JP2003037478A - 帯域可変型ｒｃフィルタ - Google Patents
帯域可変型ｒｃフィルタInfo
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- JP2003037478A JP2003037478A JP2001224753A JP2001224753A JP2003037478A JP 2003037478 A JP2003037478 A JP 2003037478A JP 2001224753 A JP2001224753 A JP 2001224753A JP 2001224753 A JP2001224753 A JP 2001224753A JP 2003037478 A JP2003037478 A JP 2003037478A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】可変抵抗の抵抗値Ｒｋが（Ｒ１＋・・・＋Ｒ
ｋ）に対して無視できないような場合でも、ｋに依存し
てスイッチのＯＮ抵抗ＲＳｋを調節することなく、所望
の周波数において利得を０付近まで減衰できるようにす
る。 【解決手段】直列接続される複数の抵抗Ｒ１〜Ｒｎとこ
れら抵抗に一端が接続されたコンデンサＣとからなり複
数の抵抗接続を変える帯域可変型ＲＣフィルタとして、
複数の抵抗のそれぞれ隣接する抵抗間を接断する複数の
第１のスイッチＳ１〜ｎと、スイッチＳ１〜ｎの入力側
の一端とコンデンサとの間を接断する複数の第２のスイ
ッチＳＦ１〜ｎと、スイッチＳ１〜Ｓｎの出力側の一端
とコンデンサとの間を接断する複数の第３のスイッチＳ
Ｂ１〜ｎと、制御端子４からの信号によって周波数帯域
が制御される第１，第２および第３のスイッチの接断を
制御しその極性が変化する制御信号を出力する帯域制御
回路１４とを有する。
ｋ）に対して無視できないような場合でも、ｋに依存し
てスイッチのＯＮ抵抗ＲＳｋを調節することなく、所望
の周波数において利得を０付近まで減衰できるようにす
る。 【解決手段】直列接続される複数の抵抗Ｒ１〜Ｒｎとこ
れら抵抗に一端が接続されたコンデンサＣとからなり複
数の抵抗接続を変える帯域可変型ＲＣフィルタとして、
複数の抵抗のそれぞれ隣接する抵抗間を接断する複数の
第１のスイッチＳ１〜ｎと、スイッチＳ１〜ｎの入力側
の一端とコンデンサとの間を接断する複数の第２のスイ
ッチＳＦ１〜ｎと、スイッチＳ１〜Ｓｎの出力側の一端
とコンデンサとの間を接断する複数の第３のスイッチＳ
Ｂ１〜ｎと、制御端子４からの信号によって周波数帯域
が制御される第１，第２および第３のスイッチの接断を
制御しその極性が変化する制御信号を出力する帯域制御
回路１４とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯域可変型ＲＣフ
ィルタに関し、特に入力信号に含まれる遮断域のノイズ
成分を０に近いレベルまで十分減衰できるようにした帯
域可変型ＲＣフィルタに関する。
ィルタに関し、特に入力信号に含まれる遮断域のノイズ
成分を０に近いレベルまで十分減衰できるようにした帯
域可変型ＲＣフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の帯域可変型ＲＣフィルタとして
は、接地されたコンデンサＣに直列接続される抵抗Ｒを
可変し、コンデンサＣと抵抗Ｒの接続点から出力を取出
すことにより、その制御周波数帯域を可変するものが多
い。例えば、図５の回路図に示すものがある。
は、接地されたコンデンサＣに直列接続される抵抗Ｒを
可変し、コンデンサＣと抵抗Ｒの接続点から出力を取出
すことにより、その制御周波数帯域を可変するものが多
い。例えば、図５の回路図に示すものがある。
【０００３】この帯域可変型ＲＣフィルタは、制御端子
４に与えられる信号によって極性が変化する制御信号を
出力する帯域制御回路１４と、一端をＤＣ接地点にのみ
接続して帯域を決定しているコンデンサ３０（Ｃ）と、
このコンデンサ３０の他端の端子３に直列接続される抵
抗ストリング１０と、抵抗ストリング１０を構成してい
る隣接抵抗の共通接続点とコンデンサ３０の一端とにそ
の両端を接続しているｎ個のスイッチＳ１〜Ｓｎを含
み、これらスイッチＳ１〜Ｓｎが帯域制御回路１４から
の信号によって制御される切り替え手段２２とを有して
いる。
４に与えられる信号によって極性が変化する制御信号を
出力する帯域制御回路１４と、一端をＤＣ接地点にのみ
接続して帯域を決定しているコンデンサ３０（Ｃ）と、
このコンデンサ３０の他端の端子３に直列接続される抵
抗ストリング１０と、抵抗ストリング１０を構成してい
る隣接抵抗の共通接続点とコンデンサ３０の一端とにそ
の両端を接続しているｎ個のスイッチＳ１〜Ｓｎを含
み、これらスイッチＳ１〜Ｓｎが帯域制御回路１４から
の信号によって制御される切り替え手段２２とを有して
いる。
【０００４】この切り替え手段２２は、制御信号により
スイッチＳ１〜Ｓｎのうち唯一のスイッチＳｋが導通状
態となるよう動作する。この切り替え手段２２を構成す
るスイッチのうち、例えば、１段目のスイッチ２２１
（Ｓ１）は、図６の回路図に示すように、Ｐチャネルト
ランジスタ２２２，Ｎチャネルトランジスタ２２３とか
らなるトランスファーゲートで構成される。このトラン
スファーゲートは、帯域制御回路１４の出力の制御信号
Ｃ１，ＣＢ１により制御される。
スイッチＳ１〜Ｓｎのうち唯一のスイッチＳｋが導通状
態となるよう動作する。この切り替え手段２２を構成す
るスイッチのうち、例えば、１段目のスイッチ２２１
（Ｓ１）は、図６の回路図に示すように、Ｐチャネルト
ランジスタ２２２，Ｎチャネルトランジスタ２２３とか
らなるトランスファーゲートで構成される。このトラン
スファーゲートは、帯域制御回路１４の出力の制御信号
Ｃ１，ＣＢ１により制御される。
【０００５】このとき入力端子１に入力される周波数ｆ
の信号と、出力端子２に出力される信号とから求められ
る伝達関数ＡはスイッチＳｋのＯＮ抵抗をＲＳｋとする
と、 Ａ＝｛ＲＳｋ＋１／（２πｆＣ）｝／｛Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋ＲＳｋ ＋（１／２πｆＣ）｝ ………（１） と表される。このとき周波数ｆを小さくし、またはコン
デンサの容量を小さくすると（ｆ→０、Ｃ→０） Ａ（ｆ、Ｃ） →ＲＳｋ／（Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋ＲＳ
ｋ） となり、この伝達関数Ａは抵抗比で決定される。ここ
で、Ｒ１＋・・・＋ＲｋＲＳｋの場合と、Ｒ１＋・・・
＋Ｒｋに対してＲＳｋが無視できない場合について検討
する。
の信号と、出力端子２に出力される信号とから求められ
る伝達関数ＡはスイッチＳｋのＯＮ抵抗をＲＳｋとする
と、 Ａ＝｛ＲＳｋ＋１／（２πｆＣ）｝／｛Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋ＲＳｋ ＋（１／２πｆＣ）｝ ………（１） と表される。このとき周波数ｆを小さくし、またはコン
デンサの容量を小さくすると（ｆ→０、Ｃ→０） Ａ（ｆ、Ｃ） →ＲＳｋ／（Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋ＲＳ
ｋ） となり、この伝達関数Ａは抵抗比で決定される。ここ
で、Ｒ１＋・・・＋ＲｋＲＳｋの場合と、Ｒ１＋・・・
＋Ｒｋに対してＲＳｋが無視できない場合について検討
する。
【０００６】（ａ）Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ ＲＳｋの場合
は Ａ＝１／（２πｆＣ）／｛Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋（１／２πｆＣ）｝…（２） Ａ（ｆ、Ｃ）→０（ｆ→０、Ｃ→０） であり、伝達関数ＡはＲＳｋの影響をほとんど受けずに
０に近づくから、コンデンサ３０の値を調整すること
で、所望の周波数のノイズを０に近い値まで減衰でき
る。
は Ａ＝１／（２πｆＣ）／｛Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋（１／２πｆＣ）｝…（２） Ａ（ｆ、Ｃ）→０（ｆ→０、Ｃ→０） であり、伝達関数ＡはＲＳｋの影響をほとんど受けずに
０に近づくから、コンデンサ３０の値を調整すること
で、所望の周波数のノイズを０に近い値まで減衰でき
る。
【０００７】（ｂ）一方、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋに対して
ＲＳｋが無視できない場合、式（１）より、出力はＲＳ
ｋの影響を受ける。すなわち、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋに対
してＲＳｋが無視できない場合は、伝達関数は式（１）
のとおりで、減衰限界Ａ（ｆ，Ｃ）（ｆ→∞、Ｃ→∞）
は抵抗比で決定される。例えば、ｋ＝１のとき、Ａ
（ｆ，Ｃ）→ＲＳ１／（Ｒ１＋ＲＳ１）（ｆ→∞、Ｃ→
∞）であるが、ｋ＝３のときはＡ（ｆ，Ｃ）→ＲＳ３／
（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋ＲＳ３）（ｆ→∞、Ｃ→∞）とな
り減衰限界はｋに依存した値となる。
ＲＳｋが無視できない場合、式（１）より、出力はＲＳ
ｋの影響を受ける。すなわち、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋに対
してＲＳｋが無視できない場合は、伝達関数は式（１）
のとおりで、減衰限界Ａ（ｆ，Ｃ）（ｆ→∞、Ｃ→∞）
は抵抗比で決定される。例えば、ｋ＝１のとき、Ａ
（ｆ，Ｃ）→ＲＳ１／（Ｒ１＋ＲＳ１）（ｆ→∞、Ｃ→
∞）であるが、ｋ＝３のときはＡ（ｆ，Ｃ）→ＲＳ３／
（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋ＲＳ３）（ｆ→∞、Ｃ→∞）とな
り減衰限界はｋに依存した値となる。
【０００８】更に、減衰限界をｋに依存せず一定値にし
ようとして、Ｒｓｋを小さくして遮断特性を向上させよ
うとすると、切り替え手段２２を構成するＭＯＳトラン
ジスタのサイズが大きくなり、チップ面積が増大すると
いう欠点もある。
ようとして、Ｒｓｋを小さくして遮断特性を向上させよ
うとすると、切り替え手段２２を構成するＭＯＳトラン
ジスタのサイズが大きくなり、チップ面積が増大すると
いう欠点もある。
【０００９】特に、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋに対してＲＳｋ
が無視できない場合で、Ｒ１＋・・＋Ｒｋ ＲＳｋのと
きは、Ａ １となり、コンデンサＣを調整しても所望の
周波数におけるノイズを減衰しにくくなる。
が無視できない場合で、Ｒ１＋・・＋Ｒｋ ＲＳｋのと
きは、Ａ １となり、コンデンサＣを調整しても所望の
周波数におけるノイズを減衰しにくくなる。
【００１０】なお、この従来例に関連するものとして、
特開平５―３４７５３７号公報（従来例２という）があ
るが、この回路は、図７、図８に示される。この回路
は、時定数を検出する時定数検出部に帯域制御回路とな
るエンコーダ１６を有し、このエンコーダ１６の出力Ｃ
Ｔ１〜３により能動フィルタ部の中のスイッチ回路２３
が制御される。能動フィルタ部は、接地されたコンデン
サＣ２０と直列接続された抵抗Ｒ２１〜Ｒ２０とからな
り、これらコンデンサＣ２０と抵抗Ｒ２１〜Ｒ２０とな
接続点が演算増幅器５０に供給されで出力端子Ｔ０に出
力される。
特開平５―３４７５３７号公報（従来例２という）があ
るが、この回路は、図７、図８に示される。この回路
は、時定数を検出する時定数検出部に帯域制御回路とな
るエンコーダ１６を有し、このエンコーダ１６の出力Ｃ
Ｔ１〜３により能動フィルタ部の中のスイッチ回路２３
が制御される。能動フィルタ部は、接地されたコンデン
サＣ２０と直列接続された抵抗Ｒ２１〜Ｒ２０とからな
り、これらコンデンサＣ２０と抵抗Ｒ２１〜Ｒ２０とな
接続点が演算増幅器５０に供給されで出力端子Ｔ０に出
力される。
【００１１】図７を参照すると、スイッチ回路２３は抵
抗器Ｒ２１〜Ｒ２３をエンコーダ出力ＣＴ１〜ＣＴ３の
Ｈレベルに応答してそれぞれ短絡するように接続された
ＭＯＳトランジスタスイッチＭ２１〜Ｍ２３を備える。
抗器Ｒ２１〜Ｒ２３をエンコーダ出力ＣＴ１〜ＣＴ３の
Ｈレベルに応答してそれぞれ短絡するように接続された
ＭＯＳトランジスタスイッチＭ２１〜Ｍ２３を備える。
【００１２】図８は図７の回路におけるスイッチ回路２
３を変形したスイッチ回路２４にしたものである。この
スイッチ回路２４は、エンコーダ出力ＣＴ１〜ＣＴ３の
供給をゲート電極にそれぞれ受け、端子ＴＩと抵抗器Ｒ
２５，Ｒ２６，およびＲ２７との間に挿入されたＭＯＳ
トランジスタスイッチＭ３１〜Ｍ３３を備える。これら
抵抗器Ｒ２５〜Ｒ２７とＭＯＳトランジスタスイッチＭ
３１〜Ｍ３３とそれぞれの直列接続と並列に抵抗器Ｒ２
０が挿入され、これら抵抗器Ｒ２０，Ｒ２５〜Ｒ２７の
並列接続の接続点と接地電位点との間にコンデンサＣ２
０が挿入され、抵抗Ｒ２５〜Ｒ２７の抵抗値は抵抗Ｒ２
０と、図７の抵抗Ｒ２１との抵抗値の和，抵抗器Ｒ２０
と抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２との抵抗値の和，抵抗器Ｒ２０
と抵抗器Ｒ２１，Ｒ２２、Ｒ２３との抵抗値の和にそれ
ぞれ相当する。
３を変形したスイッチ回路２４にしたものである。この
スイッチ回路２４は、エンコーダ出力ＣＴ１〜ＣＴ３の
供給をゲート電極にそれぞれ受け、端子ＴＩと抵抗器Ｒ
２５，Ｒ２６，およびＲ２７との間に挿入されたＭＯＳ
トランジスタスイッチＭ３１〜Ｍ３３を備える。これら
抵抗器Ｒ２５〜Ｒ２７とＭＯＳトランジスタスイッチＭ
３１〜Ｍ３３とそれぞれの直列接続と並列に抵抗器Ｒ２
０が挿入され、これら抵抗器Ｒ２０，Ｒ２５〜Ｒ２７の
並列接続の接続点と接地電位点との間にコンデンサＣ２
０が挿入され、抵抗Ｒ２５〜Ｒ２７の抵抗値は抵抗Ｒ２
０と、図７の抵抗Ｒ２１との抵抗値の和，抵抗器Ｒ２０
と抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２との抵抗値の和，抵抗器Ｒ２０
と抵抗器Ｒ２１，Ｒ２２、Ｒ２３との抵抗値の和にそれ
ぞれ相当する。
【００１３】スイッチ回路２３がＭＯＳトランジスタス
イッチＭ２１〜Ｍ２３の直列接続に依存し、これらＭＯ
Ｓトランジスタスイッチの導通時にその抵抗値の影響を
受けるのに対し、図８の変形のスイッチ回路２４のＭＯ
ＳトランジスタスイッチＭ３１〜Ｍ３３は互いに並列に
配置されているので、これらＭＯＳトランジスタスイッ
チの各々の導通時の抵抗値の影響は小さくできる。
イッチＭ２１〜Ｍ２３の直列接続に依存し、これらＭＯ
Ｓトランジスタスイッチの導通時にその抵抗値の影響を
受けるのに対し、図８の変形のスイッチ回路２４のＭＯ
ＳトランジスタスイッチＭ３１〜Ｍ３３は互いに並列に
配置されているので、これらＭＯＳトランジスタスイッ
チの各々の導通時の抵抗値の影響は小さくできる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例の図５
で説明したように、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋに対してＲＳｋ
が無視できない場合、式（１）より、出力はＲＳｋの影
響を受け、減衰限界Ａ（ｆ，Ｃ）（ｆ→∞、Ｃ→∞）は
抵抗比で決定され、例えば、ｋ＝３のときは、Ａ（ｆ，
Ｃ）→ＲＳ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋ＲＳ１）（ｆ→
∞、Ｃ→∞）となり、減衰限界はｋに依存した値とな
る。更に、減衰限界をｋに依存せず一定値にしようとし
て、Ｒｓｋを小さくして遮断特性を向上させようとする
と、切り替え手段２２を構成するＭＯＳトランジスタの
サイズが大きくなり、チップ面積が増大するという欠点
もある。
で説明したように、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋに対してＲＳｋ
が無視できない場合、式（１）より、出力はＲＳｋの影
響を受け、減衰限界Ａ（ｆ，Ｃ）（ｆ→∞、Ｃ→∞）は
抵抗比で決定され、例えば、ｋ＝３のときは、Ａ（ｆ，
Ｃ）→ＲＳ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋ＲＳ１）（ｆ→
∞、Ｃ→∞）となり、減衰限界はｋに依存した値とな
る。更に、減衰限界をｋに依存せず一定値にしようとし
て、Ｒｓｋを小さくして遮断特性を向上させようとする
と、切り替え手段２２を構成するＭＯＳトランジスタの
サイズが大きくなり、チップ面積が増大するという欠点
もある。
【００１５】特に、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋに対してＲＳｋ
が無視できない場合で、Ｒ１＋・・＋Ｒｋ ＲＳｋのと
きは、Ａ １となり、コンデンサＣを調整しても所望の
周波数におけるノイズを減衰しにくくなる。この問題
は、図７，図８の場合も同様になる。
が無視できない場合で、Ｒ１＋・・＋Ｒｋ ＲＳｋのと
きは、Ａ １となり、コンデンサＣを調整しても所望の
周波数におけるノイズを減衰しにくくなる。この問題
は、図７，図８の場合も同様になる。
【００１６】本発明の目的は、Ｒ１＋・・＋Ｒｋに対し
てＲｋが無視できないような場合でも、ｋに依存してス
イッチのＯＮ抵抗ＲＳｋを変更および調節することな
く、所望の周波数において利得を０付近まで減衰するこ
とが可能な帯域可変型ＲＣフィルタを提供することにあ
る。
てＲｋが無視できないような場合でも、ｋに依存してス
イッチのＯＮ抵抗ＲＳｋを変更および調節することな
く、所望の周波数において利得を０付近まで減衰するこ
とが可能な帯域可変型ＲＣフィルタを提供することにあ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、信号入
力端子から出力端子まで直列接続される複数ｎ（ｎは整
数）の抵抗と、これら抵抗と一端が接続され他端が接地
されたコンデンサとからなり、前記複数の抵抗の接続を
変えることにより帯域を可変する帯域可変型ＲＣフィル
タにおいて、前記複数の抵抗のそれぞれ隣接する抵抗間
および最終段の抵抗と出力端子間を接続または断絶する
複数ｎの第１のスイッチと、これら複数ｎの第１のスイ
ッチの入力側の一端と前記コンデンサの一端との間を接
続または断絶する複数ｎの第２のスイッチと、前記複数
ｎの第１のスイッチの出力側の一端と前記コンデンサの
一端との間を接続または断絶する複数ｎの第３のスイッ
チと、制御端子に与えられる信号によって周波数帯域が
制御されるように前記第１，第２および第３のスイッチ
の接続または断絶を制御しその極性が変化する制御信号
を出力する帯域制御回路とを有することを特徴とする。
力端子から出力端子まで直列接続される複数ｎ（ｎは整
数）の抵抗と、これら抵抗と一端が接続され他端が接地
されたコンデンサとからなり、前記複数の抵抗の接続を
変えることにより帯域を可変する帯域可変型ＲＣフィル
タにおいて、前記複数の抵抗のそれぞれ隣接する抵抗間
および最終段の抵抗と出力端子間を接続または断絶する
複数ｎの第１のスイッチと、これら複数ｎの第１のスイ
ッチの入力側の一端と前記コンデンサの一端との間を接
続または断絶する複数ｎの第２のスイッチと、前記複数
ｎの第１のスイッチの出力側の一端と前記コンデンサの
一端との間を接続または断絶する複数ｎの第３のスイッ
チと、制御端子に与えられる信号によって周波数帯域が
制御されるように前記第１，第２および第３のスイッチ
の接続または断絶を制御しその極性が変化する制御信号
を出力する帯域制御回路とを有することを特徴とする。
【００１８】本発明において、複数ｎの第１，第２およ
び第３のスイッチが、入力側からｋ番目（ただしｋ≦ｎ
とする）の第１のスイッチが断絶し、他の第１のスイッ
チが接続したときには、ｋ番目の第２，第３のスイッチ
が接続となり、他の第２，第３のスイッチが断絶となる
ように動作することができる。
び第３のスイッチが、入力側からｋ番目（ただしｋ≦ｎ
とする）の第１のスイッチが断絶し、他の第１のスイッ
チが接続したときには、ｋ番目の第２，第３のスイッチ
が接続となり、他の第２，第３のスイッチが断絶となる
ように動作することができる。
【００１９】また、本発明において、帯域制御回路は、
複数ｎの第１，第２および第３のスイッチが、入力側か
らｋ番目の第１のスイッチが断絶しこれ以外の他の第１
のスイッチが接続したときには、ｋ番目の第２，第３の
スイッチが接続となりこれ以外の他の第２，第３のスイ
ッチが断絶となるように動作する制御信号を出力するこ
とができ、また、第１，第２および第３のスイッチが、
トランスファゲートで構成されたり、ＮチャネルＭＯＳ
トランジスタで構成されこともでき、さらに、帯域制御
回路が、その出力電圧を電源電圧より高くできるポンプ
アップ回路を備えることもできる。
複数ｎの第１，第２および第３のスイッチが、入力側か
らｋ番目の第１のスイッチが断絶しこれ以外の他の第１
のスイッチが接続したときには、ｋ番目の第２，第３の
スイッチが接続となりこれ以外の他の第２，第３のスイ
ッチが断絶となるように動作する制御信号を出力するこ
とができ、また、第１，第２および第３のスイッチが、
トランスファゲートで構成されたり、ＮチャネルＭＯＳ
トランジスタで構成されこともでき、さらに、帯域制御
回路が、その出力電圧を電源電圧より高くできるポンプ
アップ回路を備えることもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は本発明の実施形態による帯域可変
型ＲＣフィルタの回路図である。この回路は、通過帯域
を可変とするためコンデンサ３０と接続する抵抗部１０
を切り替え可能にするというＲＣフィルタの構成におい
て、本発明に従って、切り替え手段２０、２１が設けら
れている。
より説明する。図１は本発明の実施形態による帯域可変
型ＲＣフィルタの回路図である。この回路は、通過帯域
を可変とするためコンデンサ３０と接続する抵抗部１０
を切り替え可能にするというＲＣフィルタの構成におい
て、本発明に従って、切り替え手段２０、２１が設けら
れている。
【００２１】抵抗部１０は、ｎ個（１≦ｎ：ｎは整数）
の抵抗Ｒ１，Ｒ２・・Ｒｎとからなり、切り替え手段２
０は、これら抵抗の間および最終段の抵抗Ｒｎとコンデ
ンサの間に設けられたｎ個の（第１の）スイッチＳ１〜
Ｓｎからなり、切り替え手段２１は、スイッチＳ１〜Ｓ
ｎの入力側のスイッチＳＦ１〜ＳＦｎ、スイッチＳ１〜
Ｓｎの出力側のスイッチＳＢ１〜ＳＢｎの合計２ｎ個の
（第２，第３の）スイッチからなる。
の抵抗Ｒ１，Ｒ２・・Ｒｎとからなり、切り替え手段２
０は、これら抵抗の間および最終段の抵抗Ｒｎとコンデ
ンサの間に設けられたｎ個の（第１の）スイッチＳ１〜
Ｓｎからなり、切り替え手段２１は、スイッチＳ１〜Ｓ
ｎの入力側のスイッチＳＦ１〜ＳＦｎ、スイッチＳ１〜
Ｓｎの出力側のスイッチＳＢ１〜ＳＢｎの合計２ｎ個の
（第２，第３の）スイッチからなる。
【００２２】この切り替え手段２０，２１は、帯域制御
回路１４により、スイッチＳ１〜Ｓｋ−１、Ｓｋ＋１〜
Ｓｎ、ＳＦｋ、ＳＢｋ（１≦ｋ≦ｎ ｋ、ｎは整数）を
導通状態にし、Ｓｋ、ＳＦ１〜ＳＦｋ−１、ＳＦｋ＋１
〜ＳＦｎ、ＳＢ１〜ＳＢｋ−１、ＳＢｋ＋１〜ＳＢｎを
非導通状態にするように制御される。従って、スイッチ
Ｓｋが非導通状態にあるときは、抵抗Ｒｋとコンデンサ
３０は、スイッチＳＦｋを介してのみ接続し、抵抗Ｒｋ
＋１とコンデンサ３０はスイッチＳＢｋを介してのみ接
続する。
回路１４により、スイッチＳ１〜Ｓｋ−１、Ｓｋ＋１〜
Ｓｎ、ＳＦｋ、ＳＢｋ（１≦ｋ≦ｎ ｋ、ｎは整数）を
導通状態にし、Ｓｋ、ＳＦ１〜ＳＦｋ−１、ＳＦｋ＋１
〜ＳＦｎ、ＳＢ１〜ＳＢｋ−１、ＳＢｋ＋１〜ＳＢｎを
非導通状態にするように制御される。従って、スイッチ
Ｓｋが非導通状態にあるときは、抵抗Ｒｋとコンデンサ
３０は、スイッチＳＦｋを介してのみ接続し、抵抗Ｒｋ
＋１とコンデンサ３０はスイッチＳＢｋを介してのみ接
続する。
【００２３】本実施形態は、コンデンサ２０（Ｃ）と接
続される抵抗Ｒ１〜Ｒｎの抵抗群１０の接続を切替える
スイッチ群として、抵抗間を切替えるスイッチＳ１〜Ｓ
ｎと、各抵抗の前段をコンデンサ２０の接続点と切替え
るスイッチＳＦ１〜ＳＦｎと、各抵抗の後段をコンデン
サ２０の接続点と切替えるスイッチＳＢ１〜ＳＢｎとを
有することを特徴とする。
続される抵抗Ｒ１〜Ｒｎの抵抗群１０の接続を切替える
スイッチ群として、抵抗間を切替えるスイッチＳ１〜Ｓ
ｎと、各抵抗の前段をコンデンサ２０の接続点と切替え
るスイッチＳＦ１〜ＳＦｎと、各抵抗の後段をコンデン
サ２０の接続点と切替えるスイッチＳＢ１〜ＳＢｎとを
有することを特徴とする。
【００２４】帯域制御回路１４からの制御信号が、切り
替え手段２０に入力されると、スイッチＳ１〜Ｓｎのう
ち唯一のスイッチＳｋのみを非導通状態とし、スイッチ
Ｓ１〜Ｓｋ−１、Ｓｋ＋１〜Ｓｎを導通状態とする。ま
た制御信号が、切り替え手段２１に入力されると、スイ
ッチＳＦ１〜ＳＦｎおよびＳＢ１〜ＳＢｎのうち、それ
ぞれ唯一のスイッチＳＦｋ、ＳＢｋが導通状態となり、
スイッチＳＦ１〜Ｓｋ−１、ＳＦｋ＋１〜ＳＦｎおよび
スイッチＳＢ１〜ＳＢｋ−１、ＳＢｋ＋１〜ＳＢｎ が
非導通状態となるように制御される。
替え手段２０に入力されると、スイッチＳ１〜Ｓｎのう
ち唯一のスイッチＳｋのみを非導通状態とし、スイッチ
Ｓ１〜Ｓｋ−１、Ｓｋ＋１〜Ｓｎを導通状態とする。ま
た制御信号が、切り替え手段２１に入力されると、スイ
ッチＳＦ１〜ＳＦｎおよびＳＢ１〜ＳＢｎのうち、それ
ぞれ唯一のスイッチＳＦｋ、ＳＢｋが導通状態となり、
スイッチＳＦ１〜Ｓｋ−１、ＳＦｋ＋１〜ＳＦｎおよび
スイッチＳＢ１〜ＳＢｋ−１、ＳＢｋ＋１〜ＳＢｎ が
非導通状態となるように制御される。
【００２５】切り替え手段２０，２１を構成するスイッ
チＳ１〜Ｓｎ、ＳＦ１〜ＳＦｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎの動作
を、図２の回路図を用いて詳細に説明する。ここでは、
１段目のスイッチＳ１，ＳＦ１，ＳＢ１が１０１，２１
１，２１２として示され、スイッチＳ１（２０１），Ｓ
Ｆ１（２１１）は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ２０
２，２１３とＰチャネルＭＯＳトランジスタ２０３，２
１４とをそれぞれ組み合せたトランスファゲートであ
る。これらは、制御端子４に与えられる信号によってそ
の極性が変化する制御信号Ｃ１〜ＣｎおよびＣ１Ｂ〜Ｃ
ｎＢを出力する帯域制御回路１４によって制御される。
この制御信号Ｃ１〜ＣｎおよびＣ１Ｂ〜ＣｎＢは、０Ｖ
またはＶＤＤに近いロウレベルまたはハイレベルの電圧
である。Ｃ１Ｂ〜ＣｎＢはＣ１〜Ｃｎと逆の極性を持つ
信号電圧である。
チＳ１〜Ｓｎ、ＳＦ１〜ＳＦｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎの動作
を、図２の回路図を用いて詳細に説明する。ここでは、
１段目のスイッチＳ１，ＳＦ１，ＳＢ１が１０１，２１
１，２１２として示され、スイッチＳ１（２０１），Ｓ
Ｆ１（２１１）は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ２０
２，２１３とＰチャネルＭＯＳトランジスタ２０３，２
１４とをそれぞれ組み合せたトランスファゲートであ
る。これらは、制御端子４に与えられる信号によってそ
の極性が変化する制御信号Ｃ１〜ＣｎおよびＣ１Ｂ〜Ｃ
ｎＢを出力する帯域制御回路１４によって制御される。
この制御信号Ｃ１〜ＣｎおよびＣ１Ｂ〜ＣｎＢは、０Ｖ
またはＶＤＤに近いロウレベルまたはハイレベルの電圧
である。Ｃ１Ｂ〜ＣｎＢはＣ１〜Ｃｎと逆の極性を持つ
信号電圧である。
【００２６】次に本実施形態の動作について説明する。
制御端子４に与えられる制御信号により変化せれる帯域
制御回路１４から出力される制御信号を受けて、切り替
え手段２０のＳ１〜Ｓｋ−１、Ｓｋ＋１〜Ｓｎ、および
切り替え手段２１のＳＦｋ、ＳＢｋが導通状態にある
時、端子１に与えられた信号は、切り替え手段２０を構
成しているスイッチＳ１、Ｓ２・・・Ｓｋ、ＳＦｋ、お
よび切り替え手段２１を構成しているスイッチＳＢｋ、
Ｓｎおよび抵抗１を構成しているＲ１・・・Ｒｎ、およ
びコンデンサ３０により構成される系を通過して端子２
に出力される。
制御端子４に与えられる制御信号により変化せれる帯域
制御回路１４から出力される制御信号を受けて、切り替
え手段２０のＳ１〜Ｓｋ−１、Ｓｋ＋１〜Ｓｎ、および
切り替え手段２１のＳＦｋ、ＳＢｋが導通状態にある
時、端子１に与えられた信号は、切り替え手段２０を構
成しているスイッチＳ１、Ｓ２・・・Ｓｋ、ＳＦｋ、お
よび切り替え手段２１を構成しているスイッチＳＢｋ、
Ｓｎおよび抵抗１を構成しているＲ１・・・Ｒｎ、およ
びコンデンサ３０により構成される系を通過して端子２
に出力される。
【００２７】このとき図１の端子１を入力、端子２を出
力とするフィルタの伝達関数Ａは、選択されて導通状態
にあるＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗をＲＳｋ、ＲＳＦ
ｋと表すと、 Ａ＝１／（２πｆＣ）／｛Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋ＲＳ１＋・・・ ＋ＲＳ（ｋ−１）＋ＲＳＦ＋（１／２πｆＣ）｝ ………（３） で表される。
力とするフィルタの伝達関数Ａは、選択されて導通状態
にあるＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗をＲＳｋ、ＲＳＦ
ｋと表すと、 Ａ＝１／（２πｆＣ）／｛Ｒ１＋・・・＋Ｒｋ＋ＲＳ１＋・・・ ＋ＲＳ（ｋ−１）＋ＲＳＦ＋（１／２πｆＣ）｝ ………（３） で表される。
【００２８】従って、ＲＦｋが、Ｒ１＋・・・＋Ｒｋお
よびＲＳ１＋・・＋ＲＳ（ｋ−１）に対して如何なる場
合でも、 Ａ（ｆ、Ｃ）→０（ｆ→０、Ｃ→０） となる。すなわち、コンデンサ３０の値を調整すること
により、所望の周波数において、利得を０付近まで減衰
することが可能であるため、端子１に与えられる入力信
号に含まれる遮断周波数帯域のノイズを十分減衰するこ
とで、端子２には高品質なＳ／Ｎ特性を持つ信号が得ら
れる。
よびＲＳ１＋・・＋ＲＳ（ｋ−１）に対して如何なる場
合でも、 Ａ（ｆ、Ｃ）→０（ｆ→０、Ｃ→０） となる。すなわち、コンデンサ３０の値を調整すること
により、所望の周波数において、利得を０付近まで減衰
することが可能であるため、端子１に与えられる入力信
号に含まれる遮断周波数帯域のノイズを十分減衰するこ
とで、端子２には高品質なＳ／Ｎ特性を持つ信号が得ら
れる。
【００２９】図３は図１の切り替え手段２０、２１を構
成するスイッチの他の実施形態を示す回路図である。図
３に示すように、図２のトランスファゲートの代りに、
ＮチャネルＭＯＳトランジスタのみによる構成に変更し
てもよい。すなわち、図２におけるＰチャネルＭＯＳト
ランジスタ２０２，２１３が削除されたもので、その構
成を簡単にできる。図１の切り替え手段２０、２１がＮ
チャネルＭＯＳトランジスタで構成されるときに切り替
え手段２０、２１が正常に、かつ低いＯＮ抵抗で動作す
る条件は、Ｓ１〜Ｓｎを構成するすべてのＭＯＳトラン
ジスタの導通または非導通状態が制御できる範囲で決定
され、最も厳しい条件は、端子１の電圧が、トランジス
タのしきい値をＶＴとしたときに、ＶＤＤ−ＶＴ以上に
上がった場合になる。
成するスイッチの他の実施形態を示す回路図である。図
３に示すように、図２のトランスファゲートの代りに、
ＮチャネルＭＯＳトランジスタのみによる構成に変更し
てもよい。すなわち、図２におけるＰチャネルＭＯＳト
ランジスタ２０２，２１３が削除されたもので、その構
成を簡単にできる。図１の切り替え手段２０、２１がＮ
チャネルＭＯＳトランジスタで構成されるときに切り替
え手段２０、２１が正常に、かつ低いＯＮ抵抗で動作す
る条件は、Ｓ１〜Ｓｎを構成するすべてのＭＯＳトラン
ジスタの導通または非導通状態が制御できる範囲で決定
され、最も厳しい条件は、端子１の電圧が、トランジス
タのしきい値をＶＴとしたときに、ＶＤＤ−ＶＴ以上に
上がった場合になる。
【００３０】図４は本発明の更に他の実施形態の回路図
である。この実施形態では、図２，３に対して、帯域制
御回路１４の中に、ポンプアップ回路４０を有する場合
である。入力端子１の電圧がＶＤＤ−ＶＴ以上に上がっ
た場合の対策として、ポンプアップ回路４０により、帯
域制御回路１４の出力Ｃ１〜Ｃｎ、Ｃ１Ｂ〜ＣｎＢの高
電位側の出力電圧をＶＤＤより高い電圧に更に引き上げ
たものである。
である。この実施形態では、図２，３に対して、帯域制
御回路１４の中に、ポンプアップ回路４０を有する場合
である。入力端子１の電圧がＶＤＤ−ＶＴ以上に上がっ
た場合の対策として、ポンプアップ回路４０により、帯
域制御回路１４の出力Ｃ１〜Ｃｎ、Ｃ１Ｂ〜ＣｎＢの高
電位側の出力電圧をＶＤＤより高い電圧に更に引き上げ
たものである。
【００３１】この構成により、端子１に与えられる入力
信号がＶＤＤ付近まで上昇した場合においても、スイッ
チＳ１〜Ｓｎ、ＳＦ１〜ＳＦｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎのＮチ
ャネルＭＯＳトランジスタの導通通状態は確保出来るの
で、入力ダイナミックレンジをほぼＶＤＤまで拡大する
ことが可能となり、またＭＯＳトランジスタスイッチの
導通状態におけるＯＮ抵抗を下げることが出来るので、
このＯＮ抵抗とスイッチに付随する寄生容量で制限され
るカットオフ周波数を上げることができ、よってより広
帯域に渡り信号処理が可能となる。
信号がＶＤＤ付近まで上昇した場合においても、スイッ
チＳ１〜Ｓｎ、ＳＦ１〜ＳＦｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎのＮチ
ャネルＭＯＳトランジスタの導通通状態は確保出来るの
で、入力ダイナミックレンジをほぼＶＤＤまで拡大する
ことが可能となり、またＭＯＳトランジスタスイッチの
導通状態におけるＯＮ抵抗を下げることが出来るので、
このＯＮ抵抗とスイッチに付随する寄生容量で制限され
るカットオフ周波数を上げることができ、よってより広
帯域に渡り信号処理が可能となる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、時定数をつくるコンデンサと抵抗との接続を切替
えるスイッチが、抵抗の間および抵抗の前後にあるの
で、入力端子に与えられる信号と出力端子に出力される
信号から求められるフィルタの伝達関数をコンデンサの
値を調整することで、所望の周波数において０付近まで
小さくすることが出来る。従って、入力端子に与えられ
る信号に含まれる遮断域のノイズを十分に減衰でき、出
力端子にはＳ／Ｎ特性の良い信号が得られるという効果
がある。
れば、時定数をつくるコンデンサと抵抗との接続を切替
えるスイッチが、抵抗の間および抵抗の前後にあるの
で、入力端子に与えられる信号と出力端子に出力される
信号から求められるフィルタの伝達関数をコンデンサの
値を調整することで、所望の周波数において０付近まで
小さくすることが出来る。従って、入力端子に与えられ
る信号に含まれる遮断域のノイズを十分に減衰でき、出
力端子にはＳ／Ｎ特性の良い信号が得られるという効果
がある。
【図１】本発明の一実施形態のブロック図。
【図２】図１の切り替え手段の一例の回路図。
【図３】図２の切り替え手段の別の実施形態による回路
図。
図。
【図４】本発明の別の実施形態のブロック図。
【図５】従来例の帯域可変型ＲＣフィルタのブロック
図。
図。
【図６】図５の切り替え手段の一例の回路図。
【図７】従来例の他の帯域可変型ＲＣフィルタの回路
図。
図。
【図８】図７に関連する帯域可変型ＲＣフィルタの回路
図。
図。
１ 入力端子
２ 出力端子
３ 端子
４ 制御端子
１０ 抵抗部
１１ 抵抗ストリング
１４ 帯域制御回路
１６ エンコーダ
２０〜２２ 切替え手段
２３，２４ スイッチ回路
３０ コンデンサ（Ｃ）
４０ ポンプアップ回路
５０ 演算増幅器
２０１、２１１，２１２、２２１，Ｓ１〜Ｓｎ，ＳＦ１
〜ＳＦｎ，ＳＢ１〜ＳＢｎ スイッチ ２０２，２１３ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ ２０３，２１４ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ Ｍ２１〜２３、Ｍ３１〜３３ ＭＯＳトランジスタ Ｒ１〜Ｒｎ 抵抗器
〜ＳＦｎ，ＳＢ１〜ＳＢｎ スイッチ ２０２，２１３ ＰチャネルＭＯＳトランジスタ ２０３，２１４ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ Ｍ２１〜２３、Ｍ３１〜３３ ＭＯＳトランジスタ Ｒ１〜Ｒｎ 抵抗器
Claims (6)
- 【請求項１】 信号入力端子から出力端子まで直列接続
される複数ｎ（ｎは整数）の抵抗と、これら抵抗と一端
が接続され他端が接地されたコンデンサとからなり、前
記複数の抵抗の接続を変えることにより帯域を可変する
帯域可変型ＲＣフィルタにおいて、前記複数の抵抗のそ
れぞれ隣接する抵抗間および最終段の抵抗と出力端子間
を接続または断絶する複数ｎの第１のスイッチと、これ
ら複数ｎの第１のスイッチの入力側の一端と前記コンデ
ンサの一端との間を接続または断絶する複数ｎの第２の
スイッチと、前記複数ｎの第１のスイッチの出力側の一
端と前記コンデンサの一端との間を接続または断絶する
複数ｎの第３のスイッチと、制御端子に与えられる信号
によって周波数帯域が制御されるように前記第１，第２
および第３のスイッチの接続または断絶を制御しその極
性が変化する制御信号を出力する帯域制御回路とを有す
ることを特徴とする帯域可変型ＲＣフィルタ。 - 【請求項２】 複数ｎの第１，第２および第３のスイッ
チが、入力側からｋ番目（ただしｋ≦ｎとする）の第１
のスイッチが断絶しこれ以外の他の第１のスイッチが接
続したときには、ｋ番目の第２，第３のスイッチが接続
となりこれ以外の他の第２，第３のスイッチが断絶とな
るように動作する請求項１記載の帯域可変型ＲＣフィル
タ。 - 【請求項３】 帯域制御回路は、複数ｎの第１，第２お
よび第３のスイッチが、入力側からｋ番目の第１のスイ
ッチが断絶しこれ以外の他の第１のスイッチが接続した
ときには、ｋ番目の第２，第３のスイッチが接続となり
これ以外の他の第２，第３のスイッチが断絶となるよう
に動作する制御信号を出力する請求項１または２記載の
帯域可変型ＲＣフィルタ。 - 【請求項４】 第１，第２および第３のスイッチが、ト
ランスファゲートで構成される請求項１，２または３記
載の帯域可変型ＲＣフィルタ。 - 【請求項５】 第１，第２および第３のスイッチが、Ｎ
チャネルＭＯＳトランジスタで構成される請求項１，２
または３記載の帯域可変型ＲＣフィルタ。 - 【請求項６】 帯域制御回路が、その出力電圧を電源電
圧より高くできるポンプアップ回路を備える請求項１，
２，３，４または５記載の帯域可変型ＲＣフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224753A JP2003037478A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 帯域可変型ｒｃフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001224753A JP2003037478A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 帯域可変型ｒｃフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003037478A true JP2003037478A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19057859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001224753A Pending JP2003037478A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 帯域可変型ｒｃフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003037478A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100760076B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2007-09-18 | 엘지전자 주식회사 | Ｒｃ 필터를 위한 자동 튜닝 회로 |
| WO2007125895A1 (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Nec Corporation | 増幅回路 |
| KR100952665B1 (ko) | 2008-06-09 | 2010-04-13 | (주)에프씨아이 | 가변 레지스턴스 어레이 및 채널선택필터 |
| CN103828231A (zh) * | 2011-09-30 | 2014-05-28 | 科莱韦奇公司 | 资源池放大器 |
-
2001
- 2001-07-25 JP JP2001224753A patent/JP2003037478A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100760076B1 (ko) * | 2006-04-06 | 2007-09-18 | 엘지전자 주식회사 | Ｒｃ 필터를 위한 자동 튜닝 회로 |
| WO2007125895A1 (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Nec Corporation | 増幅回路 |
| US7821334B2 (en) | 2006-04-27 | 2010-10-26 | Nec Electronics Corporation | Amplification circuit |
| JP5086992B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2012-11-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 増幅回路 |
| KR100952665B1 (ko) | 2008-06-09 | 2010-04-13 | (주)에프씨아이 | 가변 레지스턴스 어레이 및 채널선택필터 |
| CN103828231A (zh) * | 2011-09-30 | 2014-05-28 | 科莱韦奇公司 | 资源池放大器 |
| CN103828231B (zh) * | 2011-09-30 | 2016-02-17 | 马克西姆综合产品公司 | 资源池放大器 |
| USRE47383E1 (en) | 2011-09-30 | 2019-05-07 | Maxim Integrated Products, Inc. | Resource pooling amplifier |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050518 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20070705 |