JPH1056351A - 電圧制御型フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの出力信号中に含まれる歪みを除去
して、良好なフィルタ特性の実現を可能とした電圧制御
型フィルタを提供する。 【解決手段】 入力信号の印加に伴って制御電圧が実質
的に変化したとしても、同一の入力信号が可変容量ダイ
オード１のアノードと、可変容量ダイオード２のカソー
ドにそれぞれ同時に印加されるので、容量の変化は互い
に逆方向となる。このことは、可変容量ダイオード３お
よび４についても、同様である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量ダイオー
ドに制御電圧を印加することにより周波数応答特性を制
御する電圧制御型フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、可変容量素子として可変容量
ダイオードを用い、その容量値を電圧制御することによ
り、各種フィルタ（例えば、ＬＣフィルタ、ＣＲフィル
タ）の周波数応答特性を変化させることが行われてい
る。

【０００３】ここで、可変容量ダイオードとは、ＰＮ接
合ダイオードの等価容量が印加電圧により非直線的に変
化するという特性を積極的に利用するためにつくられた
ダイオードであって、バリキャップ、パラメトリックダ
イオードまたはバラクタダイオードともよばれている。

【０００４】図２の（Ａ）は、従来から知られているパ
イ型フィルタの一例を示した回路図である。本図におい
て、２および４は可変容量ダイオードであり、逆バイア
ス方向に印加された制御電圧により、それぞれの容量が
制御される。５はコイル、６は入力抵抗、７は終端抵抗
である。８は、可変容量ダイオードの制御電圧を加える
側（アノード側）を交流的に接地するためのコンデンサ
である。また、Ｔｉｎは入力信号の入力端子、Ｔｏｕｔ
は出力信号の出力端子、Ｔｃは制御信号の入力端子であ
る。

【０００５】図２の（Ａ）に示したパイ型フィルタに所
定の制御電圧（直流）を印加すると、図２の（Ｂ）に破
線で示すようなフィルタ特性を呈する。ところが、入力
信号（交流）が印加されると、等価的に制御電圧が変化
することになるので、容量も変化することになる。この
とき、可変容量ダイオードに印加された制御電圧に応じ
て、容量は非直線的に変化する。

【０００６】このように可変容量ダイオードの一端に入
力信号を加えると可変容量ダイオードにかかる電圧が入
力信号により変化を受けるため、容量が入力信号に対し
て非直線的に変化し、その結果として、出力信号に歪み
が生じる。例えば、図２の（Ｂ）に示すように、ローパ
スフィルタで高域の減衰量が必要であるにも拘らず信号
が歪むことによって２次の高調波が発生し、実質的にフ
ィルタとしての性能が劣化することになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、可変
容量ダイオードを用いた従来の電圧制御型フィルタで
は、入力信号に起因した容量変化が生じるため、フィル
タ出力中に、入力信号の２次高調波などが含まれ、しか
も、こういった出力歪みは避け難い問題となっている。

【０００８】よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、
フィルタの出力信号中に含まれる歪みを除去して、良好
なフィルタ特性の実現を可能とした電圧制御型フィルタ
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、可変容量ダイオードに制御電圧を印加
することにより周波数応答特性を制御する電圧制御型フ
ィルタにおいて、第１の可変容量ダイオードのアノード
と、第２の可変容量ダイオードのカソードを共通接続点
とした一対の可変容量ダイオードと、前記第１の可変容
量ダイオードのカソードと、前記第２の可変容量ダイオ
ードのアノードに対して、それぞれ逆極性の制御電圧を
印加する制御電圧印加手段とを備え、前記共通接続点に
入力信号を印加するものである。

【００１０】ここで、前記制御電圧印加手段はレベル反
転器を含み、単極性の制御電圧に基づいて両極性の制御
電圧を出力するものとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用したパイ型
ローパスフィルタの一例を示す。本図において、１およ
び２はそれぞれ同一特性の可変容量ダイオード、３およ
び４はそれぞれ同一特性の可変容量ダイオード、５はコ
イル、６は入力抵抗、７は終端抵抗である。８および９
は、可変容量ダイオードの制御電圧を加える側（アノー
ド側およびカソード側）を交流的に接地するためのコン
デンサである。１０は、制御信号の極性を反転させるた
めのレベル反転器である。また、Ｔｉｎは入力信号の入
力端子、Ｔｏｕｔは出力信号の出力端子、Ｔｃは制御信
号の入力端子である。

【００１２】なお、図１の回路例では、ＬＣのパイ型回
路として、１個のＬと２個のＣを用いているが、このパ
イ型回路を多段に縦続接続することができることは勿論
である。また、可変容量ダイオード１，２または３，４
と並列に、これらと同じダイオード対を接続することに
より、容量の拡張を図ることも可能である。

【００１３】入力信号は、可変容量ダイオード対の共通
接続点に入力されている。従って、入力信号の印加に伴
って各可変容量ダイオードの制御電圧が実質的に変化し
たとしても、同一の入力信号が可変容量ダイオード１の
アノードと、可変容量ダイオード２のカソードにそれぞ
れ同時に印加されるので、各容量の変化は互いに逆方向
となる。このことは、可変容量ダイオード３および４に
ついても、同様である。

【００１４】このように、入力信号を加えると各々の可
変容量ダイオードにかかる制御電圧は実質的に変化する
ことになるが、対になる各可変容量ダイオードの制御電
圧は入力信号の変化に対して実質的に互いに逆方向に変
化するため、入力信号による容量変化を相殺・軽減でき
る。かくして、図１の（Ｂ）に示すように、２次歪み等
のない、良好なフィルタ出力が得られる。その結果、フ
ィルタの出力信号に歪みが生じず、フィルタとしての性
能を良好にすることができる。

【００１５】

【実施例】次に、図３〜図６を参照して、本発明の一実
施例を説明する。

【００１６】ここで図３は、本実施例を説明するための
前提として、従来から知られている電圧制御型フィルタ
の具体的回路構成を示す。本回路では、可変容量ダイオ
ードとして、ＭＡ３５３（松下電子工業（株）製）およ
び１ＳＶ２３０（（株）東芝製）を用いた。この図３に
示した電圧制御型フィルタの周波数応答特性を実測した
ところ、図４に示す計測波形が得られた。

【００１７】図４に示すように、従来の電圧制御型フィ
ルタでは、可変容量ダイオードの容量が入力信号の印加
に起因して非直線的に変動することから、２次歪みが生
じ、その結果としてフィルタ特性を劣化させている。

【００１８】他方、図５は本発明を適用した電圧制御型
フィルタの回路構成、図６はその周波数応答特性を示
す。

【００１９】図６に示すように、本実施例（図５）によ
れば、従来のフィルタ特性（図４）にみられたような減
衰スロープ中に生じる特性劣化はみられない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、可変
容量ダイオードの容量変化に起因する波形歪みを、一対
の可変容量ダイオードによって補償することができるの
で、良好なフィルタ特性を呈する電圧制御型フィルタを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す図である。

【図２】従来例の説明図である。

【図３】従来から知られている電圧制御型フィルタの具
体的回路図である。

【図４】図３に示したフィルタの特性図である。

【図５】本発明の一実施例による電圧制御型フィルタの
具体的回路図である。

【図６】図５に示したフィルタの特性図である。

【符号の説明】

１，２，３，４ 可変容量ダイオード １０ レベル反転器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変容量ダイオードに制御電圧を印加す
   ることにより周波数応答特性を制御する電圧制御型フィ
   ルタにおいて、 第１の可変容量ダイオードのアノードと、第２の可変容
   量ダイオードのカソードを共通接続点とした一対の可変
   容量ダイオードと、 前記第１の可変容量ダイオードのカソードと、前記第２
   の可変容量ダイオードのアノードに対して、それぞれ逆
   極性の制御電圧を印加する制御電圧印加手段とを備え、 前記共通接続点に入力信号を印加することを特徴とする
   電圧制御型フィルタ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御電圧印加手
   段はレベル反転器を含み、単極性の制御電圧に基づいて
   両極性の制御電圧を出力することを特徴とする電圧制御
   型フィルタ。