JP3228447B2 - バンドパスフィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ＴＶ受信機の
チューナ、ＶＩＦ（映像中間周波）およびＳＩＦ（音声
中間周波検波）回路等で用いられる数メガ乃至数百メガ
Ｈｚの高い周波数でＱの大きな（１０乃至３０）バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）に関する。
チューナ、ＶＩＦ（映像中間周波）およびＳＩＦ（音声
中間周波検波）回路等で用いられる数メガ乃至数百メガ
Ｈｚの高い周波数でＱの大きな（１０乃至３０）バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のＢＰＦは、図５に示され
ているように、ｇｍ変換器１１が入力電圧を電流に変換
して、コイルＬｏ、コンデンサＣｏおよび抵抗Ｒｏの並
列回路からなるＬＣＲ並列共振回路１３に注入し、回路
１３のインピーダンスの共振点の周波数を抜き取ってい
る。このときの共振（中心）周波数ｆｏおよびＱは、次
の（式１）および（式２）により示される。
ているように、ｇｍ変換器１１が入力電圧を電流に変換
して、コイルＬｏ、コンデンサＣｏおよび抵抗Ｒｏの並
列回路からなるＬＣＲ並列共振回路１３に注入し、回路
１３のインピーダンスの共振点の周波数を抜き取ってい
る。このときの共振（中心）周波数ｆｏおよびＱは、次
の（式１）および（式２）により示される。
【０００３】
【数１】
【０００４】
【数２】
【０００５】また、従来、ＴＶ受信機の音声信号検波回
路において、変調搬送波周波数ｆｃの異なる複数の放送
方式に対応したマルチ・システム化を実現するには、Ｂ
ＰＦの共振周波数ｆｏが異なる変調搬送波周波数ｆｃの
数だけ必要となるため、図６に示されているように、抵
抗ＲｏおよびコンデンサＣｏに並列に例えば３個のコイ
ルＬ1，Ｌ2，Ｌ3を接続し、スイッチＳＷによって切り
替えている。
路において、変調搬送波周波数ｆｃの異なる複数の放送
方式に対応したマルチ・システム化を実現するには、Ｂ
ＰＦの共振周波数ｆｏが異なる変調搬送波周波数ｆｃの
数だけ必要となるため、図６に示されているように、抵
抗ＲｏおよびコンデンサＣｏに並列に例えば３個のコイ
ルＬ1，Ｌ2，Ｌ3を接続し、スイッチＳＷによって切り
替えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５の従来のＢＰＦ
は、共振周波数ｆｏを変更する場合、コイルＬｏの値ま
たはコンデンサＣｏの値を変更するとＱも変動してしま
うため、Ｑを一定に保つには抵抗Ｒｏの値も変更する必
要が生じ、Ｑを変更する場合、コイルＬｏの値またはコ
ンデンサＣｏの値を変更するとｆｏが変動するので、抵
抗Ｒｏの値の変更に限られるため、共振回路１３を構成
する各構成素子の定数設定の自由度が小さくなってい
る。
は、共振周波数ｆｏを変更する場合、コイルＬｏの値ま
たはコンデンサＣｏの値を変更するとＱも変動してしま
うため、Ｑを一定に保つには抵抗Ｒｏの値も変更する必
要が生じ、Ｑを変更する場合、コイルＬｏの値またはコ
ンデンサＣｏの値を変更するとｆｏが変動するので、抵
抗Ｒｏの値の変更に限られるため、共振回路１３を構成
する各構成素子の定数設定の自由度が小さくなってい
る。
【０００７】図６の従来のＢＰＦは、共振周波数ｆｏを
変化させるとＱの変動が生じる。この変動により、検波
回路では検波出力のレベル、歪み、Ｄレンジ等の特性が
変動し、性能を均一に保つことができず、ＡＦＣ回路で
は、周波数の制御精度が一定に保てなくなり、ＢＰＦそ
のものとしての使用では、周波数特性（減衰量）および
Ｃ／Ｎ特性等に変動が生じる等の不都合がある。
変化させるとＱの変動が生じる。この変動により、検波
回路では検波出力のレベル、歪み、Ｄレンジ等の特性が
変動し、性能を均一に保つことができず、ＡＦＣ回路で
は、周波数の制御精度が一定に保てなくなり、ＢＰＦそ
のものとしての使用では、周波数特性（減衰量）および
Ｃ／Ｎ特性等に変動が生じる等の不都合がある。
【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、共振周波数ｆｏを一定に保った状態でＱ
を変化させることができるバンドパスフィルタを提供す
ることを目的とする。
たものであり、共振周波数ｆｏを一定に保った状態でＱ
を変化させることができるバンドパスフィルタを提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のバンドパスフィ
ルタは、入力信号の電圧を、第１のアドミッタンスによ
り電流に変換して出力する第１の電圧電流変換手段と、
少なくともコイルとコンデンサとを有し、第１の電圧電
流変換手段により出力される電流の供給を受ける共振回
路と、電圧制御が可能な第２のアドミッタンスを有し、
共振回路の出力電圧を第２のアドミッタンスにより電流
に変換して共振回路に帰還する第２の電圧電流変換手段
と、所定の電圧により第２のアドミッタンスを設定する
アドミッタンス設定手段とを備え、アドミッタンス設定
手段により第２のアドミッタンスを設定して、共振回路
の共振周波数を維持しながらＱ値を変更することによ
り、第１の電圧電流変換手段に入力される入力信号のう
ち、共振周波数を含む所定の帯域のみを通過させること
を特徴とする。
ルタは、入力信号の電圧を、第１のアドミッタンスによ
り電流に変換して出力する第１の電圧電流変換手段と、
少なくともコイルとコンデンサとを有し、第１の電圧電
流変換手段により出力される電流の供給を受ける共振回
路と、電圧制御が可能な第２のアドミッタンスを有し、
共振回路の出力電圧を第２のアドミッタンスにより電流
に変換して共振回路に帰還する第２の電圧電流変換手段
と、所定の電圧により第２のアドミッタンスを設定する
アドミッタンス設定手段とを備え、アドミッタンス設定
手段により第２のアドミッタンスを設定して、共振回路
の共振周波数を維持しながらＱ値を変更することによ
り、第１の電圧電流変換手段に入力される入力信号のう
ち、共振周波数を含む所定の帯域のみを通過させること
を特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明のバンドパスフィルタにおいては、入力
信号の電圧が第１のアドミッタンスにより電流に変換さ
れて出力され、共振回路は、少なくともコイルとコンデ
ンサとを有し、第１のアドミッタンスにより変換されて
出力される電流を供給され、共振回路の出力電圧が、電
圧制御が可能な第２のアドミッタンスにより電流に変換
されて共振回路に帰還され、所定の電圧により第２のア
ドミッタンスが設定され、共振回路の共振周波数が維持
されながらＱ値が変更されることにより、入力される入
力信号のうち、共振周波数を含む所定の帯域のみが通過
される。
信号の電圧が第１のアドミッタンスにより電流に変換さ
れて出力され、共振回路は、少なくともコイルとコンデ
ンサとを有し、第１のアドミッタンスにより変換されて
出力される電流を供給され、共振回路の出力電圧が、電
圧制御が可能な第２のアドミッタンスにより電流に変換
されて共振回路に帰還され、所定の電圧により第２のア
ドミッタンスが設定され、共振回路の共振周波数が維持
されながらＱ値が変更されることにより、入力される入
力信号のうち、共振周波数を含む所定の帯域のみが通過
される。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明のバンドパスフィルタ（ＢＰ
Ｆ）の一実施例の構成を示す。ｇｍ変換器１は、入力電
圧ＶIを電流ｉ1に変換して、コイルＬｏ、コンデンサＣ
ｏおよび抵抗Ｒｏの並列回路からなるＬＣＲ並列共振回
路３に注入する。ｇｍ変換器２は、共振回路３の出力電
圧Ｖｏを電流ｉ2に変換して共振回路３に帰還する。従
って、共振回路３に供給される電流は、ｉ1とｉ2とを加
算したものとなる。ｇｍ変換器１および２のアドミッタ
ンスを、それぞれ、ｇｍ１およびｇｍ２とすると、電流
ｉ1およびｉ2は、次の（式３）および（式４）により示
される。
Ｆ）の一実施例の構成を示す。ｇｍ変換器１は、入力電
圧ＶIを電流ｉ1に変換して、コイルＬｏ、コンデンサＣ
ｏおよび抵抗Ｒｏの並列回路からなるＬＣＲ並列共振回
路３に注入する。ｇｍ変換器２は、共振回路３の出力電
圧Ｖｏを電流ｉ2に変換して共振回路３に帰還する。従
って、共振回路３に供給される電流は、ｉ1とｉ2とを加
算したものとなる。ｇｍ変換器１および２のアドミッタ
ンスを、それぞれ、ｇｍ１およびｇｍ２とすると、電流
ｉ1およびｉ2は、次の（式３）および（式４）により示
される。
【００１２】
【数３】
【００１３】
【数４】
【００１４】共振回路３のインピーダンスＺは、次の
（式５）で示される。
（式５）で示される。
【００１５】
【数５】
【００１６】出力電圧Ｖｏは、次の（式６）で示され
る。
る。
【００１７】
【数６】
【００１８】（式５）および（式６）から、伝達関数Ｔ
（ｓ）を求めると、（式７）のようになる。
（ｓ）を求めると、（式７）のようになる。
【００１９】
【数７】
【００２０】このときの共振周波数ｆｏおよびＱは、次
の（式８）および（式９）により示される。
の（式８）および（式９）により示される。
【００２１】
【数８】
【００２２】
【数９】
【００２３】従って、図１の実施例によれば、ｇｍ変換
器２のアドミッタンスｇｍ２を変化させることにより、
共振回路３を構成する素子の値を変更することなく、共
振周波数ｆｏを一定に維持しながら、Ｑを変化させるこ
とができる（ただし、ゲインはＱとともに変化する）。
器２のアドミッタンスｇｍ２を変化させることにより、
共振回路３を構成する素子の値を変更することなく、共
振周波数ｆｏを一定に維持しながら、Ｑを変化させるこ
とができる（ただし、ゲインはＱとともに変化する）。
【００２４】図２は、図１の実施例に使用できるｇｍ変
換器の構成例を示す。このｇｍ変換器は、入力電圧源Ｖ
ｉの一方の端子がベースに接続されるＮＰＮトランジス
タＱ1と、入力電圧源Ｖｉの他方の端子がベースに接続
されるＮＰＮトランジスタＱ2と、入力電圧源Ｖｉに接
続された直流電圧源Ｖ1と、トランジスタＱ1およびＱ2
のベース間に接続されたエミッタ抵抗Ｒ1と、トランジ
スタＱ1のエミッタと接地点間に接続されたＩ1の定電流
源と、トランジスタＱ2のエミッタと接地点間に接続さ
れたＩ1の定電流源と、トランジスタＱ1のコレクタにエ
ミッタが接続されたＮＰＮトランジスタＱ3と、トラン
ジスタＱ1のコレクタにエミッタが接続されたＮＰＮト
ランジスタＱ4と、トランジスタＱ2のコレクタにエミッ
タが接続されトランジスタＱ4のコレクタにコレクタが
接続されるＮＰＮトランジスタＱ5と、トランジスタＱ2
のコレクタにエミッタが接続されトランジスタＱ3のコ
レクタにコレクタが接続されるＮＰＮトランジスタＱ6
と、トランジスタＱ4およびＱ6のベースにコレクタが接
続され制御電圧源Ｖkの一方の端子にベースが接続され
るＮＰＮトランジスタＱ7と、トランジスタＱ3およびＱ
5のベースにコレクタが接続され制御電圧源Ｖkの他方の
端子にベースが接続されるＮＰＮトランジスタＱ8と、
制御電圧源Ｖkの他方の端子に接続された直流電圧源Ｖ2
と、トランジスタＱ7およびＱ8のベース間に接続された
エミッタ抵抗Ｒ2と、トランジスタＱ7のエミッタと接地
点間に接続されたＩ2の定電流源と、トランジスタＱ8の
エミッタと接地点間に接続されたＩ2の定電流源と、ト
ランジスタＱ7のコレクタにエミッタが接続されるとと
もに直流電圧源Ｖ3にベースが接続されるＮＰＮトラン
ジスタＱ9と、トランジスタＱ8のコレクタにエミッタが
接続されるとともに直流電圧源Ｖ3にベースが接続され
るＮＰＮトランジスタＱ10とを備えている。
換器の構成例を示す。このｇｍ変換器は、入力電圧源Ｖ
ｉの一方の端子がベースに接続されるＮＰＮトランジス
タＱ1と、入力電圧源Ｖｉの他方の端子がベースに接続
されるＮＰＮトランジスタＱ2と、入力電圧源Ｖｉに接
続された直流電圧源Ｖ1と、トランジスタＱ1およびＱ2
のベース間に接続されたエミッタ抵抗Ｒ1と、トランジ
スタＱ1のエミッタと接地点間に接続されたＩ1の定電流
源と、トランジスタＱ2のエミッタと接地点間に接続さ
れたＩ1の定電流源と、トランジスタＱ1のコレクタにエ
ミッタが接続されたＮＰＮトランジスタＱ3と、トラン
ジスタＱ1のコレクタにエミッタが接続されたＮＰＮト
ランジスタＱ4と、トランジスタＱ2のコレクタにエミッ
タが接続されトランジスタＱ4のコレクタにコレクタが
接続されるＮＰＮトランジスタＱ5と、トランジスタＱ2
のコレクタにエミッタが接続されトランジスタＱ3のコ
レクタにコレクタが接続されるＮＰＮトランジスタＱ6
と、トランジスタＱ4およびＱ6のベースにコレクタが接
続され制御電圧源Ｖkの一方の端子にベースが接続され
るＮＰＮトランジスタＱ7と、トランジスタＱ3およびＱ
5のベースにコレクタが接続され制御電圧源Ｖkの他方の
端子にベースが接続されるＮＰＮトランジスタＱ8と、
制御電圧源Ｖkの他方の端子に接続された直流電圧源Ｖ2
と、トランジスタＱ7およびＱ8のベース間に接続された
エミッタ抵抗Ｒ2と、トランジスタＱ7のエミッタと接地
点間に接続されたＩ2の定電流源と、トランジスタＱ8の
エミッタと接地点間に接続されたＩ2の定電流源と、ト
ランジスタＱ7のコレクタにエミッタが接続されるとと
もに直流電圧源Ｖ3にベースが接続されるＮＰＮトラン
ジスタＱ9と、トランジスタＱ8のコレクタにエミッタが
接続されるとともに直流電圧源Ｖ3にベースが接続され
るＮＰＮトランジスタＱ10とを備えている。
【００２５】上述のように構成された図２のｇｍ変換器
において、トランジスタＱ1およびＱ2のからなる差動対
およびエミッタ間抵抗Ｒ1により入力電圧Ｖｉが電流ｉ1
に変換され、トランジスタＱ3乃至Ｑ6からなるフルバラ
ンス回路によって電流ｉ1が係数Ｋ倍される。電流ｉ
1は、次の（式１０）により示される。
において、トランジスタＱ1およびＱ2のからなる差動対
およびエミッタ間抵抗Ｒ1により入力電圧Ｖｉが電流ｉ1
に変換され、トランジスタＱ3乃至Ｑ6からなるフルバラ
ンス回路によって電流ｉ1が係数Ｋ倍される。電流ｉ
1は、次の（式１０）により示される。
【００２６】
【数１０】
【００２７】係数Ｋは、トランジスタＱ7およびＱ8から
なる差動対のベース間電圧として与えられる制御電圧Ｖ
ｋにより以下のように決定される。すなわち、制御電圧
Ｖｋは、トランジスタＱ7およびＱ8からなる差動対およ
びベース間抵抗Ｒ2により電流Ｉ4に変換される。電流Ｉ
4は、次の（式１１）により示される。
なる差動対のベース間電圧として与えられる制御電圧Ｖ
ｋにより以下のように決定される。すなわち、制御電圧
Ｖｋは、トランジスタＱ7およびＱ8からなる差動対およ
びベース間抵抗Ｒ2により電流Ｉ4に変換される。電流Ｉ
4は、次の（式１１）により示される。
【００２８】
【数１１】
【００２９】トランジスタＱ9およびＱ10のそれぞれに
流れる電流は、（Ｉ2＋Ｉ4）および（Ｉ2−Ｉ4）であ
る。トランジスタＱ3乃至Ｑ6ならびにＱ9およびＱ10の
それぞれのベース・エミッタ間電圧の関係は、次の（式
１２）および（式１３）で示すようになる。
流れる電流は、（Ｉ2＋Ｉ4）および（Ｉ2−Ｉ4）であ
る。トランジスタＱ3乃至Ｑ6ならびにＱ9およびＱ10の
それぞれのベース・エミッタ間電圧の関係は、次の（式
１２）および（式１３）で示すようになる。
【００３０】
【数１２】
【００３１】
【数１３】
【００３２】従って、出力電流Ｋｉ1は、次の（式１
４）で示されるようになる。
４）で示されるようになる。
【００３３】
【数１４】
【００３４】（式１１）および（式１４）より、Ｋは、
次の（式１５）のように示すことができる。
次の（式１５）のように示すことができる。
【００３５】
【数１５】
【００３６】従って、Ｋは、制御電圧Ｖｋの変化に対し
てリニアに変化することがわかる。また、Ｉ2をＲの逆
温度係数とすることにより、Ｋの温度変化がなくなる。
てリニアに変化することがわかる。また、Ｉ2をＲの逆
温度係数とすることにより、Ｋの温度変化がなくなる。
【００３７】図３は、図１の実施例の具体的ＩＣ回路例
を示す。ｇｍ変換器１は、入力電圧源ＶIの一方の端子
がベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ1と、入力
電圧源ＶIの他方の端子がベースに接続されるＮＰＮト
ランジスタＱ2と、トランジスタＱ1およびＱ2のエミッ
タ間に接続された抵抗Ｒ1と、トランジスタＱ1のエミッ
タと接地点間に接続されたＩの定電流源と、トランジス
タＱ2のエミッタと接地点間に接続されたＩの定電流源
と、入力電圧源ＶIの一方の端子がベースに接続される
ＮＰＮトランジスタＱ3と、入力電圧源ＶIの他方の端子
がベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ4と、トラ
ンジスタＱ3およびＱ4のエミッタ間に接続された抵抗Ｒ
3と、トランジスタＱ3のエミッタと接地点間に接続され
たＩの定電流源と、トランジスタＱ4のエミッタと接地
点間に接続されたＩの定電流源と、トランジスタＱ3の
コレクタにエミッタが接続されトランジスタＱ2のコレ
クタにコレクタが接続されたＮＰＮトランジスタＱ
5と、トランジスタＱ３のコレクタにエミッタが接続さ
れトランジスタＱ1のコレクタにコレクタが接続される
ＮＰＮトランジスタＱ6と、トランジスタＱ4のコレクタ
にエミッタが接続されトランジスタＱ1およびＱ6のコレ
クタにコレクタが接続されるＮＰＮトランジスタＱ
7と、トランジスタＱ4のコレクタにエミッタが接続され
トランジスタＱ2およびＱ5のコレクタにコレクタが接続
されるＮＰＮトランジスタＱ8とを備えている。
を示す。ｇｍ変換器１は、入力電圧源ＶIの一方の端子
がベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ1と、入力
電圧源ＶIの他方の端子がベースに接続されるＮＰＮト
ランジスタＱ2と、トランジスタＱ1およびＱ2のエミッ
タ間に接続された抵抗Ｒ1と、トランジスタＱ1のエミッ
タと接地点間に接続されたＩの定電流源と、トランジス
タＱ2のエミッタと接地点間に接続されたＩの定電流源
と、入力電圧源ＶIの一方の端子がベースに接続される
ＮＰＮトランジスタＱ3と、入力電圧源ＶIの他方の端子
がベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ4と、トラ
ンジスタＱ3およびＱ4のエミッタ間に接続された抵抗Ｒ
3と、トランジスタＱ3のエミッタと接地点間に接続され
たＩの定電流源と、トランジスタＱ4のエミッタと接地
点間に接続されたＩの定電流源と、トランジスタＱ3の
コレクタにエミッタが接続されトランジスタＱ2のコレ
クタにコレクタが接続されたＮＰＮトランジスタＱ
5と、トランジスタＱ３のコレクタにエミッタが接続さ
れトランジスタＱ1のコレクタにコレクタが接続される
ＮＰＮトランジスタＱ6と、トランジスタＱ4のコレクタ
にエミッタが接続されトランジスタＱ1およびＱ6のコレ
クタにコレクタが接続されるＮＰＮトランジスタＱ
7と、トランジスタＱ4のコレクタにエミッタが接続され
トランジスタＱ2およびＱ5のコレクタにコレクタが接続
されるＮＰＮトランジスタＱ8とを備えている。
【００３８】共振回路３は、トランジスタＱ1，Ｑ6およ
びＱ7のコレクタと、トランジスタＱ2，Ｑ5およびＱ8の
コレクタとの間に接続されたコンデンサＣｏ／２と、こ
のコンデンサに並列に接続されたコイル２Ｌと、コンデ
ンサＣｏ／２およびコイル２Ｌの一端とバイアス電圧線
間に接続された抵抗Ｒｏ／２と、コンデンサＣｏ／２お
よびコイル２Ｌの他端とバイアス電圧線間に接続された
抵抗Ｒｏ／２とを備えている。
びＱ7のコレクタと、トランジスタＱ2，Ｑ5およびＱ8の
コレクタとの間に接続されたコンデンサＣｏ／２と、こ
のコンデンサに並列に接続されたコイル２Ｌと、コンデ
ンサＣｏ／２およびコイル２Ｌの一端とバイアス電圧線
間に接続された抵抗Ｒｏ／２と、コンデンサＣｏ／２お
よびコイル２Ｌの他端とバイアス電圧線間に接続された
抵抗Ｒｏ／２とを備えている。
【００３９】ｇｍ変換器２は、トランジスタＱ1，Ｑ6お
よびＱ7のコレクタにベースが接続されたＮＰＮトラン
ジスタＱ9と、トランジスタＱ9のエミッタと接地点間に
接続されたＩの定電流源と、トランジスタＱ2，Ｑ5およ
びＱ8のコレクタにベースが接続されたＮＰＮトランジ
スタＱ10と、トランジスタＱ10のエミッタと接地点間に
接続されたＩの定電流源と、トランジスタＱ10のエミッ
タがベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ11と、ト
ランジスタＱ9のエミッタがベースに接続されるＮＰＮ
トランジスタＱ12と、トランジスタＱ11およびＱ12のベ
ース間に接続されたエミッタ抵抗Ｒ2と、トランジスタ
Ｑ11のエミッタと接地点間に接続されたＩの定電流源
と、トランジスタＱ12のエミッタと接地点間に接続され
たＩの定電流源と、トランジスタＱ11のコレクタにエミ
ッタが接続されたＮＰＮトランジスタＱ13と、トランジ
スタＱ11のコレクタにエミッタが接続されたＮＰＮトラ
ンジスタＱ14と、トランジスタＱ12のコレクタにエミッ
タが接続されトランジスタＱ14のコレクタにコレクタが
接続されるＮＰＮトランジスタＱ15と、トランジスタＱ
12のコレクタにエミッタが接続されトランジスタＱ13の
コレクタにコレクタが接続されるＮＰＮトランジスタＱ
16とを備えている。
よびＱ7のコレクタにベースが接続されたＮＰＮトラン
ジスタＱ9と、トランジスタＱ9のエミッタと接地点間に
接続されたＩの定電流源と、トランジスタＱ2，Ｑ5およ
びＱ8のコレクタにベースが接続されたＮＰＮトランジ
スタＱ10と、トランジスタＱ10のエミッタと接地点間に
接続されたＩの定電流源と、トランジスタＱ10のエミッ
タがベースに接続されるＮＰＮトランジスタＱ11と、ト
ランジスタＱ9のエミッタがベースに接続されるＮＰＮ
トランジスタＱ12と、トランジスタＱ11およびＱ12のベ
ース間に接続されたエミッタ抵抗Ｒ2と、トランジスタ
Ｑ11のエミッタと接地点間に接続されたＩの定電流源
と、トランジスタＱ12のエミッタと接地点間に接続され
たＩの定電流源と、トランジスタＱ11のコレクタにエミ
ッタが接続されたＮＰＮトランジスタＱ13と、トランジ
スタＱ11のコレクタにエミッタが接続されたＮＰＮトラ
ンジスタＱ14と、トランジスタＱ12のコレクタにエミッ
タが接続されトランジスタＱ14のコレクタにコレクタが
接続されるＮＰＮトランジスタＱ15と、トランジスタＱ
12のコレクタにエミッタが接続されトランジスタＱ13の
コレクタにコレクタが接続されるＮＰＮトランジスタＱ
16とを備えている。
【００４０】係数制御回路４は、トランジスタＱ6，
Ｑ8，Ｑ14およびＱ16のベースにコレクタが接続され制
御電圧源Ｖkの一方の端子にベースが接続されるＮＰＮ
トランジスタＱ17と、トランジスタＱ5，Ｑ7，Ｑ13およ
びＱ15のベースにコレクタが接続され制御電圧源Ｖkの
他方の端子にベースが接続されるＮＰＮトランジスタＱ
18と、制御電圧源Ｖkの他方の端子に接続された直流電
圧源Ｖ2と、トランジスタＱ17およびＱ18のベース間に
接続されたエミッタ抵抗Ｒ4と、トランジスタＱ17のエ
ミッタと接地点間に接続されたＩの定電流源と、トラン
ジスタＱ18のエミッタと接地点間に接続されたＩの定電
流源と、トランジスタＱ17のコレクタにエミッタが接続
されるとともに直流電圧源ＶBにベースが接続されるＮ
ＰＮトランジスタＱ19と、トランジスタＱ18のコレクタ
にエミッタが接続されるとともに直流電圧源ＶBにベー
スが接続されるＮＰＮトランジスタＱ20とを備えてい
る。
Ｑ8，Ｑ14およびＱ16のベースにコレクタが接続され制
御電圧源Ｖkの一方の端子にベースが接続されるＮＰＮ
トランジスタＱ17と、トランジスタＱ5，Ｑ7，Ｑ13およ
びＱ15のベースにコレクタが接続され制御電圧源Ｖkの
他方の端子にベースが接続されるＮＰＮトランジスタＱ
18と、制御電圧源Ｖkの他方の端子に接続された直流電
圧源Ｖ2と、トランジスタＱ17およびＱ18のベース間に
接続されたエミッタ抵抗Ｒ4と、トランジスタＱ17のエ
ミッタと接地点間に接続されたＩの定電流源と、トラン
ジスタＱ18のエミッタと接地点間に接続されたＩの定電
流源と、トランジスタＱ17のコレクタにエミッタが接続
されるとともに直流電圧源ＶBにベースが接続されるＮ
ＰＮトランジスタＱ19と、トランジスタＱ18のコレクタ
にエミッタが接続されるとともに直流電圧源ＶBにベー
スが接続されるＮＰＮトランジスタＱ20とを備えてい
る。
【００４１】トランジスタＱ2，Ｑ5およびＱ8のコレク
タ、トランジスタＱ10のベース、ならびにトランジスタ
Ｑ14およびＱ15のコレクタが、出力電圧Ｖｏの一方の端
子に接続され、トランジスタＱ1，Ｑ6およびＱ7のコレ
クタ、トランジスタＱ9のベース、ならびにトランジス
タＱ13およびＱ16のコレクタが、出力電圧Ｖｏの他方の
端子に接続されている。
タ、トランジスタＱ10のベース、ならびにトランジスタ
Ｑ14およびＱ15のコレクタが、出力電圧Ｖｏの一方の端
子に接続され、トランジスタＱ1，Ｑ6およびＱ7のコレ
クタ、トランジスタＱ9のベース、ならびにトランジス
タＱ13およびＱ16のコレクタが、出力電圧Ｖｏの他方の
端子に接続されている。
【００４２】上述のように構成された図３の回路におい
て、係数制御回路４によって設定される係数Ｋは、次の
（式１６）により示される。
て、係数制御回路４によって設定される係数Ｋは、次の
（式１６）により示される。
【００４３】
【数１６】
【００４４】ｇｍ変換器１は、トランジスタＱ1および
Ｑ2ならびにエミッタ間抵抗Ｒ1によって、入力電圧ＶI
を電流ｉ1に変換するとともに、トランジスタＱ3および
Ｑ4、ならびにエミッタ間抵抗Ｒ3によって、入力電圧Ｖ
Iを電流ｉ3に変換する。電流ｉ1およびｉ3は、それぞ
れ、次の（式１７）および（式１８）で示すことができ
る。
Ｑ2ならびにエミッタ間抵抗Ｒ1によって、入力電圧ＶI
を電流ｉ1に変換するとともに、トランジスタＱ3および
Ｑ4、ならびにエミッタ間抵抗Ｒ3によって、入力電圧Ｖ
Iを電流ｉ3に変換する。電流ｉ1およびｉ3は、それぞ
れ、次の（式１７）および（式１８）で示すことができ
る。
【００４５】
【数１７】
【００４６】
【数１８】
【００４７】電流ｉ3は、トランジスタＱ5乃至Ｑ9によ
り構成されるフルバランス回路によって係数Ｋ倍され、
電流ｉ1と逆極性で加算され、電流（ｉ1−Ｋｉ3）が出
力される。ｇｍ変換器１のアドミッタンスｇｍ１は、次
の（式１９）により示すことができる。
り構成されるフルバランス回路によって係数Ｋ倍され、
電流ｉ1と逆極性で加算され、電流（ｉ1−Ｋｉ3）が出
力される。ｇｍ変換器１のアドミッタンスｇｍ１は、次
の（式１９）により示すことができる。
【００４８】
【数１９】
【００４９】一方、ｇｍ変換器２は、トランジスタＱ11
およびＱ12からなる差動対ならびに抵抗Ｒ2により、出
力電圧Ｖｏを電流ｉ2に変換する。電流ｉ2は、次の（式
２０）で示すことができる。
およびＱ12からなる差動対ならびに抵抗Ｒ2により、出
力電圧Ｖｏを電流ｉ2に変換する。電流ｉ2は、次の（式
２０）で示すことができる。
【００５０】
【数２０】
【００５１】電流ｉ2は、トランジスタＱ13乃至Ｑ16で
構成されるフルバランス回路によって係数Ｋ倍され、Ｋ
ｉ2となって共振回路３に供給される。従って、ｇｍ変
換器１および２の双方によって共振回路３に供給される
電流は、（ｉ1−Ｋｉ3＋Ｋｉ2）となる。
構成されるフルバランス回路によって係数Ｋ倍され、Ｋ
ｉ2となって共振回路３に供給される。従って、ｇｍ変
換器１および２の双方によって共振回路３に供給される
電流は、（ｉ1−Ｋｉ3＋Ｋｉ2）となる。
【００５２】ｇｍ変換器２のアドミッタンスｇｍ２は、
次の（式２１）により示すことができる。
次の（式２１）により示すことができる。
【００５３】
【数２１】
【００５４】従って、（式１９）および（式２１）を
（式７）に代入して伝達関数Ｔ（ｓ）を求めると、次の
（式２２）のようになる。
（式７）に代入して伝達関数Ｔ（ｓ）を求めると、次の
（式２２）のようになる。
【００５５】
【数２２】
【００５６】ここで、抵抗Ｒ3を次の（式２３）のよう
に選択すると、（式２２）の分子および分母のｓの一次
の項が一致し、共振周波数ｆｏ、ＱおよびゲインＧは、
次の（式２４）、（式２５）および（式２６）のように
なる。
に選択すると、（式２２）の分子および分母のｓの一次
の項が一致し、共振周波数ｆｏ、ＱおよびゲインＧは、
次の（式２４）、（式２５）および（式２６）のように
なる。
【００５７】
【数２３】
【００５８】
【数２４】
【００５９】
【数２５】
【００６０】
【数２６】
【００６１】従って、図３の回路例によれば、共振周波
数ｆｏおよびゲインＧを変更することなく、Ｑの値をＫ
により自由に変化させることができる。
数ｆｏおよびゲインＧを変更することなく、Ｑの値をＫ
により自由に変化させることができる。
【００６２】よって、共振周波数ｆｏを変化させるため
に共振回路３の定数値（ＬまたはＣ）を変化させても、
係数設定電圧Ｖｋを切り替えることにより、常に、Ｑお
よびゲインＧを一定に保つことが可能となる。
に共振回路３の定数値（ＬまたはＣ）を変化させても、
係数設定電圧Ｖｋを切り替えることにより、常に、Ｑお
よびゲインＧを一定に保つことが可能となる。
【００６３】従って、図３の回路を、ＳＩＦおよびＶＩ
ＦのＦＭおよびＡＭ検波回路やＡＦＣ回路のタンク回路
（ＢＰＦ特性を利用）に用いるとき、共振周波数ｆｏの
設定において定数可変によるＱの補正が可能となる。
ＦのＦＭおよびＡＭ検波回路やＡＦＣ回路のタンク回路
（ＢＰＦ特性を利用）に用いるとき、共振周波数ｆｏの
設定において定数可変によるＱの補正が可能となる。
【００６４】図４は、図１の実施例の位相特性を従来の
ＢＰＦの位相特性と比較して示す。破線は従来例を示
し、実線は本発明の実施例を示す。従来例では、共振回
路単体特性がそのままＢＰＦの位相特性となり、共振周
波数ｆｏを高く設定すると、Ｑも大きくなり、位相特性
の傾きが急になる。このため、これを検波回路に使用し
た場合には、システムの切り替えに伴って、検波出力の
レベル、歪み、Ｄレンジ等の特性が変化し、性能が均一
でなくなる。これに対し、本発明の実施例では、共振周
波数ｆｏの値にかかわらず、Ｑを一定にするＢＰＦ特性
が得られ、検波回路を構成したときも、システム切り替
えに伴う特性の変動を無くし、性能を均一にすることが
できる。また、ＡＦＣ回路においても、従来回路では、
Ｑの変動により周波数制御の精度が変化するのに対し、
本発明の実施例では、Ｑの変動はなく、周波数制御の精
度も一定に保たれる。
ＢＰＦの位相特性と比較して示す。破線は従来例を示
し、実線は本発明の実施例を示す。従来例では、共振回
路単体特性がそのままＢＰＦの位相特性となり、共振周
波数ｆｏを高く設定すると、Ｑも大きくなり、位相特性
の傾きが急になる。このため、これを検波回路に使用し
た場合には、システムの切り替えに伴って、検波出力の
レベル、歪み、Ｄレンジ等の特性が変化し、性能が均一
でなくなる。これに対し、本発明の実施例では、共振周
波数ｆｏの値にかかわらず、Ｑを一定にするＢＰＦ特性
が得られ、検波回路を構成したときも、システム切り替
えに伴う特性の変動を無くし、性能を均一にすることが
できる。また、ＡＦＣ回路においても、従来回路では、
Ｑの変動により周波数制御の精度が変化するのに対し、
本発明の実施例では、Ｑの変動はなく、周波数制御の精
度も一定に保たれる。
【００６５】また、図１の本発明の実施例は、ＢＰＦそ
のものとして使用しても、Ｑの変動による周波数特性
（減衰量）およびＣ／Ｎ等の性能を均一化することがで
きる。
のものとして使用しても、Ｑの変動による周波数特性
（減衰量）およびＣ／Ｎ等の性能を均一化することがで
きる。
【００６６】
【発明の効果】本発明のバンドパスフィルタによれば、
入力信号の電圧を第１のアドミッタンスにより電流に変
換して出力し、共振回路は、少なくともコイルとコンデ
ンサとを有し、第１のアドミッタンスにより変換されて
出力される電流の供給を受け、共振回路の出力電圧を、
電圧制御が可能な第２のアドミッタンスにより電流に変
換して共振回路に帰還し、所定の電圧により第２のアド
ミッタンスを設定し、共振回路の共振周波数を維持しな
がらＱ値を変更することにより、入力される入力信号の
うち、共振周波数を含む所定の帯域のみが通過すること
ができるようにしたので、ｆ0にかかわらずＱ一定の位
相特性を実現できるから、検波回路を構成した場合に
は、検波出力の性能を均一にでき、ＡＦＣ回路を構成し
たときには、周波数制御精度を一定化でき、また、ｆ0
にかかわらずＱ一定の周波数特性を実現できるから、バ
ンドパスフィルタの性能を一定化することができる。
入力信号の電圧を第１のアドミッタンスにより電流に変
換して出力し、共振回路は、少なくともコイルとコンデ
ンサとを有し、第１のアドミッタンスにより変換されて
出力される電流の供給を受け、共振回路の出力電圧を、
電圧制御が可能な第２のアドミッタンスにより電流に変
換して共振回路に帰還し、所定の電圧により第２のアド
ミッタンスを設定し、共振回路の共振周波数を維持しな
がらＱ値を変更することにより、入力される入力信号の
うち、共振周波数を含む所定の帯域のみが通過すること
ができるようにしたので、ｆ0にかかわらずＱ一定の位
相特性を実現できるから、検波回路を構成した場合に
は、検波出力の性能を均一にでき、ＡＦＣ回路を構成し
たときには、周波数制御精度を一定化でき、また、ｆ0
にかかわらずＱ一定の周波数特性を実現できるから、バ
ンドパスフィルタの性能を一定化することができる。
【図１】本発明のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）の一実
施例の構成を示すブロック図である。
施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例に使用できるｇｍ変換器の構成例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】図１の実施例の具体的回路例を示す回路図であ
る。
る。
【図４】図１の実施例の位相特性を従来のＢＰＦの位相
特性と比較して示す図である。
特性と比較して示す図である。
【図５】従来のＢＰＦの例を示すブロック図である。
【図６】従来のマルチシステム対応ＳＩＦ（音声中間周
波検波）用ＢＰＦの一例を示す回路図である。
波検波）用ＢＰＦの一例を示す回路図である。
１，２ ｇｍ変換器 ３ 共振回路 ４ 係数制御回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 H04N 5/44
Claims (2)
- 【請求項１】 入力信号の電圧を、第１のアドミッタン
スにより電流に変換して出力する第１の電圧電流変換手
段と、 少なくともコイルとコンデンサとを有し、前記第１の電
圧電流変換手段により出力される前記電流の供給を受け
る共振回路と、 電圧制御が可能な第２のアドミッタンスを有し、前記共
振回路の出力電圧を前記第２のアドミッタンスにより電
流に変換して前記共振回路に帰還する第２の電圧電流変
換手段と、 所定の電圧により前記第２のアドミッタンスを設定する
アドミッタンス設定手段とを備え、 前記アドミッタンス設定手段により前記第２のアドミッ
タンスを設定して、前記共振回路の共振周波数を維持し
ながらＱ値を変更することにより、前記第１の電圧電流
変換手段に入力される前記入力信号のうち、前記共振周
波数を含む所定の帯域のみを通過させることを特徴とす
るバンドパスフィルタ。 - 【請求項２】 前記第１の電圧電流変換手段の前記第１
のアドミッタンスは電圧制御が可能であり、 前記アドミッタンス設定手段は、前記第１のアドミッタ
ンスを、前記第２のアドミッタンスの設定に用いる前記
所定の電圧により更に設定する ことを特徴とする請求項
１記載のバンドパスフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12519793A JP3228447B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | バンドパスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12519793A JP3228447B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | バンドパスフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06314951A JPH06314951A (ja) | 1994-11-08 |
| JP3228447B2 true JP3228447B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=14904325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12519793A Expired - Fee Related JP3228447B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | バンドパスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228447B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007019908A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Niigata Seimitsu Kk | フィルタ回路 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP12519793A patent/JP3228447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06314951A (ja) | 1994-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010810 |
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