JPH09167941A - ローパスフィルタ - Google Patents
ローパスフィルタInfo
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- JPH09167941A JPH09167941A JP32747095A JP32747095A JPH09167941A JP H09167941 A JPH09167941 A JP H09167941A JP 32747095 A JP32747095 A JP 32747095A JP 32747095 A JP32747095 A JP 32747095A JP H09167941 A JPH09167941 A JP H09167941A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オーディオ帯域で用いられ、外付け素子のな
いローパスフィルタを提供する。 【解決手段】 基準電圧Ｖｒｅｆが印加される正入力端
子及び入力抵抗１を介して入力信号が印加される負入力
端子を備える差動増幅回路２と、差動増幅回路２の負入
力端子と出力端子との間に接続されるコンデンサー３
と、差動増幅回路２に含まれるＳＥＰＰ接続された出力
段トランジスタ２ａ及び２ｂと、ミラー比が１：Ｎに設
定されると共に、出力段トランジスタ２ａ及び２ｂに流
れる電流をそれぞれ反転し、反転された電流を混合して
差動増幅回路２の負入力端子に出力電流を発生する第１
及び第２電流ミラー回路４及び５とから成り、差動増幅
回路２の出力端にローパスフィルタ特性を得る。
いローパスフィルタを提供する。 【解決手段】 基準電圧Ｖｒｅｆが印加される正入力端
子及び入力抵抗１を介して入力信号が印加される負入力
端子を備える差動増幅回路２と、差動増幅回路２の負入
力端子と出力端子との間に接続されるコンデンサー３
と、差動増幅回路２に含まれるＳＥＰＰ接続された出力
段トランジスタ２ａ及び２ｂと、ミラー比が１：Ｎに設
定されると共に、出力段トランジスタ２ａ及び２ｂに流
れる電流をそれぞれ反転し、反転された電流を混合して
差動増幅回路２の負入力端子に出力電流を発生する第１
及び第２電流ミラー回路４及び５とから成り、差動増幅
回路２の出力端にローパスフィルタ特性を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ信号の
周波数帯に使用でき、ＩＣ化に好適なローパスフィルタ
に関する。
周波数帯に使用でき、ＩＣ化に好適なローパスフィルタ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ローパスフィルタとしては、抵抗
ＲとコンデンサーＣとにより構成されるＣＲ型ローパス
フィルタや、抵抗Ｒの代わりにオペアンプを用いてＬＰ
Ｆ特性を得るアクティブ型のローパスフィルタが知られ
ている。これらＬＰＦ回路は良く知られているので、動
作説明は省略する。
ＲとコンデンサーＣとにより構成されるＣＲ型ローパス
フィルタや、抵抗Ｒの代わりにオペアンプを用いてＬＰ
Ｆ特性を得るアクティブ型のローパスフィルタが知られ
ている。これらＬＰＦ回路は良く知られているので、動
作説明は省略する。
【０００３】前記ＣＲ型のローパスフィルタにおいて、
遮断周波数ｆｃは、ｆｃ＝１／２π・Ｃ・Ｒとなる。ま
た、アクティブ型のローパスフィルタの場合、オペアン
プのコンダクタンスｇｍを抵抗として用いているので、
遮断周波数ｆｃ’は、ｆｃ’＝ｇｍ／２π・Ｃとなる。
遮断周波数ｆｃは、ｆｃ＝１／２π・Ｃ・Ｒとなる。ま
た、アクティブ型のローパスフィルタの場合、オペアン
プのコンダクタンスｇｍを抵抗として用いているので、
遮断周波数ｆｃ’は、ｆｃ’＝ｇｍ／２π・Ｃとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ローパ
スフィルタをオーディオ信号の周波数帯（２０Ｈｚ〜２
０ＫＨｚ）で用いると、抵抗ＲまたはコンデンサーＣの
いずれか一方がＩＣ化をすることができない値となり、
抵抗ＲまたはコンデンサーＣが外付け素子となってい
た。その為、ＩＣ化の際、ＩＣの外付けピンが余計に増
えるという問題があった。特に、
スフィルタをオーディオ信号の周波数帯（２０Ｈｚ〜２
０ＫＨｚ）で用いると、抵抗ＲまたはコンデンサーＣの
いずれか一方がＩＣ化をすることができない値となり、
抵抗ＲまたはコンデンサーＣが外付け素子となってい
た。その為、ＩＣ化の際、ＩＣの外付けピンが余計に増
えるという問題があった。特に、
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
成されたものであり、入力信号が印加される入力端子
と、ローパスフィルタ特性の出力信号が得られる出力端
子と、入力抵抗を介して入力信号が印加される負入力端
子、基準電圧が印加される正入力端子、及び、前記出力
端子に接続される出力端を備える増幅回路と、前記増幅
回路の負入力端子と前記出力端子との間に接続されるコ
ンデンサーと、前記増幅回路の出力電流を増大し、増大
された電流を入力信号と混合する電流増大回路とを備え
ることを特徴とする。
成されたものであり、入力信号が印加される入力端子
と、ローパスフィルタ特性の出力信号が得られる出力端
子と、入力抵抗を介して入力信号が印加される負入力端
子、基準電圧が印加される正入力端子、及び、前記出力
端子に接続される出力端を備える増幅回路と、前記増幅
回路の負入力端子と前記出力端子との間に接続されるコ
ンデンサーと、前記増幅回路の出力電流を増大し、増大
された電流を入力信号と混合する電流増大回路とを備え
ることを特徴とする。
【０００６】また、前記増幅回路は２つの出力信号を発
生し、前記電流増大回路は、ミラー比が１：Ｎに設定さ
れると共に、前記増幅回路の２つの出力信号をそれぞれ
反転し、反転された電流を混合して出力電流を得る第１
及び第２電流ミラー回路から成ることを特徴とする。
生し、前記電流増大回路は、ミラー比が１：Ｎに設定さ
れると共に、前記増幅回路の２つの出力信号をそれぞれ
反転し、反転された電流を混合して出力電流を得る第１
及び第２電流ミラー回路から成ることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
図であり、（１）は入力信号が印加される入力抵抗、
（２）は出力段トランジスタ（２ａ）及び（２ｂ）を含
む増幅回路、（３）は増幅回路（２）の負入力端子と出
力端との間に接続されたコンデンサー、（４）はミラー
比が１：Ｎに設定され、出力段トランジスタ（２ａ）の
コレクタ電流を反転する第１電流ミラー回路、（５）は
ミラー比が１：Ｎに設定され、出力段トランジスタ（２
ｂ）のコレクタ電流を反転する第２電流ミラー回路、
（６）及び（７）はローパスフィルタ特性が得られる第
１及び第２出力端子である。
図であり、（１）は入力信号が印加される入力抵抗、
（２）は出力段トランジスタ（２ａ）及び（２ｂ）を含
む増幅回路、（３）は増幅回路（２）の負入力端子と出
力端との間に接続されたコンデンサー、（４）はミラー
比が１：Ｎに設定され、出力段トランジスタ（２ａ）の
コレクタ電流を反転する第１電流ミラー回路、（５）は
ミラー比が１：Ｎに設定され、出力段トランジスタ（２
ｂ）のコレクタ電流を反転する第２電流ミラー回路、
（６）及び（７）はローパスフィルタ特性が得られる第
１及び第２出力端子である。
【０００８】図１において、入力信号は入力端子ＩＮ及
び入力抵抗（１）を介して増幅回路（２）の負入力端子
に印加される。また、増幅回路（２）の正入力端子には
基準電圧Ｖｒｅｆが印加されているので、その負入力端
子の電圧は電圧Ｖｒｅｆに等しい電圧となる。但し、増
幅回路（２）の正及び負入力端子の間は仮想短絡され
る。入力信号のバイアス電圧は電圧Ｖｒｅｆであるか
ら、入力抵抗（１）には入力信号電圧と電圧Ｖｒｅｆと
の電圧差と入力抵抗（１）の抵抗値とに応じた電流が流
れる。差動増幅回路（２）の負入力端子の入力電流を無
視すると、入力抵抗（１）に流れる電流はコンデンサー
（３）と、第１及び第２電流ミラー回路（４）及び
（５）の共通出力端に分流される。
び入力抵抗（１）を介して増幅回路（２）の負入力端子
に印加される。また、増幅回路（２）の正入力端子には
基準電圧Ｖｒｅｆが印加されているので、その負入力端
子の電圧は電圧Ｖｒｅｆに等しい電圧となる。但し、増
幅回路（２）の正及び負入力端子の間は仮想短絡され
る。入力信号のバイアス電圧は電圧Ｖｒｅｆであるか
ら、入力抵抗（１）には入力信号電圧と電圧Ｖｒｅｆと
の電圧差と入力抵抗（１）の抵抗値とに応じた電流が流
れる。差動増幅回路（２）の負入力端子の入力電流を無
視すると、入力抵抗（１）に流れる電流はコンデンサー
（３）と、第１及び第２電流ミラー回路（４）及び
（５）の共通出力端に分流される。
【０００９】ところで、出力段トランジスタ（２ａ）及
び（２ｂ）のコレクタ電流はそれぞれ第１及び第２電流
ミラー回路（４）及び（５）の入力電流となり、入力信
号をミラー比１：Ｎで反転するので、第１及び第２電流
ミラー回路（４）及び（５）の出力電流は前記コレクタ
電流のＮ倍の電流となる。第１及び第２電流ミラー回路
（４）及び（５）の出力差電流は増幅回路（２）の負入
力端に印加される。そして、出力段トランジスタ（２
ａ）及び（２ｂ）のコレクタ電流の大きさは入力信号の
正または負の振幅に応じて変化するので、第１及び第２
電流ミラー回路（４）及び（５）の出力差電流は変化
し、前記差電流に応じてコンデンサー（３）に流れる電
流の一部が供給または吸引される。
び（２ｂ）のコレクタ電流はそれぞれ第１及び第２電流
ミラー回路（４）及び（５）の入力電流となり、入力信
号をミラー比１：Ｎで反転するので、第１及び第２電流
ミラー回路（４）及び（５）の出力電流は前記コレクタ
電流のＮ倍の電流となる。第１及び第２電流ミラー回路
（４）及び（５）の出力差電流は増幅回路（２）の負入
力端に印加される。そして、出力段トランジスタ（２
ａ）及び（２ｂ）のコレクタ電流の大きさは入力信号の
正または負の振幅に応じて変化するので、第１及び第２
電流ミラー回路（４）及び（５）の出力差電流は変化
し、前記差電流に応じてコンデンサー（３）に流れる電
流の一部が供給または吸引される。
【００１０】入力信号の振幅が正の時、出力段トランジ
スタ（２ｂ）に流れる電流が大きくなるので、コンデン
サー（３）に流れる電流は入力抵抗（１）から増幅回路
（２）の出力端への方向に流れる。この時、第２電流ミ
ラー回路（５）の出力電流は第１電流ミラー回路（４）
の出力電流より大きいので、コンデンサー（３）に流れ
る電流の一部が第２電流ミラー回路（５）に供給され
る。逆に、入力信号の振幅が負の時、出力段トランジス
タ（２ａ）に流れる電流が大きくなるので、コンデンサ
ー（３）に流れる電流は差動増幅回路（２）の出力端か
ら入力抵抗（１）への方向に流れる。この時、第１電流
ミラー回路（４）の出力電流が第２電流ミラー回路
（５）の出力電流より大きくなるので、第１及び第２電
流ミラー回路（４）及び（５）の差電流は入力抵抗
（１）に供給される。以上の動作により、コンデンサー
（３）に流れる電流を小さくすることにより、時定数を
小さくすることができるので、コンデンサー（３）の容
量値を見かけ上大きくすることができる。その為、同一
の遮断周波数を得るためにコンデンサー（３）の実際の
容量を小さくすることができる。
スタ（２ｂ）に流れる電流が大きくなるので、コンデン
サー（３）に流れる電流は入力抵抗（１）から増幅回路
（２）の出力端への方向に流れる。この時、第２電流ミ
ラー回路（５）の出力電流は第１電流ミラー回路（４）
の出力電流より大きいので、コンデンサー（３）に流れ
る電流の一部が第２電流ミラー回路（５）に供給され
る。逆に、入力信号の振幅が負の時、出力段トランジス
タ（２ａ）に流れる電流が大きくなるので、コンデンサ
ー（３）に流れる電流は差動増幅回路（２）の出力端か
ら入力抵抗（１）への方向に流れる。この時、第１電流
ミラー回路（４）の出力電流が第２電流ミラー回路
（５）の出力電流より大きくなるので、第１及び第２電
流ミラー回路（４）及び（５）の差電流は入力抵抗
（１）に供給される。以上の動作により、コンデンサー
（３）に流れる電流を小さくすることにより、時定数を
小さくすることができるので、コンデンサー（３）の容
量値を見かけ上大きくすることができる。その為、同一
の遮断周波数を得るためにコンデンサー（３）の実際の
容量を小さくすることができる。
【００１１】次に、図１の動作を式を用いて説明する。
入力信号の交流電圧をＶｉｎとし、入力抵抗（１）の抵
抗値をＲ１とすると、入力抵抗（１）に流れる電流ｉ１
は、
入力信号の交流電圧をＶｉｎとし、入力抵抗（１）の抵
抗値をＲ１とすると、入力抵抗（１）に流れる電流ｉ１
は、
【００１２】
【数１】
【００１３】となる。また、入力抵抗（１）に流れる電
流ｉ１は、増幅回路（２）の負入力端子の入力電流を無
視でき、コンデンサー（３）に流れる電流ｉ２と第１及
び第２電流ミラー回路（４）及び（５）の接続出力端方
向に流れる電流ｉ３とに分流されるので、
流ｉ１は、増幅回路（２）の負入力端子の入力電流を無
視でき、コンデンサー（３）に流れる電流ｉ２と第１及
び第２電流ミラー回路（４）及び（５）の接続出力端方
向に流れる電流ｉ３とに分流されるので、
【００１４】
【数２】
【００１５】となる。さらに、コンデンサー（３）に流
れる電流ｉ２は出力段トランジスタ（２ａ）及び（２
ｂ）の出力電流の差電流となり、また、電流ミラー回路
（４）及び（５）の出力電流は出力段トランジスタ（２
ａ）及び（２ｂ）の入力電流のＮ倍であるので、前記電
流ｉ３は、
れる電流ｉ２は出力段トランジスタ（２ａ）及び（２
ｂ）の出力電流の差電流となり、また、電流ミラー回路
（４）及び（５）の出力電流は出力段トランジスタ（２
ａ）及び（２ｂ）の入力電流のＮ倍であるので、前記電
流ｉ３は、
【００１６】
【数３】
【００１７】となる。そして、第１出力端子（６）の出
力電圧Ｖｏｕｔは、コンデンサー（３）の容量値をＣと
すれば、コンデンサー（３）に流れる電流ｉ２は、
力電圧Ｖｏｕｔは、コンデンサー（３）の容量値をＣと
すれば、コンデンサー（３）に流れる電流ｉ２は、
【００１８】
【数４】
【００１９】となる。但し、ωは角周波数である。そし
て、式（１）、（３）及び（４）を式（２）に代入する
と、
て、式（１）、（３）及び（４）を式（２）に代入する
と、
【００２０】
【数５】
【００２１】となり、第１出力端子（６）の伝達特性
は、
は、
【００２２】
【数６】
【００２３】となる。また、第２出力端子（７）の伝達
特性は、増幅回路（２）の出力信号は反転回路（８）で
反転されるので
特性は、増幅回路（２）の出力信号は反転回路（８）で
反転されるので
【００２４】
【数７】
【００２５】となる。よって、式（６）または式（７）
より、図１のローパスフィルタの遮断周波数ｆｃは、
より、図１のローパスフィルタの遮断周波数ｆｃは、
【００２６】
【数８】
【００２７】となる。遮断周波数ｆｃの時定数は所定の
値となり、前記時定数は入力抵抗（１）の抵抗値Ｒ１と
コンデンサー（７）の容量値とにより定まる時定数に、
ミラー比（Ｎ）により定まる定数を乗算した値となる。
即ち、第１及び第２電流ミラー回路（４）及び（５）の
ミラー比に応じて遮断周波数を変化させることができ、
同一の遮断周波数を得ようとするとき、ミラー比を大き
くすれば、コンデンサー（３）の容量を小さくすること
ができ、入力抵抗（１）もコンデンサー（３）もＩＣ化
することができる。
値となり、前記時定数は入力抵抗（１）の抵抗値Ｒ１と
コンデンサー（７）の容量値とにより定まる時定数に、
ミラー比（Ｎ）により定まる定数を乗算した値となる。
即ち、第１及び第２電流ミラー回路（４）及び（５）の
ミラー比に応じて遮断周波数を変化させることができ、
同一の遮断周波数を得ようとするとき、ミラー比を大き
くすれば、コンデンサー（３）の容量を小さくすること
ができ、入力抵抗（１）もコンデンサー（３）もＩＣ化
することができる。
【００２８】尚、入力信号として図１の如き矩形波信号
が印加された場合、第１出力端子（６）には図１の如き
出力信号が得られ、出力端子（７）には図１の如き出力
信号が得られる。従って、遮断周波数ｆｃの設定を行う
ために、電流ミラー回路を用いているので、簡単な回路
構成にすることができると共に、コンデンサー（３）の
容量値の設定を容易に行うことができる。
が印加された場合、第１出力端子（６）には図１の如き
出力信号が得られ、出力端子（７）には図１の如き出力
信号が得られる。従って、遮断周波数ｆｃの設定を行う
ために、電流ミラー回路を用いているので、簡単な回路
構成にすることができると共に、コンデンサー（３）の
容量値の設定を容易に行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、ロー
パスフィルタを構成するコンデンサーに流れる電流の一
部を、差動増幅回路の出力信号を増大させた信号に変え
ることによって、コンデンサーの容量値を見かけ上大き
くすることができるので、コンデンサーの値を小さくす
ることができ、オーディオ信号の周波数帯で外付け素子
のない集積化したＬＰＦを構成することができる。
パスフィルタを構成するコンデンサーに流れる電流の一
部を、差動増幅回路の出力信号を増大させた信号に変え
ることによって、コンデンサーの容量値を見かけ上大き
くすることができるので、コンデンサーの値を小さくす
ることができ、オーディオ信号の周波数帯で外付け素子
のない集積化したＬＰＦを構成することができる。
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。
１ 入力抵抗 ２ 差動増幅回路 ２ａ、２ｂ 出力段トランジスタ ３ コンデンサー ４ 第１電流ミラー回路 ５ 第２電流ミラー回路 ６ 第１出力端子 ７ 第２出力端子 ８ 反転回路
Claims (2)
- 【請求項１】入力信号が印加される入力端子と、 ローパスフィルタ特性の出力信号が得られる出力端子
と、 入力抵抗を介して入力信号が印加される負入力端子、基
準電圧が印加される正入力端子、及び、前記出力端子に
接続される出力端を備える増幅回路と、 前記増幅回路の負入力端子と前記出力端子との間に接続
されるコンデンサーと、 前記増幅回路の出力電流を増大し、増大された電流を入
力信号と混合する電流増大回路とを備えることを特徴と
するローパスフィルタ。 - 【請求項２】前記増幅回路は２つの出力信号を発生し、 前記電流増大回路は、ミラー比が１：Ｎに設定されると
共に、前記増幅回路の２つの出力信号をそれぞれ反転
し、反転された電流を混合して出力電流を得る第１及び
第２電流ミラー回路から成ることを特徴とする請求項１
記載のローパスフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32747095A JPH09167941A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | ローパスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32747095A JPH09167941A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | ローパスフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09167941A true JPH09167941A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18199524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32747095A Pending JPH09167941A (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | ローパスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09167941A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106209021A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-12-07 | 深圳市蓝狮微电子有限公司 | 电流型有源滤波电路以及信号处理方法 |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP32747095A patent/JPH09167941A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106209021A (zh) * | 2016-08-16 | 2016-12-07 | 深圳市蓝狮微电子有限公司 | 电流型有源滤波电路以及信号处理方法 |
| CN106209021B (zh) * | 2016-08-16 | 2018-12-04 | 深圳市蓝狮微电子有限公司 | 电流型有源滤波电路以及信号处理方法 |
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