JPS5821914A - 能動フイルタ - Google Patents
能動フイルタInfo
- Publication number
- JPS5821914A JPS5821914A JP12113281A JP12113281A JPS5821914A JP S5821914 A JPS5821914 A JP S5821914A JP 12113281 A JP12113281 A JP 12113281A JP 12113281 A JP12113281 A JP 12113281A JP S5821914 A JPS5821914 A JP S5821914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrator
- operational amplifier
- phase
- frequency
- center frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
- H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
- H03H11/1217—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers
- H03H11/1252—Two integrator-loop-filters
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は演算増幅器および抵抗、コンデンサを構成要素
とする能動フィルタに係り、特に所定の抵抗値を変える
ことにより、中心周波数のみが変化し、利得およびＱが
一定に保たてる、いわゆる可変周波数バンドパスフィル
タに関するものである。
とする能動フィルタに係り、特に所定の抵抗値を変える
ことにより、中心周波数のみが変化し、利得およびＱが
一定に保たてる、いわゆる可変周波数バンドパスフィル
タに関するものである。
演算増幅器および抵抗、コンデンサを構成要素とするア
クティブフィルタは、多くの方式のものが古くから提唱
されているが近年、集積回路化演算増幅器の性能向上と
低価格化に伴ない、通信機器や計測機器等の分野におい
て広く用いられる様になってき矩。この様に広用分野が
多岐に池たると要求される特性も多様化し中には周波数
精度やその温度変動等の要求に対して固別部品では、実
現の困難な場合も少なくない。
クティブフィルタは、多くの方式のものが古くから提唱
されているが近年、集積回路化演算増幅器の性能向上と
低価格化に伴ない、通信機器や計測機器等の分野におい
て広く用いられる様になってき矩。この様に広用分野が
多岐に池たると要求される特性も多様化し中には周波数
精度やその温度変動等の要求に対して固別部品では、実
現の困難な場合も少なくない。
この様な要求に応えるものとして混成集積回路化のアク
ティブフィルタがあり、これは抵抗をトリ建ングすると
とＫより所期の特性を実現することかできるばかりでな
く、抵抗とコンデンサの温度係数を適合させることによ
り、温度変動も小さくすることができる。
ティブフィルタがあり、これは抵抗をトリ建ングすると
とＫより所期の特性を実現することかできるばかりでな
く、抵抗とコンデンサの温度係数を適合させることによ
り、温度変動も小さくすることができる。
更に上述の様な性能を保ち、かつ外部付加抵抗を選択す
ることにより、中心周波数のみ可変で、利得およびＱは
一定である。Ｉいわゆる可変周波数のバンドパスフィル
タは多チャンネルの無線機器等には欠かすことのできな
いものである。
ることにより、中心周波数のみ可変で、利得およびＱは
一定である。Ｉいわゆる可変周波数のバンドパスフィル
タは多チャンネルの無線機器等には欠かすことのできな
いものである。
この様な能動バンドパスフィルタには多くのものがある
が、素子感度が低く、シかも高いＱが容易に得られ、更
に設計の自由度が大きい等の理由により演算増幅器によ
る積分器２ケと加算器１ケとより構成されるいわゆる状
態変数型回路が広く利用されている。この回路図を第１
図に示す、第１図に従えば、中心周波数ω。、中心周波
数での利得Ａω、およびＱはそれぞれ次の様になる。
が、素子感度が低く、シかも高いＱが容易に得られ、更
に設計の自由度が大きい等の理由により演算増幅器によ
る積分器２ケと加算器１ケとより構成されるいわゆる状
態変数型回路が広く利用されている。この回路図を第１
図に示す、第１図に従えば、中心周波数ω。、中心周波
数での利得Ａω、およびＱはそれぞれ次の様になる。
これらの式より明らかなように、Ｂ、および几宜をその
比を一定に保ちながら同時に変えることにより、中心周
波数のみを変化させ得る。更に同様の能動フィルタとし
てパイクワッド（Ｂｉｑｕａｄ） Ｍ回路および変形パ
イクワッド屋回路がある。これらを第２図、第３図に示
す。これらはいずれも演算増幅器の正相入力が接地され
ているため、単一人力増幅器が使用でき、したがって単
電源用としては有効な回路であるが、中心周波数のみに
かかわる抵抗がなくしたがって中心周波数のみを変える
ことは困難である。
比を一定に保ちながら同時に変えることにより、中心周
波数のみを変化させ得る。更に同様の能動フィルタとし
てパイクワッド（Ｂｉｑｕａｄ） Ｍ回路および変形パ
イクワッド屋回路がある。これらを第２図、第３図に示
す。これらはいずれも演算増幅器の正相入力が接地され
ているため、単一人力増幅器が使用でき、したがって単
電源用としては有効な回路であるが、中心周波数のみに
かかわる抵抗がなくしたがって中心周波数のみを変える
ことは困難である。
また、状態変数型回路におゆる特性式（１）〜（３）は
使用される演算増幅器が理想的な場合においては成立す
るが実際には演算増幅器の高域特性影響を考慮する必要
がある。すなわち、第１図に示す様にＱｔ＊Ｑｌ、Ｑｓ
により、閉ループが構成されており、しかもＱｓ−Ｑ−
が積分器のため常に位相は１８０゜回転しｓＱｌの加算
器が反転入力のため、ここで更に１８０°回転し、同位
相で饋還される。又、このとき、ループの利得は中心周
波数において１となる。Ｑ、から抵抗Ｒ，，Ｒ，、の饋
還回路によりＱ。
使用される演算増幅器が理想的な場合においては成立す
るが実際には演算増幅器の高域特性影響を考慮する必要
がある。すなわち、第１図に示す様にＱｔ＊Ｑｌ、Ｑｓ
により、閉ループが構成されており、しかもＱｓ−Ｑ−
が積分器のため常に位相は１８０゜回転しｓＱｌの加算
器が反転入力のため、ここで更に１８０°回転し、同位
相で饋還される。又、このとき、ループの利得は中心周
波数において１となる。Ｑ、から抵抗Ｒ，，Ｒ，、の饋
還回路によりＱ。
の正相入力に一部負饋還が施されており、位相の廻りを
おさえているため発振はしないが高いＱが実現できる。
おさえているため発振はしないが高いＱが実現できる。
しかしながら演算増幅器は現実には高域で位相が回転し
ており更に内部補償臘の演算増幅器等においては一般に
数１０４より位相補償されているため位相の廻りも早い
、この様な状況下においては上述の負饋還の量を増加し
てやる必要があり、これＫより回路の特性は所期の値に
比べて大幅に誤差が生ずることになる。特に、２本の抵
抗のみにより中心局波数だけを変えられる様なパントノ
（スフィルタの実現は不可能となる。
ており更に内部補償臘の演算増幅器等においては一般に
数１０４より位相補償されているため位相の廻りも早い
、この様な状況下においては上述の負饋還の量を増加し
てやる必要があり、これＫより回路の特性は所期の値に
比べて大幅に誤差が生ずることになる。特に、２本の抵
抗のみにより中心局波数だけを変えられる様なパントノ
（スフィルタの実現は不可能となる。
本発明は上述のごとき、従来の欠点を除き、高域特性の
悪い演算増幅器であっても極めて容易に周波数可変型の
バンドパスフィルタを実現できる回路を提供するもので
ある。
悪い演算増幅器であっても極めて容易に周波数可変型の
バンドパスフィルタを実現できる回路を提供するもので
ある。
本発明の特徴は、第１の演算増幅器および複数の抵抗に
より構成される加算器と、第２の演算増幅器およびコン
デンサおよび抵抗で構成される第１の積分器と、第３の
演算増幅器およびコンデンサおよび抵抗で構成される第
２の積分器とを含み前記加算器の出力を前記第１の積分
器人力に接続し、この積分器の出力を前記第２の積分器
入力に接続し、この積分器出力を前記加算器の１人力に
接続する構造を有し、又、前記第１の積分器出力を前記
加算器の他の入力に接続する構造を有する状態変数型ア
クティブフィルタにおいて前記第１の積分器、もしくは
前記第２の積分器のコンデンサに直列にもしくは並列に
抵抗を接続した能動フィルタにある。
より構成される加算器と、第２の演算増幅器およびコン
デンサおよび抵抗で構成される第１の積分器と、第３の
演算増幅器およびコンデンサおよび抵抗で構成される第
２の積分器とを含み前記加算器の出力を前記第１の積分
器人力に接続し、この積分器の出力を前記第２の積分器
入力に接続し、この積分器出力を前記加算器の１人力に
接続する構造を有し、又、前記第１の積分器出力を前記
加算器の他の入力に接続する構造を有する状態変数型ア
クティブフィルタにおいて前記第１の積分器、もしくは
前記第２の積分器のコンデンサに直列にもしくは並列に
抵抗を接続した能動フィルタにある。
以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。第４
図は本発明の一実施例の能動フィルタ回路である０本実
施例では二積分回路の饋還用コンデンサに直列に抵抗を
挿入し、積分回路での位相廻りを制限したものである。
図は本発明の一実施例の能動フィルタ回路である０本実
施例では二積分回路の饋還用コンデンサに直列に抵抗を
挿入し、積分回路での位相廻りを制限したものである。
演算増幅器に位相廻りがある場合、中心周波数において
、ループ利得が１になっても、すでに位相は負になって
しまっており、したがって中心周波数よりもやや低い周
波数で発振することになる。
、ループ利得が１になっても、すでに位相は負になって
しまっており、したがって中心周波数よりもやや低い周
波数で発振することになる。
このループの位相廻りを上述の様に積分回路の饋還用コ
ンデンサに直列に抵抗を挿入することにより、補償する
ことができ、したがって発振することなく所期の特性を
有するバンドパスフィルタがきわめて容易に得られる。
ンデンサに直列に抵抗を挿入することにより、補償する
ことができ、したがって発振することなく所期の特性を
有するバンドパスフィルタがきわめて容易に得られる。
更に前述の変形パイクワッド壇回路とは異なり、とのコ
ンデ／すに直列接続された抵抗は単にルーズの位相廻り
を補償するだけの働館を有すれば曳＜、シたがってその
値も小さなもので良くかつ、中心周波数、利得およびＱ
は設計値上のまへ保たれる。したがって、Ｒ１およびＲ
，を変えることにより、中心周波数のみが可変であると
いう本来の特性は何ら損なわれることはない。
ンデ／すに直列接続された抵抗は単にルーズの位相廻り
を補償するだけの働館を有すれば曳＜、シたがってその
値も小さなもので良くかつ、中心周波数、利得およびＱ
は設計値上のまへ保たれる。したがって、Ｒ１およびＲ
，を変えることにより、中心周波数のみが可変であると
いう本来の特性は何ら損なわれることはない。
以上１本発明の一実施例として第４図に従って説明した
が本発明の主旨は上述の一実施例に何ら制限されるもの
ではない。ループの位相廻りを補償する手段とじてをキ
２ヶの積分回路のうち、いずれに施しても良く、又、コ
ンデンサに直列に抵抗を挿入するかわりに並列に大きな
抵抗を接続することによっても得られることは当然であ
る。
が本発明の主旨は上述の一実施例に何ら制限されるもの
ではない。ループの位相廻りを補償する手段とじてをキ
２ヶの積分回路のうち、いずれに施しても良く、又、コ
ンデンサに直列に抵抗を挿入するかわりに並列に大きな
抵抗を接続することによっても得られることは当然であ
る。
第１図は従来の状態変数型回路例、第２図は従来のパイ
クワッド型回路例、第３図は従来の変型パイクワッド型
回路例、第４図は本発明実施例による能動フィルタ回路
である。 なお図において、１・・・・・・加算器、２・・・・・
・積分器。 ３・・・・・・積分器、 である。
クワッド型回路例、第３図は従来の変型パイクワッド型
回路例、第４図は本発明実施例による能動フィルタ回路
である。 なお図において、１・・・・・・加算器、２・・・・・
・積分器。 ３・・・・・・積分器、 である。
Claims (1)
- 第１の演算増幅器および該第１の演算増幅器に接続され
た複数の抵抗を含んで構成される加算器と、第２の演算
増幅器ならびに該第２の演算増幅器に接続がｈたコンデ
ンサおよび抵抗を含んで構成される第１の積分器と、第
３の演算増幅器ならびに該第３の演算増幅器に接続され
たコンデンサセよび抵抗を含んで構成される第２の積分
器とを含み、前記加算器の出力が前記第１の積分器の入
力に接続され、前記第１の積分器の出力が前記第２の積
分器の入力および前記加算器の第１の入力に接続され前
記第２の積分器の出力が前記加算器の第２の入力に接続
された状態変数型アクティブフィルタにおいて、前記第
１の積分器もしくは前記第２の積分器に含まれたコンデ
ンサに直列もしくは並列に抵抗が接続されたことを特徴
とする能動フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12113281A JPS5821914A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 能動フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12113281A JPS5821914A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 能動フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821914A true JPS5821914A (ja) | 1983-02-09 |
Family
ID=14803661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12113281A Pending JPS5821914A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 能動フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821914A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59148596A (ja) * | 1983-02-12 | 1984-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
| JPS59148594A (ja) * | 1983-02-12 | 1984-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5291630A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-02 | Toshiba Corp | Variable frequency band pass filter |
| JPS5417328U (ja) * | 1977-07-05 | 1979-02-03 |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP12113281A patent/JPS5821914A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5291630A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-02 | Toshiba Corp | Variable frequency band pass filter |
| JPS5417328U (ja) * | 1977-07-05 | 1979-02-03 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59148596A (ja) * | 1983-02-12 | 1984-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
| JPS59148594A (ja) * | 1983-02-12 | 1984-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気掃除機 |
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