JPS6359210A - Rcアクテイブフイルタ - Google Patents

Rcアクテイブフイルタ

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JPS6359210A
JPS6359210A JP20311086A JP20311086A JPS6359210A JP S6359210 A JPS6359210 A JP S6359210A JP 20311086 A JP20311086 A JP 20311086A JP 20311086 A JP20311086 A JP 20311086A JP S6359210 A JPS6359210 A JP S6359210A
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JP
Japan
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resistor
connection point
mos
channel mos
whose
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Pending
Application number
JP20311086A
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English (en)
Inventor
Tomoaki Masuda
増田 智章
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、RCアクティブフィルタに関し、特に、半導
体集積回路におけるRCアクティブフィルタに関する。
〔概要〕
本発明は、演算増幅器と正帰還ループを形成する抵抗と
コンデンサとを含むサレン・キー型のRCアクティブフ
ィルタにおいて、 上記抵抗として、PチャネルMOS)ランジスタとNチ
ャネルMOS)ランジスタの並列接続回路からなるMO
S抵抗と拡散抵抗との直列接続回路を用いることにより
、 歪みを小さくし、かつ面積を小さくでき集積化の効率を
上げるようにしたものである。
〔従来の技術〕
従来、半導体集積回路において、帯域制限を行うRCア
クティブフィルタとしては、−例として第2図に示すサ
レン・キー(Sallen−Key)型の2次の低域通
過フィルタがある。本従来例は、一端を入力端子1に接
続し他端を接続点3に接続した抵抗2と、一端を接続点
3に接続し他端を接続点6に接続した抵抗4と、一端を
接続点6に接続し他端を接地電位に接続したコンデンサ
5と、正相人を接続点6に接続し逆相入力および出力を
出力端子9に接続した演算増幅器8と、一端を接続点3
に接続し他端を出力端子9に接続したコンデンサ7とを
含んでいる。そして抵抗2および4としては拡散抵抗を
用いている。
第3図は、従来のRCアクティブフィルタの他の一例を
示す回路図である。本従来例は第1図に示す回路で抵抗
2および4として拡散抵抗の代わりにMOS抵抗12お
よび15を用いたものである。
ここで、MOS抵抗12はNチャネルMOSトランジス
タ10とPチャネルMOSトランジスタ11との並列接
続回路からなり、MOS抵抗15はNチャネルMOS)
ランジスタ13とPチャネルMOS)ランジスタ14と
の並列接続回路からなっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述の従来のRCアクティブフィルタでは、抵抗として
拡散抵抗やMOS抵抗を用いているが、抵抗として拡散
抵抗を用いる場合には、遮断周波数が低い周波数の場合
のように高抵抗が必要とされる場合、抵抗の占める面積
が抵抗値に比例して広がり、集積化の効率が低下する欠
点がある。
一方、MOS抵抗を用いた場合にはこの欠点を解消する
ことができるが、MOS抵抗は、その対抗値にソース・
ドレイン電圧依存性をもつため信号が歪む欠点がある。
次にその理由を説明する。
MOSトランジスタの電圧と電流の関係式が入力端子1
および接続点3の電圧を■、およびv2とし、Nチャネ
ルMOS)ランジスタ10のゲートに正電源電圧VDが
加えられ、PチャネルMOSトランジスタ11のゲート
電圧に負電源電圧−■。
が印加された場合、入力端子1と接続点3間に流れる電
流Iは、 3  αい  Lp 〔γ7((ごV、+V、、−2φ、、、) 3/Z(V
2+V11.、2φFn) 3/2 )+r、((−V
、+VllF−2φ、p)3/2(V2+V、、  2
φrp)””) )     −+1)ただし、 μh  Cox でNチャネルMOSI−ランジスタ10のゲート幅w1
、ゲート長Lll、スレッショルド電圧v77と、Pチ
ャネルMOS)ランジスタ11のゲート幅Wp1ゲート
長り、スレッショルド電圧■TPをり、1    αP
   Lp v7.%=  Vtp = Vy となるように選んである。またCoxは半導体のゲート
酸化膜の容量で、μ7、■い、φ1、γ7はそれぞれN
チャネルMOS)ランジスタ1oのキャリアの移動度、
基板電圧、フェルミ準位、バイアス効果定数で、μp、
Vlp、φF2、γ2は、PチャネルMOS)ランジス
タ11のキャリアの移動度、基板電圧、フェルミ準位、
バイアス効果定数である。
(1)式において第1項はV、−V2と電流が比例関係
にあるが、第2項が歪の要因として残る。この第2項は
lv+vzl依存性をもち、lv+−■21が大きいほ
ど第2項の絶対値が大きくなり歪も大きくなる。
本発明の目的は、上記の欠点を除去することにより、歪
が小さくてかつ面積を小さくでき集積化の効率を上げる
ことのできるRCアクティブフィルタを提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、ゲートを正電源に接続しドレインを入力端子
に接続しソースを第一の接続点に接続した第一のNチャ
ネルMOS)ランジスタおよびゲートを負電源に接続し
ソースを上記入力端子に接続しドレインを上記第一の接
続点に接続した第一のPチャネルMOS)ランジスタか
らなる第一のMOS抵抗と、ゲートを正電源に接続しド
レインを上記第一の接続点に接続しソースを第二の接続
点に接続した第二のNチャネルMOSトランジスタおよ
びゲートを負電源に接続しソースを上記第一の接続点に
接続しドレインを上記第二の接続点に接続した第二のP
チャネルMOSトランジスタからなる第二のMOS抵抗
と、正相入力を上記第二の接続点に接続し逆相入力およ
び出力を出力端子に接続した演算増幅器と、一端を上記
第二の接続点に接続し他端を接地電位に接続した第一の
コンデンサと、一端を上記第一の接続点に接続し他端を
上記出力端子に接続した第二のコンデンサとを含むRC
アクティブフィルタにおいて、上記第一のMOS抵抗と
直列に第一の抵抗を接続し、上記第二のMOS抵抗と直
列に第二の抵抗を接続したことを特徴とする。
また、本発明は、第一および第二の抵抗は拡散抵抗であ
ることが好ましい。
〔作用〕
抵抗が、抵抗とMOS抵抗との直列接続回路からなって
いるので、MOS抵抗の両端にかかる電圧はそれぞれの
抵抗値に従って分圧されるので、従来列のMOS抵抗単
独の場合に比べて小さくなり、それに従って歪みも小さ
くなる。
一方、抵抗として拡散抵抗を用いた場合の面積は、MO
S抵抗は拡散抵抗に比べて抵抗値が高いので拡散抵抗と
しては上記歪みの改善度に対応した値まで小さくするこ
とができ、従来例の拡散抵抗単独の場合に比べて抵抗と
しての面積を小さくできる。
従って、歪みを小さくしかつ面積を小さくして集積化の
効率を上げることが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。
本実施例は、一端を入力端子に接続し他端を接続点18
に接続した第一の抵抗16と、ゲートを正電源■。に接
続しドレインを接続点18に接続しソースを第一の接続
点3に接続した第一のNチャネルMOSトランジスタ1
0と、ゲートを負電源■、に接続しソースを接続点18
に接続しドレインを接続点3に接続した第一のPチャネ
ルMOS)ランジスタ11と、ゲートを正電源■。に接
続しドレインを接続点3に接続しソースを接続点19に
接続した第二のNチャネルMOS)ランジスタ13と、
ゲートを負電源V3に接続しソースを接続点3に接続し
ドレインを接続点19に接続した第二のPチャネルMO
SI−ランジスタ14と、一端を接続点19に接続し他
端を接続点6に接続した第二の抵抗17と、正相入力を
接続点6に接続し逆相入力および出力を出力端子9に接
続した演算増幅器8と、一端を接続点6に接続し他端を
接地電位に接続した第一のコンデンサ5と、一端を接続
点3に接続し他端を出力端子9に接続した第二のコンデ
ンサ7とを含んでいる。
ここで、NチャネルMOS)ランジスタ10と、Pチャ
ネルMOS)ランジスタ11とでMOS抵抗12を構成
し、NチャネルMOS)ランジスタ13とPチャネルM
OS)ランジスタ14とでMOS抵抗15を構成する。
また抵抗16および17は拡散抵抗である。
本発明の特徴は、第1図において抵抗16および17を
接続し、RCアクティブフィルタを構成する抵抗として
MOS抵抗と拡散抵抗との直列接続抵抗を用いるように
したことにある。
次に、本実施例の動作について説明する。
本実施例では、NチャネルMOSI−ランジスタ10の
ゲートが正電源■。に接続され、PチャネルMOS)ラ
ンジスタ11のゲートが負電源V、に接続されているの
で、NチャネルMoSトランジスタ10およびPチャネ
ルMOS)ランジスタ11の両方が常にオン状態でMO
S抵抗として使用している。入力端子1、接続点18お
よび接続点3の電圧をそれぞれv、 Sv、 、および
v2とし、抵抗16の抵抗値をR,、MOS抵抗12の
抵抗値をR2とすると R1+R2 −・−・−・−(2) となり、第3図の従来例のようにMOS抵抗12だけで
構成した場合に比べMOS抵抗12の両端の電圧が R。
R1+R。
倍になる結果小さくなる。すなわち、MOS抵抗12に
よる歪が減少する。これはMOS抵抗15についても同
様である。また、面積もMOS抵抗は拡散抵抗に比べ小
さいので、第2図の従来例のように拡散抵抗だけで構成
した場合に比べ約I RI+R2 程度に小さくなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、拡散抵抗とMOS抵抗
を直列に接続した抵抗を用いることにより、歪を小さく
でき、かつ面積も小さくでき集積化の効率をあげる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図。 第2図および第3図は従来例を示す回路図。 1・・・入力端子、2.4.16.17・・・抵抗、3
.6.1B、19・・・接続点、5.7・・・コンデン
サ、8・・・演算増幅器、9・・・出力端子、10.1
3・・・NチャネルMOSトランジスタ、11.14・
・・PチャネルMOS)ランジスタ、12.15・・・
MOS抵抗、v8・・・正電源、■、・・・負電源。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ゲートを正電源(V_D)に接続しドレインを入
    力端子(1)に接続しソースを第一の接続点(3)に接
    続した第一のNチャネルMOSトランジスタ(10)お
    よびゲートを負電源(V_S)に接続しソースを上記入
    力端子に接続しドレインを上記第一の接続点に接続した
    第一のPチャネルMOSトランジスタ(11)からなる
    第一のMOS抵抗(12)と、ゲートを正電源に接続し
    ドレインを上記第一の接続点に接続しソースを第二の接
    続点(6)に接続した第二のNチャネルMOSトランジ
    スタ(13)およびゲートを負電源に接続しソースを上
    記第一の接続点に接続しドレインを上記第二の接続点に
    接続した第二のPチャネルMOSトランジスタ(14)
    からなる第二のMOS抵抗(15)と、正相入力を上記
    第二の接続点に接続し逆相入力および出力を出力端子(
    9)に接続した演算増幅器(8)と、一端を上記第二の
    接続点に接続し他端を接地電位に接続した第一のコンデ
    ンサ(5)と、一端を上記第一の接続点に接続し他端を
    上記出力端子に接続した第二のコンデンサ(7)とを含
    むRCアクティブフィルタにおいて、 上記第一のMOS抵抗と直列に第一の抵抗(16)を接
    続し、上記第二のMOS抵抗と直列に第二の抵抗(17
    )を接続した ことを特徴とするRCアクティブフィルタ。
  2. (2)第一および第二の抵抗は拡散抵抗である特許請求
    の範囲第(1)項に記載のRCアクティブフィルタ。
JP20311086A 1986-08-29 1986-08-29 Rcアクテイブフイルタ Pending JPS6359210A (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55116271A (en) * 1978-09-26 1980-09-06 Seiko Instr & Electronics Ltd Battery voltage detector
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