JP3328226B2 - 低域通過フィルタ回路及びそれを用いた無線機 - Google Patents
低域通過フィルタ回路及びそれを用いた無線機Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばバイポーラ
半導体集積回路等に利用する低域通過フィルタ回路に関
し、特に、精度の高い減衰特性を実現するものである。
半導体集積回路等に利用する低域通過フィルタ回路に関
し、特に、精度の高い減衰特性を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】抵抗、コンデンサ及び能動素子を使用す
るフィルタ回路は、インダクタンスを使用していないた
め、回路の小型軽量化、集積化が可能であり、携帯電話
機などの無線機の低域通過フィルタ回路などに広く用い
られている。
るフィルタ回路は、インダクタンスを使用していないた
め、回路の小型軽量化、集積化が可能であり、携帯電話
機などの無線機の低域通過フィルタ回路などに広く用い
られている。
【０００３】この種のフィルタ回路として、従来から、
２次低域通過フィルタ回路である２次形式のＶＣＶＳ型
低域通過フィルタ回路が知られている。
２次低域通過フィルタ回路である２次形式のＶＣＶＳ型
低域通過フィルタ回路が知られている。
【０００４】この回路は、図７に示すように、入力端子
70及び出力端子71と、利得を１とした１入力１出力のア
ンプ51と、入力端子70とアンプ51の入力との間に直列に
接続された抵抗12及び抵抗13と、抵抗12及び抵抗13の接
続部とアンプ51の出力及び出力端子71の接続部との間に
接続されたコンデンサ17と、アンプ51の入力と接地間に
接続されたコンデンサ18とを備えている。
70及び出力端子71と、利得を１とした１入力１出力のア
ンプ51と、入力端子70とアンプ51の入力との間に直列に
接続された抵抗12及び抵抗13と、抵抗12及び抵抗13の接
続部とアンプ51の出力及び出力端子71の接続部との間に
接続されたコンデンサ17と、アンプ51の入力と接地間に
接続されたコンデンサ18とを備えている。
【０００５】この回路の入力端子70から入力される信号
の振幅をVin1[dBm]、出力端子71より出力される信号の
振幅をVo1[dBm]、カットオフ周波数をfc1[Hz]とする
と、Vo1／Vin1で求められる伝達関数、fc1[Hz]、及び入
力端子70から入力される信号の周波数がf[Hz]の時の出
力端子71より出力される信号の振幅Vo1[dBm]は、それぞ
れ以下の式により表される。 ・Vo1／Vin1＝1/{( R12×R13×C17×C18)S＾2＋（ R12
×R13）× C18S＋1} ・fc1＝1/{2π×（ R12×R13×C17×C18）＾（1/2）}
[Ｈｚ] ・Vo1＝Vin1−40log（f／fc1） [ｄＢｍ] ここで、Ｓはｊωを表している。また、＾は冪数を表
し、例えば＾2は２乗を表している。
の振幅をVin1[dBm]、出力端子71より出力される信号の
振幅をVo1[dBm]、カットオフ周波数をfc1[Hz]とする
と、Vo1／Vin1で求められる伝達関数、fc1[Hz]、及び入
力端子70から入力される信号の周波数がf[Hz]の時の出
力端子71より出力される信号の振幅Vo1[dBm]は、それぞ
れ以下の式により表される。 ・Vo1／Vin1＝1/{( R12×R13×C17×C18)S＾2＋（ R12
×R13）× C18S＋1} ・fc1＝1/{2π×（ R12×R13×C17×C18）＾（1/2）}
[Ｈｚ] ・Vo1＝Vin1−40log（f／fc1） [ｄＢｍ] ここで、Ｓはｊωを表している。また、＾は冪数を表
し、例えば＾2は２乗を表している。
【０００６】図８には、このフィルタ回路での入力信号
の周波数に対応する出力信号の振幅Vo1[dBm]の様子を示
している。
の周波数に対応する出力信号の振幅Vo1[dBm]の様子を示
している。
【０００７】また、図９には、このフィルタ回路の１入
力１出力のアンプ51を、トランジスタと電流源とのエミ
ッタフォロワ回路で実現した従来の２次低域通過フィル
タ回路を示している。このフィルタ回路は、アンプ51
を、トランジスタ54と電流源56とで置き換えており、そ
の他には、図７の回路と同様に、入力端子70、出力端子
71、抵抗12、13、及びコンデンサ17、18を備えている。
力１出力のアンプ51を、トランジスタと電流源とのエミ
ッタフォロワ回路で実現した従来の２次低域通過フィル
タ回路を示している。このフィルタ回路は、アンプ51
を、トランジスタ54と電流源56とで置き換えており、そ
の他には、図７の回路と同様に、入力端子70、出力端子
71、抵抗12、13、及びコンデンサ17、18を備えている。
【０００８】この２次低域通過フィルタ回路は、図７の
２次低域通過フィルタ回路と同じように動作する。
２次低域通過フィルタ回路と同じように動作する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９の２次低
域通過フィルタ回路のフィルタ特性を見ると、図１０に
示すように、fc1[Hz]が設定よりも小さい値となり、ま
た、入力信号の周波数f[Hz]をfc1[Hz]よりも大きくして
一定の割合（-40dB／dec）で出力信号の振幅を減衰させ
たとき、その途中で減衰量が確保出来なくなる欠点があ
る。
域通過フィルタ回路のフィルタ特性を見ると、図１０に
示すように、fc1[Hz]が設定よりも小さい値となり、ま
た、入力信号の周波数f[Hz]をfc1[Hz]よりも大きくして
一定の割合（-40dB／dec）で出力信号の振幅を減衰させ
たとき、その途中で減衰量が確保出来なくなる欠点があ
る。
【００１０】２次低域通過フィルタ回路には、設定する
カットオフ周波数の精度を高め、減衰域での減衰の傾き
を一定に保つことが求められるが、この図９の２次低域
通過フィルタ回路では、この要求に十分応えることがで
きない。
カットオフ周波数の精度を高め、減衰域での減衰の傾き
を一定に保つことが求められるが、この図９の２次低域
通過フィルタ回路では、この要求に十分応えることがで
きない。
【００１１】本発明者は、図９の２次低域通過フィルタ
回路で、欠点を持つフィルタ特性が現れる原因を調べ、
それを基に、２次低域通過フィルタ回路一般についての
特性改善の方法を求めている。
回路で、欠点を持つフィルタ特性が現れる原因を調べ、
それを基に、２次低域通過フィルタ回路一般についての
特性改善の方法を求めている。
【００１２】図１１に示す２次低域通過フィルタ回路
は、図９のフィルタ回路に抵抗33を加えて、コンデンサ
18をコンデンサ27に変更しているが、この抵抗33は、ト
ランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与えら
れるエミッタ抵抗とトランジスタ54のコンダクタンスの
逆数で与えられる抵抗とを直列接続し、それを回路上に
表したものである。また、コンデンサ27は、コンデンサ
18とトランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメータより
与えられるベース−コレクタ間容量とを並列接続し、そ
れを回路上に表したものである。
は、図９のフィルタ回路に抵抗33を加えて、コンデンサ
18をコンデンサ27に変更しているが、この抵抗33は、ト
ランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与えら
れるエミッタ抵抗とトランジスタ54のコンダクタンスの
逆数で与えられる抵抗とを直列接続し、それを回路上に
表したものである。また、コンデンサ27は、コンデンサ
18とトランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメータより
与えられるベース−コレクタ間容量とを並列接続し、そ
れを回路上に表したものである。
【００１３】この回路の入力端子70より入力される信号
の振幅をVin2[dBm]、出力端子71より出力される信号の
振幅をVo2[dBm]とすると、Vo2／Vin2で求められる伝達
関数は以下の式により表される。 ・Vo2／Vin2＝{（ R13×R33×C17×C27）Ｓ＾2＋（R33
×C17）Ｓ＋1}／［{（ R12×R13＋ R12×R33＋ R13×R
33）×C17×C27}Ｓ＾2＋（ R12×C27＋R13×C27＋R33×
C17）Ｓ＋1]
の振幅をVin2[dBm]、出力端子71より出力される信号の
振幅をVo2[dBm]とすると、Vo2／Vin2で求められる伝達
関数は以下の式により表される。 ・Vo2／Vin2＝{（ R13×R33×C17×C27）Ｓ＾2＋（R33
×C17）Ｓ＋1}／［{（ R12×R13＋ R12×R33＋ R13×R
33）×C17×C27}Ｓ＾2＋（ R12×C27＋R13×C27＋R33×
C17）Ｓ＋1]
【００１４】このVo2／Vin2で求められる伝達関数は、
２つの２次低域通過フィルタ回路の伝達関数が組み合わ
さったものと見ることができる。つまり、この伝達関数
は、２次低域通過フィルタ回路の伝達関数と２次低域通
過フィルタ回路の伝達関数の逆数との乗算で成り立って
いることがわかる。
２つの２次低域通過フィルタ回路の伝達関数が組み合わ
さったものと見ることができる。つまり、この伝達関数
は、２次低域通過フィルタ回路の伝達関数と２次低域通
過フィルタ回路の伝達関数の逆数との乗算で成り立って
いることがわかる。
【００１５】２次低域通過フィルタ回路の伝達関数のカ
ットオフ周波数をfc2[Hz]、２次低域通過フィルタ回路
の伝達関数の逆数のカットオフ周波数をfc3[Hz]とする
と、fc2[Hz]、及びfc3[Hz]は以下のように表される。 ・fc2＝1/[2π×{（ R12×R13＋ R12×R33＋ R13×
R33）×C17×C27}＾（1/2)][Ｈｚ] ・fc3＝1/{2π×（R13×R33×C17×C27）＾（1/2）}[Ｈ
ｚ]
ットオフ周波数をfc2[Hz]、２次低域通過フィルタ回路
の伝達関数の逆数のカットオフ周波数をfc3[Hz]とする
と、fc2[Hz]、及びfc3[Hz]は以下のように表される。 ・fc2＝1/[2π×{（ R12×R13＋ R12×R33＋ R13×
R33）×C17×C27}＾（1/2)][Ｈｚ] ・fc3＝1/{2π×（R13×R33×C17×C27）＾（1/2）}[Ｈ
ｚ]
【００１６】ここで、２次低域通過フィルタ回路の伝達
関数の逆数とは、入力端子70から入力する信号の周波数
がfc3[Hz]よりも低い場合は、出力端子71より出力され
る信号の振幅を一定に保ち、fc3[Hz]よりも高い場合
は、入力端子70から入力する信号の周波数のfc3[Hz]に
対する高さに伴い、一定の割合（+40dB／dec）で出力端
子71より出力される信号の振幅を増加させることを意味
する。
関数の逆数とは、入力端子70から入力する信号の周波数
がfc3[Hz]よりも低い場合は、出力端子71より出力され
る信号の振幅を一定に保ち、fc3[Hz]よりも高い場合
は、入力端子70から入力する信号の周波数のfc3[Hz]に
対する高さに伴い、一定の割合（+40dB／dec）で出力端
子71より出力される信号の振幅を増加させることを意味
する。
【００１７】このとき、入力端子70から周波数f[Hz]の
信号が入力した場合の出力端子71より出力される信号の
振幅Vo2[dBm]は以下の式で表される。 ・Vo2＝Vin2−40log（f／fc2）＋40log（f／fc3）[ｄＢ
ｍ]
信号が入力した場合の出力端子71より出力される信号の
振幅Vo2[dBm]は以下の式で表される。 ・Vo2＝Vin2−40log（f／fc2）＋40log（f／fc3）[ｄＢ
ｍ]
【００１８】このフィルタ特性を示すと図１２のように
なる。従って、図１０の特性は、抵抗33、及びコンデン
サ27を考慮することによって説明が付くことになる。
なる。従って、図１０の特性は、抵抗33、及びコンデン
サ27を考慮することによって説明が付くことになる。
【００１９】また、図１３には、図１１のフィルタ回路
の電流源56をベースバイアス入力端子76、トランジスタ
60及びコンデンサ32に変更した２次低域通過フィルタ回
路を示している。この回路において、コンデンサ32は、
トランジスタ60のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与え
られるコレクタ−接地間容量を回路上に表したものであ
る。また、見方を変えれば、このコンデンサ32は、出力
端子71に繋がる負荷と考えることもできる。
の電流源56をベースバイアス入力端子76、トランジスタ
60及びコンデンサ32に変更した２次低域通過フィルタ回
路を示している。この回路において、コンデンサ32は、
トランジスタ60のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与え
られるコレクタ−接地間容量を回路上に表したものであ
る。また、見方を変えれば、このコンデンサ32は、出力
端子71に繋がる負荷と考えることもできる。
【００２０】この回路の入力端子70より入力される信号
の振幅をVin2[dBm]、出力端子71より出力される信号の
振幅をVo2[dBm]とすると、Vo2／Vin2で求められる伝達
関数は以下の式により表される。 ・Vo2/Vin2 ＝{（ R13×R33×C17×C27）Ｓ＾2＋（R33×C17）Ｓ＋1} /［（R12×R13×R33×C17×C27×C32）Ｓ＾3 ＋{R12×（R13＋R33）×C17×C27＋ R13×R33×（ Ｃ17＋C32）×C27 ＋ R12×R33×（ C17＋C27）×C32}Ｓ＾2 ＋（ R12×C27＋R13×C27＋R33×C17＋R33×C32）Ｓ＋1]
の振幅をVin2[dBm]、出力端子71より出力される信号の
振幅をVo2[dBm]とすると、Vo2／Vin2で求められる伝達
関数は以下の式により表される。 ・Vo2/Vin2 ＝{（ R13×R33×C17×C27）Ｓ＾2＋（R33×C17）Ｓ＋1} /［（R12×R13×R33×C17×C27×C32）Ｓ＾3 ＋{R12×（R13＋R33）×C17×C27＋ R13×R33×（ Ｃ17＋C32）×C27 ＋ R12×R33×（ C17＋C27）×C32}Ｓ＾2 ＋（ R12×C27＋R13×C27＋R33×C17＋R33×C32）Ｓ＋1]
【００２１】このVo2／Vin2で求められる伝達関数は、
３次低域通過フィルタ回路及び２次低域通過フィルタ回
路の伝達関数が組み合わさったものと見ることができ
る。つまり、この伝達関数は、３次低域通過フィルタ回
路の伝達関数と２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の
逆数との乗算で成り立っていることがわかる。ここで、
３次低域通過フィルタ回路の伝達関数は、{R12×（R13
＋R33）×C17×C27＋R13×R33×（C17＋C32）×C27＋R
12×R33×（ C17＋C27）×C32}＾1/2＞（R12×R13×R33
×C17×C27×C32）＾1/3であれば、Ｓ＾3の項ではなく
Ｓ＾2の項によってカットオフ周波数が設定されるので
近似的に２次低域通過フィルタ回路の伝達関数とみなす
ことができる。
３次低域通過フィルタ回路及び２次低域通過フィルタ回
路の伝達関数が組み合わさったものと見ることができ
る。つまり、この伝達関数は、３次低域通過フィルタ回
路の伝達関数と２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の
逆数との乗算で成り立っていることがわかる。ここで、
３次低域通過フィルタ回路の伝達関数は、{R12×（R13
＋R33）×C17×C27＋R13×R33×（C17＋C32）×C27＋R
12×R33×（ C17＋C27）×C32}＾1/2＞（R12×R13×R33
×C17×C27×C32）＾1/3であれば、Ｓ＾3の項ではなく
Ｓ＾2の項によってカットオフ周波数が設定されるので
近似的に２次低域通過フィルタ回路の伝達関数とみなす
ことができる。
【００２２】３次低域通過フィルタ回路の伝達関数のカ
ットオフ周波数をfc2'[Hz]、２次低域通過フィルタ回路
の伝達関数の逆数のカットオフ周波数をfc3'[Hz]とする
と、fc2'[Hz]及びfc3'[Hz]は以下のように表される。 ・fc2'＝1/[2π×{R12×（R13＋R33）×C17×C27＋ R13
×R33×（C17＋C32）×C27＋ R12×R33×（C17＋C27）
×C32}＾（1/2）][Ｈｚ] ・fc3'＝1/{2π×（R13×R33×C17×C27）＾（1/2）}
[Ｈｚ]
ットオフ周波数をfc2'[Hz]、２次低域通過フィルタ回路
の伝達関数の逆数のカットオフ周波数をfc3'[Hz]とする
と、fc2'[Hz]及びfc3'[Hz]は以下のように表される。 ・fc2'＝1/[2π×{R12×（R13＋R33）×C17×C27＋ R13
×R33×（C17＋C32）×C27＋ R12×R33×（C17＋C27）
×C32}＾（1/2）][Ｈｚ] ・fc3'＝1/{2π×（R13×R33×C17×C27）＾（1/2）}
[Ｈｚ]
【００２３】ここで、２次低域通過フィルタ回路の伝達
関数の逆数とは、入力端子70から入力する信号の周波数
がfc3'[Hz]よりも低い場合は、出力端子71より出力され
る信号の振幅を一定に保ち、fc3'[Hz]よりも高い場合
は、入力端子70から入力する信号の周波数のfc3'[Hz]に
対する高さに伴い、一定の割合（+40dB／dec）で出力端
子71より出力される信号の振幅を増加させることを意味
する。
関数の逆数とは、入力端子70から入力する信号の周波数
がfc3'[Hz]よりも低い場合は、出力端子71より出力され
る信号の振幅を一定に保ち、fc3'[Hz]よりも高い場合
は、入力端子70から入力する信号の周波数のfc3'[Hz]に
対する高さに伴い、一定の割合（+40dB／dec）で出力端
子71より出力される信号の振幅を増加させることを意味
する。
【００２４】このとき、入力端子70から周波数f[Hz]の
信号が入力した場合の出力端子71より出力される信号の
振幅Vo2[dBm]は以下の式で表される。 ・Vo2＝Vin2−40log（f／fc2'）＋40log（f／fc3'）[ｄ
Ｂｍ] このフィルタ特性を示すと図１４のようになる。
信号が入力した場合の出力端子71より出力される信号の
振幅Vo2[dBm]は以下の式で表される。 ・Vo2＝Vin2−40log（f／fc2'）＋40log（f／fc3'）[ｄ
Ｂｍ] このフィルタ特性を示すと図１４のようになる。
【００２５】このフィルタ回路では、コンデンサ32を伝
達関数の算出に加味するか否かで、fc2[Hz]とfc2'[Hz]
が変わることから、コンデンサ32を考慮することによ
り、設定するカットオフ周波数の精度をさらに改善でき
ると考えられる。また、fc3[Hz]とfc3'[Hz]が等しいこ
とから２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆数に違
いがないことがわかる。
達関数の算出に加味するか否かで、fc2[Hz]とfc2'[Hz]
が変わることから、コンデンサ32を考慮することによ
り、設定するカットオフ周波数の精度をさらに改善でき
ると考えられる。また、fc3[Hz]とfc3'[Hz]が等しいこ
とから２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆数に違
いがないことがわかる。
【００２６】以上のことから、設定するカットオフ周波
数の精度が高くないことや、減衰域で減衰する傾きを一
定に保つことができなかったのは、図９の低域通過フィ
ルタ回路において、図１１や図１３に示す抵抗33、コン
デンサ27、あるいはコンデンサ32を加味して伝達関数の
算出をしていなかったことが原因していることが分か
る。
数の精度が高くないことや、減衰域で減衰する傾きを一
定に保つことができなかったのは、図９の低域通過フィ
ルタ回路において、図１１や図１３に示す抵抗33、コン
デンサ27、あるいはコンデンサ32を加味して伝達関数の
算出をしていなかったことが原因していることが分か
る。
【００２７】本発明は、こうした考察に基づいて着想し
たものであり、カットオフ周波数を高い精度で設定する
ことができ、減衰域での減衰量の低下がない低域通過フ
ィルタ回路を提供し、また、それを組み込んだ集積回路
やそれを用いた無線機を提供することを目的としてい
る。
たものであり、カットオフ周波数を高い精度で設定する
ことができ、減衰域での減衰量の低下がない低域通過フ
ィルタ回路を提供し、また、それを組み込んだ集積回路
やそれを用いた無線機を提供することを目的としてい
る。
【００２８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の低域通
過フィルタ回路では、このフィルタ回路の構成要素であ
るアンプまたはエミッタフォロワ回路の抵抗成分及び容
量成分を加味して、カットオフ周波数を設定するととも
に、この抵抗成分及び容量成分が関与して派生する、減
衰量の低下をもたらすフィルタ作用を打ち消すための補
償用フィルタ回路を、この低域通過フィルタ回路の前ま
たは後ろにアンプを介して直列に接続している。
過フィルタ回路では、このフィルタ回路の構成要素であ
るアンプまたはエミッタフォロワ回路の抵抗成分及び容
量成分を加味して、カットオフ周波数を設定するととも
に、この抵抗成分及び容量成分が関与して派生する、減
衰量の低下をもたらすフィルタ作用を打ち消すための補
償用フィルタ回路を、この低域通過フィルタ回路の前ま
たは後ろにアンプを介して直列に接続している。
【００２９】そのため、カットオフ周波数の設定精度を
高めることができ、また、減衰域での減衰量の低下をな
くすことができる。
高めることができ、また、減衰域での減衰量の低下をな
くすことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、出力インピーダンスを有するエミッタフォロワ回路
を構成要素に持つ低域通過フィルタ回路と、この低域通
過フィルタ回路の前にアンプを介して直列に接続した、
抵抗及びコンデンサで構成された補償用のフィルタ回路
とを設け、エミッタフォロワ回路を第１のトランジスタ
と電流源を構成する第２のトランジスタとで構成し、第
１のトランジスタのエミッタと第２のトランジスタのコ
レクタとを接続し、第１のトランジスタのベースに第１
の抵抗の一端を接続し、第１のトランジスタのベースと
第１の抵抗との間を第１のコンデンサを介して接地し、
第１のトランジスタのエミッタと第２のトランジスタの
コレクタとの間に出力端子を接続し、アンプの出力側と
第１の抵抗の他端との間に第２の抵抗を接続し、第１の
抵抗の他端と出力端子との間に第２のコンデンサを接続
し、第２のトランジスタのベースにベースバイアス入力
端子を接続し、出力端子を第５のコンデンサを介して接
地し、低域通過フィルタ回路を、これらのエミッタフォ
ロワ回路、第１の抵抗、第２の抵抗、第１のコンデン
サ、第２のコンデンサ、及び第５のコンデンサによって
構成し、この低域通過フィルタ回路の伝達関数を、エミ
ッタフォロワ回路の出力インピーダンス及び第５のコン
デンサを加味して、３次低域フィルタ回路の伝達関数
と、２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆数とを乗
算したものとして把握し、補償用のフィルタ回路を、こ
の２次低域通過フィルタ回路の伝達関数を持つように設
定したものであり、減衰域での減衰量の低下を無くし、
設定するカットオフ周波数の精度を高めることができ
る。
は、出力インピーダンスを有するエミッタフォロワ回路
を構成要素に持つ低域通過フィルタ回路と、この低域通
過フィルタ回路の前にアンプを介して直列に接続した、
抵抗及びコンデンサで構成された補償用のフィルタ回路
とを設け、エミッタフォロワ回路を第１のトランジスタ
と電流源を構成する第２のトランジスタとで構成し、第
１のトランジスタのエミッタと第２のトランジスタのコ
レクタとを接続し、第１のトランジスタのベースに第１
の抵抗の一端を接続し、第１のトランジスタのベースと
第１の抵抗との間を第１のコンデンサを介して接地し、
第１のトランジスタのエミッタと第２のトランジスタの
コレクタとの間に出力端子を接続し、アンプの出力側と
第１の抵抗の他端との間に第２の抵抗を接続し、第１の
抵抗の他端と出力端子との間に第２のコンデンサを接続
し、第２のトランジスタのベースにベースバイアス入力
端子を接続し、出力端子を第５のコンデンサを介して接
地し、低域通過フィルタ回路を、これらのエミッタフォ
ロワ回路、第１の抵抗、第２の抵抗、第１のコンデン
サ、第２のコンデンサ、及び第５のコンデンサによって
構成し、この低域通過フィルタ回路の伝達関数を、エミ
ッタフォロワ回路の出力インピーダンス及び第５のコン
デンサを加味して、３次低域フィルタ回路の伝達関数
と、２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆数とを乗
算したものとして把握し、補償用のフィルタ回路を、こ
の２次低域通過フィルタ回路の伝達関数を持つように設
定したものであり、減衰域での減衰量の低下を無くし、
設定するカットオフ周波数の精度を高めることができ
る。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】請求項２に記載の発明は、アンプの入力側
と入力端子との間に第３の抵抗及び第４の抵抗を直列に
接続し、アンプの入力側と第３の抵抗との間を第３のコ
ンデンサを介して接地し、第３の抵抗と第４の抵抗との
間を第４のコンデンサを介して接地し、補償用のフィル
タ回路を、これらの第３の抵抗、第４の抵抗、第３のコ
ンデンサ、及び第４のコンデンサによって構成したもの
であり、減衰域での減衰量の低下を無くすことができ
る。
と入力端子との間に第３の抵抗及び第４の抵抗を直列に
接続し、アンプの入力側と第３の抵抗との間を第３のコ
ンデンサを介して接地し、第３の抵抗と第４の抵抗との
間を第４のコンデンサを介して接地し、補償用のフィル
タ回路を、これらの第３の抵抗、第４の抵抗、第３のコ
ンデンサ、及び第４のコンデンサによって構成したもの
であり、減衰域での減衰量の低下を無くすことができ
る。
【００３８】請求項３に記載の発明は、第５のコンデン
サを、第２のトランジスタのＳＰＩＣＥモデルパラメー
タより与えられるコレクタ−接地間容量としたものであ
り、設定するカットオフ周波数の精度を高めることがで
きる。
サを、第２のトランジスタのＳＰＩＣＥモデルパラメー
タより与えられるコレクタ−接地間容量としたものであ
り、設定するカットオフ周波数の精度を高めることがで
きる。
【００３９】請求項４に記載の発明は、請求項１、２ま
たは３に記載の低域通過フィルタ回路を集積回路に内蔵
させたものである。
たは３に記載の低域通過フィルタ回路を集積回路に内蔵
させたものである。
【００４０】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の半導体集積回路を無線機に組み込んだものであり、無
線機の小型計量化を図ることができる。
の半導体集積回路を無線機に組み込んだものであり、無
線機の小型計量化を図ることができる。
【００４１】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００４２】（第１の実施形態）第１の実施形態におけ
る２次低域通過フィルタ回路は、図１に示すように、入
力端子70及び出力端子71と、利得を１とした１入力１出
力のアンプ50及びアンプ51と、入力端子70とアンプ50の
入力との間に直列に接続された抵抗10及び抵抗11と、ア
ンプ50の出力とアンプ51の入力との間に直列に接続され
た抵抗12及び抵抗13と、アンプ51の出力と出力端子71と
の間に接続された抵抗14と、抵抗10及び抵抗11の接続部
と接地間に接続されたコンデンサ15と、アンプ50の入力
と接地間に接続されたコンデンサ16と、抵抗12及び抵抗
13の接続部と出力端子71との間に接続されたコンデンサ
17と、アンプ51の入力と接地間に接続されたコンデンサ
18とを備えている。
る２次低域通過フィルタ回路は、図１に示すように、入
力端子70及び出力端子71と、利得を１とした１入力１出
力のアンプ50及びアンプ51と、入力端子70とアンプ50の
入力との間に直列に接続された抵抗10及び抵抗11と、ア
ンプ50の出力とアンプ51の入力との間に直列に接続され
た抵抗12及び抵抗13と、アンプ51の出力と出力端子71と
の間に接続された抵抗14と、抵抗10及び抵抗11の接続部
と接地間に接続されたコンデンサ15と、アンプ50の入力
と接地間に接続されたコンデンサ16と、抵抗12及び抵抗
13の接続部と出力端子71との間に接続されたコンデンサ
17と、アンプ51の入力と接地間に接続されたコンデンサ
18とを備えている。
【００４３】このフィルタ回路は、図７と比べて、入力
端子70、出力端子71、アンプ51、抵抗12、抵抗13、コン
デンサ17及びコンデンサ18に関しては同一であるが、抵
抗14が新たに接続され、また、アンプ50と抵抗10、抵抗
11、コンデンサ15及びコンデンサ16とから成る２次フィ
ルタが新たに接続されている点が相違している。
端子70、出力端子71、アンプ51、抵抗12、抵抗13、コン
デンサ17及びコンデンサ18に関しては同一であるが、抵
抗14が新たに接続され、また、アンプ50と抵抗10、抵抗
11、コンデンサ15及びコンデンサ16とから成る２次フィ
ルタが新たに接続されている点が相違している。
【００４４】抵抗14は、アンプ51の出力抵抗に相当し、
この抵抗14を伝達関数の算出に加味することによって、
設定するカットオフ周波数の精度を高めることができ
る。
この抵抗14を伝達関数の算出に加味することによって、
設定するカットオフ周波数の精度を高めることができ
る。
【００４５】また、抵抗14が加わり、抵抗12、抵抗13、
抵抗14、コンデンサ17、コンデンサ18、及びアンプ51に
より構成される２次低域通過フィルタ回路の伝達関数に
は、抵抗13、抵抗14、コンデンサ17、コンデンサ18より
成る２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆数が乗算
されることになる。
抵抗14、コンデンサ17、コンデンサ18、及びアンプ51に
より構成される２次低域通過フィルタ回路の伝達関数に
は、抵抗13、抵抗14、コンデンサ17、コンデンサ18より
成る２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆数が乗算
されることになる。
【００４６】この２次低域通過フィルタ回路の伝達関数
の逆数は、減衰量の低下をもたらすことになる。そこ
で、この２次低域通過フィルタ回路の前に、抵抗10、抵
抗11、コンデンサ15、及びコンデンサ16から成る２次低
域通過フィルタ回路をアンプ50を介して直列に繋げて、
抵抗13、抵抗14、コンデンサ17、及びコンデンサ18より
成る２次低域通過フィルタ回路から派生する作用を打ち
消している。
の逆数は、減衰量の低下をもたらすことになる。そこ
で、この２次低域通過フィルタ回路の前に、抵抗10、抵
抗11、コンデンサ15、及びコンデンサ16から成る２次低
域通過フィルタ回路をアンプ50を介して直列に繋げて、
抵抗13、抵抗14、コンデンサ17、及びコンデンサ18より
成る２次低域通過フィルタ回路から派生する作用を打ち
消している。
【００４７】このフィルタ回路の入力端子70から入力さ
れる信号の振幅をVin[dBm]、出力端子71より出力される
信号の振幅をVo[dBm]とすると、Vo／Vinで求められる伝
達関数は、以下の式により表される。 ・Vo／Vin ＝1／{（ R10×R11×C15×C16）Ｓ＾2 ＋（R10×C15＋R10×C16＋R11×C16）Ｓ＋1} × {（ R13×R14×C17×C18）Ｓ＾2＋（R14×C17）Ｓ＋1} ／［{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×R14）×C17×C18}Ｓ＾2 ＋（ R12×C18＋R13×C18＋R14×C17）Ｓ＋1] この時、 R10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C18、
かつR10×C15＋R10×C 16＋R11×C16＝ R14×C17であれ
ば、 Vo／Vinで求められる伝達関数は以下の式により表
される。 ・Vo／Vin＝1/［{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×
R14）×C17×C18}Ｓ＾2＋（ R12×C18＋R13×C18＋R14
×C17）Ｓ＋1]
れる信号の振幅をVin[dBm]、出力端子71より出力される
信号の振幅をVo[dBm]とすると、Vo／Vinで求められる伝
達関数は、以下の式により表される。 ・Vo／Vin ＝1／{（ R10×R11×C15×C16）Ｓ＾2 ＋（R10×C15＋R10×C16＋R11×C16）Ｓ＋1} × {（ R13×R14×C17×C18）Ｓ＾2＋（R14×C17）Ｓ＋1} ／［{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×R14）×C17×C18}Ｓ＾2 ＋（ R12×C18＋R13×C18＋R14×C17）Ｓ＋1] この時、 R10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C18、
かつR10×C15＋R10×C 16＋R11×C16＝ R14×C17であれ
ば、 Vo／Vinで求められる伝達関数は以下の式により表
される。 ・Vo／Vin＝1/［{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×
R14）×C17×C18}Ｓ＾2＋（ R12×C18＋R13×C18＋R14
×C17）Ｓ＋1]
【００４８】上記の設定において、カットオフ周波数fc
[Hz]と、入力端子70から周波数f[Hz]の信号が入力した
場合の出力端子71より出力される信号の振幅Vo[dBm]
は、以下の式により表される。 ・fc＝1/{2π×{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×R14）
×C17×C18}＾（1/2）}[Ｈｚ] ・Vo＝Vin−40log（f／fc） [ｄＢｍ] ただし、 R10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C18、
かつR10×C15＋R10×C16＋R11×C16＝ R14×C17であ
る。
[Hz]と、入力端子70から周波数f[Hz]の信号が入力した
場合の出力端子71より出力される信号の振幅Vo[dBm]
は、以下の式により表される。 ・fc＝1/{2π×{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×R14）
×C17×C18}＾（1/2）}[Ｈｚ] ・Vo＝Vin−40log（f／fc） [ｄＢｍ] ただし、 R10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C18、
かつR10×C15＋R10×C16＋R11×C16＝ R14×C17であ
る。
【００４９】このフィルタ回路のフィルタ特性を図２に
示している。
示している。
【００５０】このように、アンプ51の出力抵抗に相当す
る抵抗14を加えて伝達関数を算出することにより、設定
するカットオフ周波数の精度を高めることができる。
る抵抗14を加えて伝達関数を算出することにより、設定
するカットオフ周波数の精度を高めることができる。
【００５１】また、この抵抗13、抵抗14、コンデンサ1
7、コンデンサ18より成る２次低域通過フィルタ回路の
伝達関数の逆数による作用を打ち消すため、抵抗10、抵
抗11、コンデンサ15、及びコンデンサ16から成る２次低
域通過フィルタ回路をアンプ50を介して直列に繋げ、R
10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C18、かつＲ10×
C 15＋R10×C16＋R11×C16＝ R14×C17の関係を保つこと
によって、減衰飽和の発生を抑えることができる。
7、コンデンサ18より成る２次低域通過フィルタ回路の
伝達関数の逆数による作用を打ち消すため、抵抗10、抵
抗11、コンデンサ15、及びコンデンサ16から成る２次低
域通過フィルタ回路をアンプ50を介して直列に繋げ、R
10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C18、かつＲ10×
C 15＋R10×C16＋R11×C16＝ R14×C17の関係を保つこと
によって、減衰飽和の発生を抑えることができる。
【００５２】なお、抵抗13、抵抗14、コンデンサ17、及
びコンデンサ18より成る２次低域通過フィルタ回路の伝
達関数の逆数による作用を打ち消すための２次低域通過
フィルタは、２次低域通過フィルタの後ろに接続しても
同様の効果を得ることができる。
びコンデンサ18より成る２次低域通過フィルタ回路の伝
達関数の逆数による作用を打ち消すための２次低域通過
フィルタは、２次低域通過フィルタの後ろに接続しても
同様の効果を得ることができる。
【００５３】（第２の実施形態）第２の実施形態では、
第１の実施形態のフィルタ回路（図１）のアンプ50を差
動増幅回路に置き換え、また、アンプ51をトランジスタ
と電流源とで構成されるエミッタフォロワ回路で置き換
えている。
第１の実施形態のフィルタ回路（図１）のアンプ50を差
動増幅回路に置き換え、また、アンプ51をトランジスタ
と電流源とで構成されるエミッタフォロワ回路で置き換
えている。
【００５４】この２次低域通過フィルタ回路は、図３に
示すように、トランジスタ54と電流源56とで構成された
エミッタフォロワ回路を備え、また、差動増幅回路を構
成する、エミッタ共通のトランジスタ52及びトランジス
タ53を備えている。エミッタフォロワ回路には、図１１
と同様に、出力端子71、抵抗13、コンデンサ27及びコン
デンサ17が接続し、また、抵抗23を介して、トランジス
タ53のコレクタに接続している。
示すように、トランジスタ54と電流源56とで構成された
エミッタフォロワ回路を備え、また、差動増幅回路を構
成する、エミッタ共通のトランジスタ52及びトランジス
タ53を備えている。エミッタフォロワ回路には、図１１
と同様に、出力端子71、抵抗13、コンデンサ27及びコン
デンサ17が接続し、また、抵抗23を介して、トランジス
タ53のコレクタに接続している。
【００５５】また、トランジスタ53のコレクタと電源電
圧との間には抵抗22が、トランジスタ52のコレクタと電
源電圧との間には抵抗21が接続し、トランジスタ52、53
の共通のエミッタと接地間には電流源55が接続してい
る。また、トランジスタ53のベースには、第１の実施形
態において、２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆
数による作用を打ち消すために付加した抵抗11、抵抗1
0、コンデンサ16、及びコンデンサ15と、入力端子72と
が接続し、同様に、トランジスタ52のベースにも、抵抗
20、抵抗19、コンデンサ26、及びコンデンサ25と、入力
端子73とが接続している。
圧との間には抵抗22が、トランジスタ52のコレクタと電
源電圧との間には抵抗21が接続し、トランジスタ52、53
の共通のエミッタと接地間には電流源55が接続してい
る。また、トランジスタ53のベースには、第１の実施形
態において、２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆
数による作用を打ち消すために付加した抵抗11、抵抗1
0、コンデンサ16、及びコンデンサ15と、入力端子72と
が接続し、同様に、トランジスタ52のベースにも、抵抗
20、抵抗19、コンデンサ26、及びコンデンサ25と、入力
端子73とが接続している。
【００５６】この回路は、第１の実施形態の回路と比べ
て、トランジスタと電流源とで構成されるエミッタフォ
ロワ回路を用いたことの他に、抵抗19、抵抗20、コンデ
ンサ25、及びコンデンサ26から構成される２次低域通過
フィルタ回路を付加したこと、トランジスタ52、トラン
ジスタ53、抵抗21、抵抗22、及び電流源55から構成され
る差動増幅回路を付加したこと、入力端子70を入力端子
72に変えたこと、抵抗12を抵抗23に変えたこと、抵抗14
を抵抗24に変えたこと、及び、コンデンサ18をコンデン
サ27に変えたことが違っている。
て、トランジスタと電流源とで構成されるエミッタフォ
ロワ回路を用いたことの他に、抵抗19、抵抗20、コンデ
ンサ25、及びコンデンサ26から構成される２次低域通過
フィルタ回路を付加したこと、トランジスタ52、トラン
ジスタ53、抵抗21、抵抗22、及び電流源55から構成され
る差動増幅回路を付加したこと、入力端子70を入力端子
72に変えたこと、抵抗12を抵抗23に変えたこと、抵抗14
を抵抗24に変えたこと、及び、コンデンサ18をコンデン
サ27に変えたことが違っている。
【００５７】ここで、抵抗23は、抵抗12から抵抗22を引
いたものである。また、抵抗24は、抵抗14から、次に説
明する抵抗33を引いたものである。抵抗33は、トランジ
スタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与えられるエ
ミッタ抵抗とトランジスタ54のコンダクタンスの逆数で
与えられる抵抗とを直列に接続した抵抗のことである。
また、コンデンサ27は、コンデンサ18とトランジスタ54
のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与えられるベース−
コレクタ間容量とを並列に接続したコンデンサのことで
ある。
いたものである。また、抵抗24は、抵抗14から、次に説
明する抵抗33を引いたものである。抵抗33は、トランジ
スタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与えられるエ
ミッタ抵抗とトランジスタ54のコンダクタンスの逆数で
与えられる抵抗とを直列に接続した抵抗のことである。
また、コンデンサ27は、コンデンサ18とトランジスタ54
のＳＰＩＣＥモデルパラメータより与えられるベース−
コレクタ間容量とを並列に接続したコンデンサのことで
ある。
【００５８】第２の実施形態の回路は、第１の実施形態
におけるアンプ50の入力をトランジスタ53のベースに置
き換え、アンプ50の出力をトランジスタ53のコレクタに
置き換えている。また、第１の実施形態におけるアンプ
51の入力をトランジスタ54のベースに置き換え、アンプ
51の出力をトランジスタ54のエミッタに置き換え、トラ
ンジスタ54のコレクタを電源電圧に接続し、電流源56を
出力端子と接地間に接続している。
におけるアンプ50の入力をトランジスタ53のベースに置
き換え、アンプ50の出力をトランジスタ53のコレクタに
置き換えている。また、第１の実施形態におけるアンプ
51の入力をトランジスタ54のベースに置き換え、アンプ
51の出力をトランジスタ54のエミッタに置き換え、トラ
ンジスタ54のコレクタを電源電圧に接続し、電流源56を
出力端子と接地間に接続している。
【００５９】この回路は、差動増幅回路のゲインをＡ[d
B]とするとき、入力端子72及び入力端子73にVin−Ａ[dB
m]の片相の振幅をもつ信号を入力した場合に、コンデン
サ27に含まれるトランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラ
メータより与えられるベース−コレクタ間容量によっ
て、カットオフ周波数の変更はあるが、出力端子71より
出力される信号の振幅は第１の実施形態と同等である。
B]とするとき、入力端子72及び入力端子73にVin−Ａ[dB
m]の片相の振幅をもつ信号を入力した場合に、コンデン
サ27に含まれるトランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラ
メータより与えられるベース−コレクタ間容量によっ
て、カットオフ周波数の変更はあるが、出力端子71より
出力される信号の振幅は第１の実施形態と同等である。
【００６０】上記の設定において、カットオフ周波数を
fc'[Hz]、また、入力端子70から周波数f[Hz]の信号が入
力した時の出力端子71より出力される信号の振幅をVo[d
Bm]とすると、これらは以下の式により表される。 ・fc'＝1/{2π×{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×
R14）×C17×C27}＾（1/2）}[Ｈｚ] ・Vo＝Vin−40log（f／fc'） [ｄＢｍ] ただし、 R12＝R22＋R23、R14＝R24＋R33、R10×R11×C
15×C16＝ R13×R14×C17×C27、かつR10×C15＋R10×C
16＋R11×C16＝ R14×C17である。
fc'[Hz]、また、入力端子70から周波数f[Hz]の信号が入
力した時の出力端子71より出力される信号の振幅をVo[d
Bm]とすると、これらは以下の式により表される。 ・fc'＝1/{2π×{（ R12×R13＋ R12×R14＋ R13×
R14）×C17×C27}＾（1/2）}[Ｈｚ] ・Vo＝Vin−40log（f／fc'） [ｄＢｍ] ただし、 R12＝R22＋R23、R14＝R24＋R33、R10×R11×C
15×C16＝ R13×R14×C17×C27、かつR10×C15＋R10×C
16＋R11×C16＝ R14×C17である。
【００６１】この第２の実施形態の回路のフィルタ特性
を図４に示している。
を図４に示している。
【００６２】このように、エミッタフォロワ回路によっ
て構成される低域通過フィルタ回路の前または後ろに、
抵抗とコンデンサとで構成される補償用のフィルタ回路
を差動増幅器を介して、あるいはアンプを介して、直列
に接続し、減衰量の低下を打ち消すことによって、減衰
域での減衰量の低下をなくすことができる。
て構成される低域通過フィルタ回路の前または後ろに、
抵抗とコンデンサとで構成される補償用のフィルタ回路
を差動増幅器を介して、あるいはアンプを介して、直列
に接続し、減衰量の低下を打ち消すことによって、減衰
域での減衰量の低下をなくすことができる。
【００６３】（第３の実施形態）第３の実施形態では、
第２の実施形態のフィルタ回路の電流源56をベースバイ
アス入力端子及びトランジスタに変更した場合の回路構
成について説明する。
第２の実施形態のフィルタ回路の電流源56をベースバイ
アス入力端子及びトランジスタに変更した場合の回路構
成について説明する。
【００６４】この回路は、図５に示すように、電流源56
に代わる、ベースバイアス入力端子76及びトランジスタ
60を備えており、第２の実施形態の電流源56の出力端子
側をトランジスタ60のコレクタで置き換え、電流源56の
接地側をトランジスタ60のエミッタで置き換え、トラン
ジスタ60のベースにベースバイアス入力端子76を接続し
ている。また、図１３で説明したように、エミッタ−接
地間容量を表すコンデンサ32を付加している。
に代わる、ベースバイアス入力端子76及びトランジスタ
60を備えており、第２の実施形態の電流源56の出力端子
側をトランジスタ60のコレクタで置き換え、電流源56の
接地側をトランジスタ60のエミッタで置き換え、トラン
ジスタ60のベースにベースバイアス入力端子76を接続し
ている。また、図１３で説明したように、エミッタ−接
地間容量を表すコンデンサ32を付加している。
【００６５】また、抵抗31、11、30、20とコンデンサ1
5、16、25、26とで構成される補償用のフィルタ回路に
対して、入力端子74、75、トランジスタ57、58、電流源
59及び抵抗28、29から構成された差動増幅器を通じて信
号を入力している。
5、16、25、26とで構成される補償用のフィルタ回路に
対して、入力端子74、75、トランジスタ57、58、電流源
59及び抵抗28、29から構成された差動増幅器を通じて信
号を入力している。
【００６６】この回路は、第２の実施形態と比べて、抵
抗28、抵抗29、トランジスタ57、トランジスタ58、入力
端子74、及び入力端子75から構成される差動増幅回路を
付加したこと、抵抗10を抵抗31に変えたこと、抵抗19を
抵抗30に変えたこと、電流源56をベースバイアス入力端
子76、トランジスタ60及びコンデンサ32に変更したこと
が違っているが、その他の構成は変わりがない。
抗28、抵抗29、トランジスタ57、トランジスタ58、入力
端子74、及び入力端子75から構成される差動増幅回路を
付加したこと、抵抗10を抵抗31に変えたこと、抵抗19を
抵抗30に変えたこと、電流源56をベースバイアス入力端
子76、トランジスタ60及びコンデンサ32に変更したこと
が違っているが、その他の構成は変わりがない。
【００６７】ここで、抵抗30は、抵抗19から抵抗28を引
いたものである。抵抗31は、抵抗10から抵抗29を引いた
ものである。コンデンサ32は、トランジスタ60のＳＰＩ
ＣＥモデルパラメータより与えられるエミッタ−接地間
容量を、回路上に表したものである。また、見方を変え
れば、このコンデンサ32は、出力端子71につながる負荷
と考えることもできる。
いたものである。抵抗31は、抵抗10から抵抗29を引いた
ものである。コンデンサ32は、トランジスタ60のＳＰＩ
ＣＥモデルパラメータより与えられるエミッタ−接地間
容量を、回路上に表したものである。また、見方を変え
れば、このコンデンサ32は、出力端子71につながる負荷
と考えることもできる。
【００６８】前段の差動増幅回路のゲインをＢ[dB]と
し、後段の差動増幅回路のゲインをＡ[dB]とするとき、
このフィルタ回路の入力端子74及び入力端子75から入力
される信号の振幅をVin-A-B-6[dBm]、出力端子71より出
力される信号の振幅をVo[dBm]とすればVo／Vinで求めら
れる伝達関数は、以下の式により表される。 ・Vo／Vin ＝1/{（ R10×R11×C15×C16）Ｓ＾2 ＋（R10×C15＋R10×C16＋R11×C16）Ｓ＋1} ×{（ R13×R14×C17×C27）Ｓ＾2＋（R14×C17）Ｓ＋1} ／[（R12×R13×R14×C17×C27×C32）Ｓ＾3 ＋{R12×（R13＋R14）×C17×C27 ＋ R13×R14×（ C17＋C32）×C27 ＋ R12×R14×（ C17＋C27）×C32}Ｓ＾2 ＋（ R12×C27＋R13×C27＋R14×C17＋R14×C32）Ｓ＋1]
し、後段の差動増幅回路のゲインをＡ[dB]とするとき、
このフィルタ回路の入力端子74及び入力端子75から入力
される信号の振幅をVin-A-B-6[dBm]、出力端子71より出
力される信号の振幅をVo[dBm]とすればVo／Vinで求めら
れる伝達関数は、以下の式により表される。 ・Vo／Vin ＝1/{（ R10×R11×C15×C16）Ｓ＾2 ＋（R10×C15＋R10×C16＋R11×C16）Ｓ＋1} ×{（ R13×R14×C17×C27）Ｓ＾2＋（R14×C17）Ｓ＋1} ／[（R12×R13×R14×C17×C27×C32）Ｓ＾3 ＋{R12×（R13＋R14）×C17×C27 ＋ R13×R14×（ C17＋C32）×C27 ＋ R12×R14×（ C17＋C27）×C32}Ｓ＾2 ＋（ R12×C27＋R13×C27＋R14×C17＋R14×C32）Ｓ＋1]
【００６９】ただし、R10＝ R29＋R31、 R12＝ R22＋R
23、 R14＝R24＋R33、この時、 R10×R11×C15×C16＝
R13×R14×C17×C27、かつR10×C15＋R10×C16＋R11×C
16＝ R14×C17であれば、Vo／Vinで求められる伝達関数
は以下の式により表される。 ・Vo／Vin ＝1/[（R12×R13×R14×C17×C27×C32）Ｓ＾3 ＋{R12×（R13＋R14）×C17×C27 ＋ R13×R14×（ Ｃ17＋C32）×C27 ＋ R12×R14×（ C17＋C27）×C32}Ｓ＾2 ＋（ R12×C27＋R13×C27＋R14×C17＋R14×C32）Ｓ＋1]
23、 R14＝R24＋R33、この時、 R10×R11×C15×C16＝
R13×R14×C17×C27、かつR10×C15＋R10×C16＋R11×C
16＝ R14×C17であれば、Vo／Vinで求められる伝達関数
は以下の式により表される。 ・Vo／Vin ＝1/[（R12×R13×R14×C17×C27×C32）Ｓ＾3 ＋{R12×（R13＋R14）×C17×C27 ＋ R13×R14×（ Ｃ17＋C32）×C27 ＋ R12×R14×（ C17＋C27）×C32}Ｓ＾2 ＋（ R12×C27＋R13×C27＋R14×C17＋R14×C32）Ｓ＋1]
【００７０】ここで、３次低域通過フィルタ回路の伝達
関数は、{R12×（R13＋R14）×C17×C27＋ R13×R14×
（ C17＋C32）×C27＋ R12×R14×( C17＋C27）×C32}
＾1/2＞（R12×R13×R14×C17×C27×C32）＾1/3であれ
ば、Ｓ＾3の項ではなくＳ＾2の項によってカットオフ周
波数が設定されるので近似的に２次低域通過フィルタ回
路の伝達関数とみなすことができる。
関数は、{R12×（R13＋R14）×C17×C27＋ R13×R14×
（ C17＋C32）×C27＋ R12×R14×( C17＋C27）×C32}
＾1/2＞（R12×R13×R14×C17×C27×C32）＾1/3であれ
ば、Ｓ＾3の項ではなくＳ＾2の項によってカットオフ周
波数が設定されるので近似的に２次低域通過フィルタ回
路の伝達関数とみなすことができる。
【００７１】上記の設定において、カットオフ周波数を
fc''[Hz]、また、入力端子75から周波数f[Hz]の信号が
入力する時の出力端子71より出力される信号の振幅をVo
[dBm]とすると、これらは以下の式により表される。 ・fc''＝1/[2π×{R12×（R13＋R14）×C17×C27＋ R13
×R14×（ C17＋C32）×C27＋ R12×R14×（ C17＋
C27）×C32}＾（1/2）][Ｈｚ] ・Vo＝Vin−40log（f／fc''） [ｄＢｍ] ただし、 R10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C27、
かつR10×C15＋R10×C 16＋R11×C16＝ R14×C17であ
る。
fc''[Hz]、また、入力端子75から周波数f[Hz]の信号が
入力する時の出力端子71より出力される信号の振幅をVo
[dBm]とすると、これらは以下の式により表される。 ・fc''＝1/[2π×{R12×（R13＋R14）×C17×C27＋ R13
×R14×（ C17＋C32）×C27＋ R12×R14×（ C17＋
C27）×C32}＾（1/2）][Ｈｚ] ・Vo＝Vin−40log（f／fc''） [ｄＢｍ] ただし、 R10×R11×C15×C16＝ R13×R14×C17×C27、
かつR10×C15＋R10×C 16＋R11×C16＝ R14×C17であ
る。
【００７２】このフィルタ回路のフィルタ特性を図６に
示している。
示している。
【００７３】この回路は、前段の差動増幅回路のゲイン
をＢ[dB]とし、後段の差動増幅回路のゲインをＡ[dB]と
するとき、入力端子74及び入力端子75にVin-A-B-6[dBm]
の片相の振幅をもつ信号を入力した場合に、コンデンサ
27に含まれるトランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメ
ータより与えられるベース−コレクタ間容量とコンデン
サ32とによってカットオフ周波数の変更はあるが、出力
端子71より出力される信号の振幅をVoに関しては、第１
の実施形態と同じようになる。
をＢ[dB]とし、後段の差動増幅回路のゲインをＡ[dB]と
するとき、入力端子74及び入力端子75にVin-A-B-6[dBm]
の片相の振幅をもつ信号を入力した場合に、コンデンサ
27に含まれるトランジスタ54のＳＰＩＣＥモデルパラメ
ータより与えられるベース−コレクタ間容量とコンデン
サ32とによってカットオフ周波数の変更はあるが、出力
端子71より出力される信号の振幅をVoに関しては、第１
の実施形態と同じようになる。
【００７４】また、本発明のフィルタ回路は、他の回路
とともに集積化して、バイポーラ半導体集積回路などを
構成できる。
とともに集積化して、バイポーラ半導体集積回路などを
構成できる。
【００７５】また、この半導体集積回路を携帯電話機な
どの無線機に組み込むことによって、無線機の小型軽量
化を図ることができる。
どの無線機に組み込むことによって、無線機の小型軽量
化を図ることができる。
【００７６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の低域通過フィルタ回路は、減衰域での減衰量の低下を
なくし、また、設定するカットオフ周波数の精度を高め
ることができる。
の低域通過フィルタ回路は、減衰域での減衰量の低下を
なくし、また、設定するカットオフ周波数の精度を高め
ることができる。
【００７７】また、このフィルタ回路は他の回路と集積
化して集積回路を構成することができ、この集積回路を
無線機に組み込むことにより、無線機の小型・軽量化を
図ることができる。
化して集積回路を構成することができ、この集積回路を
無線機に組み込むことにより、無線機の小型・軽量化を
図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態における低域通過フィ
ルタ回路の回路図、
ルタ回路の回路図、
【図２】第１の実施形態の低域通過フィルタ回路の周波
数特性図、
数特性図、
【図３】本発明の第２の実施形態における低域通過フィ
ルタ回路の回路図、
ルタ回路の回路図、
【図４】第２の実施形態の低域通過フィルタ回路の周波
数特性図、
数特性図、
【図５】本発明の第３の実施形態における低域通過フィ
ルタ回路の回路図、
ルタ回路の回路図、
【図６】第３の実施形態の低域通過フィルタ回路の周波
数特性図、
数特性図、
【図７】従来の２次低域通過フィルタ回路の回路図、
【図８】従来の２次低域通過フィルタ回路の周波数特性
図、
図、
【図９】従来の他の２次低域通過フィルタ回路の回路
図、
図、
【図１０】従来の他の２次低域通過フィルタ回路の周波
数特性図、
数特性図、
【図１１】従来の他の２次低域通過フィルタ回路を修正
した回路図、
した回路図、
【図１２】修正した従来の他の２次低域通過フィルタ回
路の周波数特性図、
路の周波数特性図、
【図１３】従来の他の２次低域通過フィルタ回路を再度
修正した回路図、
修正した回路図、
【図１４】再度修正した従来の他の２次低域通過フィル
タ回路の周波数特性図である。
タ回路の周波数特性図である。
10、11、12、13、14、19、20、21、22、23、24、28、2
9、30、31、33 抵抗 15、16、17、18、25、26、27、32 コンデンサ 50、51 アンプ 52、53、54、57、58、60 トランジスタ 55、56、59 電流源
9、30、31、33 抵抗 15、16、17、18、25、26、27、32 コンデンサ 50、51 アンプ 52、53、54、57、58、60 トランジスタ 55、56、59 電流源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−18813（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−176318（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−161423（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−95745（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5293087（ＵＳ，Ａ) 岡村迪夫，定本 ＯＰアンプ回路の設 計，ＣＱ出版，1992年 １月20日，第２ 版，ｐ．284〜285 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 11/04
Claims (5)
- 【請求項１】 出力インピーダンスを有するエミッタフ
ォロワ回路を構成要素に持つ低域通過フィルタ回路と、
前記低域通過フィルタ回路の前にアンプを介して直列に
接続された、抵抗及びコンデンサで構成された補償用の
フィルタ回路とを備え、 前記エミッタフォロワ回路が第１のトランジスタと電流
源を構成する第２のトランジスタとを含み、前記第１の
トランジスタのエミッタと前記第２のトランジスタのコ
レクタとが接続され、前記第１のトランジスタのベース
に第１の抵抗の一端が接続され、前記第１のトランジス
タのベースと前記第１の抵抗との間が第１のコンデンサ
を介して接地され、前記第１のトランジスタのエミッタ
と前記第２のトランジスタのコレクタとの間に出力端子
が接続され、前記アンプの出力側と前記第１の抵抗の他
端との間に第２の抵抗が接続され、前記第１の抵抗の他
端と前記出力端子との間に第２のコンデンサが接続さ
れ、前記第２のトランジスタのベースにベースバイアス
入力端子が接続され、前記出力端子が第５のコンデンサ
を介して接地され、前記低域通過フィルタ回路が、前記
エミッタフォロワ回路、第１の抵抗、第２の抵抗、第１
のコンデンサ、第２のコンデンサ、及び第５のコンデン
サによって構成され、 前記低域通過フィルタ回路の伝達関数が、前記エミッタ
フォロワ回路の出力インピーダンス及び前記第５のコン
デンサを加味して、３次低域フィルタ回路の伝達関数
と、２次低域通過フィルタ回路の伝達関数の逆数とを乗
算したものとして把握されるとき、前記補償用のフィル
タ回路が、前記２次低域通過フィルタ回路の伝達関数を
持つように設定されていることを特徴とする低域通過フ
ィルタ回路。 - 【請求項２】 前記アンプの入力側と入力端子との間に
第３の抵抗及び第４の抵抗が直列に接続され、前記アン
プの入力側と前記第３の抵抗との間が第３のコンデンサ
を介して接地され、前記第３の抵抗と前記第４の抵抗と
の間が第４のコンデンサを介して接地され、前記補償用
のフィルタ回路が、前記第３の抵抗、第４の抵抗、第３
のコンデンサ、及び第４のコンデンサによって構成され
ることを特徴とする請求項１に記載の低域通過フィルタ
回路。 - 【請求項３】 前記第５のコンデンサが、前記第２のト
ランジスタのＳＰＩＣＥモデルパラメータより与えられ
るコレクタ−接地間容量であることを特徴とする請求項
１に記載の低域通過フィルタ回路。 - 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の低域通過
フィルタ回路を内蔵した半導体集積回路。 - 【請求項５】 請求項４に記載の半導体集積回路を含む
無線機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17452199A JP3328226B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 低域通過フィルタ回路及びそれを用いた無線機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17452199A JP3328226B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 低域通過フィルタ回路及びそれを用いた無線機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007681A JP2001007681A (ja) | 2001-01-12 |
| JP3328226B2 true JP3328226B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=15979988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17452199A Expired - Fee Related JP3328226B2 (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 低域通過フィルタ回路及びそれを用いた無線機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328226B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10007178A1 (de) * | 2000-02-17 | 2001-08-23 | Epcos Ag | Oberflächenwellenfilter mit Reaktanzelementen |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP17452199A patent/JP3328226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 岡村迪夫，定本 ＯＰアンプ回路の設計，ＣＱ出版，１９９２年 １月２０日，第２版，ｐ．２８４〜２８５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001007681A (ja) | 2001-01-12 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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