JP3149560B2 - Active filter circuit - Google Patents

Active filter circuit

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JP3149560B2
JP3149560B2 JP24193992A JP24193992A JP3149560B2 JP 3149560 B2 JP3149560 B2 JP 3149560B2 JP 24193992 A JP24193992 A JP 24193992A JP 24193992 A JP24193992 A JP 24193992A JP 3149560 B2 JP3149560 B2 JP 3149560B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブフィルタ回
路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active filter circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】2次の移相特性を備えたアクティブフィ
ルタ回路として図4とか図5に示されるようなものがあ
る。
2. Description of the Related Art FIGS. 4 and 5 show an active filter circuit having a secondary phase shift characteristic.

【0003】図4のアクティブフィルタ回路では、非反
転入力と反転入力とを有した演算増幅器AMP0が使用
され、図5のアクティブフィルタ回路ではインダクタL
0が使用されている。
The active filter circuit shown in FIG. 4 uses an operational amplifier AMP0 having a non-inverting input and an inverting input, and the active filter circuit shown in FIG.
0 is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図4のアクティブフィ
ルタ回路では、製造コストを低減させるうえでは不利と
なる購入価格の高い演算増幅器が必要である。また、こ
の演算増幅器はアクティブフィルタ回路の他の構成回路
部品にくらへでみて形状が大きいが、そのアクティブフ
ィルタ回路を部品の形で回路基板に搭載した場合はその
演算増幅器によって全体の形状が大きくなってしまい、
この回路基板を内蔵する機器の小型化の促進に有利とな
るようにする場合の問題となる。さらに、図4の回路構
成でMHz帯以上のフィルタ特性のものとする場合で
は、演算増幅器も含めたアクティブフィルタ回路構成部
品そのものとして安価でかつ形状的にも小さいものであ
りながらMHz帯以上で十分なフィルタ特性を備えたも
のの実現が困難である。
The active filter circuit shown in FIG. 4 requires an operational amplifier having a high purchase price, which is disadvantageous in reducing the manufacturing cost. Also, this operational amplifier has a large shape in comparison with other constituent circuit components of the active filter circuit, but when the active filter circuit is mounted on a circuit board in the form of a component, the overall shape becomes large due to the operational amplifier. Become
This is a problem in the case where it is advantageous to promote downsizing of a device incorporating the circuit board. Further, in the case where the circuit configuration of FIG. 4 has a filter characteristic of the MHz band or higher, the component of the active filter circuit including the operational amplifier itself is inexpensive and small in shape, but is sufficiently low in the MHz band or higher. However, it is difficult to realize a filter having a good filter characteristic.

【0005】一方、図5のアクティブフィルタ回路で
は、インダクタとトランジスタとでもって構成したから
図4のそれに比較して回路構成もシンプルになるという
利点はあるものの、インダクタそれ自体が有している誘
導ノイズが問題となるのみならずフィルタ特性上の精度
にも大きく劣ったものとなるという問題があった。
On the other hand, the active filter circuit of FIG. 5 has an advantage that the circuit configuration is simpler than that of FIG. 4 because it is composed of an inductor and a transistor. There is a problem that not only the noise is a problem but also the accuracy of the filter characteristic is significantly inferior.

【0006】そこで、本発明においては、演算増幅器を
なくすことで、全体として安価でかつ小型化を図るうえ
で有利なものとし、そのうえインダクタを使用しないこ
とでそのインダクタの欠点である誘導ノイズの発生とい
ったこともなく、高精度のフィルタ特性のアクティブフ
ィルタ回路を提供することを目的としている。
Therefore, in the present invention, the operation amplifier is eliminated, so that the whole is inexpensive and advantageous in miniaturization. In addition, since no inductor is used, the generation of induction noise which is a disadvantage of the inductor is achieved. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an active filter circuit having a high-precision filter characteristic.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のアクティブフィルタ回路において
は、入力電圧をVi、出力電圧をVoとした場合、伝達
関数Vo/Vi〔=T(S)〕が、 T(S) = H{S2−(ωo/Q)S+ωo2}/{S2+(ωo/Q)S+ ωo2}…(1) また、Hはフィルタの利得、Sはjωであらわされる角
周波数、ωoは中心角周波数、Qはフィルタの尖鋭度で
それぞれあらわされる移相特性を実現するアクティブフ
ィルタ回路であって、第1入力端と第2入力端を有し、
第1入力端と第1増幅器の入力部との間に、第1コンデ
ンサと第2コンデンサとからなる第1直列回路を接続
し、この第1直列回路に並列に第1抵抗と第2抵抗とか
らなる第2直列回路を接続し、第2入力端と第1増幅器
の出力部との間に、第2増幅器と第4抵抗と第3抵抗と
からなる第3直列回路を接続し、第4抵抗と第3抵抗と
の接続部と第1コンデンサと第2コンデンサとの接続部
とを接続し、第1抵抗と第2抵抗との接続部と第1増幅
器の出力部とを第3コンデンサを介して接続してなり、
前記第1ないし第4抵抗の抵抗をそれぞれr1〜r4
し、前記第1コンデンサないし第3コンデンサの容量を
それぞれc1〜c3とし、第1増幅器の増幅度をK、第2
増幅器の増幅度をAとし、第1入力端に入力信号Vi、
第2入力端に入力信号Viとは位相反転した入力信号−
Viを印加した場合、当該アクティブフィルタ回路の伝
達関数T(S)は次式(2)であらわされ、 T(S)=K{S3+Cn2・S2+Cn1・S+Cn0}/{S3+Cd22 +Cd1S+Cd0}…(2) ただし、 Cn0=(r3+r4)/(c1231234) Cn1=(−Ac21−Ac23+c14+c24)/(c123124) Cn2=1/(c31)+1/(c32)−A/(c14) Cd0=(r3+r4)/(c1231234) Cd1=〔(c1/r12)+(c2/r12)+(c2/r13)−(c2K/ r13)+(c2/r23)+(c3/r23)−(c2K/r23) −(c3K/r23)+(c2/r14)+(c2/r24)+(c3/ r24)−(c3K/r24)〕/(c123) Cd2=〔(c12/r1)+(c12/r2)+(c13/r2)+(c23/ r2)−(c13K/r2)−(c23K/r2)+(c23/r3)− (c23K/r3)+(c23/r4)〕/(c123) この式(2)を(c1+c2)/c3=r1・r2(r3+r
4)/(r1+r2)(r34)、c1/c2=r2/r1
いう条件で、2次に縮退し、さらに、c1/c2=r2
1=x、c3/c2=yとおいて整理して次式(3)を
得、 T(S)=K{S2+Cn1・S+Cn0}/{S2+Cd1・S+Cd0} …(3) ただし、式(3)において、 Cn0=Cd0=(r3+r42・y/c2 23 24 2(1+x)3、 Cn1=−A/c24x Cd1={〔r3+(1−k)r4〕(1+x)+(1−k)(r3+r4)y} /c234x(1+x) そして、前記両式(1)(3)の分母および分子におけ
るSの係数がそれぞれ等しくなるように前記容量および
抵抗を選定していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the active filter circuit of the present invention, when the input voltage is Vi and the output voltage is Vo, the transfer function Vo / Vi [= T ( S)], T (S) = H {S 2 − (ωo / Q) S + ωo 2 } / {S 2 + (ωo / Q) S + ωo 2 } (1) Further, H is the gain of the filter, S Is an active filter circuit that realizes a phase shift characteristic represented by jω, ωo is a central angular frequency, and Q is a sharpness of the filter, and has a first input terminal and a second input terminal.
A first series circuit including a first capacitor and a second capacitor is connected between the first input terminal and the input section of the first amplifier, and a first resistor, a second resistor, and a second resistor are connected in parallel with the first series circuit. And a third series circuit including a second amplifier, a fourth resistor, and a third resistor is connected between the second input terminal and the output of the first amplifier. A connection between the resistor and the third resistor, a connection between the first capacitor and the second capacitor, and a connection between the first resistor and the second resistor and an output of the first amplifier are connected to a third capacitor. Connected via
The resistances of the first to fourth resistors are r 1 to r 4 , the capacitances of the first to third capacitors are c 1 to c 3 , the amplification of the first amplifier is K, the second is
The amplification degree of the amplifier is A, and an input signal Vi,
An input signal whose phase is inverted with respect to the input signal Vi is applied to a second input terminal.
When Vi is applied, the transfer function T (S) of the active filter circuit is expressed by the following equation (2): T (S) = K {S 3 + Cn 2 · S 2 + Cn 1 · S + Cn 0 / S 3 + Cd 2 S 2 + Cd 1 S + Cd 0} ... (2) However, Cn 0 = (r 3 + r 4) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 3 r 4) Cn 1 = (- Ac 2 r 1 -Ac 2 r 3 + c 1 r 4 + c 2 r 4) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 4) Cn 2 = 1 / (c 3 r 1) + 1 / (c 3 r 2) - A / (c 1 r 4 ) Cd 0 = (r 3 + r 4 ) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 3 r 4 ) Cd 1 = [(c 1 / r 1 r 2 ) + (c 2 / r 1 r 2) + (c 2 / r 1 r 3) - (c 2 K / r 1 r 3) + (c 2 / r 2 r 3) + (c 3 / r 2 r 3) - ( c 2 K / r 2 r 3 ) - (c 3 K / r 2 r 3) + (c 2 / r 1 r 4) + (c 2 / 2 r 4) + (c 3 / r 2 r 4) - (c 3 K / r 2 r 4) ] / (c 1 c 2 c 3 ) Cd 2 = [(c 1 c 2 / r 1 ) + ( c 1 c 2 / r 2) + (c 1 c 3 / r 2) + (c 2 c 3 / r 2) - (c 1 c 3 K / r 2) - (c 2 c 3 K / r 2) + (c 2 c 3 / r 3) - (c 2 c 3 K / r 3) + (c 2 c 3 / r 4) ] / (c 1 c 2 c 3 ) the equation (2) (c 1 + C 2 ) / c 3 = r 1 · r 2 (r 3 + r
4 ) / (r 1 + r 2 ) (r 3 r 4 ), c 1 / c 2 = r 2 / r 1 , second order degenerate, and c 1 / c 2 = r 2 / r
The following equation (3) is obtained by rearranging r 1 = x and c 3 / c 2 = y, and T (S) = K {S 2 + Cn 1 · S + Cn 0 } / {S 2 + Cd 1 · S + Cd 0 } ... (3) where, in the formula (3), Cn 0 = Cd 0 = (r 3 + r 4) 2 · y / c 2 2 r 3 2 r 4 2 (1 + x) 3, Cn 1 = -A / c 2 r 4 x Cd 1 = {[r 3 + (1-k) r 4 ] (1 + x) + (1 -k) (r 3 + r 4) y} / c 2 r 3 r 4 x (1 + x) and the It is characterized in that the capacitance and the resistance are selected so that the coefficients of S in the denominator and the numerator of both equations (1) and (3) are equal to each other.

【0008】[0008]

【作用】上記構成によれば、演算増幅器もインダクタも
ないから、全体として安価でかつ小型化を図るうえで有
利なものとし、そのうえインダクタを使用しないことで
そのインダクタの欠点である誘導ノイズの発生といった
こともなく、高精度のフィルタ特性のアクティブフィル
タ回路が実現される。
According to the above arrangement, since there is no operational amplifier and no inductor, it is inexpensive as a whole and is advantageous for miniaturization. In addition, since no inductor is used, the generation of induction noise which is a drawback of the inductor is reduced. Thus, an active filter circuit having high-accuracy filter characteristics is realized.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1は本発明の実施例に係るアクティブフ
ィルタ回路の基本回路図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a basic circuit diagram of an active filter circuit according to an embodiment of the present invention.

【0010】まず、当該アクティブフィルタ回路の入力
端IN+への入力電圧をVi、その出力端OUTからの
出力電圧をVoとしたときの合成伝達関数Vo/Vi=T
(S)は、次式(1)であらわされる。
First, when the input voltage to the input terminal IN + of the active filter circuit is Vi and the output voltage from the output terminal OUT is Vo, the combined transfer function Vo / Vi = T
(S) is represented by the following equation (1).

【0011】 T(S) = H{S2−(ωo/Q)S+ωo2}/{S2+(ωo/Q)S+ ωo2}…(1) また、Hはフィルタの利得、Sはjωであらわされる角
周波数、ωoは中心角周波数、Qはフィルタの尖鋭度で
それぞれあらわされる。
T (S) = H {S 2 − (ωo / Q) S + ωo 2 } / {S 2 + (ωo / Q) S + ωo 2 } (1) where H is the gain of the filter and S is jω , Ωo is the central angular frequency, and Q is the sharpness of the filter.

【0012】つぎに、本実施例のアクティブフィルタ回
路は、第1入力端IN+と第2入力端IN−を有し、第
1入力端IN+と第1増幅器AMP1の入力部との間
に、第1コンデンサC1と第2コンデンサC2とからな
る第1直列回路を接続し、この第1直列回路に並列に第
1抵抗R1と第2抵抗R2とからなる第2直列回路を接
続し、第2入力端IN−と第1増幅器AMP1の出力部
との間に、第2増幅器AMP2と第4抵抗R4と第3抵
抗R3とからなる第3直列回路を接続し、第4抵抗R4
と第3抵抗R3との接続部と第1コンデンサC1と第2
コンデンサC2との接続部とを接続し、第1抵抗R1と
第2抵抗R2との接続部と第1増幅器AMP1の出力部
とを第3コンデンサC3を介して接続してなる。そし
て、本実施例のアクティブフィルタ回路は、第1ないし
第4抵抗R1〜R4の抵抗をそれぞれr1〜r4とし、前
記第1コンデンサないし第3コンデンサC1〜C3の容
量をそれぞれc1〜c3とし、第1増幅器AMP1の増幅
度をK、第2増幅器AMP2の増幅度をAとし、第1入
力端IN+に入力信号Vi、第2入力端IN−に入力信
号Viとは位相反転した入力信号−Viを印加した場
合、当該アクティブフィルタ回路の伝達関数T(S)は
次式(2)であらわされる。
Next, the active filter circuit of the present embodiment has a first input terminal IN + and a second input terminal IN-, and a first input terminal IN + and an input portion of the first amplifier AMP1 are connected between the first input terminal IN + and the input section of the first amplifier AMP1. A first series circuit consisting of one capacitor C1 and a second capacitor C2 is connected, a second series circuit consisting of a first resistor R1 and a second resistor R2 is connected in parallel to the first series circuit, and a second input A third series circuit including a second amplifier AMP2, a fourth resistor R4, and a third resistor R3 is connected between the terminal IN- and the output of the first amplifier AMP1, and a fourth resistor R4
Between the first resistor C3 and the first capacitor C1
A connection portion with the capacitor C2 is connected, and a connection portion between the first resistor R1 and the second resistor R2 and an output portion of the first amplifier AMP1 are connected via a third capacitor C3. Then, the active filter circuit of this embodiment, first to the resistance of the fourth resistor R1~R4 and r 1 ~r 4 respectively, said first capacitor to the capacitance of the third capacitor C1 to C3 c 1 respectively ~c 3 , the amplification degree of the first amplifier AMP1 is K, the amplification degree of the second amplifier AMP2 is A, the input signal Vi is input to the first input terminal IN +, and the input signal Vi is inverted in phase to the input signal Vi at the second input terminal IN−. When the signal -Vi is applied, the transfer function T (S) of the active filter circuit is expressed by the following equation (2).

【0013】 T(S)=K{S3+Cn2・S2+Cn1・S+Cn0}/{S3+Cd22 +Cd1S+Cd0}…(2) ただし、 Cn0=(r3+r4)/(c1231234) Cn1=(−Ac21−Ac23+c14+c24)/(c123124) Cn2=1/(c31)+1/(c32)−A/(c14) Cd0=(r3+r4)/(c1231234) Cd1=〔(c1/r12)+(c2/r12)+(c2/r13)−(c2K/ r13)+(c2/r23)+(c3/r23)−(c2K/r23) −(c3K/r23)+(c2/r14)+(c2/r24)+(c3/ r24)−(c3K/r24)〕/(c123) Cd2=〔(c12/r1)+(c12/r2)+(c13/r2)+(c23/ r2)−(c13K/r2)−(c23K/r2)+(c23/r3)− (c23K/r3)+(c23/r4)〕/(c123) この式(2)を(c1+c2)/c3=r1・r2(r3+r
4)/(r1+r2)(r34)、c1/c2=r2/r1
いう条件で、2次に縮退し、さらに、c1/c2=r2
1=x、c3/c2=yとおいて整理して次式(3)を
得、 T(S)=K{S2+Cn1・S+Cn0}/{S2+Cd1・S+Cd0} …(3) ただし、式(3)において、 Cn0=Cd0=(r3+r42・y/c2 23 24 2(1+x)3、 Cn1=−A/c24x Cd1={〔r3+(1−k)r4〕(1+x)+(1−k)(r3+r4)y} /c234x(1+x) そして、本実施例のアクティブフィルタ回路は、前記両
式(1)(3)の分母および分子におけるSの係数がそ
れぞれ等しくなるように前記容量および抵抗を選定して
いることを特徴とするものである。
T (S) = K {S 3 + Cn 2 · S 2 + Cn 1 · S + Cn 0 } / {S 3 + Cd 2 S 2 + Cd 1 S + Cd 0 } (2) where Cn 0 = (r 3 + r 4) ) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 3 r 4) Cn 1 = (- Ac 2 r 1 -Ac 2 r 3 + c 1 r 4 + c 2 r 4) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 4) Cn 2 = 1 / (c 3 r 1) + 1 / (c 3 r 2) -A / (c 1 r 4) Cd 0 = (r 3 + r 4) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 3 r 4) Cd 1 = [(c 1 / r 1 r 2 ) + (c 2 / r 1 r 2) + (c 2 / r 1 r 3) - (c 2 K / r 1 r 3) + (c 2 / r 2 r 3) + (c 3 / r 2 r 3) - (c 2 K / r 2 r 3) - (c 3 K / r 2 r 3) + (c 2 / r 1 r 4) + ( c 2 / r 2 r 4) + (c 3 / r 2 r 4) - (c 3 K / r 2 r 4) ] / (c 1 c 2 c 3 ) Cd 2 = [(C 1 c 2 / r 1 ) + (c 1 c 2 / r 2) + (c 1 c 3 / r 2) + (c 2 c 3 / r 2) - (c 1 c 3 K / r 2) - (c 2 c 3 K / r 2) + (c 2 c 3 / r 3) - (c 2 c 3 K / r 3) + (c 2 c 3 / r 4) ] / (c 1 c 2 c 3 ) This equation (2) is calculated as (c 1 + c 2 ) / c 3 = r 1 · r 2 (r 3 + r
4 ) / (r 1 + r 2 ) (r 3 r 4 ), c 1 / c 2 = r 2 / r 1 , second order degenerate, and c 1 / c 2 = r 2 / r
The following equation (3) is obtained by rearranging r 1 = x and c 3 / c 2 = y, and T (S) = K {S 2 + Cn 1 · S + Cn 0 } / {S 2 + Cd 1 · S + Cd 0 } ... (3) where, in the formula (3), Cn 0 = Cd 0 = (r 3 + r 4) 2 · y / c 2 2 r 3 2 r 4 2 (1 + x) 3, Cn 1 = -A / c 2 r 4 x Cd 1 = {[r 3 + (1-k) r 4 ] (1 + x) + (1 -k) (r 3 + r 4) y} / c 2 r 3 r 4 x (1 + x) Then, the The active filter circuit according to the embodiment is characterized in that the capacitance and the resistance are selected so that the denominator and the numerator of the two equations (1) and (3) have the same S coefficient.

【0014】したがって、前記(1)(3)式の分母お
よび分子におけるSの係数がそれぞれ等しくなるように
各コンデンサの容量と抵抗とを選定することにより、実
施例のアクティブフィルタ回路は、所望のフィルタ特性
を得ることができることになる。
Therefore, by selecting the capacitance and the resistance of each capacitor so that the coefficients of S in the denominator and the numerator of the above equations (1) and (3) become equal to each other, the active filter circuit of the embodiment can obtain a desired value. Filter characteristics can be obtained.

【0015】図2は、図1に示される本発明のアクティ
ブフィルタ回路の基本回路内の各増幅器をそれぞれトラ
ンジスタで構成した場合の回路図であり、図1と対応す
る部分には同一の符号を付している。
FIG. 2 is a circuit diagram in the case where each amplifier in the basic circuit of the active filter circuit of the present invention shown in FIG. 1 is constituted by a transistor. It is attached.

【0016】図2においては、第1トランジスタTR1
が第1増幅器AMP1に、第2トランジスタTR2が第
2増幅器AMP2にそれぞれ対応していて、第2トラン
ジスタTR2において、そのエミッタが図1の第1入力
端IN+に、そのコレクタが図1の第2増幅器AMP2
と第4抵抗R4との接続部にそれぞれ対応している。ま
た、第1トランジスタTR1において、そのエミッタが
図1の第1増幅器AMP1の出力部に、そのベースが第
1増幅器AMP1の入力部にそれぞれ対応している。
In FIG. 2, the first transistor TR1
Corresponds to the first amplifier AMP1, and the second transistor TR2 corresponds to the second amplifier AMP2. The emitter of the second transistor TR2 is connected to the first input terminal IN + of FIG. Amplifier AMP2
And a connection portion between the second resistor R4 and the fourth resistor R4. The emitter of the first transistor TR1 corresponds to the output of the first amplifier AMP1 in FIG. 1, and the base thereof corresponds to the input of the first amplifier AMP1.

【0017】図3は、図2と同様に図1に示される本発
明のアクティブフィルタ回路の基本回路内の第1増幅器
AMP1を第3トランジスタTR3で、第2増幅器AM
P2を差動増幅器AMP3でそれぞれ構成した場合の回
路図であり、図1と対応する部分には同一の符号を付し
ている。
FIG. 3 shows a first amplifier AMP1 in the basic circuit of the active filter circuit of the present invention shown in FIG.
FIG. 2 is a circuit diagram in the case where P2 is configured by a differential amplifier AMP3, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0018】図3においては、差動増幅器AMP3の一
方の出力部が図1の第1増幅器AMP1と第4抵抗R4
との接続部に、他方の出力部が図1の第1入力端IN+
にそれぞれ対応している。また、第3トランジスタTR
3において、そのエミッタが図1の第2増幅器AMP3
の出力部に、そのベースが第2増幅器AMP2の入力部
にそれぞれ対応している。
In FIG. 3, one output of the differential amplifier AMP3 is connected to the first amplifier AMP1 and the fourth resistor R4 of FIG.
Is connected to the first input terminal IN + of FIG.
Respectively. Also, the third transistor TR
3, the emitter of which is the second amplifier AMP3 of FIG.
And its base corresponds to the input of the second amplifier AMP2.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、演算増幅器をなくすことで、全体として
安価でかつ小型化を図るうえで有利なものとし、そのう
えインダクタを使用しないことでそのインダクタの欠点
である誘導ノイズの発生といったこともなく、高精度の
フィルタ特性のアクティブフィルタ回路を提供すること
ができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, by eliminating the operational amplifier, it is possible to reduce the size as a whole and to obtain an advantage in miniaturization. It is possible to provide an active filter circuit having high-accuracy filter characteristics without generating induction noise which is a drawback of the inductor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るアクティブフィルタ回
路の基本回路図である。
FIG. 1 is a basic circuit diagram of an active filter circuit according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明のアクティブフィルタ回路の具体例を示
す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the active filter circuit of the present invention.

【図3】本発明のアクティブフィルタ回路の他の具体例
を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another specific example of the active filter circuit of the present invention.

【図4】従来例のアクティブフィルタ回路の回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional active filter circuit.

【図5】他の従来例のアクティブフィルタ回路の回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram of another conventional active filter circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

AMP1…第1増幅器 AMP2…第2増幅器 IN+…第1入力端 IN−…第2入力発振出力 C1〜C3…コンデンサ R1〜R4…抵抗 AMP1 First amplifier AMP2 Second amplifier IN + First input terminal IN- Second input oscillation output C1 to C3 Capacitors R1 to R4 Resistance

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力電圧をVi、出力電圧をVoとした場
合、伝達関数Vo/Vi〔=T(S)〕が、 T(S) = H{S2−(ωo/Q)S+ωo2}/{S2+(ωo/Q)S+ ωo2}…(1) また、Hはフィルタの利得、Sはjωであらわされる角
周波数、ωoは中心角周波数、Qはフィルタの尖鋭度で
それぞれあらわされる移相特性を実現するアクティブフ
ィルタ回路であって、第1入力端と第2入力端を有し、
第1入力端と第1増幅器の入力部との間に、第1コンデ
ンサと第2コンデンサとからなる第1直列回路を接続
し、この第1直列回路に並列に第1抵抗と第2抵抗とか
らなる第2直列回路を接続し、第2入力端と第1増幅器
の出力部との間に、第2増幅器と第4抵抗と第3抵抗と
からなる第3直列回路を接続し、第4抵抗と第3抵抗と
の接続部と第1コンデンサと第2コンデンサとの接続部
とを接続し、第1抵抗と第2抵抗との接続部と第1増幅
器の出力部とを第3コンデンサを介して接続してなり、 前記第1ないし第4抵抗の抵抗をそれぞれr1〜r4
し、前記第1コンデンサないし第3コンデンサの容量を
それぞれc1〜c3とし、第1増幅器の増幅度をK、第2
増幅器の増幅度をAとし、第1入力端に入力信号Vi、
第2入力端に入力信号Viとは位相反転した入力信号−
Viを印加した場合、当該アクティブフィルタ回路の伝
達関数T(S)は次式(2)であらわされ、 T(S)=K{S3+Cn2・S2+Cn1・S+Cn0}/{S3+Cd22 +Cd1S+Cd0}…(2) ただし、 Cn0=(r3+r4)/(c1231234) Cn1=(−Ac21−Ac23+c14+c24)/(c123124 ) Cn2=1/(c31)+1/(c32)−A/(c14) Cd0=(r3+r4)/(c1231234) Cd1=〔(c1/r12)+(c2/r12)+(c2/r13)−(c2K/ r13)+(c2/r23)+(c3/r23)−(c2K/r23) −(c3K/r23)+(c2/r14)+(c2/r24)+(c3/ r24)−(c3K/r24)〕/(c123) Cd2=〔(c12/r1)+(c12/r2)+(c13/r2)+(c23/ r2)−(c13K/r2)−(c23K/r2)+(c23/r3)− (c23K/r3)+(c23/r4)〕/(c123) この式(2)を(c1+c2)/c3=r1・r2(r3+r
4)/(r1+r2)(r34)、c1/c2=r2/r1
いう条件で、2次に縮退し、さらに、c1/c2=r2
1=x、c3/c2=yとおいて整理して次式(3)を
得、 T(S)=K{S2+Cn1・S+Cn0}/{S2+Cd1・S+Cd0} …(3) ただし、式(3)において、 Cn0=Cd0=(r3+r42・y/c2 23 24 2(1+x)3、 Cn1=−A/c24x Cd1={〔r3+(1−k)r4〕(1+x)+(1−k)(r3+r4)y} /c234x(1+x) そして、前記両式(1)(3)の分母および分子におけ
るSの係数がそれぞれ等しくなるように前記容量および
抵抗を選定していることを特徴とするアクティブフィル
タ回路。
1. A input voltage Vi, when the output voltage is Vo, the transfer function Vo / Vi [= T (S)] is, T (S) = H { S 2 - (ωo / Q) S + ωo 2} / {S 2 + (ωo / Q) S + ωo 2 } (1) where H is the gain of the filter, S is the angular frequency represented by jω, ωo is the central angular frequency, and Q is the sharpness of the filter. An active filter circuit for realizing a phase shift characteristic having a first input terminal and a second input terminal,
A first series circuit including a first capacitor and a second capacitor is connected between the first input terminal and the input section of the first amplifier, and a first resistor, a second resistor, and a second resistor are connected in parallel with the first series circuit. And a third series circuit including a second amplifier, a fourth resistor, and a third resistor is connected between the second input terminal and the output of the first amplifier. A connection between the resistor and the third resistor, a connection between the first capacitor and the second capacitor, and a connection between the first resistor and the second resistor and an output of the first amplifier are connected to a third capacitor. The first to fourth resistors are respectively represented by r 1 to r 4 , the capacitances of the first to third capacitors are respectively represented by c 1 to c 3, and the amplification degree of the first amplifier is Is K, the second
The amplification degree of the amplifier is A, and an input signal Vi,
An input signal whose phase is inverted with respect to the input signal Vi is applied to a second input terminal.
When Vi is applied, the transfer function T (S) of the active filter circuit is expressed by the following equation (2): T (S) = K {S 3 + Cn 2 · S 2 + Cn 1 · S + Cn 0 / S 3 + Cd 2 S 2 + Cd 1 S + Cd 0} ... (2) However, Cn 0 = (r 3 + r 4) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 3 r 4) Cn 1 = (- Ac 2 r 1 -Ac 2 r 3 + c 1 r 4 + c 2 r 4) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 4) Cn 2 = 1 / (c 3 r 1) + 1 / (c 3 r 2) - A / (c 1 r 4 ) Cd 0 = (r 3 + r 4 ) / (c 1 c 2 c 3 r 1 r 2 r 3 r 4 ) Cd 1 = [(c 1 / r 1 r 2 ) + (c 2 / r 1 r 2) + (c 2 / r 1 r 3) - (c 2 K / r 1 r 3) + (c 2 / r 2 r 3) + (c 3 / r 2 r 3) - ( c 2 K / r 2 r 3 ) − (c 3 K / r 2 r 3 ) + (c 2 / r 1 r 4 ) + (c 2 / r 2 r 4) + (c 3 / r 2 r 4) - (c 3 K / r 2 r 4) ] / (c 1 c 2 c 3 ) Cd 2 = [(c 1 c 2 / r 1 ) + (C 1 c 2 / r 2 ) + (c 1 c 3 / r 2 ) + (c 2 c 3 / r 2 ) − (c 1 c 3 K / r 2 ) − (c 2 c 3 K / r 2) ) + (C 2 c 3 / r 3 ) − (c 2 c 3 K / r 3 ) + (c 2 c 3 / r 4 )] / (c 1 c 2 c 3 ) 1 + c 2 ) / c 3 = r 1 · r 2 (r 3 + r
4 ) / (r 1 + r 2 ) (r 3 r 4 ), c 1 / c 2 = r 2 / r 1 , second order degenerate, and c 1 / c 2 = r 2 / r
The following equation (3) is obtained by rearranging r 1 = x and c 3 / c 2 = y, and T (S) = K {S 2 + Cn 1 · S + Cn 0 } / {S 2 + Cd 1 · S + Cd 0 } ... (3) where, in the formula (3), Cn 0 = Cd 0 = (r 3 + r 4) 2 · y / c 2 2 r 3 2 r 4 2 (1 + x) 3, Cn 1 = -A / c 2 r 4 x Cd 1 = {[r 3 + (1-k) r 4 ] (1 + x) + (1 -k) (r 3 + r 4) y} / c 2 r 3 r 4 x (1 + x) and the An active filter circuit, wherein the capacitance and the resistance are selected such that the coefficients of S in the denominator and the numerator of the equations (1) and (3) are equal to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108473415B (en) * 2016-02-08 2021-02-02 高砂香料工业株式会社 Triphenylamine derivative, charge transport material using the same, and electrophotographic photoreceptor

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