JPH10135781A - アクティブフィルタ - Google Patents
アクティブフィルタInfo
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- JPH10135781A JPH10135781A JP8288666A JP28866696A JPH10135781A JP H10135781 A JPH10135781 A JP H10135781A JP 8288666 A JP8288666 A JP 8288666A JP 28866696 A JP28866696 A JP 28866696A JP H10135781 A JPH10135781 A JP H10135781A
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Abstract
ィルタに関し、コンダクタンスアンプの出力オフセット
電圧の影響を抑制しつつも、高周波領域での特性を向上
させることができるアクティブフィルタを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 入力電圧と出力電圧の差に応じた出力差
電圧を出力するコンダクタンスアンプ2と、コンダクタ
ンスアンプ2の出力電圧を増幅する出力アンプ3と、出
力アンプ3の入力と出力とを結合し、出力アンプ3とと
もにミラー回路を構成する結合容量C0 とを有する構成
としてなる。
Description
に係り、特に、コンダクタンスアンプを用いたアクティ
ブフィルタに関する。
いたアクティブフィルタの一例の回路構成図を示す。図
4のアクティブフィルタ20は1次のローパスフィルタ
(LPF)を構成しており、コンダクタンスアンプ2
1、コンデンサC10、バッファアンプ22から構成さ
れ、等価的にはコンダクタンスアンプ21の出力とバッ
ファアンプ22の入力との接続点AにはDCインピーダ
ンスR0 が付与され、バッファアンプ22の出力には出
力インピーダンスZ01が付与される。
0のオープンループでの伝達特性T1 (s)を求める
と、
(s)は、
のDCゲインは、ω=0のときの伝達関数に相当してお
り、式(1)でs=jωであるので、s=0を式(1)
に代入することのより求められ、 T1 (0)=gm ×R0 ・・・(3) となり、コンダクタンスアンプ21のコンダクタンスg
m に左右されることがわかる。
ンスZ02は、
(4)で(1/sC)は、「0」となり、出力インピー
ダンスZ02は、 Z02=Z01 ・・・(5) となり、高域での出力インピーダンスZ01は、オープン
ループDCでの出力インピーダンスZ01で決定されてい
た。
オープンループゲインが大きくとれない。オープンルー
プゲインを大きく取る方法としては、バッファアンプ2
2のゲインを大きくればよい。図5に従来のコンダクタ
ンスアンプを用いたアクティブフィルタの回路構成図を
示す。
インをA倍にすることによりオープンループゲインを大
きくすることができる。
ダクタンスアンプを用いたアクティブフィルタでは、オ
ープンループでの伝達関数が式(1)で決まり、このと
きのDCゲインは式(3)で決定されることになる。こ
のとき、出力オフセット電圧を小さくするために、コン
ダクタンスgm を大きく取ろうとすると、コンダクタン
スgm は(I/V)で決定され、コンダクタンスgm を
大きく取るには電流Iを大きくする必要がある。
力化のため、消費電流等の制限があり、電流Iを大きく
できない。このため、式(3)のDCゲインが小さくな
るなってしまう。DCゲインが小さくなると、高域にお
ける周波数特性が劣化し、また、出力インピーダンスが
大となり、次段につながる回路の入力インピーダンスが
小の場合は影響を受け、フィルタの後段バッファとして
好ましくない。
ために図5に示すように出力アンプのゲインをA倍にす
ると、S/N比の劣化を生じてしまう等の問題点を有す
る。本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、コンダ
クタンスアンプの出力オフセット電圧の影響を抑制しつ
つも、高周波領域での出力インピーダンス及び出力オフ
セット等の特性を向上させることができるアクティブフ
ィルタを提供することを目的とする。
力電圧と出力電圧との差に応じた出力差電圧を出力する
コンダクタンスアンプを有するアクティブフィルタにお
いて、前記コンダクタンスアンプの出力電圧を増幅する
増幅回路と、前記増幅回路の入力と出力との間に接続さ
れ、前記増幅回路とともにミラー回路を構成する結合容
量とを有することを特徴とする。
前記増幅回路、前記結合容量からなるフィルタ回路をn
段接続することによりn次の特性を得ることを特徴とす
る。本発明によれば、コンダクタンスアンプの出力に入
出力間が結合容量により結合された増幅回路を接続する
ことにより、コンダクタンスアンプのコンダクタンスを
gm 、結合容量をC0 、DCインピーダンスをR0 とす
ると、オープンループでの伝達関数To (s)は、
は、 To (0)=AR0 gm となるため、ゲインをA倍にでき、また、高域での出力
インピーダンスZohは、オープンループでの出力インピ
ーダンスをZooとすると、
と、s=jωであるので、s→∽となるので、式(7)
で(1/sC0 )=0となるため、式(7)は、
1/Aにでき、高域での特性を向上できる。
成図を示す。本実施例のアクティブフィルタ1は、1次
のローパスフィルタを構成している。アクティブフィル
タ1は、主に、コンダクタンスアンプ2、増幅回路3、
コンデンサC0 から構成される。
ジスタQ1 〜Q4 及びNPNトランジスタQ5 、Q6 、
ダイオードD1 、D2 、抵抗R1 、R2 、定電流源4〜
6から構成される。コンダクタンスアンプ2は、PNP
トランジスタQ1 のベースが非反転入力端子とされ、P
NPトランジスタQ2 のベースが反転入力端子とされて
いる。
は、入力端子Tinに接続され、信号源9からフィルタリ
ングすべき信号が供給される。また、反転入力端子は出
力端子Tout に接続され、出力信号が供給される。コン
ダクタンスアンプ2は、非反転入力端子に供給される入
力信号と反転入力端子に供給される出力信号との電位差
に応じた電流をNPNトランジスタQ6 のコレクタから
出力し、出力アンプ3に供給する。
、NPNトランジスタQ8 、定電流源7、8から構成
されており、A倍の利得を有する増幅回路を構成してい
る。出力アンプ3は、PNPトランジスタQ7 のベース
が入力とされ、NPNトランジスタQ8 のエミッタが出
力とされている。入力となるPNPトランジスタQ7 の
ベースにはコンダクタンスアンプ2の出力信号が供給さ
れ、A倍して出力となるNPNトランジスタQ8 のエミ
ッタから出力する。
ッタは、出力端子Tout 及びコンダクタンスアンプ2の
反転入力端子となるPNPトランジスタQ2 のベースに
接続されると共に、結合容量であるコンデンサC0 を介
して入力となるPNPトランジスタQ7 のベースに接続
される。なお、出力アンプ3及びコンデンサC0 により
ミラー回路が構成される。
す。図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。図1のアクティブフィルタ1を等価回路を
示すと、図2に示すように点PにDCインピーダンスR
0 が付与され、出力端子Tout にはオープンループでの
出力インピーダンスZ01が付与される。
ループでの伝達関数T3 (s)を求めると、オープンル
ープでの伝達特性をT3 (s)は、
閉ループでの伝達関数T4 (s)を求めると、閉ループ
での伝達特性をT4 (s)は、
Cゲインを求めると、DCゲインは式(9)でs=0で
求められるから、DCゲインT3 (0)は、 T3 (0)=AR0 gm ・・・(11) となる。式(11)は式(3)に示す従来のオープンル
ープでのDCゲインT1(0)に比べて、A倍になる。
ダクタンスgm を大きくしなくても出力アンプ3のゲイ
ンAを大きくすることによりDCゲインT3 (0)を大
きくできることになる。出力アンプ3のゲインAを大き
くすれば、DCゲインT3 (0)に対するコンダクタン
スgm の影響が小さくなるため、コンダクタンスアンプ
2の出力オフセット電圧の影響を軽減できることにな
る。図5に示す従来回路に比して、S/N比を向上でき
る。
は、
(9)でsはs=jωであるので、s→∽となる。よっ
て、式(12)で(1/sC0 )の項が「0」になるの
で、式(12)は、
での出力インピーダンスZ01は100Ω程度であり、ま
た、点PでのDCインピーダンスR0 は300KΩ程度
となるので、式(13)で、オープンループでの出力イ
ンピーダンスZ01に比べてDCインピーダンスR0 が十
分に大きいと見なせるので、式(13)で分母の(Z01
/R0 )が0となり、したがって、式(13)は、
が十分に大きいとすると、 (1+A)≒A と見なせるため、式(14)は、
ピーダンスZ03は、DC時の出力インピーダンスZ01の
約1/A倍となり、出力アンプ3のゲインAを大きくす
るれば、高域時の出力インピーダンスZ03を低減でき
る。
なお、本実施例では、1次のローパスフィルタについて
考えたが、これに限ることなく、n次のローパスフィル
タを構成することもできる。図3に本発明の他の実施例
のブロック構成図を示す。
1次のローパスフィルタをn段縦続に接続することによ
りn次のローパスフィルタを構成したものである。本実
施例のアクティブフィルタ10は、図1に示す1次のロ
ーパスフィルタと同一の構成のn個のフィルタ回路11
−1〜11−nを入出力が直列に接続した構成としてな
る。
1〜11−nでコンダクタンスアンプ2の出力オフセッ
ト電圧の影響を軽減できるので、出力オフセット電圧の
影響を最小限にできる。また、各フィルタ回路11−1
〜11−nで高域の出力インピーダンスを小さくできる
ため、高域の特性を向上できる。
タンスアンプの出力に入出力間が結合容量により結合さ
れた増幅回路を接続することにより、コンダクタンスア
ンプのgm を大きくすることなく、オープンループDC
ゲインを大きくでき、したがって、コンダクタンスアン
プのオフセット電圧を増幅することがなくなり、コンダ
クタンスアンプのオフセット電圧の影響を低減でき、S
/N比を向上でき、また、高域での出力インピーダンス
を小さくできるため、高域での周波数特性を向上できる
等の特長を有する。
ブフィルタの一例の等価回路図である。
ブフィルタの他の一例の等価回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力電圧と出力電圧の差に応じた出力を
出力するコンダクタンスアンプを有するアクティブフィ
ルタにおいて、 前記コンダクタンスアンプの出力電圧を増幅する増幅回
路と、 前記増幅回路の入力と出力とを結合し、前記増幅回路と
ともにミラー回路を構成する結合容量とを有することを
特徴とするアクティブフィルタ。 - 【請求項2】 前記コンダクタンスアンプ、前記増幅回
路、前記結合容量からなるフィルタ回路をn段接続する
ことによりn次の特性を得ることを特徴とする請求項1
記載のアクティブフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28866696A JP3591162B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | アクティブフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28866696A JP3591162B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | アクティブフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135781A true JPH10135781A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3591162B2 JP3591162B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=17733113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28866696A Expired - Fee Related JP3591162B2 (ja) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | アクティブフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3591162B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100333340B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2002-04-18 | 윤상원 | 피이드백 회로가 있는 능동 인버터를 이용한 고주파용 여파기 회로 |
-
1996
- 1996-10-30 JP JP28866696A patent/JP3591162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100333340B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2002-04-18 | 윤상원 | 피이드백 회로가 있는 능동 인버터를 이용한 고주파용 여파기 회로 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3591162B2 (ja) | 2004-11-17 |
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