JP3025718B2 - ラグリードフィルタ - Google Patents
ラグリードフィルタInfo
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- JP3025718B2 JP3025718B2 JP04043194A JP4319492A JP3025718B2 JP 3025718 B2 JP3025718 B2 JP 3025718B2 JP 04043194 A JP04043194 A JP 04043194A JP 4319492 A JP4319492 A JP 4319492A JP 3025718 B2 JP3025718 B2 JP 3025718B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣに内蔵されるラグ
リードフィルタに関するもので、特に所望のラグリード
特性が得られるラグリードフィルタに関する。
リードフィルタに関するもので、特に所望のラグリード
特性が得られるラグリードフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】フィルタを含む回路をＩＣ化する場合に
は、いかにしてそのフィルタをＩＣ内部に取り入れ、外
付け部品を少なくするかが、重要な課題となる。そし
て、ＩＣ化が比較的容易なフィルタとしてアクティブフ
ィルタがある。その様なアクティブフィルタのＬＰＦ型
のものを図２に示す。
は、いかにしてそのフィルタをＩＣ内部に取り入れ、外
付け部品を少なくするかが、重要な課題となる。そし
て、ＩＣ化が比較的容易なフィルタとしてアクティブフ
ィルタがある。その様なアクティブフィルタのＬＰＦ型
のものを図２に示す。
【０００３】図２において、トランジスタＱ1，Ｑ2のエ
ミッタが可変定電流源Ａ1に接続され、トランジスタＱ1
のベースが入力端子Ｔ1に接続されると共に、そのコレ
クタが電源端子Ｔ3に接続される。また、トランジスタ
Ｑ2のコレクタに定電流源Ａ2が接続されると共に、この
コレクタと接地との間に交流負荷としてコンデンサＣが
接続される。
ミッタが可変定電流源Ａ1に接続され、トランジスタＱ1
のベースが入力端子Ｔ1に接続されると共に、そのコレ
クタが電源端子Ｔ3に接続される。また、トランジスタ
Ｑ2のコレクタに定電流源Ａ2が接続されると共に、この
コレクタと接地との間に交流負荷としてコンデンサＣが
接続される。
【０００４】さらに、トランジスタＱ2のコレクタがト
ランジスタＱ3のベースに接続され、このトランジスタ
Ｑ3のコレクタが端子Ｔ3に接続され、そのエミッタに定
電流源Ａ3が接続されると共に、このエミッタがトラン
ジスタＱ2のベースと出力端子Ｔ 2とに接続される。この
ような構成において、端子Ｔ1の入力電圧をＶin、端子
Ｔ2の出力電圧をＶ out、入力信号によってトランジスタ
Ｑ1⇔トランジスタＱ2⇔コンデンサＣに流れる信号電流
をｉs、トランジスタＱ1，Ｑ2のエミッタ抵抗をｒeとす
れば、
ランジスタＱ3のベースに接続され、このトランジスタ
Ｑ3のコレクタが端子Ｔ3に接続され、そのエミッタに定
電流源Ａ3が接続されると共に、このエミッタがトラン
ジスタＱ2のベースと出力端子Ｔ 2とに接続される。この
ような構成において、端子Ｔ1の入力電圧をＶin、端子
Ｔ2の出力電圧をＶ out、入力信号によってトランジスタ
Ｑ1⇔トランジスタＱ2⇔コンデンサＣに流れる信号電流
をｉs、トランジスタＱ1，Ｑ2のエミッタ抵抗をｒeとす
れば、
【０００５】
【数１】
【０００６】が成立する。また、コンデンサＣに信号電
流ｉSが流れることによって信号電圧を生じ、この信号
電圧がエミッタフォロワのトランジスタＱ3によって端
子Ｔ2に取り出されて出力電圧Ｖoutが得られるのである
から、コンデンサＣの信号電圧はＶoutである。従っ
て、信号の角周波数をωとすれば、
流ｉSが流れることによって信号電圧を生じ、この信号
電圧がエミッタフォロワのトランジスタＱ3によって端
子Ｔ2に取り出されて出力電圧Ｖoutが得られるのである
から、コンデンサＣの信号電圧はＶoutである。従っ
て、信号の角周波数をωとすれば、
【０００７】
【数２】
【０００８】が成立する。従って、(１)，（２）式から
この回路の伝達関数Ｈ（ω）を求めると、
この回路の伝達関数Ｈ（ω）を求めると、
【０００９】
【数３】
【００１０】となり、これは、カットオフ周波数ω
Cが、
Cが、
【００１１】
【数４】
【００１２】のローパスフィルタであることを示してい
る。そして、この場合、定電流源Ａ1の吸い込み電流を
２Ｉとすれば、トランジスタＱ1，Ｑ2のエミッタ電流は
Ｉとなり、このエミッタ電流Ｉとエミッタ抵抗ｒeとの
間には、
る。そして、この場合、定電流源Ａ1の吸い込み電流を
２Ｉとすれば、トランジスタＱ1，Ｑ2のエミッタ電流は
Ｉとなり、このエミッタ電流Ｉとエミッタ抵抗ｒeとの
間には、
【００１３】
【数５】
【００１４】の関係があるので、この（５）式を
（３），（４）式に代入して次式が得られる。
（３），（４）式に代入して次式が得られる。
【００１５】
【数６】
【００１６】
【数７】
【００１７】従って、図２の回路はローパスフィルタと
して動作すると共に、定電流源Ａ1の電流２Ｉの大きさ
を変えることによりカットオフ周波数ωCを変更でき
る。図２の如き回路は、例えば特公昭６１−５５８０６
号公報に記載されている。
して動作すると共に、定電流源Ａ1の電流２Ｉの大きさ
を変えることによりカットオフ周波数ωCを変更でき
る。図２の如き回路は、例えば特公昭６１−５５８０６
号公報に記載されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】図２の回路をラグリー
ド型のＬＰＦに構成したい場合、点ｘとコンデンサＣと
の間に抵抗Ｒを挿入すれば良い。そのようにすれば、図
３に示す如き特性のラグリードフィルタが得られる。し
かしながら、数百Ｈｚ程度の零点周波数を実現したい場
合、前記抵抗Ｒとしては例えば１０ＭΩ程度のものを必
要とするが、そのような大きな値で正確な抵抗値を得る
ことは難しかった。前記抵抗Ｒの値を小さくすれば（例
えば、１００ＫΩ）、精度の良いものが得られるが、そ
うすると、図３の零点ωzがその分大きな値となり、所
望のラグリード特性が得られない、という問題があっ
た。
ド型のＬＰＦに構成したい場合、点ｘとコンデンサＣと
の間に抵抗Ｒを挿入すれば良い。そのようにすれば、図
３に示す如き特性のラグリードフィルタが得られる。し
かしながら、数百Ｈｚ程度の零点周波数を実現したい場
合、前記抵抗Ｒとしては例えば１０ＭΩ程度のものを必
要とするが、そのような大きな値で正確な抵抗値を得る
ことは難しかった。前記抵抗Ｒの値を小さくすれば（例
えば、１００ＫΩ）、精度の良いものが得られるが、そ
うすると、図３の零点ωzがその分大きな値となり、所
望のラグリード特性が得られない、という問題があっ
た。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
み成されたもので一方の入力端子に入力信号が、他方の
入力端子に帰還信号が印加され、その出力が電流で発生
する電圧電流変換回路と、該電圧電流変換回路の出力端
に接続されたコンデンサと、入力端が前記電圧電流変換
回路の出力端に接続され、出力端が前記電圧電流変換回
路の他方の入力端子に接続されたバッファと、前記電圧
電流変換回路の前記入力端子に印加される入力信号と前
記バッファの出力端に発生する信号とを混合する混合回
路と、から成り、該混合回路の出力端よりフィルタ出力
を得るようにしたことを特徴とす
み成されたもので一方の入力端子に入力信号が、他方の
入力端子に帰還信号が印加され、その出力が電流で発生
する電圧電流変換回路と、該電圧電流変換回路の出力端
に接続されたコンデンサと、入力端が前記電圧電流変換
回路の出力端に接続され、出力端が前記電圧電流変換回
路の他方の入力端子に接続されたバッファと、前記電圧
電流変換回路の前記入力端子に印加される入力信号と前
記バッファの出力端に発生する信号とを混合する混合回
路と、から成り、該混合回路の出力端よりフィルタ出力
を得るようにしたことを特徴とす
【００２０】る。
【作用】本発明に依れば、ＬＰＦ出力を発生するバッフ
ァの出力信号と、ＬＰＦの入力側となる電圧電流変換回
路の一方の入力端子に印加される入力信号とを所定の比
で混合して出力している。前記入力信号の周波数が低い
場合には、前記バッファの出力信号が支配的となり、前
記入力信号の周波数が高くなるとその影響がなくなり、
前記入力信号がフィルタ特性の影響を受けずに出力され
る。
ァの出力信号と、ＬＰＦの入力側となる電圧電流変換回
路の一方の入力端子に印加される入力信号とを所定の比
で混合して出力している。前記入力信号の周波数が低い
場合には、前記バッファの出力信号が支配的となり、前
記入力信号の周波数が高くなるとその影響がなくなり、
前記入力信号がフィルタ特性の影響を受けずに出力され
る。
【００２１】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す回路図で、
（１）は、一方の入力端子（２）に入力信号が、他方の
入力端子（３）に帰還信号が印加され、その出力が電流
で発生する電圧電流変換回路、（４）は、電圧電流変換
回路（１）の出力端に接続されたコンデンサ、（５）は
入力端が前記電圧電流変換回路（１）の出力端に接続さ
れ、出力端が前記電圧電流変換回路（１）の他方の入力
端子に接続されたバッファ、（６）は前記電圧電流変換
回路（１）の前記入力端子（２）に印加される入力信号
を減衰する減衰器、及び（７）はバッファ（５）の出力
信号と減衰器（６）の出力信号とを混合する混合回路で
ある。
（１）は、一方の入力端子（２）に入力信号が、他方の
入力端子（３）に帰還信号が印加され、その出力が電流
で発生する電圧電流変換回路、（４）は、電圧電流変換
回路（１）の出力端に接続されたコンデンサ、（５）は
入力端が前記電圧電流変換回路（１）の出力端に接続さ
れ、出力端が前記電圧電流変換回路（１）の他方の入力
端子に接続されたバッファ、（６）は前記電圧電流変換
回路（１）の前記入力端子（２）に印加される入力信号
を減衰する減衰器、及び（７）はバッファ（５）の出力
信号と減衰器（６）の出力信号とを混合する混合回路で
ある。
【００２２】図１の入力端子（２）とバッファ（５）の
出力端との間の伝達関数Ｈ（ω）は、（３）式より
出力端との間の伝達関数Ｈ（ω）は、（３）式より
【００２３】
【数８】
【００２４】となる。一方、バッファ（５）の出力信号
は、混合回路（７）に印加されるとともに、入力端子
（２）からの入力信号が減衰器（６）で減衰率ａで減衰
させられて混合回路（７）に印加される。ここで、出力
端子（８）の出力信号をＶout1とすると、出力信号Ｖ
out1は、
は、混合回路（７）に印加されるとともに、入力端子
（２）からの入力信号が減衰器（６）で減衰率ａで減衰
させられて混合回路（７）に印加される。ここで、出力
端子（８）の出力信号をＶout1とすると、出力信号Ｖ
out1は、
【００２５】
【数９】
【００２６】と表わされる。（１）式より信号Ｖoutは
【００２７】
【数１０】
【００２８】と表わされるので、（１０）式を（９）式
に代入すると出力信号Ｖout1は、
に代入すると出力信号Ｖout1は、
【００２９】
【数１１】
【００３０】となる。そこで（１１）式を整理すると、
総合伝達関数Ｈ(W)は、
総合伝達関数Ｈ(W)は、
【００３１】
【数１２】
【００３２】となる。その為、（１２）式より図１の回
路がラグリードフィルタ特性を供することが明らかであ
る。（１２）式より、このラグリードフィルタの極点ω
Pは、
路がラグリードフィルタ特性を供することが明らかであ
る。（１２）式より、このラグリードフィルタの極点ω
Pは、
【００３３】
【数１３】
【００３４】と表わされ、零点ωZは
【００３５】
【数１４】
【００３６】と表わされる。ラグリードフィルタとして
例えばＴＶ受像機のＩＦ回路に利用されるＡＧＣ用のフ
ィルタを考えた場合、その極点周波数ｆP（ωP＝２πｆ
P）は、１００Ｈｚから５００Ｈｚが望まれ、零点周波
数ｆz（ωZ＝２πｆZ）はその５倍から６倍高い値であ
る。その為、時定数をｃ／ｇは約１ｍｓｅｃとなる。Ｉ
Ｃに内蔵可能な容量値は、最大で１００ＰＦ程度である
からコンダクタンス（１／ｇ）として１０ＭΩ程度の値
が必要となる。該コンダクタンス（１／ｇ）の作成方法
について図４を用いて説明する。図４は、図１の具体例
を示す回路図で、電圧電流変換回路（１）は、第１及び
第２差動増幅器（９）及び（１０）と、シングルエンド
出力用の電流ミラー回路（１１）とで構成される。又、
混合回路（７）は抵抗（１２）及び（１３）により構成
され、その抵抗比が減衰器の働きも兼ねている。第１及
び第２差動増幅器（９）及び（１０）による伝達コンダ
クタンスｇ1は、第１差動増幅器（９）のエミッタ抵抗
ＲEと、第１及び第２差動増幅器（９）及び（１０）の
動作電流比により定まり、
例えばＴＶ受像機のＩＦ回路に利用されるＡＧＣ用のフ
ィルタを考えた場合、その極点周波数ｆP（ωP＝２πｆ
P）は、１００Ｈｚから５００Ｈｚが望まれ、零点周波
数ｆz（ωZ＝２πｆZ）はその５倍から６倍高い値であ
る。その為、時定数をｃ／ｇは約１ｍｓｅｃとなる。Ｉ
Ｃに内蔵可能な容量値は、最大で１００ＰＦ程度である
からコンダクタンス（１／ｇ）として１０ＭΩ程度の値
が必要となる。該コンダクタンス（１／ｇ）の作成方法
について図４を用いて説明する。図４は、図１の具体例
を示す回路図で、電圧電流変換回路（１）は、第１及び
第２差動増幅器（９）及び（１０）と、シングルエンド
出力用の電流ミラー回路（１１）とで構成される。又、
混合回路（７）は抵抗（１２）及び（１３）により構成
され、その抵抗比が減衰器の働きも兼ねている。第１及
び第２差動増幅器（９）及び（１０）による伝達コンダ
クタンスｇ1は、第１差動増幅器（９）のエミッタ抵抗
ＲEと、第１及び第２差動増幅器（９）及び（１０）の
動作電流比により定まり、
【００３７】
【数１５】
【００３８】となる。又、第２差動増幅器（１０）の負
荷となるトランジスタ（１７）と、該トランジスタ（１
７）と電流ミラー接続されたトランジスタ（１８）との
エミッタ面積比をＡ＞１（但し、Ａ＞１）とする。同様
にトランジスタ（１９）とトランジスタ（２０）との関
係も設定する。すると、図４の総合の伝達コンダクタン
スｇ2は
荷となるトランジスタ（１７）と、該トランジスタ（１
７）と電流ミラー接続されたトランジスタ（１８）との
エミッタ面積比をＡ＞１（但し、Ａ＞１）とする。同様
にトランジスタ（１９）とトランジスタ（２０）との関
係も設定する。すると、図４の総合の伝達コンダクタン
スｇ2は
【００３９】
【数１６】
【００４０】となる。（１６）式において、例えばエミ
ッタ抵抗ＲEを５０ＫΩ、電流Ｉ1を１００μＡ、電流Ｉ
2を１μＡ、エミッタ面積比Ａを４とすれば、総合の伝
達コンダクタンスｇ2として１／１０ＭΩが得られ、前
述の１００ＰＦのコンデンサと組み合わせてＩＣ化フィ
ルタを構成できる。前記エミッタ抵抗ＲEとして５０Ｋ
Ω程度のものは、ベース抵抗で作成できるのでＩＣ内に
作成するのは容易である。
ッタ抵抗ＲEを５０ＫΩ、電流Ｉ1を１００μＡ、電流Ｉ
2を１μＡ、エミッタ面積比Ａを４とすれば、総合の伝
達コンダクタンスｇ2として１／１０ＭΩが得られ、前
述の１００ＰＦのコンデンサと組み合わせてＩＣ化フィ
ルタを構成できる。前記エミッタ抵抗ＲEとして５０Ｋ
Ω程度のものは、ベース抵抗で作成できるのでＩＣ内に
作成するのは容易である。
【００４１】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明に依ればＩＣ内
に収容可能で正確な特性が得られるラグリードフィルタ
を提供出来る。特に実施例の如く、電圧電流変換回路と
して２段構成の差動増幅器及び電流ミラー回路を利用す
ることにより、高い精度を保ち、非常に小さなコンダク
タンスを得ることができる。
に収容可能で正確な特性が得られるラグリードフィルタ
を提供出来る。特に実施例の如く、電圧電流変換回路と
して２段構成の差動増幅器及び電流ミラー回路を利用す
ることにより、高い精度を保ち、非常に小さなコンダク
タンスを得ることができる。
【図１】本発明のラグリードフィルタを示すブロック図
である。
である。
【図２】従来のＩＣ化フィルタを示す回路図である。
【図３】図１の説明に供するための特性図である。
【図４】図１の具体例を示す回路図である。
（１） 電圧電流変換回路 （４） コンデンサ （５） バッファ （６） 減衰器 （７） 混合回路
Claims (1)
- 【請求項１】 低周波領域に極点及び零点が設定される
ラグリードフィルタにおいて、 一方の入力端子に入力信号が、他方の入力端子に帰還信
号が印加される第１差動増幅器、該第１差動増幅器の出
力信号を増幅する第２差動増幅器、及び該第２差動増幅
器の出力信号が供給され、シングルエンド出力として出
力信号を発生する電流ミラー回路とから成る電圧電流変
換回路と、 該電圧電流変換回路の出力端に接続されたコンデンサ
と、 入力端が前記電圧電流変換回路の出力端に接続され、出
力端が前記電圧電流変換回路の他方の入力端子に接続さ
れたバッファと、 前記入力信号を減衰する減衰器と、 該減衰器の出力信号と前記バッファの出力端に発生する
信号とを混合する混合回路と、 から成り、該混合回路の出力端よりフィルタ出力を得る
ようにするとともに、前記コンデンサがＩＣに内蔵可能
とされるように前記電圧電流変換回路の動作電流を設定
することを特徴とするラグリードフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04043194A JP3025718B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | ラグリードフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04043194A JP3025718B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | ラグリードフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243902A JPH05243902A (ja) | 1993-09-21 |
| JP3025718B2 true JP3025718B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=12657116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04043194A Expired - Lifetime JP3025718B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | ラグリードフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025718B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8982510B2 (en) | 2007-11-05 | 2015-03-17 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular magnetic recording disk having a permeability gradient |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP04043194A patent/JP3025718B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8982510B2 (en) | 2007-11-05 | 2015-03-17 | HGST Netherlands B.V. | Perpendicular magnetic recording disk having a permeability gradient |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05243902A (ja) | 1993-09-21 |
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