JP3149528B2 - フィルター - Google Patents
フィルターInfo
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- JP3149528B2 JP3149528B2 JP13636992A JP13636992A JP3149528B2 JP 3149528 B2 JP3149528 B2 JP 3149528B2 JP 13636992 A JP13636992 A JP 13636992A JP 13636992 A JP13636992 A JP 13636992A JP 3149528 B2 JP3149528 B2 JP 3149528B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子機器に於けるフ
ィルターに関するものである。
ィルターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来２次階段特性を有するローパスフィ
ルターに関する回路例は、少なくただ図１に示すステー
ト・バリアブル形フィルターと、図２に示すバイカッド
形フィルターといった多段接続形回路のみであった。
ルターに関する回路例は、少なくただ図１に示すステー
ト・バリアブル形フィルターと、図２に示すバイカッド
形フィルターといった多段接続形回路のみであった。
【０００３】これら回路は、いずれも４段のＯＰアンプ
が必要であった。
が必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡素な回路
構成でもって、２次階段特性を有するローパスフィルタ
ーを実現し、又、階段のコーナー周波数と独立に立ち上
がりの尖鋭度Qを簡単に連続的に可変することができる
フィルターを実現し、更に又、伝送零点を取り得るフィ
ルターを実現することを課題とする。
構成でもって、２次階段特性を有するローパスフィルタ
ーを実現し、又、階段のコーナー周波数と独立に立ち上
がりの尖鋭度Qを簡単に連続的に可変することができる
フィルターを実現し、更に又、伝送零点を取り得るフィ
ルターを実現することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
【０００６】本発明に係わる一のフィルターは、入力側
を第１抵抗を介して差動入力増幅器の正極に接続し、前
記入力側を第１コンデンサー及び第２抵抗を介して前記
差動入力増幅器の負極に接続し、前記差動入力増幅器の
正極と接地間に第３抵抗を接続し、第１コンデンサーと
第２抵抗の接続点と接地間に第４抵抗を接続し、前記差
動入力増幅器の出力側と前記差動入力増幅器の負極間に
第２コンデンサーを接続し、第１コンデンサーと第２抵
抗の接続点と前記差動入力増幅器の出力側間に第５抵抗
を接続してなることを特徴とする。
を第１抵抗を介して差動入力増幅器の正極に接続し、前
記入力側を第１コンデンサー及び第２抵抗を介して前記
差動入力増幅器の負極に接続し、前記差動入力増幅器の
正極と接地間に第３抵抗を接続し、第１コンデンサーと
第２抵抗の接続点と接地間に第４抵抗を接続し、前記差
動入力増幅器の出力側と前記差動入力増幅器の負極間に
第２コンデンサーを接続し、第１コンデンサーと第２抵
抗の接続点と前記差動入力増幅器の出力側間に第５抵抗
を接続してなることを特徴とする。
【０００７】本発明に係わる一のフィルターは、前記記
載の第１抵抗と第３抵抗の比を可変することにより、階
段特性の立上がりコーナー周波数の尖鋭度のみを、連続
的に可変できるようにしたことを特徴とする。
載の第１抵抗と第３抵抗の比を可変することにより、階
段特性の立上がりコーナー周波数の尖鋭度のみを、連続
的に可変できるようにしたことを特徴とする。
【０００８】本発明に係わる一のフィルターは、入力側
を差動入力増幅器の正極に接続し、前記入力側を第１コ
ンデンサー及び第１抵抗を介して前記差動入力増幅器の
負極に接続し、第１コンデンサーと第１抵抗の接続点と
接地間に第２抵抗を接続し、前記差動入力増幅器の出力
側と前記差動入力増幅器の負極間に第２コンデンサーを
接続し、第１コンデンサーと第１抵抗の接続点と前記差
動入力増幅器の出力側間に第３抵抗を接続し、前記差動
入力増幅器のの負極と接地間に第４抵抗を接続してなる
ことを特徴とする。
を差動入力増幅器の正極に接続し、前記入力側を第１コ
ンデンサー及び第１抵抗を介して前記差動入力増幅器の
負極に接続し、第１コンデンサーと第１抵抗の接続点と
接地間に第２抵抗を接続し、前記差動入力増幅器の出力
側と前記差動入力増幅器の負極間に第２コンデンサーを
接続し、第１コンデンサーと第１抵抗の接続点と前記差
動入力増幅器の出力側間に第３抵抗を接続し、前記差動
入力増幅器のの負極と接地間に第４抵抗を接続してなる
ことを特徴とする。
【０００９】本発明に係わる一のフィルターは、前記記
載の第４抵抗の抵抗値を可変することにより、ほぼ階段
特性の立上がりコーナー周波数の尖鋭度のみを、連続的
に可変できるようにしたことを特徴とする。
載の第４抵抗の抵抗値を可変することにより、ほぼ階段
特性の立上がりコーナー周波数の尖鋭度のみを、連続的
に可変できるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用・効果】１段のＯＰアンプを含む簡単な回
路構成でもって、２次階段特性を有するローパスフィル
ターを実現し、又、抵抗値の可変が、階段のコーナー周
波数の変化に関与しない、あるいは、無視できるもので
もって、階段特性の立上がりの尖鋭度を簡単に連続的に
可変することができるフィルターを実現し、更に又、伝
送零点を有するフィルターが実現できる。
路構成でもって、２次階段特性を有するローパスフィル
ターを実現し、又、抵抗値の可変が、階段のコーナー周
波数の変化に関与しない、あるいは、無視できるもので
もって、階段特性の立上がりの尖鋭度を簡単に連続的に
可変することができるフィルターを実現し、更に又、伝
送零点を有するフィルターが実現できる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【００１２】図３は、本発明の一実施例である。
【００１３】本発明の入力側を抵抗R4を介して差動入力
増幅器例えば、ＯＰアンプOP1の正極に接続し、また、
本発明の入力側をコンデンサーC1及び抵抗R3を介してＯ
ＰアンプOP1の負極に接続する。ＯＰアンプOP1の正極と
接地間に抵抗R5を接続する。コンデンサーC1と抵抗R3の
接続点と接地間に抵抗R1を接続する。ＯＰアンプOP1の
出力側とＯＰアンプOP1の負極間にコンデンサーC2を接
続する。
増幅器例えば、ＯＰアンプOP1の正極に接続し、また、
本発明の入力側をコンデンサーC1及び抵抗R3を介してＯ
ＰアンプOP1の負極に接続する。ＯＰアンプOP1の正極と
接地間に抵抗R5を接続する。コンデンサーC1と抵抗R3の
接続点と接地間に抵抗R1を接続する。ＯＰアンプOP1の
出力側とＯＰアンプOP1の負極間にコンデンサーC2を接
続する。
【００１４】コンデンサーC1と抵抗R3の接続点とＯＰア
ンプOP1の出力側間に抵抗R2を接続する。なお、ＯＰア
ンプOP1の出力側が、本発明の出力側となる。これによ
って、本発明の回路を構成する。
ンプOP1の出力側間に抵抗R2を接続する。なお、ＯＰア
ンプOP1の出力側が、本発明の出力側となる。これによ
って、本発明の回路を構成する。
【００１５】この回路の伝達関数を求める。コンデンサ
ーC1と抵抗R3の接続点を点ａ、ＯＰアンプOP1の負極を
点ｂ、ＯＰアンプOP1の正極を点ｃとする。本発明の入
力側の電位をV1とし、点ａ、点ｂ、点ｃの電位をそれぞ
れV2、V3、V4とし、ＯＰアンプOP1の出力側をV5とす
る。また、ＯＰアンプOP1の正極に入り込む電流をi1と
し、ＯＰアンプOP1の負極に入り込む電流をi2とする。
点ａについて、キルヒホッフの電流法則より、
ーC1と抵抗R3の接続点を点ａ、ＯＰアンプOP1の負極を
点ｂ、ＯＰアンプOP1の正極を点ｃとする。本発明の入
力側の電位をV1とし、点ａ、点ｂ、点ｃの電位をそれぞ
れV2、V3、V4とし、ＯＰアンプOP1の出力側をV5とす
る。また、ＯＰアンプOP1の正極に入り込む電流をi1と
し、ＯＰアンプOP1の負極に入り込む電流をi2とする。
点ａについて、キルヒホッフの電流法則より、
【数１】 同様に、点ｂ、点ｃについて、
【数２】
【数３】
【００１６】ＯＰアンプOP1を理想演算増幅器とすれ
ば、
ば、
【数４】 数４の式を、数２及び数３の式に代入すれば、
【数５】
【数６】 数６の式から
【数７】
【００１７】また、理想演算増幅器の増幅度は、∞であ
ることから、
ることから、
【数８】 となる。数７と数８の式を数１及び数５の式に代入する
ことにより、
ことにより、
【数９】
【数１０】
【００１８】数１０の式より、
【数１１】 数１１の式を数９の式に代入
【数１２】 数１２の式をV1、V5について整理すると
【数１３】 数１３の両辺をC1C2R3で割り整理すると、
【数１４】
【数１５】
【００１９】ここで、
【数１６】
【数１７】 と書き整理すると伝達関数Ｔ（ｓ）は、
【数１８】
【００２０】従って、階段特性の立上がりコーナー周波
数をωN、その時の尖鋭度ＱをQNとし、階段特性の立下
がりコーナー周波数をω0、その時の尖鋭度ＱをQ0とす
ると、
数をωN、その時の尖鋭度ＱをQNとし、階段特性の立下
がりコーナー周波数をω0、その時の尖鋭度ＱをQ0とす
ると、
【数１９】
【数２０】
【数２１】
【数２２】 となる。
【００２１】数１９、数２０、数２１、数２２の式から
分かるように階段波形のコーナー周波数ω0、ωN、階段
波形の尖鋭度Q0、QNの中で、尖鋭度QNのみが、抵抗R4、
R5を変数として所有している。つまり、抵抗R4、R5を可
変することにより、尖鋭度QNのみを可変し、コーナー周
波数ω0、ωN、尖鋭度Q0は、そのままの状態を保持させ
ることができることが分かる。
分かるように階段波形のコーナー周波数ω0、ωN、階段
波形の尖鋭度Q0、QNの中で、尖鋭度QNのみが、抵抗R4、
R5を変数として所有している。つまり、抵抗R4、R5を可
変することにより、尖鋭度QNのみを可変し、コーナー周
波数ω0、ωN、尖鋭度Q0は、そのままの状態を保持させ
ることができることが分かる。
【００２２】又、数１８の式の分子のｓの一次の項つま
り、
り、
【数２３】 が、零になる時、伝送零点となるので、抵抗R4、R5を選
べば、階段波形の立上がりコーナー周波数ωNで零点と
なるローパス・ノッチ・フィルター回路を形成すること
ができる。
べば、階段波形の立上がりコーナー周波数ωNで零点と
なるローパス・ノッチ・フィルター回路を形成すること
ができる。
【００２３】
【表１】
【００２４】図４は、表１に示された値を各部位に入れ
て、抵抗R4の値を変化させてシュミレーションさせた波
形図である。ＯＰアンプには、ＮＪＭ４５６０を用いて
いる。この波形図から明らかなごとく階段波形の立上が
りコーナー周波数の尖鋭度QNのみを大きく変化させるこ
とができることが分かる。
て、抵抗R4の値を変化させてシュミレーションさせた波
形図である。ＯＰアンプには、ＮＪＭ４５６０を用いて
いる。この波形図から明らかなごとく階段波形の立上が
りコーナー周波数の尖鋭度QNのみを大きく変化させるこ
とができることが分かる。
【００２５】図５は、本発明の他の実施例である。
【００２６】本発明の入力側を差動入力増幅器例えば、
ＯＰアンプOP1の正極に接続し、また、本発明の入力側
をコンデンサーC1及び抵抗R3を介してＯＰアンプOP1の
負極に接続する。コンデンサーC1と抵抗R3の接続点と接
地間に抵抗R1を接続する。ＯＰアンプOP1の出力側とＯ
ＰアンプOP1の負極間にコンデンサーC2を接続する。
ＯＰアンプOP1の正極に接続し、また、本発明の入力側
をコンデンサーC1及び抵抗R3を介してＯＰアンプOP1の
負極に接続する。コンデンサーC1と抵抗R3の接続点と接
地間に抵抗R1を接続する。ＯＰアンプOP1の出力側とＯ
ＰアンプOP1の負極間にコンデンサーC2を接続する。
【００２７】コンデンサーC1と抵抗R3の接続点とＯＰア
ンプOP1の出力側間に抵抗R2を接続する。ＯＰアンプOP1
の負極と接地間に抵抗R6を接続する。なお、ＯＰアンプ
OP1の出力側が、本発明の出力側となる。これによっ
て、本発明の回路を構成する。
ンプOP1の出力側間に抵抗R2を接続する。ＯＰアンプOP1
の負極と接地間に抵抗R6を接続する。なお、ＯＰアンプ
OP1の出力側が、本発明の出力側となる。これによっ
て、本発明の回路を構成する。
【００２８】この回路の伝達関数を求める。コンデンサ
ーC1と抵抗R3の接続点を点ｄ、ＯＰアンプOP1の負極を
点ｅとする。本発明の入力側の電位をV1とし、点ｄ、点
ｅの電位をそれぞれV2、V3とし、ＯＰアンプOP1の出力
側をV4とする。また、ＯＰアンプOP1の正極に入り込む
電流をi1とし、ＯＰアンプOP1の負極に入り込む電流をi
2とする。点ｄについて、キルヒホッフの電流法則よ
り、
ーC1と抵抗R3の接続点を点ｄ、ＯＰアンプOP1の負極を
点ｅとする。本発明の入力側の電位をV1とし、点ｄ、点
ｅの電位をそれぞれV2、V3とし、ＯＰアンプOP1の出力
側をV4とする。また、ＯＰアンプOP1の正極に入り込む
電流をi1とし、ＯＰアンプOP1の負極に入り込む電流をi
2とする。点ｄについて、キルヒホッフの電流法則よ
り、
【数２４】 同様に、点ｅについて、
【数２５】 ＯＰアンプOP1を理想演算増幅器とすれば、
【数２６】
【００２９】また、理想演算増幅器の増幅度は、∞であ
ることから、
ることから、
【数２７】 数２６の式を、数２５の式に代入すれば、
【数２８】 数２４及び数２８の式に数２７の式を代入
【数２９】
【数３０】
【００３０】数３０の式より、
【数３１】 数２９の式を整理すると
【数３２】 数３２の式に数３１の式を代入
【数３３】
【００３１】数３３の両辺をC1C2R3で割り整理すると
【数３４】
【数３５】 ここで、
【数３６】
【数３７】 と書き整理すると伝達関数Ｔ（ｓ）は、
【数３８】
【００３２】従って、階段特性の立上がりコーナー周波
数をωN、その時の尖鋭度ＱをQNとし、階段特性の立下
がりコーナー周波数をω0、その時の尖鋭度ＱをQ0とす
ると、
数をωN、その時の尖鋭度ＱをQNとし、階段特性の立下
がりコーナー周波数をω0、その時の尖鋭度ＱをQ0とす
ると、
【数３９】
【数４０】
【数４１】
【数４２】 となる。
【００３３】コーナー周波数ωNの数４１の式の(R1//
R2)R3に比べて、R6(R1//R2//R3)を５倍以上に選べば、
コーナー周波数ωNは、高々１０％の変化に留まり、抵
抗R6を可変することにより、尖鋭度QNのみを可変し、コ
ーナー周波数ω0、ωN、尖鋭度Q0は、そのままの状態を
保持させることができることができる。
R2)R3に比べて、R6(R1//R2//R3)を５倍以上に選べば、
コーナー周波数ωNは、高々１０％の変化に留まり、抵
抗R6を可変することにより、尖鋭度QNのみを可変し、コ
ーナー周波数ω0、ωN、尖鋭度Q0は、そのままの状態を
保持させることができることができる。
【００３４】
【表２】
【００３５】図６は、表２に示された値を各部位に入れ
て、抵抗R6の値を変化させてシュミレーションさせた波
形図である。ＯＰアンプには、ＮＪＭ４５６０を用いて
いる。この波形図から明らかなごとく階段波形の立上が
りコーナー周波数の尖鋭度QNのみを大きく変化させるこ
とができることが分かる。
て、抵抗R6の値を変化させてシュミレーションさせた波
形図である。ＯＰアンプには、ＮＪＭ４５６０を用いて
いる。この波形図から明らかなごとく階段波形の立上が
りコーナー周波数の尖鋭度QNのみを大きく変化させるこ
とができることが分かる。
【００３６】なお、２次段階特性を有するローパスフィ
ルターにおける階段特性の立上がりコーナー周波数をω
Nと階段特性の立下がりコーナー周波数をω0の関係は、
このフィルターにおける概念波形図の図７のようになっ
ている。
ルターにおける階段特性の立上がりコーナー周波数をω
Nと階段特性の立下がりコーナー周波数をω0の関係は、
このフィルターにおける概念波形図の図７のようになっ
ている。
【００３７】以上、本発明によれば、簡素な回路構成で
もって、２次階段特性を有するローパスフィルターが実
現できる。又、階段のコーナー周波数と独立に立ち上が
りの尖鋭度QNを簡単に連続的に可変することができるフ
ィルターが実現できる。更に又、伝送零点を取り得るロ
ーパス・ノッチ・フィルター回路が実現できる。
もって、２次階段特性を有するローパスフィルターが実
現できる。又、階段のコーナー周波数と独立に立ち上が
りの尖鋭度QNを簡単に連続的に可変することができるフ
ィルターが実現できる。更に又、伝送零点を取り得るロ
ーパス・ノッチ・フィルター回路が実現できる。
【図１】ステート・バリアブル形フィルターの回路図
【図２】バイカッド形フィルターの回路図
【図３】第１実施例に係わるフィルターの回路図
【図４】第１実施例に係わる回路のシュミレーション波
形図
形図
【図５】第２実施例に係わるフィルターの回路図
【図６】第２実施例に係わる回路のシュミレーション波
形図
形図
【図７】２次段階特性を有するローパスフィルターの概
念波形図
念波形図
ＯＰ１ ・・・・・ ＯＰアンプ Ｒ１〜６ ・・・・・ 抵抗 Ｃ１、Ｃ２ ・・・・・ コンデンサー
Claims (2)
- 【請求項１】 入力側を差動入力増幅器の正極に接続
し、前記入力側を第１コンデンサー及び第１抵抗を介し
て前記差動入力増幅器の負極に接続し、第１コンデンサ
ーと第１抵抗の接続点と接地間に第２抵抗を接続し、前
記差動入力増幅器の出力側と前記差動入力増幅器の負極
間に第２コンデンサーを接続し、第１コンデンサーと第
１抵抗の接続点と前記差動入力増幅器の出力側間に第３
抵抗を接続し、前記差動入力増幅器の負極と接地間に第
４抵抗を接続してなることを特徴とするフィルター。 - 【請求項２】 請求項１記載の第４抵抗の抵抗値を可変
することにより、ほぼ階段特性の立上がりコーナー周波
数の尖鋭度のみを、連続的に可変できるようにしたこと
を特徴とする請求項１記載のフィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13636992A JP3149528B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13636992A JP3149528B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308246A JPH05308246A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3149528B2 true JP3149528B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=15173560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13636992A Expired - Fee Related JP3149528B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3149528B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103684344B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-04-20 | 成都位时通科技有限公司 | 转角频率可调的跨导电路 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP13636992A patent/JP3149528B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05308246A (ja) | 1993-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |