JP3072002B2 - アクティブバンドパスフィルタ - Google Patents
アクティブバンドパスフィルタInfo
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- JP3072002B2 JP3072002B2 JP6180309A JP18030994A JP3072002B2 JP 3072002 B2 JP3072002 B2 JP 3072002B2 JP 6180309 A JP6180309 A JP 6180309A JP 18030994 A JP18030994 A JP 18030994A JP 3072002 B2 JP3072002 B2 JP 3072002B2
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- transistor
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- bandpass filter
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
- H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
- H03H11/1213—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using transistor amplifiers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、能動素子を用いたバン
ドパスフィルタ、すなわちアクティブバンドパスフィル
タに関するものであり、より詳細には、Ｑ(quality fac
tor)およびピークゲインの設定値の自由度を高めたアク
ティブバンドパスフィルタに関するものである。
ドパスフィルタ、すなわちアクティブバンドパスフィル
タに関するものであり、より詳細には、Ｑ(quality fac
tor)およびピークゲインの設定値の自由度を高めたアク
ティブバンドパスフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のバンドパスフィルタの一
構成例を示す電気回路図である。同図において、入力信
号ｖi を取り込む入力端３１は、容量がＣ31のコンデン
サ３２の一端に接続されている。そして、このコンデン
サ３２の他端は、抵抗値がＲ31の抵抗素子３３の一端お
よび抵抗値がＲ32の抵抗素子３４の一端にそれぞれ接続
されている。ここで、抵抗素子３３の他端は接地されて
いる。また、抵抗素子３４の他端は、容量がＣ32のコン
デンサ３５を介して接地されるとともに、出力信号ｖo
を出力するための出力端３６に接続されている。
構成例を示す電気回路図である。同図において、入力信
号ｖi を取り込む入力端３１は、容量がＣ31のコンデン
サ３２の一端に接続されている。そして、このコンデン
サ３２の他端は、抵抗値がＲ31の抵抗素子３３の一端お
よび抵抗値がＲ32の抵抗素子３４の一端にそれぞれ接続
されている。ここで、抵抗素子３３の他端は接地されて
いる。また、抵抗素子３４の他端は、容量がＣ32のコン
デンサ３５を介して接地されるとともに、出力信号ｖo
を出力するための出力端３６に接続されている。
【０００３】このようなフィルタ回路において、伝達関
数Ｇ(b/a) は、次式（１）で示される。
数Ｇ(b/a) は、次式（１）で示される。
【０００４】
【数１】 また、カットオフ周波数ω0 は、
【０００５】
【数２】 で表され、Ｑ（すなわちquality factor）およびピーク
ゲインＨは、それぞれ、
ゲインＨは、それぞれ、
【０００６】
【数３】
【０００７】
【数４】 で表される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示したような従来のアクティブバンドパスフィルタに
は、Ｑの値を０．５以上にすることができないという欠
点があった。また、ピークゲインＨを１以上にすること
ができないという欠点もあった。
示したような従来のアクティブバンドパスフィルタに
は、Ｑの値を０．５以上にすることができないという欠
点があった。また、ピークゲインＨを１以上にすること
ができないという欠点もあった。
【０００９】上式（２）にＣ31＝ｎＣ32，Ｒ31＝ｍＲ32
（ｎ，ｍ＞０）を代入すると、カットオフ周波数ω0 は
次式（５）で表され、したがって、Ｑは次式（６）で表
される。
（ｎ，ｍ＞０）を代入すると、カットオフ周波数ω0 は
次式（５）で表され、したがって、Ｑは次式（６）で表
される。
【００１０】
【数５】
【００１１】
【数６】 ここで、ｎを固定したときのＱの最大値を考えると、
【００１２】
【数７】 より、ｍ＝１／（ｎ＋１）のときＱは最大値をとる。そ
して、この最大値をＱma x とすると、
して、この最大値をＱma x とすると、
【００１３】
【数８】 となる。したがって、Ｑの値は、０．５以上となること
はない。
はない。
【００１４】また、上式（４）を変形すると、次式
（９）のようになる。ここで、Ｃ31，Ｃ32，Ｒ31，Ｒ32
＞０なので、ピークゲインＨの値は１以上とならない。
（９）のようになる。ここで、Ｃ31，Ｃ32，Ｒ31，Ｒ32
＞０なので、ピークゲインＨの値は１以上とならない。
【００１５】
【数９】 優れたフィルタ特性を得るためには、出力信号ｖo とし
て急峻な振動波形を得られるようにすること、すなわち
Ｑの値を大きくすることが望まれる。また、ピークゲイ
ンＨも、１以上の値を自由に設定できるほうが、回路の
設計上有利である。
て急峻な振動波形を得られるようにすること、すなわち
Ｑの値を大きくすることが望まれる。また、ピークゲイ
ンＨも、１以上の値を自由に設定できるほうが、回路の
設計上有利である。
【００１６】本発明は、このような従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであり、Ｑの値およびピークゲインの
値を自由に設定することができるアクティブバンドパス
フィルタを提供することを目的とする。
みてなされたものであり、Ｑの値およびピークゲインの
値を自由に設定することができるアクティブバンドパス
フィルタを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるアクティ
ブバンドパスフィルタは、ベースが第１の抵抗素子を介
して入力端に接続され、コレクタが第２の抵抗素子を介
して定電圧源に接続されるとともに出力端に接続され、
且つ、エミッタが第１の電流供給源に接続された第１の
トランジスタと、ベースが第３の抵抗素子を介して前記
第１のトランジスタのエミッタに接続され、コレクタが
第４の抵抗素子を介して前記定電圧源に接続され、且
つ、エミッタが第１の容量素子を介して前記第１のトラ
ンジスタの前記ベースに接続されるとともに第２の電流
供給源に接続された第２のトランジスタと、ベースが前
記第２のトランジスタの前記コレクタに接続され、コレ
クタが前記定電圧源に接続され、且つ、エミッタが第２
の容量素子を介して前記第２のトランジスタの前記ベー
スに接続されるとともに第３の電流供給源に接続された
第３のトランジスタと、を備えたことを特徴とする。
ブバンドパスフィルタは、ベースが第１の抵抗素子を介
して入力端に接続され、コレクタが第２の抵抗素子を介
して定電圧源に接続されるとともに出力端に接続され、
且つ、エミッタが第１の電流供給源に接続された第１の
トランジスタと、ベースが第３の抵抗素子を介して前記
第１のトランジスタのエミッタに接続され、コレクタが
第４の抵抗素子を介して前記定電圧源に接続され、且
つ、エミッタが第１の容量素子を介して前記第１のトラ
ンジスタの前記ベースに接続されるとともに第２の電流
供給源に接続された第２のトランジスタと、ベースが前
記第２のトランジスタの前記コレクタに接続され、コレ
クタが前記定電圧源に接続され、且つ、エミッタが第２
の容量素子を介して前記第２のトランジスタの前記ベー
スに接続されるとともに第３の電流供給源に接続された
第３のトランジスタと、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
【作用】本発明のアクティブバンドパスフィルタにおい
ては、第１、第２の容量素子の容量および第１、第２、
第４の抵抗素子の抵抗値を適当に選ぶことにより、Ｑの
値を無制限に設定することができる。
ては、第１、第２の容量素子の容量および第１、第２、
第４の抵抗素子の抵抗値を適当に選ぶことにより、Ｑの
値を無制限に設定することができる。
【００１９】また、第２、第３の抵抗素子の抵抗値を適
当に選ぶことにより、ピークゲインの値を無制限に設定
することができる。
当に選ぶことにより、ピークゲインの値を無制限に設定
することができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。
照して説明する。
【００２１】図１は、本実施例に係わるアクティブバン
ドパスフィルタ１０の構成を示す回路図である。
ドパスフィルタ１０の構成を示す回路図である。
【００２２】同図に示したように、バイポーラトランジ
スタ１１（本発明の「第１のトランジスタ」に相当す
る）のベースは、抵抗値がＲ1 の抵抗素子１４（本発明
の「第１の抵抗素子」に相当する）を介して、入力端２
４に接続されている。また、このトランジスタ１１のコ
レクタは、抵抗値がＲ2 の抵抗素子１５（本発明の「第
２の抵抗素子」に相当する）を介して定電圧源２０に接
続されるとともに、出力端２５に接続されている。さら
に、トランジスタ１１のエミッタは、定電流源２１（本
発明の「第１の電流供給源」に相当する）に接続されて
いる。
スタ１１（本発明の「第１のトランジスタ」に相当す
る）のベースは、抵抗値がＲ1 の抵抗素子１４（本発明
の「第１の抵抗素子」に相当する）を介して、入力端２
４に接続されている。また、このトランジスタ１１のコ
レクタは、抵抗値がＲ2 の抵抗素子１５（本発明の「第
２の抵抗素子」に相当する）を介して定電圧源２０に接
続されるとともに、出力端２５に接続されている。さら
に、トランジスタ１１のエミッタは、定電流源２１（本
発明の「第１の電流供給源」に相当する）に接続されて
いる。
【００２３】バイポーラトランジスタ１２（本発明の
「第２のトランジスタ」に相当する）のベースは、抵抗
値がＲ3 の抵抗素子１６（本発明の「第３の抵抗素子」
に相当する）を介して、トランジスタ１１のエミッタに
接続されている。また、このトランジスタ１２のコレク
タは、抵抗値がＲ4 の抵抗素子１７（本発明の「第４の
抵抗素子」に相当する）を介して、定電圧源２０に接続
されている。さらに、トランジスタ１２のエミッタは、
容量がＣ1 のコンデンサ１８（本発明の「第１の容量素
子」に相当する）を介してトランジスタ１１のベースに
接続されるとともに、定電流源２２（本発明の「第２の
電流供給源」に相当する）に接続されている。
「第２のトランジスタ」に相当する）のベースは、抵抗
値がＲ3 の抵抗素子１６（本発明の「第３の抵抗素子」
に相当する）を介して、トランジスタ１１のエミッタに
接続されている。また、このトランジスタ１２のコレク
タは、抵抗値がＲ4 の抵抗素子１７（本発明の「第４の
抵抗素子」に相当する）を介して、定電圧源２０に接続
されている。さらに、トランジスタ１２のエミッタは、
容量がＣ1 のコンデンサ１８（本発明の「第１の容量素
子」に相当する）を介してトランジスタ１１のベースに
接続されるとともに、定電流源２２（本発明の「第２の
電流供給源」に相当する）に接続されている。
【００２４】バイポーラトランジスタ１３（本発明の
「第３のトランジスタ」に相当する）のベースは、トラ
ンジスタ１２のコレクタに接続されている。また、この
トランジスタ１３のコレクタは、定電圧源２０に接続さ
れている。さらに、このトランジスタ１３のエミッタ
は、容量がＣ2 のコンデンサ１９（本発明の「第２の容
量素子」に相当する）を介してトランジスタ１２のベー
スに接続されるとともに、定電流源２３（本発明の「第
３の電流供給源」に相当する）に接続されている。
「第３のトランジスタ」に相当する）のベースは、トラ
ンジスタ１２のコレクタに接続されている。また、この
トランジスタ１３のコレクタは、定電圧源２０に接続さ
れている。さらに、このトランジスタ１３のエミッタ
は、容量がＣ2 のコンデンサ１９（本発明の「第２の容
量素子」に相当する）を介してトランジスタ１２のベー
スに接続されるとともに、定電流源２３（本発明の「第
３の電流供給源」に相当する）に接続されている。
【００２５】このようなアクティブバンドパスフィルタ
１０において、入力端２４における入力信号電圧を
Ｖa 、トランジスタ１１のベース電圧をＶb 、トランジ
スタ１２のベース電圧をＶc 、トランジスタ１３のベー
ス電圧Ｖd 、出力端２５における出力信号電圧をＶe と
すると、各電圧Ｖb 〜Ｖe は、それぞれ、
１０において、入力端２４における入力信号電圧を
Ｖa 、トランジスタ１１のベース電圧をＶb 、トランジ
スタ１２のベース電圧をＶc 、トランジスタ１３のベー
ス電圧Ｖd 、出力端２５における出力信号電圧をＶe と
すると、各電圧Ｖb 〜Ｖe は、それぞれ、
【００２６】
【数１０】
【００２７】
【数１１】
【００２８】
【数１２】
【００２９】
【数１３】 で表される。これらの式（１０）〜（１３）により、ア
クティブバンドパスフィルタ１０全体としての伝達関数
Ｇ(e/a) は、
クティブバンドパスフィルタ１０全体としての伝達関数
Ｇ(e/a) は、
【００３０】
【数１４】 で表される。そして、カットオフ周波数ω0 は、
【００３１】
【数１５】 となり、ＱおよびピークゲインＨはそれぞれ次式（１
６），（１７）で与えられる。
６），（１７）で与えられる。
【００３２】
【数１６】
【００３３】
【数１７】 ここで、上式（１５）にＣ1 ＝ｎＣ2 ，Ｒ1 ＋Ｒ4 ＝ｍ
Ｒ3 （ｎ，ｍ＞０）を代入すると、カットオフ周波数ω
0 は次式（１８）で表され、したがって、Ｑは次式（１
９）で表される。
Ｒ3 （ｎ，ｍ＞０）を代入すると、カットオフ周波数ω
0 は次式（１８）で表され、したがって、Ｑは次式（１
９）で表される。
【００３４】
【数１８】
【００３５】
【数１９】 式（１９）より、ｎ，ｍの値を適当に選択することによ
って（すなわち、コンデンサ１８，１９の容量Ｃ1 ，Ｃ
2 および抵抗素子１４，１５，１７の抵抗値Ｒ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ4 を適当に選択することによって）、Ｑの値を
制限なく自由に設定できることがわかる。すなわち、本
実施例によれば、従来のアクティブバンドパスフィルタ
のようにＱの値が０．５未満に限定されることがない、
また、上式（１７）より、抵抗素子１５，１６の抵抗値
Ｒ2 ，Ｒ3 を適当に選択することによって、ピークゲイ
ンＨの値も制限なく自由に設定することができ、従来の
ように１未満に限定されることはない。
って（すなわち、コンデンサ１８，１９の容量Ｃ1 ，Ｃ
2 および抵抗素子１４，１５，１７の抵抗値Ｒ1 ，
Ｒ2 ，Ｒ4 を適当に選択することによって）、Ｑの値を
制限なく自由に設定できることがわかる。すなわち、本
実施例によれば、従来のアクティブバンドパスフィルタ
のようにＱの値が０．５未満に限定されることがない、
また、上式（１７）より、抵抗素子１５，１６の抵抗値
Ｒ2 ，Ｒ3 を適当に選択することによって、ピークゲイ
ンＨの値も制限なく自由に設定することができ、従来の
ように１未満に限定されることはない。
【００３６】図２に、本発明に係わるアクティブバンド
パスフィルタの他の構成例を示す電気回路図である。同
図において、図１と同じ符号を付した構成部分は、それ
ぞれ図１の場合と同じものを示している。
パスフィルタの他の構成例を示す電気回路図である。同
図において、図１と同じ符号を付した構成部分は、それ
ぞれ図１の場合と同じものを示している。
【００３７】図２に示したアクティブバンドパスフィル
タは、第１〜第３の電流供給源として抵抗素子２６，２
７，２８を用いている点で、図１のアクティブバンドパ
スフィルタと異なる。
タは、第１〜第３の電流供給源として抵抗素子２６，２
７，２８を用いている点で、図１のアクティブバンドパ
スフィルタと異なる。
【００３８】このように電流供給源として抵抗素子を使
用した場合も、上式（１５）〜（１９）で示したような
カットオフ周波数ω0 、ＱおよびピークゲインＨを得る
ことができ、本発明の効果を有する。
用した場合も、上式（１５）〜（１９）で示したような
カットオフ周波数ω0 、ＱおよびピークゲインＨを得る
ことができ、本発明の効果を有する。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、Ｑの値およびピークゲインの値を自由に設定する
ことができるアクティブバンドパスフィルタを提供する
ことが可能となる。
れば、Ｑの値およびピークゲインの値を自由に設定する
ことができるアクティブバンドパスフィルタを提供する
ことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係わるアクティブバンドパ
スフィルタの構成を示す回路図である。
スフィルタの構成を示す回路図である。
【図２】本発明の他の実施例に係わるアクティブバンド
パスフィルタの構成を示す回路図である。
パスフィルタの構成を示す回路図である。
【図３】従来のバンドパスフィルタの一構成例を示す回
路図である。
路図である。
１０ アクティブバンドパスフィルタ １１，１２，１３ バイポーラトランジスタ １４，１５，１６，１７ 抵抗素子 １８，１９ コンデンサ ２０ 定電圧源 ２１，２２，２３ 定電流源 ２４ 入力端 ２５ 出力端 ２６，２７，２８ 抵抗素子
Claims (1)
- 【請求項１】ベースが第１の抵抗素子を介して入力端に
接続され、コレクタが第２の抵抗素子を介して定電圧源
に接続されるとともに出力端に接続され、且つ、エミッ
タが第１の電流供給源に接続された第１のトランジスタ
と、 ベースが第３の抵抗素子を介して前記第１のトランジス
タのエミッタに接続され、コレクタが第４の抵抗素子を
介して前記定電圧源に接続され、且つ、エミッタが第１
の容量素子を介して前記第１のトランジスタの前記ベー
スに接続されるとともに第２の電流供給源に接続された
第２のトランジスタと、 ベースが前記第２のトランジスタの前記コレクタに接続
され、コレクタが前記定電圧源に接続され、且つ、エミ
ッタが第２の容量素子を介して前記第２のトランジスタ
の前記ベースに接続されるとともに第３の電流供給源に
接続された第３のトランジスタと、 を備えたことを特徴とするアクティブバンドパスフィル
タ。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6180309A JP3072002B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | アクティブバンドパスフィルタ |
| US08/487,535 US5561394A (en) | 1994-08-01 | 1995-06-07 | Active bandpass filter |
| SG1995000995A SG35006A1 (en) | 1994-08-01 | 1995-07-31 | Active bandpass filter |
| CN95108681A CN1075686C (zh) | 1994-08-01 | 1995-08-01 | 有源带通滤波器 |
| DE69508672T DE69508672T2 (de) | 1994-08-01 | 1995-08-01 | Aktives Bandpassfilter |
| EP95112084A EP0696104B1 (en) | 1994-08-01 | 1995-08-01 | Active bandpass filter |
| KR1019950023642A KR100201037B1 (ko) | 1994-08-01 | 1995-08-01 | 액티브밴드패스필터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6180309A JP3072002B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | アクティブバンドパスフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0846477A JPH0846477A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3072002B2 true JP3072002B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=16080965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6180309A Expired - Fee Related JP3072002B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | アクティブバンドパスフィルタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5561394A (ja) |
| EP (1) | EP0696104B1 (ja) |
| JP (1) | JP3072002B2 (ja) |
| KR (1) | KR100201037B1 (ja) |
| CN (1) | CN1075686C (ja) |
| DE (1) | DE69508672T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014083210A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Heiwa Mannequin Co Ltd | 表示器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2295932B (en) * | 1994-12-08 | 1999-04-14 | Motorola Inc | Two-stage operational amplifier circuit |
| DK0772359T3 (da) * | 1995-10-31 | 2002-05-06 | Koninkl Philips Electronics Nv | Filtreringsindretning til behandling af en flerhed af kanaler i et kabelfjernsynsfordelingssystem |
| DE19740193C1 (de) * | 1997-09-12 | 1999-03-11 | Siemens Ag | Integriertes Tiefpaßfilter |
| WO2009037625A2 (en) | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Nxp B.V. | Tunable rf filter |
| CN101877576B (zh) * | 2009-04-30 | 2012-10-03 | 华为技术有限公司 | 一种滤波电路以及具有该滤波电路的通信设备 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5732509B2 (ja) * | 1974-04-05 | 1982-07-12 | ||
| US3974399A (en) * | 1974-05-09 | 1976-08-10 | Yagi Antenna Co., Ltd. | Active high Q filter using transistor |
| GB1603530A (en) * | 1977-07-18 | 1981-11-25 | Westinghouse Air Brake Co | Filtering circuit |
| US4524332A (en) * | 1982-02-10 | 1985-06-18 | Motorola, Inc. | Integrated notch filter |
| JPS6467015A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-13 | Toshiba Corp | Filter circuit |
| JPH06283965A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Toshiba Corp | アクティブ型ローパスフィルタ |
-
1994
- 1994-08-01 JP JP6180309A patent/JP3072002B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-07 US US08/487,535 patent/US5561394A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-01 DE DE69508672T patent/DE69508672T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-01 CN CN95108681A patent/CN1075686C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-01 EP EP95112084A patent/EP0696104B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-01 KR KR1019950023642A patent/KR100201037B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014083210A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Heiwa Mannequin Co Ltd | 表示器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0696104A1 (en) | 1996-02-07 |
| CN1075686C (zh) | 2001-11-28 |
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