JPS602665Y2 - 能動２端子インピーダンス回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、簡単な構成で軽量かつ特性の良好な誘導性
インピーダンスが得られ、しかも、その値が回路素子の
抵抗値を変化させるだけで可変し得る能動２端子インピ
ーダンス回路に関するものである。

従来、電子回路においてインダクタンスが必要な場合に
、軽量で特性の良好なものは得られにくかった。

すなわち、インダクタンスの大きな値のものを得るため
には、磁性体に銅線を巻装したコイルが用いられてきた
が、これは重量が重く、また、大きなスペースが必要に
なり、さらに、特性的にも磁性体のリニアリティの影響
で信号に歪が生じやすく、また、外部の磁気回路の影響
を受けやすいなどの多くの欠点があった。

そこで、たとえば、誘導性のインピーダンスが、増幅器
と抵抗器とコンデンサとを組合せて得られるなど、任意
なインピーダンスが得られる第１図に示すような能動２
端子インピーダンス回路を、この出願人と同一出願人が
先に特許出願した。

これを第１図について説明すると、Ａ□は第１の２端子
回路Ｔ□を介して電流に比例して負帰還がなされるよう
負帰還端子を有するたとえば半導体などよりなる増幅器
であり、その出力端子ｍを能動２端子インピーダンス回
路の第１の端子ａとし、この増幅器Ａ１に電流負帰還が
かかるように増幅器Ａ１の負帰還端子ｎに一端が接続さ
れた前記第１の２端子回路Ｔ工の他端を能動２端子イン
ピーダンス回路の第２の端子すとしている。

上記第１の端子ａと増幅器Ａ１の入力端子１との間には
上記第１の端子ａに入力端が接続された緩衝増幅器Ａ２
を介して第２の２端子回路Ｔ２が接続され、また、上記
第２の端子すと増幅器Ａ１の上記入力端子１との間には
上記第２の端子すに入力端が接続された他の緩衝増幅器
Ａ３を介して第３の２端子回路Ｔ３が接続されて能動２
端子インピーダンス回路が構成されている。

上記増幅器Ａ１の入力端子ｌと出力端子ｍとは信号が逆
位相となっている。

上記緩衝増幅器Ａ２．Ａ３は、２端子回路Ｔ２． Ｔ３
のインピーダンスの影響を端子ａおよび端子すの側へ出
さないために接続したものである。

これらの２端子回路Ｔ□、 Ｔ２． Ｔ、は、抵抗やコ
ンデンサやコイルなどの素子か、あるいはそれらを組合
せた２端子回路か、または、あるインピーダンスを有す
る能動２端子回路などである。

いま、２端子回路Ｔ□、 Ｔ２． Ｔ３のインピーダン
スをそれぞれＺｌｌ ２２− Ｚｓとし、緩衝増幅器Ａ
２゜Ａ３は理想的な、すなわち、電圧利得＋１、入力イ
ンピーダンス■、出力インピーダンス０とみなせる増幅
器であるとし、増幅器Ａ□の増幅率は■（充分大きい）
とする。

増幅器Ａ１は、第１の２端子回路Ｔ１のインピーダンス
Ｚ１によって電流負帰還がかけられており、増幅率を■
とするから、入力インピーダンスは■、また、出力イン
ピーダンスも■となり無視できる。

ここで、緩衝増幅器Ａ２の入力インピーダンスは■とみ
なせるから、これに流れる電流は無視でき、従ってｉ。

＝１１となり、また、増幅器Ａ１の増幅率はｏｏ（充分
大きい）から負帰還端子から増幅器Ａ１に流れ込む電流
は無視でき、負帰還端子に流れる電流は増幅器Ａ１の出
力電流と逆位相で等しくなり、１１＝ｉ２となる。

従って １１＝ｉ２＝ｉｏ ・
・・（１）ｅｘ＝ｅｙ ・
・・（２）となる。

ここで、ｉｏは端子ａ、 ｂ間に流れる電流である。

であるから、（２）、 ＜３）式より 、−へ−へ− ４ ” ｚｌＺＩＺｉ（Ｚｇ＋Ｚ３）””°°（４）したが
って、端子ａ。

は（４）式より ｂ間のインダクタンス２丁 となる。

たとえば、第１の２端子回路Ｔ１にＲ１なる抵抗器、第
２の２端子回路Ｔ２にＲ２なる抵抗器、第３の２端子回
路Ｔ３にＣなるコンデンサを用いると、端子ａ、 ｂ間
に現われるインピーダンス２アは（５）式より となる。

これはＲ１なる抵抗と、ＣＲＩＲ２なるインダクタンス
の直列合成インピーダンスを現わしている。

すなわち、抵抗器とコンデンサからインダクタンスを合
成できたことになる（第２図の等価回路参照）。

この考案は、上記のような先に特許出願した能動２端子
インピーダンス回路を改良し、この回路素子の一つの抵
抗値を変化させるだけで、特にインダクタンスを可変し
得る能動２端子インピーダンス回路を構成するものであ
り、第３図以下について説明する。

Ａ１は前記同様に増幅率が充分に大きい半導体などより
なる増幅器であり、ｎは電流負帰還端子あるいは電流負
帰還がなされるように接続された端子である。

したがって、この増幅器Ａ１の入力端子１と出力端子ｍ
とは逆位相になっている。

Ｒ１は上記端子ｎに一端を接続した抵抗素子（以下、抵
抗器という）であり、この抵抗器Ｒ１の他端と前記増幅
器Ａ１の一つの入力端子との間に入力端を前記抵抗器Ｒ
１の他端に接続した第１の緩衝増幅器Ａ３を介して容量
素子Ｃ（以下コンデンサＣという）が接続されている。

Ｒ２は前記増幅器Ａ１の一つの入力端子１に一端を接続
した可変抵抗素子（以下、可変抵抗器という）であり、
この可変抵抗器Ｒ２の他端と前記増幅器Ａ１の一つの出
力端子ｍとの間に第２の緩衝増幅器Ａ２の入力端を前記
増幅器Ａ工の出力端子ｍに接続するとともに、出力端は
前記可変抵抗器Ｒ２の他端に接続されている。

そして、前記抵抗器Ｒ１と緩衝増幅器Ａ３との接続点を
能動２端子インピーダンス回路の第１の端子１とし、ま
た、前記性の緩衝増幅器Ａ２と前記増幅器Ａ□の一つの
出力端子ｍとの接続点を第２の端子２として、この考案
の能動２端子インピーダンス回路が構成されている。

なお、前記可変抵抗素子Ｒ２としては、周知のような可
変抵抗器、あるいは複数の抵抗器とスイッチからなる抵
抗値切換回路、あるいはそれらに類した同じような機能
を有する抵抗値可変・選択回路などにすることによって
、合皮されるインダクタンスの値を変化させられるよう
になる。

この能動２端子インピーダンス回路の端子１゜２間のイ
ンピーダンスＺＴは、前記第（６）式で求めたように、
Ｚ Ｔ ＝Ｒ１＋ｊωＣＲ１Ｒ２となる。

この考案においては、Ｒ２が可変抵抗器であるので、第
４図に示す等価回路のような、ＣＲＩＲ２なる可変イン
ダクタンスを有する能動２端子インピーダンス回路が得
られる。

このように可変インダクタンスを有する能動２端子イン
ピーダンス回路とすることによって、その応用はさらに
広くなる。

また、この能動２端子インピーダンス回路で、端子１，
２のどちらか一方を接地した状態で用いることもできる
。

たとえば端子２側を接地する場合を考えてみると、端子
２側から見たインピーダンスは必要としていないので、
緩衝増幅器へは不要になり、また、前記増幅器Ａ工の出
力端子ｍは必ずしも接地する必要はなく、増幅器Ａ□の
バ；イアスをかけやすいように電源に接続してもよい。

このように、回路の動作上、増幅器Ａ□の出力端子ｍも
不要になる。

したがって、第５図に示すように、増幅器Ａ１は入力端
子１、出力端子ｎ′、電圧利得十ｌの緩衝２増幅器のよ
うなものでもよい。

この考案は、以上のように、入力端子、前記入力端子と
は逆位相の出厚端子および、接続されるインピーダンス
に対応して負帰還がなされる電流負帰還端子を有する増
幅器と、前記増幅器の前記電流負帰還端子に一端を接続
した抵抗素子と、この抵抗素子の他端と前記増幅器の前
記入力端子との間に入力端を前記抵抗素子の他端に接続
した第１の緩衝増幅器を介して接続した容量素子と、前
記増幅器の入力端子に一端を接続した可変抵抗素子と、
この可変抵抗素子の他端と前記増幅器の出力端子との間
に入力端を前記増幅器の出力端子に接続するとともに出
力端を前記可変抵抗素子の他端に接続した第２の緩衝増
幅器とよりなり、前記抵抗素子と前記第１の緩衝増幅器
との接続点を第１の端子とし、前記増幅器の出力端子と
前記第２の緩衝増幅器との接続点を第２の端子とする能
動２端子インピーダンス回路を提供したので、上記可変
抵抗器を可変することによって、インダクタンスの値を
自由に変化させることができ、特性の良好な可変インダ
クタンスを有するインピーダンス回路を、安いコストで
、また、軽量かつ小さなスペースで実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の先行技術として例示した能動２端子
インピーダンス回路、第２図はその等価回路、第３図は
この考案の能動２端子インピーダンス回路の一例を示す
図、第４図はその等価回路を示す図、第５図はこの考案
の能動２端子インピーダンス回路の他の例を示す図であ
る。 １．２・・・能動２端子インピーダンス回路の端子、Ａ
□・・・増幅器、Ａ３・・・緩衝増幅器、ん・・・他の
緩衝増幅器、１・・・入力端子、ｎ・・・電流負帰還端
子、Ｒ１・・・抵抗器、Ｒ２・・・可変抵抗器、Ｃ・・
・コンデンサ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 入力端子、前記入力端子とは逆位相の出力端
   子および、接続されるインピーダンスに対応して負帰還
   がなされる電流負帰還端子を有する増幅器と、前記増幅
   器の前記電流負帰還端子に一端を接続した抵抗素子と、
   この抵抗素子の他端と前記増幅器の前記入力端子との間
   に入力端を前記抵抗素子の他端に接続した第１の緩衝増
   幅器を介して接続した容量素子と、前記増幅器の入力端
   子に一端を接続した可変抵抗素子と、この可変抵抗素子
   の他端と前記増幅器の出力端子との間に入力端を前記増
   幅器の出力端子に接続するとともに出力端を前記可変抵
   抗素子の他端に接続した第２の緩衝増幅器とよりなり、
   前記抵抗素子と前記第１の緩衝増幅器との接続点を第１
   の端子とし、前記増幅器の出力端子と前記第２の緩衝増
   幅器との接続点を第２の端子とする能動２端子インピー
   ダンス回路。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項に記載の可変抵抗
   素子を、可変抵抗器、あるいは複数の抵抗器とスイッチ
   からなる抵抗値切り換え回路、あるいはそれらに類した
   同じような機能を有する抵抗値可変・選択回路とした能
   動２端子インピーダンス回路。