JP3162988B2 - フィルタ回路 - Google Patents
フィルタ回路Info
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- JP3162988B2 JP3162988B2 JP33718295A JP33718295A JP3162988B2 JP 3162988 B2 JP3162988 B2 JP 3162988B2 JP 33718295 A JP33718295 A JP 33718295A JP 33718295 A JP33718295 A JP 33718295A JP 3162988 B2 JP3162988 B2 JP 3162988B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積化に好適で、
遮断周波数を可変することのできるフィルタ回路に関す
る。
遮断周波数を可変することのできるフィルタ回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２はＣＲ型ＬＰＦ（ローパスフィル
タ）の抵抗部を、コンダクタンスｇｍの可変可能な差動
増幅器で構成し、前記コンダクタンスｇｍを制御するこ
とにより遮断周波数の可変を可能とするＧｍ帰還型フィ
ルタ回路の原理図である。図２において、差動増幅器
（１）のコンダクタンスをｇｍとすると、図２のフィル
タ回路の伝達関数Ｔ１（ｓ）は、
タ）の抵抗部を、コンダクタンスｇｍの可変可能な差動
増幅器で構成し、前記コンダクタンスｇｍを制御するこ
とにより遮断周波数の可変を可能とするＧｍ帰還型フィ
ルタ回路の原理図である。図２において、差動増幅器
（１）のコンダクタンスをｇｍとすると、図２のフィル
タ回路の伝達関数Ｔ１（ｓ）は、
【０００３】
【数１】
【０００４】となる。但し、Ｖｉは入力電圧であり、Ｖ
ｏは出力電圧であり、Ｃはコンデンサー（２）の容量で
ある。よって、図２のフィルタ回路の遮断周波数ｆｃ１
は、
ｏは出力電圧であり、Ｃはコンデンサー（２）の容量で
ある。よって、図２のフィルタ回路の遮断周波数ｆｃ１
は、
【０００５】
【数２】
【０００６】で与えられる。前記コンダクタンスｇｍ
は、差動増幅器（１）の動作電流が制御することによっ
て変化し、前記コンダクタンスｇｍの変化に応じて遮断
周波数ｆｃ１が変化する。図３は、このようなフィルタ
回路の従来の具体回路例を示すものであり、トランジス
タ（３）及び（４）から成る第１差動対のコンダクタン
スをｇｍ１、トランジスタ（５）及び（６）から成る第
２差動対のコンダクタンスをｇｍ２、負荷となるダイオ
ード（７）及び（８）の抵抗分をｒｅとすると、図３の
回路の伝達関数Ｔ２（ｓ）は、
は、差動増幅器（１）の動作電流が制御することによっ
て変化し、前記コンダクタンスｇｍの変化に応じて遮断
周波数ｆｃ１が変化する。図３は、このようなフィルタ
回路の従来の具体回路例を示すものであり、トランジス
タ（３）及び（４）から成る第１差動対のコンダクタン
スをｇｍ１、トランジスタ（５）及び（６）から成る第
２差動対のコンダクタンスをｇｍ２、負荷となるダイオ
ード（７）及び（８）の抵抗分をｒｅとすると、図３の
回路の伝達関数Ｔ２（ｓ）は、
【０００７】
【数３】
【０００８】となる。よって、式（３）より、遮断周波
数ｆｃ２は、
数ｆｃ２は、
【０００９】
【数４】
【００１０】で表すことができ、コンダクタンスｇｍ１
及びｇｍ２とコンデンサーＣの容量値との時定数で遮断
周波数ｆｃ２が設定される。
及びｇｍ２とコンデンサーＣの容量値との時定数で遮断
周波数ｆｃ２が設定される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３のフィ
ルタ回路の入力ダイナミックレンジＤｉは、トランジス
タ（３）及び（４）のエミッタに接続される定電流源
（９ａ）及び（９ｂ）の出力電流Ｉｏと抵抗ＲＥとに応
じて、
ルタ回路の入力ダイナミックレンジＤｉは、トランジス
タ（３）及び（４）のエミッタに接続される定電流源
（９ａ）及び（９ｂ）の出力電流Ｉｏと抵抗ＲＥとに応
じて、
【００１２】
【数５】
【００１３】の如く設定される。また、コンダクタンス
ｇｍ１は、差動対の動作電流をＩとすると、
ｇｍ１は、差動対の動作電流をＩとすると、
【００１４】
【数６】
【００１５】となる。但し、Ｋはボルツマン定数、Ｔは
絶対温度である。そして、入力ダイナミックレンジＤｉ
はトランジスタ入力信号Ｖｉのレベルに合わせて決める
ので、抵抗ＲＥと定電流源（９ａ）及び（９ｂ）の出力
電流との値は、一義的に設定され、式（６）よりトラン
ジスタ（３）及び（４）から成る差動対のコンダクタン
スｇｍ１も一義的に設定される。その為、図３のフィル
タ回路の遮断周波数ｆｃ２は、コンダクタンスｇｍ１に
応じて可変されない。
絶対温度である。そして、入力ダイナミックレンジＤｉ
はトランジスタ入力信号Ｖｉのレベルに合わせて決める
ので、抵抗ＲＥと定電流源（９ａ）及び（９ｂ）の出力
電流との値は、一義的に設定され、式（６）よりトラン
ジスタ（３）及び（４）から成る差動対のコンダクタン
スｇｍ１も一義的に設定される。その為、図３のフィル
タ回路の遮断周波数ｆｃ２は、コンダクタンスｇｍ１に
応じて可変されない。
【００１６】そこで、従来は、トランジスタ（５）及び
（６）から成る差動対のコンダクタンスｇｍ２を可変し
て、前記遮断周波数ｆｃ２を変化させていた。しかしな
がら、図３のフィルタ回路を集積化させた場合、コンデ
ンサーＣの容量値は制限され、また、定電流源（１０）
の出力電流Ｉ２を小さくすることにより出力電流Ｉ２の
バラツキが多くなり、逆に大きくすると、消費電流が大
きくなるので、制限を受ける。その為、コンデンサーＣ
及びコンダクタンスｇｍ２は大きく変化させることがで
きず、遮断周波数ｆｃ２の可変範囲は微少範囲になって
いた。
（６）から成る差動対のコンダクタンスｇｍ２を可変し
て、前記遮断周波数ｆｃ２を変化させていた。しかしな
がら、図３のフィルタ回路を集積化させた場合、コンデ
ンサーＣの容量値は制限され、また、定電流源（１０）
の出力電流Ｉ２を小さくすることにより出力電流Ｉ２の
バラツキが多くなり、逆に大きくすると、消費電流が大
きくなるので、制限を受ける。その為、コンデンサーＣ
及びコンダクタンスｇｍ２は大きく変化させることがで
きず、遮断周波数ｆｃ２の可変範囲は微少範囲になって
いた。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
成されたものであり、第１差動対及び前記第１差動対の
出力信号が印加される第２差動対を備える差動増幅回路
と、前記第２差動対の出力端に一端が接続されたコンデ
ンサーとから成り、前記第２動作電流を制御することに
より遮断周波数を微調整するフィルタ回路において、前
記第１差動対を構成するトランジスタのエミッタ間に並
列に接続される複数の抵抗と、該複数の抵抗にそれぞれ
直列接続されたスイッチ素子とを備え、前記第１差動対
を構成する一方のトランジスタのベースにまたは前記コ
ンデンサーの他端に入力信号を印加し、フィルター特性
を得ることを特徴とする。
成されたものであり、第１差動対及び前記第１差動対の
出力信号が印加される第２差動対を備える差動増幅回路
と、前記第２差動対の出力端に一端が接続されたコンデ
ンサーとから成り、前記第２動作電流を制御することに
より遮断周波数を微調整するフィルタ回路において、前
記第１差動対を構成するトランジスタのエミッタ間に並
列に接続される複数の抵抗と、該複数の抵抗にそれぞれ
直列接続されたスイッチ素子とを備え、前記第１差動対
を構成する一方のトランジスタのベースにまたは前記コ
ンデンサーの他端に入力信号を印加し、フィルター特性
を得ることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
図であり、（１１）は入力信号がベースに印加されるト
ランジスタ（１２）と、トランジスタ（１２）のエミッ
タに接続される抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎと、前記抵抗ＲＥ
１乃至ＲＥｎにそれぞれ直列接続されるスイッチＳＷ１
乃至ＳＷｎと、エミッタが前記抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎと
前記スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎとを介してトランジスタ
（１２）のエミッタに接続されるトランジスタ（１３）
と、トランジスタ（１２）及び（１３）のエミッタにそ
れぞれ接続される定電流源（１４ａ）及び（１４ｂ）と
から成る第１差動対、（１５）は、エミッタが共通接続
されたトランジスタ（１６）及び（１７）と、トランジ
スタ（１６）及び（１７）の共通エミッタに接続された
可変電流源（１９）から成る第２差動対、（２０）は一
端がトランジスタ（１６）のコレクタに接続されるコン
デンサー、（２１）はベースがトランジスタ（１６）の
コレクタに接続された出力段トランジスタ、（２２）は
前記スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎを制御するための制御信
号をラッチするラッチ回路である。
図であり、（１１）は入力信号がベースに印加されるト
ランジスタ（１２）と、トランジスタ（１２）のエミッ
タに接続される抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎと、前記抵抗ＲＥ
１乃至ＲＥｎにそれぞれ直列接続されるスイッチＳＷ１
乃至ＳＷｎと、エミッタが前記抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎと
前記スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎとを介してトランジスタ
（１２）のエミッタに接続されるトランジスタ（１３）
と、トランジスタ（１２）及び（１３）のエミッタにそ
れぞれ接続される定電流源（１４ａ）及び（１４ｂ）と
から成る第１差動対、（１５）は、エミッタが共通接続
されたトランジスタ（１６）及び（１７）と、トランジ
スタ（１６）及び（１７）の共通エミッタに接続された
可変電流源（１９）から成る第２差動対、（２０）は一
端がトランジスタ（１６）のコレクタに接続されるコン
デンサー、（２１）はベースがトランジスタ（１６）の
コレクタに接続された出力段トランジスタ、（２２）は
前記スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎを制御するための制御信
号をラッチするラッチ回路である。
【００１９】図１において、入力信号はトランジスタ
（１２）のベースに印加され、第１差動対（１１）で増
幅される。第１差動対（１１）の出力信号は、トランジ
スタ（１２）及び（１３）のコレクタから発生し、それ
ぞれトランジスタ（１５）及び（１６）のベースに印加
される。そして、トランジスタ（１６）のコレクタから
発生する出力信号は、エミッタフォロワ構成になる出力
段トランジスタ（２１）のベースに印加され、出力段ト
ランジスタ（２１）のエミッタから発生する。ここで、
トランジスタ（１６）のコレクタとアースとの間には、
コンデンサーＣが接続されているので、第１差動対（１
１）及び第２差動対（１４）のコンダクタンスとコンデ
ンサーＣとの作用により、図１のフィルタ回路は入力信
号のうち遮断周波数以下の周波数を通過させるＬＰＦに
なる。
（１２）のベースに印加され、第１差動対（１１）で増
幅される。第１差動対（１１）の出力信号は、トランジ
スタ（１２）及び（１３）のコレクタから発生し、それ
ぞれトランジスタ（１５）及び（１６）のベースに印加
される。そして、トランジスタ（１６）のコレクタから
発生する出力信号は、エミッタフォロワ構成になる出力
段トランジスタ（２１）のベースに印加され、出力段ト
ランジスタ（２１）のエミッタから発生する。ここで、
トランジスタ（１６）のコレクタとアースとの間には、
コンデンサーＣが接続されているので、第１差動対（１
１）及び第２差動対（１４）のコンダクタンスとコンデ
ンサーＣとの作用により、図１のフィルタ回路は入力信
号のうち遮断周波数以下の周波数を通過させるＬＰＦに
なる。
【００２０】一方、外部回路となる制御回路（図示せ
ず）からの制御信号がラッチ回路（２２）にラッチされ
る。前記制御信号は、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎを切り
換えるための信号であり、ラッチ回路（２２）の出力信
号よりスイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのいずれかがオン・オ
フ制御される。その為、トランジスタ（１２）及び（１
３）のエミッタ間に接続される抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎが
スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのオン・オフに応じて切り換
わる。尚、抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎの抵抗値はそれぞれ異
なる値を有している。
ず）からの制御信号がラッチ回路（２２）にラッチされ
る。前記制御信号は、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎを切り
換えるための信号であり、ラッチ回路（２２）の出力信
号よりスイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのいずれかがオン・オ
フ制御される。その為、トランジスタ（１２）及び（１
３）のエミッタ間に接続される抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎが
スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのオン・オフに応じて切り換
わる。尚、抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎの抵抗値はそれぞれ異
なる値を有している。
【００２１】ここで、第１差動対（１１）及び第２差動
対（１４）のコンダクタンスをそれぞれｇｍ１’及びｇ
ｍ２’とすると、図１のフィルタ回路の伝達関数Ｔ３
（ｓ）は、
対（１４）のコンダクタンスをそれぞれｇｍ１’及びｇ
ｍ２’とすると、図１のフィルタ回路の伝達関数Ｔ３
（ｓ）は、
【００２２】
【数７】
【００２３】で表され、前記フィルタ回路の遮断周波数
ｆｃ３は、
ｆｃ３は、
【００２４】
【数８】
【００２５】となる。但し、ｒｅはダイオードによる負
荷抵抗の値である。また、式（８）の（２・ｒｅ・ｇｍ
１’・ｇｍ２’）において、第１差動対（１１）のコン
ダクタンスｇｍ１’の逆数は、ＶT＝ＫＴ／ｑ、定電流
（１４ａ）及び（１４ｂ）の出力電流をＩ１とすると、
荷抵抗の値である。また、式（８）の（２・ｒｅ・ｇｍ
１’・ｇｍ２’）において、第１差動対（１１）のコン
ダクタンスｇｍ１’の逆数は、ＶT＝ＫＴ／ｑ、定電流
（１４ａ）及び（１４ｂ）の出力電流をＩ１とすると、
【００２６】
【数９】
【００２７】で表される。但し、Ｋはボルツマン定数、
ｑは電子の電荷、Ｔは絶対温度、ｎ≧１である。第２差
動対（１６）のコンダクタンスｇｍ２’の逆数は、可変
電流源（１９）の出力電流Ｉ２とすると、
ｑは電子の電荷、Ｔは絶対温度、ｎ≧１である。第２差
動対（１６）のコンダクタンスｇｍ２’の逆数は、可変
電流源（１９）の出力電流Ｉ２とすると、
【００２８】
【数１０】
【００２９】で表せる。よって、式（９）及び（１０）
より、（２・ｒｅ・ｇｍ１’・ｇｍ２’）は、
より、（２・ｒｅ・ｇｍ１’・ｇｍ２’）は、
【００３０】
【数１１】
【００３１】になり、その為、遮断周波数ｆｃ３は、
【００３２】
【数１２】
【００３３】となる。従って、定電流源（１４ａ）及び
（１４ｂ）の出力電流Ｉ１及びコンデンサーＣの値は固
定であるので、図１のフィルタ回路の遮断周波数ｆｃ３
は、可変電流源（１９）の出力電流Ｉ２と抵抗ＲＥｎと
で変化する。そして、前記出力電流Ｉ２の変化幅は消費
電流の増大の防止とバラツキの防止とのため小さくして
いるので、遮断周波数ｆｃ３は前記出力電流Ｉ２に応じ
て微少幅でしか変化しない。また、制御信号に応じて、
スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのいずれかがオンすることに
より、抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎが切り換わる。よって、前
記抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎの抵抗値の変化幅を大きくさせ
ることができるので、遮断周波数ｆｃ３は大きく変化さ
せることができる。
（１４ｂ）の出力電流Ｉ１及びコンデンサーＣの値は固
定であるので、図１のフィルタ回路の遮断周波数ｆｃ３
は、可変電流源（１９）の出力電流Ｉ２と抵抗ＲＥｎと
で変化する。そして、前記出力電流Ｉ２の変化幅は消費
電流の増大の防止とバラツキの防止とのため小さくして
いるので、遮断周波数ｆｃ３は前記出力電流Ｉ２に応じ
て微少幅でしか変化しない。また、制御信号に応じて、
スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのいずれかがオンすることに
より、抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎが切り換わる。よって、前
記抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎの抵抗値の変化幅を大きくさせ
ることができるので、遮断周波数ｆｃ３は大きく変化さ
せることができる。
【００３４】そして、図１のフィルタ回路の周波数特性
と、抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎ及び可変電流源（１９）の出
力電流との関係は図４の如く示される。抵抗ＲＥ１から
抵抗ＲＥｎに順に切り換えると、フィルタ回路の周波数
特性が図４の実線の如く変化するので、遮断周波数ｆｃ
３は図４のように粗調整される。但し、ＲＥ１＜ＲＥ２
＜…＜ＲＥｎである。また、前記出力電流Ｉ２を変化さ
せると、フィルタ回路の周波数特性はそれぞれの抵抗Ｒ
Ｅｎで設定された周波数特性を基準にして図４の点線の
如く変化するので、遮断周波数ｆｃ３は微調整される。
と、抵抗ＲＥ１乃至ＲＥｎ及び可変電流源（１９）の出
力電流との関係は図４の如く示される。抵抗ＲＥ１から
抵抗ＲＥｎに順に切り換えると、フィルタ回路の周波数
特性が図４の実線の如く変化するので、遮断周波数ｆｃ
３は図４のように粗調整される。但し、ＲＥ１＜ＲＥ２
＜…＜ＲＥｎである。また、前記出力電流Ｉ２を変化さ
せると、フィルタ回路の周波数特性はそれぞれの抵抗Ｒ
Ｅｎで設定された周波数特性を基準にして図４の点線の
如く変化するので、遮断周波数ｆｃ３は微調整される。
【００３５】尚、図１において、コンデンサー（２０）
の他端をアースする代わりに、それに入力信号を印加
し、また、トランジスタ（１２）のベースに入力信号を
印加する代わりにそれをアースすれば、ＨＰＦのフィル
タを構成することができる。
の他端をアースする代わりに、それに入力信号を印加
し、また、トランジスタ（１２）のベースに入力信号を
印加する代わりにそれをアースすれば、ＨＰＦのフィル
タを構成することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明に依れば、第１
差動対を構成するトランジスタのエミッタ間に接続され
た抵抗の抵抗値を変化させることによって、フィルタ回
路の遮断周波数を大きく変化させることができる。特
に、遮断周波数をコンデンサーの容量に依らず変化させ
ることできるので、集積化に好適なフィルタ回路を提供
することができる。
差動対を構成するトランジスタのエミッタ間に接続され
た抵抗の抵抗値を変化させることによって、フィルタ回
路の遮断周波数を大きく変化させることができる。特
に、遮断周波数をコンデンサーの容量に依らず変化させ
ることできるので、集積化に好適なフィルタ回路を提供
することができる。
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図２】従来例を示すブロック図である。
【図３】従来例の具体回路例を示す回路図である。
【図４】本発明を説明するための特性図である。
１１ 第１差動対 １２ 第２差動対 １４ａ、１４ｂ 定電流源 １９ 可変電流源 ２２ ラッチ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 11/04
Claims (1)
- 【請求項１】第１差動対及び前記第１差動対の出力信号
が印加される第２差動対を備える差動増幅回路と、前記
第２差動対の出力端に一端が接続されたコンデンサーと
から成り、前記第２動作電流を制御することにより遮断
周波数を微調整するフィルタ回路において、 前記第１差動対を構成するトランジスタのエミッタ間に
並列に接続される複数の抵抗と、 該複数の抵抗にそれぞれ直列接続されたスイッチ素子と
を備え、前記第１差動対を構成する一方のトランジスタ
のベースにまたは前記コンデンサーの他端に入力信号を
印加し、フィルター特性を得ることを特徴とするフィル
タ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33718295A JP3162988B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | フィルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33718295A JP3162988B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | フィルタ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09181568A JPH09181568A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3162988B2 true JP3162988B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=18306228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33718295A Expired - Fee Related JP3162988B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | フィルタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162988B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6267997B1 (en) | 1995-11-01 | 2001-07-31 | Wm. Wrigley Jr. Company | Method for producing printed confectionery products |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100468354B1 (ko) * | 2002-09-30 | 2005-01-27 | 인티그런트 테크놀로지즈(주) | 트랜스컨덕터 회로의 트랜스컨덕턴스 가변 회로 및 이를이용한 가변 대역 필터 회로 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP33718295A patent/JP3162988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6267997B1 (en) | 1995-11-01 | 2001-07-31 | Wm. Wrigley Jr. Company | Method for producing printed confectionery products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09181568A (ja) | 1997-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |