、演算増
幅器２により低インピーダンスを図ることができるとい
う利点がある反面、この演算増幅器２を用いるため、コ
スト的に高くなってしまうという欠点がある。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、安
価であって、低インピーダンス化を図ることのできるよ
うなアクティブフィルタのバイアス回路を提供すること
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
アクティブフィルタに直流バイアス電圧を供給するため
のバイアス回路であって、抵抗で分圧された電圧を入力
として受け、その出力からアクティブフィルタに直流バ
イアス電圧を供給するためのトランジスタを含むバッフ
ァ回路を備えて構成される。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１のトラン
ジスタの入力に低インピーダンス化を図るための素子が
接続される。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１のバッフ
ァ回路として、そのベースに抵抗で分圧された電圧を受
ける第１のトランジスタと、そのベースが第１のトラン
ジスタのエミッタに接続され、そのエミッタから直流バ
イアス電圧を出力する第２のトランジスタと、第１のト
ランジスタのベースと接地間に接続される第１のコンデ
ンサと、第２のトランジスタのエミッタと接地間に接続
される第２のコンデンサとを含んで構成される。

【００１０】請求項４に係る発明は、請求項１のバッフ
ァ回路として、そのベースに抵抗で分圧された電圧を受
ける第１のトランジスタと、そのベースが第１のトラン
ジスタのコレクタに接続され、そのコレクタが第１のト
ランジスタのエミッタに接続されるとともに、コレクタ
からバイアス電圧を出力する第２のトランジスタと、第
１のトランジスタのベースと接地間に接続される第１の
コンデンサと、第２のトランジスタのコレクタと接地間
に接続される第２のコンデンサとを含んで構成される。

【００１１】

【作用】この発明に係るアクティブフィルタのバイアス
回路は、トランジスタを含むバッファ回路の入力に抵抗
で分圧された電圧を与え、バッファ回路の出力から直流
バイアス電圧をアクティブフィルタに供給することによ
り、低周波領域での特性への影響を大幅に抑制でき、し
かも安価な低周波トランジスタを用いることができ、コ
ストを低減できる。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の電気回路図であ
る。図１において、電源電圧＋Ｖが抵抗Ｒ１とＲ２とに
よって分圧されて第１のトランジスタＴｒ１のベースに
与えられ、抵抗Ｒ１およびＲ２の接続点と接地間にはコ
ンデンサＣ１が接続される。このコンデンサＣ１は前述
の図８に示したコンデンサＣ１３と同様にして、低イン
ピーダンス化を図るためのものである。トランジスタＴ
ｒ１のコレクタは抵抗Ｒ３を介して電源電圧＋Ｖに接続
され、トランジスタＴｒ１のエミッタは抵抗Ｒ４を介し
て接地されるとともに、第２のトランジスタＴｒ２のベ
ースに接続される。トランジスタＴｒ２のエミッタは抵
抗Ｒ５を介して電源電圧＋Ｖに接続されるとともに、出
力端に接続され、さらに接地間との間にコンデンサＣ２
が接続される。トランジスタＴｒ２のコレクタは接地さ
れる。コンデンサＣ２は高周波領域でのトランジスタＴ
ｒ１，Ｔｒ２の直流増幅率ｈｆｅの低下による出力イン
ピーダンスの増大を抑えるためのものであり、使用する
アクティブフィルタの実用周波数帯域により必ずしも必
要とされるものではない。

【００１３】図１に示した実施例では、トランジスタＴ
ｒ１としてＮＰＮタイプのトランジスタを使用し、トラ
ンジスタＴｒ２としてＰＮＰタイプのトランジスタを使
用することにより、トランジスタＴｒ１のエミッタ電圧
はＶ_BE分だけ低下するが、トランジスタＴｒ２のエミッ
タはＶ_BE分だけ上昇するので、結果的にＶ_BEを相殺でき
る。このため、バイアス電圧は抵抗Ｒ１とＲ２との分圧
電圧でほぼ正確に設定でき、Ｖ_BEの温度変動によるバイ
アス電圧の影響も相殺できるという利点がある。

【００１４】図２は図１に示した実施例の変形例であ
り、トランジスタＴｒ１としてＰＮＰトランジスタを用
い、トランジスタＴｒ２としてＮＰＮトランジスタを用
いたものであり、その他の構成は図１と同じである。し
たがって、この図２においても、図１の実施例と同様の
効果を得ることができる。

【００１５】図３はこの発明の他の実施例を示す電気回
路図である。この図３に示した実施例は、図１に示した
トランジスタＴｒ１とＴｒ２とをインバーテッドダーリ
ントン接続したものである。すなわち、トランジスタＴ
ｒ１のコレクタはトランジスタＴｒ２のベースに接続さ
れ、トランジスタＴｒ１のエミッタはトランジスタＴｒ
２のコレクタに接続されるとともに、出力端に接続さ
れ、さらにトランジスタＴｒ２のコレクタと接地間には
コンデンサＣ２が接続される。この実施例では、トラン
ジスタＴｒ１とＴｒ２とをインバーテッドダーリントン
接続しているため、ダーリントン接続する場合に比べ
て、Ｖ_BE分だけバイアス電圧が低下するだけですみ、Ｖ
_BEの温度変化の影響を少なくできる。

【００１６】図４は図３に示した実施例の変形例を示す
回路図であり、図３のトランジスタＴｒ１としてＰＮＰ
タイプのトランジスタを用い、トランジスタＴｒ２とし
てＮＰＮタイプのトランジスタに置換えた以外は、図３
と同じである。

【００１７】図５はこの発明のさらに他の実施例を示す
回路図である。この図５に示した実施例は、トランジス
タＴｒ１のベースには電源電圧＋Ｖを抵抗Ｒ１とＲ２と
によって分圧した電圧が与えられ、さらにベースの低イ
ンピーダンス化のためのコンデンサＣ１が接続され、ト
ランジスタＴｒ１のエミッタは抵抗Ｒ４とコンデンサＣ
２とによって接地され、エミッタからバイアス電圧を出
力するようにしたものである。この実施例では、１個の
トランジスタＴｒ１で構成しているため、上述の図１〜
図４に示した実施例に比べて構成を簡単にできる。

【００１８】図６は図５に示した実施例の変形例であ
り、トランジスタＴｒ１としてＰＮＰタイプのトランジ
スタを用いた以外は、図５と同じである。

【００１９】図７は、この発明の一実施例と従来例との
効果を対比して説明するための図である。図７（ａ）に
示したアクティブフィルタは、従来例の図８，図９と同
じであり、抵抗Ｒ１４として１０ｋΩ，Ｒ１７として１
ｋΩに選び、カットオフ周波数ｆ_c ＝２０ＭＨｚとなる
ようにＣＲの時定数を選んだものであり、抵抗Ｒ１７の
一端に図１に示した実施例のバイアス回路から直流バイ
アス電圧を与えた場合と、図７（ｂ）に示す従来例のバ
イアス回路から直流バイアス電圧を与えた場合における
１０Ｈｚ，１００Ｈｚ，１ｋＨｚでの利得は表１に示す
ようになる。なお、図７（ｂ）において、抵抗Ｒ１５，
Ｒ１６はともに１０ｋΩに選び、コンデンサＣ１３は
０．１μＦに選んだ。また、表１おける理想値は、０Ω
と考えた場合である。

【００２０】

【表１】

【００２１】上述の表１から明らかなように、１０Ｈ
ｚ，１００Ｈｚ，１ｋＨｚにおける利得は、図１に示し
た実施例の方が従来例に比べて改善されているのがわか
る。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、トラ
ンジスタを含むバッファ回路の入力に抵抗で分圧された
電圧を与え、バッファ回路の出力からアクティブフィル
タに直流バイアス電圧を供給するようにしたので、低周
波領域での特性への影響を大幅に抑制することができ、
しかも安価な低周波トランジスタを用いることにより、
コストを改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の電気回路図である。

【図２】図１に示した実施例の変形例を示す回路図であ
る。

【図３】この発明の他の実施例の電気回路図である。

【図４】図３に示した実施例の変形例を示す回路図であ
る。

【図５】この発明のさらに他の実施例の電気回路図であ
る。

【図６】図５に示した実施例の変形例を示す図である。

【図７】この発明の一実施例による直流バイアス回路と
従来例の直流バイアス回路とを用いた場合の特性の比較
を説明するための図である。

【図８】従来のアクティブフィルタと直流バイアス回路
の電気回路図である。

【図９】従来のアクティブフィルタとバイアス回路の他
の例を示す回路図である。

【図１０】図８に示したアクティブフィルタの周波数特
性を示す図である。

【符号の説明】

１ 演算増幅器 Ｔｒ１，Ｔｒ２ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ５，Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ１７ 抵抗 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ１２ コンデンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクティブフィルタに直流バイアス電圧
   を供給するためのバイアス回路であって、 抵抗で分圧された電圧を入力として受け、その出力から
   前記アクティブフィルタに直流バイアス電圧を供給する
   ためのトランジスタを含むバッファ回路を備えた、アク
   ティブフィルタのバイアス回路。
2. 【請求項２】 前記トランジスタの出力には低インピー
   ダンス化を図るための素子が接続される、請求項１のア
   クティブフィルタのバイアス回路。
3. 【請求項３】 前記バッファ回路は、 そのベースに前記抵抗で分圧された電圧を受ける第１の
   トランジスタ、 そのベースが前記第１のトランジスタのエミッタに接続
   され、そのエミッタから前記直流バイアス電圧を出力す
   る第２のトランジスタ、 前記第１のトランジスタのベースと接地間に接続される
   第１のコンデンサ、および前記第２のトランジスタのエ
   ミッタと接地間に接続される第２のコンデンサを含む、
   請求項１のアクティブフィルタのバイアス回路。
4. 【請求項４】 前記バッファ回路は、 そのベースに前記抵抗で分圧された電圧を受ける第１の
   トランジスタ、 そのベースが前記第１のトランジスタのコレクタに接続
   され、そのコレクタが前記第１のトランジスタのエミッ
   タに接続されるとともに、該コレクタから前記バイアス
   電圧を出力する第２のトランジスタ、 前記第１のトランジスタのベースと接地間に接続される
   第１のコンデンサ、および前記第２のトランジスタのコ
   レクタと接地間に接続される第２のコンデンサを含む、
   請求項１のアクティブフィルタのバイアス回路。