JPS6223607A - ろ波装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は所定の周波数成分のみを通過させるろ波装置に
関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

数百ｋＨｚあるいはｐ　Ｍ　Ｈｚ台のろ波装置（フィル
ター）においては、演算増幅器（オペアンプ）の特性上
の問題より能動フィルターを構成するのは比較的困難で
あり、通常は受動部品のみを用いて受動（パッシブ）フ
ィルターを構成している。受動フィルターとしての帯域
通過フィルターの場合、中心周波数ｆ０に対してＩＡｆ
ｏ、２ｆ０における減衰量を４０ｄＢ以上とすることは
割合容易である。

しかしながら、容量が大きい場合には厳密な設計が必要
であり、製作、調整が困難となる。しかも、使用される
コイル、コンデンサが大型となるためにろ波装置の小型
化が図れないという問題がある。特に平衡回路用の場合
には部品点数がさらに多くなるため、ろ波装置の小型化
は一層困難となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目
的とするところは、小型であり、且つ、製作、調整が容
易なるろ波装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための本発明の概要は、所定の周波
数成分のみを通過させるろ波装置において、差動接続さ
れた第１．第２のトランジスタと３．：のｉｌ、第２の
トランジスタのエミッタに接続されたフィルター回路と
を有することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例たる決波装置の基本構成を示
す回路である。同図に示すようにこのＩ波装置は、差動
接続された第１．第゛２のトランジスタＱｌ　、Ｃ２と
、第１．第２のトランジスタＱ１゜Ｃ２のコレクタに接
続された抵抗ＲＣ１＋　　Ｒｃｚと、第１．第２のトラ
ンジスタＱ１．Ｑｚのエミッタに接続された定電流回路
１１．１２及びフィルター回路１３とを有して構成され
ている。

フィルター回路１３は、第１．第２のトランジスタＱ＋
　、Ｃ２のエミッタ間に直列接続された共振回路Ｚ＋、
Ｚｚと、この共振回路２．．２２の接続点と接地ライン
との間に接続された共振回路Ｚ３と、この共振回路Ｚ３
に並列接続された抵抗ＲＥとを有して成る。

また、共振回路Ｚｌ、Ｚ２　、Ｚ３は第２図のように構
成される。

第２図は第１図のフィルター回路の詳細を示す回路図で
ある。同図に示すように、共振回路Ｚ。

は抵抗ｒｌｌ＋　コンデンサＣＩ＋　コイルし、が直列
接続された直列共振回路であり、共振回路Ｚ２はコイル
Ｌ２＋　コンデンサＣ２＋抵抗ｒ８が直列接続された直
列共振回路であり、共振回路Ｚ３はコイル上１．コンデ
ンサＣ３が並列接続された並列共振回路である。

ここに、共振回路Ｚ３は広帯域の場合のハンプの補助に
用いられるものである。

また、トランジスタＱ、、Ｑ２は個別部品を用いること
も可能であるが、差動トランジスタの特性がそろいやす
いことなどからして演算増幅器を利用するのろ好ましい
。本実施例においてはＮＥ５９２相当のビデオアンプを
用いている。このビデオアンプは第３図にその等価回路
を示すように、差動接続されたトランジスタＱ、、Ｑ２
のエミッタに接続された抵抗の両端よりゲインセレク　
ト　（ＧＡＩＮ　　５ＥＬＥＣＴ）端子ＣＩＡ、　　　
Ｃ２八、　　　ＧＩＢ、　　　Ｇ２Ｂが引き出されてい
るので、このゲインセレクト端子ＣＩＡ、　　ＧＩＢ又
はＧ２Ａ、　　Ｇ２Ｂを利用して第１図のようにフィル
ター回路１３を接続することができる。

以上構成による実施例装置において、トランジスタＱｌ
、Ｑｚのベースにそれぞれ入力される人力信号ｖＳｒ　
　−ｖ９の電位差に応じてトランジスタＱ、、Ｑ２のコ
レクタ間に電位差を生ずるのは周知の通りである。

ここに、ＮＥ５９２相当のビデオアンプの最大ゲインＧ
は、トランジスタＱ＋　、Ｑｚより成る差動入力回路の
みで、 Ｇ　＝　ｇ　ｍｏ　（Ｒｃ＋’＋　Ｒｃｚ）　　　　　
　　　−（１１と表わされる。温度２８°Ｃにおけるｇ
ｍｏは１０　Ｉ　Ｑ（Ｉｏ−無信号時のエミッタ電流）
にほぼ均しく、ＮＥ５９２相当のビデオアンプの場合、
トランジスタＱ、、Ｑ２それぞれの１゜は定電流回路の
作用により約３ｍＡとなり、また、抵抗ＰＣＩ＋　ＲＣ
２は共に２．４にΩである。従って、前（１）式より算
出される最大ゲインＧは２８８　（約４９ｄＢ）となる
。

また、 Ｇ　＝　−２Ｒｃ　／　２　ｒ、　　　　　　　　−（
２１ｒ、：エミッタ等価抵抗 の関係があるから、エミッタ等価抵抗ｒ、は２．４／２
８８＝８．３３Ωとなる。そして、ゲインセレクト端子
ＣＩＡ、　　０１８間のインピーダンスと増幅度Ａｖｄ
とは次式の関係にある。

Ａｖｄキー２Ｒｃ　／　（１６，６６＋Ｚ）　　　・”
（３）第１図における共振回路Ｚ３は広帯域の場合のハ
ンプの補助に用いるものであり、通常では無くても帯域
通過フィルターとして作用するので、以下の計算式にお
いては便宜上省略する。この場合、第２図のフィルター
回路１３は第４図のようになる。また、ｒｏは各共振回
路２１．２□中の抵抗分に含めるものとする。第５図に
おけるＺＡ、Ｚｌ＋はトランジスタＱｌ　、Ｑｚそれぞ
れのエミッタ側のインピーダンスを表すものであり、次
式で表わされる。

ここで、ＲＥ＝２３とすれば増幅度Ａｖｄは、と表わさ
れる。Ｚ、＝２２　＝Ｚとおけば前（６）式は、Ｒｃ Ａｖｄ＝□　　　　　　　　　・・・（７）となる。従
って、増幅度Ａｖｄは抵抗Ｒ２には無関係といえる。

本実施例の場合、共振回路Ｚ＋、Ｚｚは第４図の如く直
列共振回路であるので、Ｚ＋＝Ｚｚとした場合、シャー
プな単峯特性となる。

次に、本願発明者が行ったシミュレーション結果及び測
定結果について説明する。

ｆ　ｏ　＝２．５　、　　ｆ　ａ　＝　０．９７８　ｆ
　ｏ　。

ｆｕ＝ｆｏ１０．９７８．Ｃ，＝ＣＺ＝Ｃ＝４８　ＰＦ
＋Ｌ、、Ｌ２のｆ。におけるＱ（尖鋭度）＝１３０゜ｒ
、＝８Ω、ＲＥ＝４７Ω、ＲＣ＝２．４にΩを前（６）
式に代入し、周波数をｆ０／２から２ｆ、までシミュレ
ーションした結果を第６図に示す。第７図は第６図中の
丸で囲んだ領域内の拡大図である。

また、第８図はこの場合の測定結果である。抵抗Ｒ５の
値を大きくすれば、共振周波数１０部分の増幅度が上昇
してブロードな単峯特性となる。

この場合の測定結果を第９図に示す。第１０図及び第１
１図は帯域をやや広げた場合であって、第１０図は共振
回路Ｚ、を省略した場合、第１１図は共振回路Ｚ、を接
続し且つ調整により帯域を補正した場合の測定結果であ
る。そして、第１２図は第１Ｏ図及び第１１図の場合よ
りもやや帯域を広げ且つ共振回路Ｚ、を使用しない場合
のシミュレーション結果であり、第１３図は第１２図中
の丸で囲んだ領域内の拡大図である。この場合の測定結
果を第１４図に示す。

第１０図、第１４図の場合には中心周波数よりも低い帯
域において増幅度が高くなっている。この場合、低い周
波数に同調された共振回路（Ｚ　＋又は２２）に小抵抗
を直列に挿入することにより、第１５図に示すような平
坦な帯域特性を得ることができる。第１６図は第１５図
中の丸で囲んだ領域内の拡大図であり、第１７図はこの
場合の測定値である。第１７図に示す特性を得る場合の
各部品の定数は次の通りである。

ｆｏ　＝２．５ＭＩＩｚ　、　　ｆ＋　＝ｆｏ　／　１
．０５５゜ｆｚ　＝１．０５５ＩＯ、ＣＩ　＝Ｃ２＝Ｃ
＝４８　ＰＦ。

Ｌ、、Ｌ２のｆ。におけるＱ＝１３０．ｒ、＝８Ω、Ｒ
ｔ＝１００Ω、Ｒｃ＋　−Ｒｃｚ＝　２．４　ｋΩ、そ
して、共振回路２．に１０Ωの抵抗を直列接続する。

以上のシミュレーション結果及び測定結果より明らかな
ように、本実施例にあってはｆ０／２又は２ｆ、に対し
て最大ゲイン３０ｄＢ以上の帯域通過フィルター特性を
得ることができ（第６図参照）、しかも、その測定結果
はシミュレーション結果に合致する。

また、フィルター回路１３を第１．第２のトランジスタ
Ｑ、、Ｑ２のエミッタに接続して構成したものであるか
ら、フィルター回路１３内の共振回路Ｚ＋　、Ｚｚ、Ｚ
ｘに印加される電圧は極めて低く、この結果、フィルタ
ー回路１３を構成するコイル、抵抗及びコンデンサとし
てそれぞれ許容電流の小さなもの及び耐圧の低いもの、
すなわち、形状的に小型のものを適用することができる
。そして、平衡入力、平衡出力であるにもかかわらず、
フィルター回路１３の構成部品数は、平衡入力。

平衡出力の従来の受動フィルターに比べて約％となり、
部品数の点においても有利である。このように、形状的
に小型の部品を用いることができ、しかも、部品数が少
なくて済むことから、ろ波装置の小型化が極めて容易と
なる。

さらに、部品数が少ないということは、それだけ装置の
信頼性が高くなることを意味するものであり、また、製
作、調整が容易であることを意味するものである。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で適宜に変形実施が可能であるのはいうまでもな
い。

例えば上記実施例においては、帯域通過フィルター特性
を有するものについて説明したが、フィルター回路１３
の構成を変えることにより、低域通過フィルター、高域
通過フィルター、帯域消去フィルターとしての特性を得
ることができる。上記各フィルター特性を得るためのフ
ィルター回路１３の構成は、同様な機能を有する他の回
路に置き替えることができる。

また、上記実施例においては、平衡入力、平衡出力のも
のについて説明したが、差動アンプの一般的応用例に従
い、不平衡入力、不平衡出力とすることができるのはい
うまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、小型であり、且つ
、製作、調整が容易なるが波装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例たるが波装置の基本構成を示
す回路図、第２図は本実施例装置におけるフィルター回
路の詳細を示す回路図、第３図は本実施例装置に適用さ
れるビデオアンプの等価回路図、第４図は本実施例装置
におけるフィルター回路の変形例を示す回路図、第５図
は本実施例装置における第１．第２のトランジスタのエ
ミッタ回路の等価回路図、第６図乃至第１７図は本実施
例装置のシミュレーション結果及び測定結果を示す特性
図である。 Ｑｌ・・・第１のトランジスタ、 Ｑ２・・・第２のトランジスタ、 １３・・・フィルター回路。 第１図 第２図 周　著　Ｖ　　　　　　　　　　　圀膚殿同イ＃Ｘ１０
２　　固瑣坂 、９ｆＯｔｏ　　　　　　　　　　　１．１會Ｏ朝　瑠
ｔ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の周波数成分のみを通過させるろ波装置にお
   いて、差動接続された第１、第２のトランジスタと、こ
   の第１、第２のトランジスタのエミッタに接続されたフ
   ィルター回路とを有することを特徴とするろ波装置。
2. （２）前記フィルター回路は受動素子により構成された
   帯域通過フィルターである特許請求の範囲第１項に記載
   のろ波装置。