JPS6237567B2 - - Google Patents

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JPS6237567B2
JPS6237567B2 JP16583581A JP16583581A JPS6237567B2 JP S6237567 B2 JPS6237567 B2 JP S6237567B2 JP 16583581 A JP16583581 A JP 16583581A JP 16583581 A JP16583581 A JP 16583581A JP S6237567 B2 JPS6237567 B2 JP S6237567B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
parallel
resistor
connection point
series
Prior art date
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Expired
Application number
JP16583581A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5868316A (ja
Inventor
Hajime Harada
Seisaku Hagiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Koden Corp
Original Assignee
Nippon Koden Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Koden Corp filed Critical Nippon Koden Corp
Priority to JP16583581A priority Critical patent/JPS5868316A/ja
Publication of JPS5868316A publication Critical patent/JPS5868316A/ja
Publication of JPS6237567B2 publication Critical patent/JPS6237567B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/126Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a single operational amplifier

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力信号中の特定の周波数成分を除
去するノツチ特性のQを一定の伝達比の基に調整
できるC―R能動型のノツチフイルタに関するも
のである。
第1図は、周知のこの種のCRの並列T型回路
を用いたノツチフイルタを示すものであり、出力
信号を抵抗器R1及びR2により分圧してバツフ
ア増幅器A2を介して正帰還することによりノツ
チ特性のQを設定でき、また分圧比を調整するこ
とにより伝達比を一定に保持したままでQを調整
することが可能である。しかしながら、このノツ
チフイルタでは並列T型回路1の総容量が大き
く、ハイブリツドIC化して形状を小型化する場
合に不都合であり、コスト的にも問題であつた。
また、ノツチ周波数を2段階に切換えるために並
列T型回路1の抵抗値Rを切換える場合3個所に
直列抵抗器及びこれに並列のアナログスイツチを
追加する必要があるだけでなく、バツフア増幅器
A1の入力インピーダンスは並列T型回路1の出
力インピーダンスに対して充分大きくしておかね
ばならないために、バツフア増幅器A1の入力側
に追加されるアナログスイツチは、対応して高イ
ンピーダンスで駆動し得るものを使用せねばなら
なかつた。さらに、ノツチフイルタはしばしば帯
域フイルタと組合わせて使用する場合があり、例
えば生体信号の増幅回路にノツチフイルタをハム
除去用に使用するとステツプ応答が第2図の如く
振動的になるために第1図で点線で示すようにロ
ーパスフイルタを追加する必要があり、フイルタ
の小型化を増々困難にしていた。
よつて本発明は、より小型化することができ、
かつ安価な冒頭に述べた種類のノツチフイルタを
提供することを目的とする。そしてこの目的は、
本発明によれば前述の如く帯域フイルタとの併用
の有用性に観みて小型化・低コスト化のためにウ
イーンブリツジを利用し、さらにQの調整による
伝達比の変化を回避するために帯域フイルタの減
衰量の範囲でQ調整を行わせることにより解決す
る。
次に本発明を図示の実施例を基に説明する。
第3図において、抵抗器R11及びコンデンサ
11の直列回路と、コンデンサC12及び抵抗器
R12の並列回路と、抵抗器R13から成る第1
の抵抗回路と、直並列の抵抗器R14〜R16か
ら成る第2の抵抗回路とが、それぞれを辺とする
ウイーンブリツジを構成し、抵抗器R13及び直
列回路R11,C11の辺接続点が信号入力端子
とし、直列回路R11,C11及び並列回路C1
2,R12の辺接続点が差動増幅器A11の−入
力端子にそして抵抗器R13及び直並列の抵抗器
R4の自由端の辺接続点はその+入力端子に接続
し、また並列回路C12,R12及び直並列の抵
抗器R15の自由端の辺接続点には差動増幅器A
11の出力端子が接続している。また、直並列の
抵抗器R14〜R16のうち両並列抵抗器R1
5,R16の自由端間には抵抗器R17及びコン
デンサC13より成る帯域フイルタとしてのロー
パスフイルタ及びバツフア増幅器A12が接続し
ている。そしてこれらの抵抗器R15及びR16
の自由端はそれぞれ増幅器A11,A12の出力
端で低インピーダンスにされ、したがつて直並列
の抗抗器R14〜R16の合成抵抗値が、ウイー
ンブリツジの前述の第2の抵抗回路の辺抵抗値と
なる。
抵抗器R11及びR12の抵抗値をR、コンデ
ンサC11及びC12の容量をCとすると、ウイ
ーンブリツジの平衡周波数即ちノツチ周波数f0
1/2πCRであり、また平衡条件を充たすために、抵 抗器R13と直並列の抵抗器R14〜R16との
抵抗値の比は、ノツチ周波数f0に対して直列回路
R11,C11及び並列回路R12,C12の呈
するインピーダンスに対応して周知の如く2:1
に設定されている。また、ローパスフイルタR1
7,C13のしや断周波数f1は、ノツチ周波数f0
の信号成分に減衰を与え得る周波数例えば、f1
f0/2に設定する。
以下、動作を第4図を参照して説明する。
入力信号が直流の場合、差動増幅器A11の出
力電圧はローパスフイルタR17,C13で減衰
すること無く抵抗器R16に加わり、したがつて
出力電圧は分圧されること無くそのまま正帰還さ
れ、負帰還率も1であるために伝達比は1にな
る。入力信号の周波数が徐々に高くなりローパス
フイルタR17,C13で減衰が生じ始めると抵
抗器R15及びR16間に電圧降下が生じ、これ
らの分圧比に対応して正帰還電圧が減少するため
に差動増幅器A11の出力は徐々に減少し始め
る。即ち分圧器R15,R16の分圧比を変化さ
せると(直並列回路R14〜R16の合成抵抗値
は常に一定に保持する)、分圧比の小から大、つ
まりQの小から大方向の変化に対して第4図、a
の如く変化し、分圧比が零の状態で周波数f1に対
して充分高い周波数では抵抗器R13及び直並列
の抵抗器R14〜R16の合成抵抗(この場合R
14が接地された状態になる)との比即ち2:1
に対応して伝達比は1/3になる。ローパスフイル
タR17,C13を経由したバツフア増幅器A1
2の出力電圧の周波数応答は第4図、bに示すよ
うに低域が減衰する。この間入力信号の周波数が
ノツチ周波数f0に近ずくと、差動入力は零に近ず
き、ノツチ周波数f0では同相・零入力となり、差
動増幅器A11の出力電圧はデイツプ状に変化す
る。そしてこの周波数f0の領域ではローパスフイ
ルタR17,C13で減衰が与えられているため
に抵抗器R15,R16による分圧比の調整即ち
正帰還率の調整によりQの調整が可能になる。つ
まり、分圧比が大きくなる程、ノツチ周波数f0
両側のレベルが上昇するために高いQが得られ
る。かくして、通過帯域の伝達比を1にしたまま
で、抵抗器R14〜R16の設定によりノツチ特
性のQ調整が可能になる。
例えば、第3図のノツチフイルタを心電計に利
用する場合、伝達率比を一定にしたまま50及び60
Hzの両周波数のハムを所望のレベルで除去するよ
うなQの設定が可能になり、この際高域が減衰す
ることにより第2図に示すようなステツプ応答の
振動も無くなり、ST波の歪みに起因する誤診も
なくなる。同様な特性が、第1図のノツチフイル
タにおいて点線で示すローパスフイルタを追加す
ることにより得られるが、本発明によればノツチ
フイルタ自身のCR素子の数が2/3になり、特に増
幅器の直流入力抵抗値を同一にした場合容量を全
体で1/4にでき、またバツフア増幅器A2は不要
になる。
尚、場合によつては直並列回路R14〜R16
のうち、直列の抵抗器R14は廃止し、並列の抵
抗器R15及びR16による分圧器のみで辺抵抗
を形成させることも可能である。ノツチ周波数を
例えば50及び60Hz間で切換える場合、第5図に示
す如く追加の抵抗器R11′及びR12′に並列の
2個のアナログスイツチS11及びS12をそれ
ぞれ低インピーダンス点に接続することができ
る。Qを任意に調整可能にするには、第6図に示
すように前述の第2の抵抗回路を抵抗器R21、
バツフア増幅器A21及び並列抵抗として機能す
る可変抵抗器RV21より構成し、可変抵抗器RV
21の分圧電圧を低インピーダンスで抵抗器R2
1を通して正帰還させる。
第7図は帯域フイルタの通過帯域を高域にする
ために、第3図においてローパスフイルタR1
7,C13をハイパスフイルタR31,C31で
置換したものである。この場合低域ではバツフア
増幅器A12の出力電圧が減衰するためにしや断
周波数f1がノツチ周波数f0よりも高く、例えば2
倍に設定されていると、第8図に示すようにバツ
フア増幅器A12の出力端では高域の通過帯域に
おける伝達比が一定で、かつQの調整され得る応
答特性が得られる。
尚、本発明によるウイーンブリツジ回路は、コ
ンデンサ及び抵抗器の直列回路及び並列回路を相
互に入れ替えるようにして構成することもでき、
この場合、第3図について説明すればこれらの辺
接続点を差動増幅器A11の+入力端子に接続
し、抵抗器R13及び直並列の抵抗器R14〜R
16の抵抗値の比も逆にしてこれらの辺接続点を
−入力端子に接続する。抵抗器R11,R12及
びコンデンサC11,12はそれぞれ異つた値に
してこれらにより定まる平衡状態でのインピーダ
ンス比に他の2辺の抵抗比を設定することもでき
る。
以上の説明から明らかなように、ウイーンブリ
ツジへ平衡状態で差動出力が零になるように差動
増幅器を接続し、これに帯域フイルタを後続さ
せ、差動出力と帯域フイルタ出力との差電圧を分
圧帰還させることによりその分圧比に応じたQ調
整が可能になり、この際通過帯域の信号に対する
伝達比は一定にできる。そして帯域フイルタの出
力端では帯域通過及びノツチ特性を備えた伝達特
性が得られ、差動増幅器の出力端にはノツチ特性
に近い伝達特性が得られる。しかも、ノツチフイ
ルタのCR素子の必要な部品数が少く、総容量も
小さくなるため帯域通過特性との複合化にも拘わ
らずハイブリツドIC化が、低コスト・小型で実
現可能となる。ノツチ周波数の切換えも通常の安
価なアナログスイツチで行うことができるように
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の並列T型のノツチフイルタ、第
2図はそのステツプ応答波形、第3図は本発明の
ウイーンブリツジ型のノツチフイルタ例、第4図
は第3図によるノツチフイルタの周波数応答特
性、第5図、第6図及び第7図は第3図によるノ
ツチフイルタの変形例並びに第8図は第7図によ
るノツチフイルタの周波数応答特性を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コンデンサ及び抵抗器の直列回路と、コンデ
    ンサ及び抵抗器の並列回路と、第1の抵抗回路
    と、第2の抵抗回路とを4辺とするウイーンブリ
    ツジを構成し、前記直列回路及び前記並列回路の
    第1の辺接続点と、前記第1及び第2の抵抗回路
    の第2の辺接続点とを差動増幅器の入力端子へ差
    動的に接続し、前記直列回路又は前記並列回路と
    前記第1の抵抗回路との第3の辺接続点を入力端
    子とし、前記並列回路又は前記直列回路と前記第
    2の抵抗回路との第4の辺接続点に前記差動増幅
    器の出力端子を接続し、前記第4の辺接続点には
    前記ウイーンブリツジの平衡周波数の信号に対し
    ても減衰を与える帯域フイルタを後続させ、前記
    第2の抵抗回路は前記帯域フイルタの出力電圧を
    前記第2の辺接続点へ正帰還させる抵抗器を含ん
    で形成されていることを特徴とするノツチフイル
    タ。
JP16583581A 1981-10-19 1981-10-19 ノツチフイルタ Granted JPS5868316A (ja)

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JPS5868316A JPS5868316A (ja) 1983-04-23
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0820905B2 (ja) * 1988-03-10 1996-03-04 富士通株式会社 サーボ位置決め装置

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