JP3051287B2 - Bandpass filter circuit - Google Patents
Bandpass filter circuitInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、オペアンプを利用した
バンドパスフィルタ回路、特にフィルタリング特性の温
度補償に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a band-pass filter circuit using an operational amplifier, and more particularly to temperature compensation of a filtering characteristic.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、バンドパスフィルタ回路とし
て、図２に示すような回路が知られている。すなわち、
信号入力端ｉｎには、抵抗Ｒ1 が接続されており、この
他端（出力側）が抵抗Ｒ2 を介し、ＧＮＤに接続されて
いる。そして、抵抗Ｒ1 を出力側が、コンデンサＣ2 を
介し、オペアンプＯＰの反転入力端に接続されている。
また、オペアンプＯＰの出力端は、抵抗Ｒ3 により、オ
ペアンプＯＰの反転入力端に接続されると共に、コンデ
ンサＣ1 により抵抗Ｒ1 の出力側に接続されている。ま
た、オペアンプＯＰの非反転入力端には電源電圧を抵抗
Ｒ5 、Ｒ4 で分圧した電圧が供給されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a circuit as shown in FIG. 2 has been known as a band-pass filter circuit. That is,
A resistor R1 is connected to the signal input terminal in, and the other end (output side) is connected to GND via a resistor R2. The output side of the resistor R1 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP via the capacitor C2.
The output terminal of the operational amplifier OP is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP by a resistor R3 and connected to the output side of the resistor R1 by a capacitor C1. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP is supplied with a voltage obtained by dividing the power supply voltage by the resistors R5 and R4.
【０００３】このようなバンドパスフィルタ回路の通過
帯域の中心周波数ｆ0 は、 ｆ0 2 ＝１／Ｃ2 （Ｒ12Ｒ3 ） である。ここで、Ｒ12＝Ｒ1 Ｒ2 ／（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）、Ｃ
＝Ｃ1 ＝Ｃ2 である。[0003] the center frequency f0 of the pass band of such a bandpass filter circuit is f0 2 = 1 / C 2 ( R12R3). Here, R12 = R1 R2 / (R1 + R2), C
= C1 = C2.
【０００４】そこで、抵抗、コンデンサ等の値を所定の
ものに調整することにより、所望のフィルタリングが行
える。Therefore, desired filtering can be performed by adjusting the values of the resistor, the capacitor, and the like to predetermined values.
【０００５】なお、このようなバンドパスフィルタ回路
は、無限大利得法多重帰還回路を利用したものであり、
各種の資料（例えば、M.E.VAN WALKENBURG著「アナログ
フィルタの設計」１９８５年３月２５日 産業報知セン
ター発行の第２３１頁〜第２３５頁）等の記載があるた
め、内容についての詳細な説明は省略する。[0005] Such a band-pass filter circuit uses an infinite gain method multiple feedback circuit.
Since there are descriptions of various materials (for example, “Design of Analog Filter” by MEVAN WALKENBURG, March 25, 1985, pages 231 to 235 published by the Industrial Information Center, etc.), detailed descriptions of the contents are omitted. .
【０００６】一方、この回路は、そのＧＢ積により、中
心周波数が変化する。そして、この変化（変化後の値を
ｆ0 ´とする）は、次式で示されることが知られてい
る。On the other hand, in this circuit, the center frequency changes according to the GB product. It is known that this change (the value after the change is assumed to be f0 ') is expressed by the following equation.
【０００７】ｆ0 ´＝ｆ0 （１−Ｑｆ0 ／ＧＢ） ここで、Ｑはフィルタのクオリティーファクターであ
り、ＧＢはオペアンプの利得・帯域幅積（ＧＢ積）であ
る。F0 '= f0 (1-Qf0 / GB) where Q is a quality factor of the filter, and GB is a gain-bandwidth product (GB product) of the operational amplifier.
【０００８】一方、バンドパスフィルタ回路をＣＭＯＳ
のオペアンプで構成した場合、このＧＢ積が比較的低く
なる。このため、バンドパスの中心周波数がずれてしま
う。そこで、従来は抵抗値の調整などによって、このず
れを調整していた。On the other hand, the bandpass filter circuit is CMOS
, The GB product is relatively low. For this reason, the center frequency of the band pass is shifted. Therefore, conventionally, this deviation has been adjusted by adjusting the resistance value or the like.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この回路を実
施に使用していたところ、中心周波数が小さくなったり
することがあった。これについて、検討したところ温度
が高いとＣＭＯＳで構成したオペアンプの特性が変化
し、ＧＢ積が小さくなるからであることが分かった。す
なわち、ＧＢ積が小さくなると、中心周波数が低くな
り、またバンドパスフィルタのＱの低くなる。そして、
条件によっては、異常発振が起こる場合もあった。However, when this circuit was used for implementation, the center frequency sometimes became small. Investigations have revealed that when the temperature is high, the characteristics of the operational amplifier formed of CMOS change, and the GB product decreases. That is, as the GB product decreases, the center frequency decreases and the Q of the bandpass filter decreases. And
Under some conditions, abnormal oscillation may occur.
【００１０】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたのものであり、簡単な構成で、温度ド
リフトを補償することができるバンドパスフィルタ回路
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a bandpass filter circuit that can compensate for temperature drift with a simple configuration.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、オペアンプを
利用するバンドパスフィルタ回路であって、一端が信号
入力端に接続された第１の抵抗と、この第１の抵抗の他
端を上記オペアンプの反転入力端に接続する第１コンデ
ンサと、上記オペアンプの出力端をその反転入力端に接
続する第２の抵抗と、上記オペアンプの出力端を上記第
１の抵抗の他端に接続する第２のコンデンサと、第１の
抵抗の他端をグランドに接続する第３の抵抗と、を有
し、第３の抵抗として第１および第２の抵抗に比べ大き
な正の温度係数を有するものを採用し、オペアンプの温
度特性を補償することを特徴とする。また、前記第１の
抵抗の抵抗値をＲ 1 、第２の抵抗の抵抗値をＲ 3 、第３の
抵抗の抵抗値をＲ 2 とした場合において、バンドパスフ
ィルタ回路の通過中心周波数を決定する式における通過
中心周波数の値に乗算される１／｛Ｒ 1 ・Ｒ 2 ／（Ｒ 1 ＋
Ｒ 2 ）｝Ｒ 3 いう項を温度に応じて変化させることで、バ
ンドパスフィルタの温度特性を補償する。また、オペア
ンプのＧＢ積の温度特性によって、生じるバンドパスフ
ィルタ回路の通過中心周波数の変化を第３の抵抗の温度
特性によって補償する。 According to the present invention, there is provided a band-pass filter circuit utilizing an operational amplifier, wherein a first resistor having one end connected to a signal input terminal and the other end of the first resistor are connected to the first resistor. A first capacitor connected to the inverting input terminal of the operational amplifier; a second resistor connecting the output terminal of the operational amplifier to the inverting input terminal; and a second capacitor connecting the output terminal of the operational amplifier to the other end of the first resistor. And a third resistor for connecting the other end of the first resistor to the ground. The third resistor is larger than the first and second resistors.
Temperature coefficient of the operational amplifier.
It is characterized by compensating the degree characteristic. In addition, the first
The resistance of the resistor is R 1 , the resistance of the second resistor is R 3 ,
In the case where the resistance value of the resistor was set to R 2, Bandopasufu
Pass in the formula for determining the pass center frequency of the filter circuit
1 / ｛R 1 · R 2 / (R 1 +
By changing the term R 2 )｝ R 3 according to the temperature,
Compensates the temperature characteristics of the low pass filter. Also, Opea
Bandpass due to the temperature characteristic of the GB product of the pump
The change of the pass center frequency of the filter circuit is determined by the temperature of the third resistor.
Compensate by characteristics.
【００１２】[0012]
【作用】オペアンプの温度特性によって、回路は温度が
高くなるにしたがって、ＧＢ積が小さくなる傾向にあ
る。しかし、第３の抵抗が正の温度係数を持つため、こ
の抵抗の抵抗値の変化により、ＧＢ積の変化に伴う回路
の特性の温度補償ができ、温度変化によっても安定した
フィルタリングを達成できる。According to the temperature characteristics of the operational amplifier, the GB product tends to decrease as the temperature of the circuit increases. However, since the third resistor has a positive temperature coefficient, a change in the resistance value of this resistor can compensate for the temperature of the circuit characteristics due to a change in the GB product, and can achieve stable filtering even when the temperature changes.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明の構成を示す図であり、
回路自体は図２に示した従来例と同一である。ここで、
本発明において特徴的なことは、抵抗Ｒ2 が正の温度係
数を持つ抵抗で構成されていることである。この温度特
性を持つ抵抗としては、商品名ＬＴ７３ ３３００２Ｂ
５６０Ω（ＫＯＡ社製）等が採用されるが、所定の特
性が得られれば、どのようなものと用いても良い。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the present invention,
The circuit itself is the same as the conventional example shown in FIG. here,
A feature of the present invention is that the resistor R2 is formed of a resistor having a positive temperature coefficient. As a resistor having this temperature characteristic, trade name LT73 33002B
Although 560Ω (manufactured by KOA) or the like is adopted, any material may be used as long as predetermined characteristics can be obtained.
【００１４】例えば、図１の回路において、オペアンプ
ＯＰとして、テキサスインスツルメント社製のオペアン
プ（商品名ＴＬＣ２７２Ｈ）を用い、各抵抗、コンデン
サに次のようなものを採用する。For example, in the circuit shown in FIG. 1, an operational amplifier (trade name: TLC272H) manufactured by Texas Instruments is used as the operational amplifier OP, and the following resistors and capacitors are employed.
【００１５】Ｃ1 ＝Ｃ2 ＝１０００ｐＦ Ｒ1 ＝１３２．５ｋΩ，Ｒ2 ＝５６２ｋΩ，Ｒ3 ＝２６
５ｋΩ，Ｒ4 ＝１００ｋΩ，Ｒ5 ＝１００ｋΩ これによって、２５℃において中心周波数ｆ0 ＝１２ｋ
Ｈｚ、Ｑ＝１０のバンドパスフィルタが得られる。C1 = C2 = 1000 pF R1 = 132.5 kΩ, R2 = 562 kΩ, R3 = 26
5 kΩ, R 4 = 100 kΩ, R 5 = 100 kΩ. Thus, at 25 ° C., the center frequency f 0 = 12 k
A bandpass filter of Hz and Q = 10 is obtained.
【００１６】ここで、このオペアンプ（商品名ＴＬＣ２
７２Ｈ）のＧＢ積の温度ドリフトは、約４．３ｋＨｚ／
℃であり、８５℃におけるＧＢ積は、１．３ＭＨｚとな
る。そこで、温度補償のための措置を何等講じない場合
には、バンドパスフィルタの８５℃のおける中心周波数
ｆ0 は１１．６４ｋＨｚになってしまう。Here, the operational amplifier (trade name: TLC2)
The temperature drift of the GB product of 72H) is about 4.3 kHz /
° C, and the GB product at 85 ° C is 1.3 MHz. Therefore, if no measures are taken for temperature compensation, the center frequency f0 of the bandpass filter at 85 ° C. becomes 11.64 kHz.
【００１７】中心周波数は、オペアンプのＧＢ積により
影響を受ける。その場合は ｆ0'＝ｆ0x（１−ｆ0xQ ／ＧＢ積） （ここで、ｆ0 はＣとＲで決められた設定値、ｆ0'は実
際のフィルタ回路の中心周波数）となり、２５℃にて、
１２ｋＨｚになる様にしたものが上記の定数である。と
ころがＧＢ積には、周囲温度の変化に対して変化する。
この値は上記オペアンプＴＬＣ２７２Ｈ（商品名）で
は、約４．３ｋＨｚ／もある。８５℃でのＧＢ積には
１．３ＭＨｚ、２５℃では上記定数では２５℃でぴった
りに合わせたとしても８５℃では中心周波数は１１．６
４ｋＨｚになってしまう。The center frequency is affected by the GB product of the operational amplifier. In this case, f0 '= f0x (1-f0xQ / GB product) (where f0 is a set value determined by C and R, and f0' is the center frequency of the actual filter circuit).
The constant set to 12 kHz is the above constant. However, the GB product changes with changes in the ambient temperature.
This value is about 4.3 kHz / in the operational amplifier TLC272H (trade name). At 85 ° C., the center frequency is 11.6 MHz at 85 ° C. even though the GB product at 1.3 ° C. is the same as the above constant at 25 ° C.
It becomes 4 kHz.
【００１８】一方、本実施例においては、抵抗Ｒ2 とし
て正の温度係数（温度係数＝３３００ｐｐｍ／℃）のも
のを採用する。この構成によって、例えば８５℃におけ
る中心周波数ｆ0 ＝１１．９４５ｋＨｚとなり、高温に
おいても安定した動作が可能になる。このように、本実
施例により、雰囲気の温度が変化しても安定したフィル
タリングが行えることが理解される。On the other hand, in this embodiment, a resistor having a positive temperature coefficient (temperature coefficient = 3300 ppm / ° C.) is adopted as the resistor R 2. With this configuration, for example, the center frequency f0 at 85 ° C. becomes 11.945 kHz, and stable operation can be performed even at high temperatures. As described above, according to the present embodiment, it is understood that stable filtering can be performed even when the temperature of the atmosphere changes.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オペアンプを利用したバンドパスフィルタ回路におい
て、特定の抵抗に正の温度係数を持ったものを採用する
ことによって、バンドパス回路の温度補償をして、温度
変化によらず安定したフィルタリング動作を得ることが
できる。As described above, according to the present invention,
In a band-pass filter circuit using an operational amplifier, by adopting a specific resistor with a positive temperature coefficient, the temperature of the band-pass circuit is compensated, and a stable filtering operation is obtained regardless of temperature changes. Can be.
【図１】実施例の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment.
【図２】従来例の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional example.
Ｃ1 ，Ｃ2 コンデンサ Ｒ1 〜Ｒ5 抵抗 ＯＰ オペアンプ C1, C2 Capacitor R1 to R5 Resistance OP Operational amplifier
Claims (3)
タ回路であって、 一端が信号入力端に接続された第１の抵抗と、 この第１の抵抗の他端を上記オペアンプの反転入力端に
接続する第１コンデンサと、 上記オペアンプの出力端をその反転入力端に接続する第
２の抵抗と、 上記オペアンプの出力端を上記第１の抵抗の他端に接続
する第２のコンデンサと、 第１の抵抗の他端をグランドに接続する第３の抵抗と、 を有し、 第３の抵抗として第１および第２の抵抗に比べ大きな正
の温度係数を有するものを採用し、オペアンプの温度特
性を補償することを特徴とするバンドパスフィルタ回
路。1. A band-pass filter circuit using an operational amplifier, comprising: a first resistor having one end connected to a signal input terminal; and the other end of the first resistor connected to an inverting input terminal of the operational amplifier. A first capacitor, a second resistor connecting the output terminal of the operational amplifier to its inverting input terminal, a second capacitor connecting the output terminal of the operational amplifier to the other end of the first resistor, A third resistor that connects the other end of the resistor to the ground, and a third resistor having a larger positive resistance than the first and second resistors.
Temperature coefficient of the operational amplifier.
A band-pass filter circuit characterized by compensating the characteristics.
Ｒ 3 、第３の抵抗の抵抗値をＲ 2 とした場合において、バ
ンドパスフィルタ回路の通過中心周波数を決定する式に
おける通過中心周波数の値に乗算される １／｛Ｒ 1 ・Ｒ 2 ／（Ｒ 1 ＋Ｒ 2 ）｝Ｒ 3 という項を温度に応じて変化させることで、バンドパス
フィルタの温度特性を補償することを特徴とするバンド
パスフィルタ回路。 2. The circuit according to claim 1, wherein the resistance value of said first resistor is R 1 and the resistance value of said second resistor is R 1 .
When the resistance value of R 3 and the third resistor is R 2 ,
To determine the pass center frequency of the low pass filter circuit
By changing the term 1 / {R 1 · R 2 / (R 1 + R 2 )｝ R 3, which is multiplied by the value of the pass center frequency, in accordance with the temperature, the band pass is obtained.
Band characterized by compensating temperature characteristics of filter
Pass filter circuit.
て、 オペアンプのＧＢ積の温度特性によって、生じるバンド
パスフィルタ回路の通過中心周波数の変化を第３の抵抗
の温度特性によって補償することを特徴とするバンドパ
スフィルタ回路。 3. The circuit according to claim 1, wherein
The band generated by the temperature characteristic of the GB product of the operational amplifier
The change of the pass center frequency of the pass filter circuit
Bandpass, which is compensated by the temperature characteristic of
Filter circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324152A JP3051287B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Bandpass filter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324152A JP3051287B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Bandpass filter circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183764A JPH07183764A (en) | 1995-07-21 |
| JP3051287B2 true JP3051287B2 (en) | 2000-06-12 |
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ID=18162713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5324152A Expired - Fee Related JP3051287B2 (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Bandpass filter circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051287B2 (en) |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5324152A patent/JP3051287B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH07183764A (en) | 1995-07-21 |
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