JP2002344286A - フィルタ回路 - Google Patents
フィルタ回路Info
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- JP2002344286A JP2002344286A JP2001143306A JP2001143306A JP2002344286A JP 2002344286 A JP2002344286 A JP 2002344286A JP 2001143306 A JP2001143306 A JP 2001143306A JP 2001143306 A JP2001143306 A JP 2001143306A JP 2002344286 A JP2002344286 A JP 2002344286A
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- differential
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な回路構成で、共振器の寄生容量成分や、
同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号でも
安定度の優れたフィルタ回路を提供する。 【解決手段】差動信号が互いに同位相で入力される第１
の差動増幅器１および第２の差動増幅器２と、第１の差
動増幅器１の差動出力端間に接続された共振回路Ｘｒ
と、第２の差動増幅器２の差動出力端間に接続された容
量素子Ｃｏと、第１の差動増幅器１の差動出力を入力す
る第３の差動増幅器３と、第２の差動増幅器２の差動出
力を入力する第４の差動増幅器４とを備え、第３の差動
増幅器３と第４の差動増幅器４は、互いに入力に対して
逆位相の出力端同志が接続されている。
同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号でも
安定度の優れたフィルタ回路を提供する。 【解決手段】差動信号が互いに同位相で入力される第１
の差動増幅器１および第２の差動増幅器２と、第１の差
動増幅器１の差動出力端間に接続された共振回路Ｘｒ
と、第２の差動増幅器２の差動出力端間に接続された容
量素子Ｃｏと、第１の差動増幅器１の差動出力を入力す
る第３の差動増幅器３と、第２の差動増幅器２の差動出
力を入力する第４の差動増幅器４とを備え、第３の差動
増幅器３と第４の差動増幅器４は、互いに入力に対して
逆位相の出力端同志が接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば特に狭帯域
な直列共振フィルタを用いる無線データ通信機器等に用
いられる、共振器を有するフィルタ回路に関するもので
ある。
な直列共振フィルタを用いる無線データ通信機器等に用
いられる、共振器を有するフィルタ回路に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信機器市場の拡大が進む中で、
高い受信感度を得るために狭帯域化を実現する手段とし
て水晶共振子、セラミック共振子等を用いたフィルタ回
路が受信機などに多く用いられている。
高い受信感度を得るために狭帯域化を実現する手段とし
て水晶共振子、セラミック共振子等を用いたフィルタ回
路が受信機などに多く用いられている。
【０００３】以下、従来の共振器を有するフィルタ回路
について説明する。
について説明する。
【０００４】図４は従来の共振器を有するフィルタ回路
の構成を示すものである。図４において、AMP1、AMP2は
差動増幅器で、入力信号２０に対してそれぞれ正負の極
性を逆に接続されている。差動増幅器AMP1の出力は共振
器Ｘｒを介して、電圧加算回路２１の一の入力に接続さ
れ、また差動増幅器AMP２の出力は、容量Coを介して、
電圧加算回路２１の他の入力に接続されている。
の構成を示すものである。図４において、AMP1、AMP2は
差動増幅器で、入力信号２０に対してそれぞれ正負の極
性を逆に接続されている。差動増幅器AMP1の出力は共振
器Ｘｒを介して、電圧加算回路２１の一の入力に接続さ
れ、また差動増幅器AMP２の出力は、容量Coを介して、
電圧加算回路２１の他の入力に接続されている。
【０００５】以上のように構成された共振器を有するフ
ィルタ回路について、以下その動作について説明する。
ィルタ回路について、以下その動作について説明する。
【０００６】差動増幅器AMP1,AMP2の出力は、位相が互
いに１８０度反転した関係にある。差動増幅器AMP1の出
力に接続する共振器Ｘｒは図２に示すように等価モデル
として、抵抗Rn、容量Cn、インダクタLnからなる直列共
振部Lxと、並列寄生容量成分Cpとに分けて考えることが
でき、差動増幅器AMP2の出力に接続する容量Coを並列寄
生容量成分Cpと等しい容量値に選ぶことにより、電圧加
算器２１の出力では並列寄生容量成分Cpが容量Coで相殺
され、純粋な直列共振特性が得られる。
いに１８０度反転した関係にある。差動増幅器AMP1の出
力に接続する共振器Ｘｒは図２に示すように等価モデル
として、抵抗Rn、容量Cn、インダクタLnからなる直列共
振部Lxと、並列寄生容量成分Cpとに分けて考えることが
でき、差動増幅器AMP2の出力に接続する容量Coを並列寄
生容量成分Cpと等しい容量値に選ぶことにより、電圧加
算器２１の出力では並列寄生容量成分Cpが容量Coで相殺
され、純粋な直列共振特性が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、（１）共振器として対称的な差動動作となら
ず、高インピーダンスな共振器に対しては動作が不安定
になる、（２）特に微弱な信号に対して、外乱等の同相
ノイズの影響を受けやすい、という課題を有していた。
成では、（１）共振器として対称的な差動動作となら
ず、高インピーダンスな共振器に対しては動作が不安定
になる、（２）特に微弱な信号に対して、外乱等の同相
ノイズの影響を受けやすい、という課題を有していた。
【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、簡単な回路構成で、共振器の寄生容量成分や、
同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号でも
安定度の優れたフィルタ回路を提供することを目的とす
る。
であり、簡単な回路構成で、共振器の寄生容量成分や、
同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号でも
安定度の優れたフィルタ回路を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のフィルタ
回路は、差動信号が互いに同位相で入力される第１の差
動増幅器および第２の差動増幅器と、前記第１の差動増
幅器の差動出力端間に接続された共振回路と、前記第２
の差動増幅器の差動出力端間に接続された容量素子と、
前記第１の差動増幅器の差動出力を入力する第３の差動
増幅器と、前記第２の差動増幅器の差動出力を入力する
第４の差動増幅器とを備え、前記第３の差動増幅器と第
４の差動増幅器は、互いに入力に対して逆位相の出力端
同志が接続されたことを特徴とするものである。
回路は、差動信号が互いに同位相で入力される第１の差
動増幅器および第２の差動増幅器と、前記第１の差動増
幅器の差動出力端間に接続された共振回路と、前記第２
の差動増幅器の差動出力端間に接続された容量素子と、
前記第１の差動増幅器の差動出力を入力する第３の差動
増幅器と、前記第２の差動増幅器の差動出力を入力する
第４の差動増幅器とを備え、前記第３の差動増幅器と第
４の差動増幅器は、互いに入力に対して逆位相の出力端
同志が接続されたことを特徴とするものである。
【００１０】請求項１記載のフィルタ回路によれば、第
1の差動増幅器の差動出力間に接続する共振回路の並列
寄生容量成分と第2の差動増幅器の差動出力間に接続す
る容量素子成分を相殺しあい、純粋な直列共振特性が得
られるとともに、入力・出力とも対称的な差動増幅器の
構成により共振器として対称的な作動動作となるため、
同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号でも
安定度の優れたフィルタ回路を実現できる。
1の差動増幅器の差動出力間に接続する共振回路の並列
寄生容量成分と第2の差動増幅器の差動出力間に接続す
る容量素子成分を相殺しあい、純粋な直列共振特性が得
られるとともに、入力・出力とも対称的な差動増幅器の
構成により共振器として対称的な作動動作となるため、
同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号でも
安定度の優れたフィルタ回路を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。図１は一の実施の形
態における共振器を有するフィルタ回路の構成を示すも
のである。
いて図面を参照しながら説明する。図１は一の実施の形
態における共振器を有するフィルタ回路の構成を示すも
のである。
【００１２】図１において、１０は入力信号、Xrは共振
器、Coは容量である。１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ
及び、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄはトランジスタ
である。１はトランジスタ１４Ａと１４Ｂとの差動対で
構成される差動増幅器、２はトランジスタ１４Ｃと１４
Ｄとの差動対で構成される差動増幅器、３はトランジス
タ１１Ａと１１Ｂとの差動対で構成される差動増幅器、
４はトランジスタ１１Ｃと１１Ｄとの差動対で構成され
る差動増幅器である。１２Ａは差動増幅器１の電流源、
１２Ｂは差動増幅器２の電流源、１２Ｃは差動増幅器３
の電流源、１２Ｄは差動増幅器４の電流源である。１３
Ａは差動増幅器１の任意の負荷回路、１３Ｂは差動増幅
器２の任意の負荷回路、１３は差動増幅器３と差動増幅
器４の任意の負荷回路を示す。各負荷回路１３Ａ、１３
Ｂ、１３は電源Ｖｃｃに接続する。
器、Coは容量である。１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ
及び、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄはトランジスタ
である。１はトランジスタ１４Ａと１４Ｂとの差動対で
構成される差動増幅器、２はトランジスタ１４Ｃと１４
Ｄとの差動対で構成される差動増幅器、３はトランジス
タ１１Ａと１１Ｂとの差動対で構成される差動増幅器、
４はトランジスタ１１Ｃと１１Ｄとの差動対で構成され
る差動増幅器である。１２Ａは差動増幅器１の電流源、
１２Ｂは差動増幅器２の電流源、１２Ｃは差動増幅器３
の電流源、１２Ｄは差動増幅器４の電流源である。１３
Ａは差動増幅器１の任意の負荷回路、１３Ｂは差動増幅
器２の任意の負荷回路、１３は差動増幅器３と差動増幅
器４の任意の負荷回路を示す。各負荷回路１３Ａ、１３
Ｂ、１３は電源Ｖｃｃに接続する。
【００１３】このフィルタ回路は、差動信号が互いに同
位相で入力される第１の差動増幅器１と第２の差動増幅
器２があり、第１の差動増幅器１と第２の差動増幅器２
はそれぞれ、第１の電流源１２Ａ、第２の電流源１２Ｂ
で接地され、それぞれの出力端子には任意の第１の負荷
回路１３Ａ、第２の負荷回路１３Ｂが接続される。第１
の差動増幅器１の差動出力端間には直列共振回路例えば
共振器Ｘｒの両端を接続し、第２の差動増幅器２の差動
出力端間には容量Ｃｏの容量素子の両端を接続する。第
１の差動増幅器１の差動出力は、接地側に第３の電流源
１２Ｃを有する第3の差動増幅器３の差動入力に接続
し、第２の差動増幅器２の差動出力は、接地側に第４の
電流源１２Ｄを有する第４の差動増幅器４の差動入力に
接続する。第３の差動増幅器３と第４の差動増幅器４
は、互いに入力に対して逆位相の出力同志が接続され、
更に両出力端は任意の第３の負荷回路１３に接続され
る。
位相で入力される第１の差動増幅器１と第２の差動増幅
器２があり、第１の差動増幅器１と第２の差動増幅器２
はそれぞれ、第１の電流源１２Ａ、第２の電流源１２Ｂ
で接地され、それぞれの出力端子には任意の第１の負荷
回路１３Ａ、第２の負荷回路１３Ｂが接続される。第１
の差動増幅器１の差動出力端間には直列共振回路例えば
共振器Ｘｒの両端を接続し、第２の差動増幅器２の差動
出力端間には容量Ｃｏの容量素子の両端を接続する。第
１の差動増幅器１の差動出力は、接地側に第３の電流源
１２Ｃを有する第3の差動増幅器３の差動入力に接続
し、第２の差動増幅器２の差動出力は、接地側に第４の
電流源１２Ｄを有する第４の差動増幅器４の差動入力に
接続する。第３の差動増幅器３と第４の差動増幅器４
は、互いに入力に対して逆位相の出力同志が接続され、
更に両出力端は任意の第３の負荷回路１３に接続され
る。
【００１４】以上のように構成された共振器を有するフ
ィルタ回路について、以下その動作について説明する。
まず、差動増幅器１は、入力信号１０を入力する差動入
力端と、電流源１２Ａと、任意の負荷回路１３Ａと、差
動出力端を有し、差動増幅器１の差動出力端子間には、
共振器Xrの両端が接続されることで対称的な差動動作を
行なう。また、差動増幅器２は、入力信号１０を入力す
る差動入力端と、電流源１２Ｂと、任意の負荷回路１３
Ｂと、差動出力端を有し、差動増幅器２の差動出力端子
間には、共振器Xrの寄生容量成分Ｃｐを近似的に実現す
る容量Coの両端が接続される。さらに差動増幅器１、２
の差動出力は、それぞれ、差動増幅器３、４に入力する
が、差動増幅器３、４は、各々の電流源１２Ｃ、１２Ｄ
と、任意の負荷回路１３とを備え、互いに入力に対して
逆位相の出力同志が接続され減算して動作するため、近
似容量Coと並列寄生容量成分Ｃｐを周波数特性的に等し
い容量値に選ぶことで、差動増幅器３，４の差動出力端
では並列寄生容量成分Ｃｐがキャンセルされ、純粋な直
列共振特性が得られるとともに、共振回路と近似容量を
含めて対称的な差動動作をさせるために、同相ノイズ成
分も相殺される作用を有する。
ィルタ回路について、以下その動作について説明する。
まず、差動増幅器１は、入力信号１０を入力する差動入
力端と、電流源１２Ａと、任意の負荷回路１３Ａと、差
動出力端を有し、差動増幅器１の差動出力端子間には、
共振器Xrの両端が接続されることで対称的な差動動作を
行なう。また、差動増幅器２は、入力信号１０を入力す
る差動入力端と、電流源１２Ｂと、任意の負荷回路１３
Ｂと、差動出力端を有し、差動増幅器２の差動出力端子
間には、共振器Xrの寄生容量成分Ｃｐを近似的に実現す
る容量Coの両端が接続される。さらに差動増幅器１、２
の差動出力は、それぞれ、差動増幅器３、４に入力する
が、差動増幅器３、４は、各々の電流源１２Ｃ、１２Ｄ
と、任意の負荷回路１３とを備え、互いに入力に対して
逆位相の出力同志が接続され減算して動作するため、近
似容量Coと並列寄生容量成分Ｃｐを周波数特性的に等し
い容量値に選ぶことで、差動増幅器３，４の差動出力端
では並列寄生容量成分Ｃｐがキャンセルされ、純粋な直
列共振特性が得られるとともに、共振回路と近似容量を
含めて対称的な差動動作をさせるために、同相ノイズ成
分も相殺される作用を有する。
【００１５】図３は、フィルタ回路の周波数特性のシミ
ュレーション結果である。直列共振回路の寄生容量を相
殺する近似容量Co無しの場合と、近似容量Coありの場合
を比較している。近似容量Co無しの場合には直列共振回
路の寄生容量の影響で、高域通過特性を示しているのに
対して、近似容量Co有りの場合には純粋な直列共振に近
い特性を示している。
ュレーション結果である。直列共振回路の寄生容量を相
殺する近似容量Co無しの場合と、近似容量Coありの場合
を比較している。近似容量Co無しの場合には直列共振回
路の寄生容量の影響で、高域通過特性を示しているのに
対して、近似容量Co有りの場合には純粋な直列共振に近
い特性を示している。
【００１６】以上のように、本実施の形態によれば、直
列共振回路の寄生容量を近似容量により相殺することで
純粋な直列共振特性を得ることができると共に、共振器
として対称的な差動動作となるため、同相ノイズの影響
を低減でき、微弱な入力信号でも安定度の優れたフィル
タ回路を実現することができる。
列共振回路の寄生容量を近似容量により相殺することで
純粋な直列共振特性を得ることができると共に、共振器
として対称的な差動動作となるため、同相ノイズの影響
を低減でき、微弱な入力信号でも安定度の優れたフィル
タ回路を実現することができる。
【００１７】
【発明の効果】請求項１記載のフィルタ回路によれば、
第1の差動増幅器の差動出力間に接続する共振回路の並
列寄生容量成分と第2の差動増幅器の差動出力間に接続
する容量素子成分を相殺しあい、純粋な直列共振特性が
得られるとともに、入力・出力とも対称的な差動増幅器
の構成により共振器として対称的な作動動作となるた
め、同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号
でも安定度の優れたフィルタ回路を実現できる。
第1の差動増幅器の差動出力間に接続する共振回路の並
列寄生容量成分と第2の差動増幅器の差動出力間に接続
する容量素子成分を相殺しあい、純粋な直列共振特性が
得られるとともに、入力・出力とも対称的な差動増幅器
の構成により共振器として対称的な作動動作となるた
め、同相ノイズの影響をキャンセルし、微弱な入力信号
でも安定度の優れたフィルタ回路を実現できる。
【図１】本発明の一実施の形態における共振器を有する
フィルタ回路を示す回路図である。
フィルタ回路を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施の形態における共振器の等価モ
デルの概略図である。
デルの概略図である。
【図３】フィルタ特性のシミュレーション結果を示し、
横軸は周波数（Frequency:Hz)、縦軸は電圧(Voltage MA
G(dB)Ｖのグラフである。
横軸は周波数（Frequency:Hz)、縦軸は電圧(Voltage MA
G(dB)Ｖのグラフである。
【図４】従来例における共振器を有するフィルタ回路を
示す回路図である。
示す回路図である。
１、２、３、４ 差動増幅器 １０、２０ 入力信号 １１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ トランジスタ １２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 差動増幅器の電流
源 １３ 差動増幅器の任意の負荷回路 １４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ トランジスタ AMP1、AMP2 差動増幅器 Xr 共振器 Cp 共振器の純粋な直列共振部に付加する並列寄生容量
成分 Lx 共振器の純粋な直列共振部 Rn 直列共振部の抵抗成分 Ln 直列共振部のインダクタ成分 Cn 直列共振部の容量成分 Co 共振器の寄生容量を相殺するための容量 Vcc 電源
源 １３ 差動増幅器の任意の負荷回路 １４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ トランジスタ AMP1、AMP2 差動増幅器 Xr 共振器 Cp 共振器の純粋な直列共振部に付加する並列寄生容量
成分 Lx 共振器の純粋な直列共振部 Rn 直列共振部の抵抗成分 Ln 直列共振部のインダクタ成分 Cn 直列共振部の容量成分 Co 共振器の寄生容量を相殺するための容量 Vcc 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 義一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J098 AA02 AA14 AB03 AB05 AD11 AD25 CA05 CB01
Claims (1)
- 【請求項１】 差動信号が互いに同位相で入力される第
１の差動増幅器および第２の差動増幅器と、前記第１の
差動増幅器の差動出力端間に接続された共振回路と、前
記第２の差動増幅器の差動出力端間に接続された容量素
子と、前記第１の差動増幅器の差動出力を入力する第３
の差動増幅器と、前記第２の差動増幅器の差動出力を入
力する第４の差動増幅器とを備え、前記第３の差動増幅
器と第４の差動増幅器は、互いに入力に対して逆位相の
出力端同志が接続されたことを特徴とするフィルタ回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001143306A JP2002344286A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | フィルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001143306A JP2002344286A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | フィルタ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002344286A true JP2002344286A (ja) | 2002-11-29 |
Family
ID=18989475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001143306A Pending JP2002344286A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | フィルタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002344286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005107056A1 (en) * | 2004-05-04 | 2005-11-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Xo-buffer robust to interference |
| US7095297B2 (en) * | 2001-11-13 | 2006-08-22 | National University Of Singapore | Insulation of anti-resonance in resonators |
-
2001
- 2001-05-14 JP JP2001143306A patent/JP2002344286A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7095297B2 (en) * | 2001-11-13 | 2006-08-22 | National University Of Singapore | Insulation of anti-resonance in resonators |
| US7352262B2 (en) * | 2001-11-13 | 2008-04-01 | Yong Ping Xu | Insulation of anti-resonance in resonators |
| WO2005107056A1 (en) * | 2004-05-04 | 2005-11-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Xo-buffer robust to interference |
| US7102447B2 (en) | 2004-05-04 | 2006-09-05 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | XO-buffer robust to interference |
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