JPH01143412A

JPH01143412A - アクティブフィルタ

Info

Publication number: JPH01143412A
Application number: JP29974187A
Authority: JP
Inventors: Kuniharu Eguchi; 江口　邦治
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06
Also published as: JPH0570330B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はアナログ信号及びディジタル信号の帯域制限に
使用するアクティブフィルタに関し、特に電界効果トラ
ンジスタ（ＦＥＴ）を用いたアクティブフィルタに関す
る。

〔従来の技術〕

従来、この種のアクティブフィルタは、第２図に示すよ
うに演算増幅器へ〇に抵抗Ｒ０及びコンデンサＣ０を接
続し、かつ１を入力端、３を出力端とした構成とされて
いる。

このアクティブフィルタでは、遮断周波数ｆ０を可変す
る場合には、抵抗Ｒ８又はコンデンサｃ。

を可変することにより実現できるが、−Ｃに抵抗Ｒ０を
可変することが多く行われている。抵抗Ｒ６を可変する
場合には、複数の固定抵抗器をスイッチで切換えるもの
、連続的に抵抗値が変化される可変抵抗器を用いるもの
、或いはＦＥＴのソース・ドレイン間抵抗を利用したも
の等が使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点］上述した従来のアクティブフィルタにおいて、遮断周波
数を変化させるための抵抗変化として、固定抵抗器をス
イッチで切換える場合は、遮断周波数ｒ０値を正確に設
定することができるが、抵抗値は段階的に変化されるた
め設定数の配置を効率的に行えないという問題がある。

可変抵抗器では、抵抗値が連続変化できるため、設定数
の配置を効率的に行えるが、遮断周波数Ｉ０値を正確に
設定することにやや難がある。

ＦＥＴを用いたものは、第３図に示すようにゲート・ソ
ース間の電圧ＶＧＳを可変することにより変化されるソ
ース・ドレイン間抵抗ＲＤＳを利用しているため、可変
抵抗器と同様に設定数の配置を効率的に行えるが、素子
のばらつきや温度変化により抵抗値が変化され、遮断周
波数１０を正確かつ安定に設定できないという問題点が
ある。

本発明は、設定数の配置効率を高めるとともに、遮断周
波数を正確かつ安定に設定することができるアクティブ
フィルタを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のアクティブフィルタは、演算増幅器に接続され
る可変抵抗素子として電界効果トランジスタを用い、そ
のゲート・ソース間電圧の変化に伴ってソース・ドレイ
ン間抵抗を変化させるように構成し、かつ電界効果トラ
ンジスタのゲート・ソース間電圧を供給する回路にソー
ス・ドレイン間抵抗を一定に保持する制御回路を接続し
た構成としている。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図はＦＥＴを使用したアクティブフィルタの一実施
例の回路図であり、ここでは１次の低域フィルタを構成
した例を示している。

同図において、Ａ＋　、Ａｔ　、Ａ３は演算増幅器、Ｂ
は定電流源、Ｃ，、Ｃ，はコンデンサ、ＲＩ。

Ｒ，、Ｒ，は抵抗を示している。そして、前記演算増幅
器Ａ２でフィルタ部１０を構成し、演算増幅器ＡＩで入
力バッフ７部２０を構成し、演算増幅器Ａ３で制御回路
３０を構成している。

詳細に説明すると、前記フィルタ部１０は、演算増幅器
Ａ２にコンデンサＣ２及び抵抗としての電界効果トラン
ジスタＦＥＴを接続しており、出力端３から出力するよ
うになっている。この電界効果トランジスタＦＥＴはド
レイン・ソース間の抵抗ＲｆｌＳを利用しており、その
ゲート・ソース間の電圧ＶＣＳを制御回路３０で制御す
るように構成している。

また、前記入力バッファ部２０は演算増幅器Ａ１に結合
コンデンサＣ３とバイアス抵抗Ｒ０を接続し、これを入
力端ｌに接続するとともに基準用直流電圧−Ｅが印加さ
れる。また、その出力端２を前記電界効果トランジスタ
ＦＥＴのドレインに接続している。

前記制御回路３０は、演算増幅器に定電流源Ｂ及び抵抗
を接続した構成とし、その出力端５から前記電界効果ト
ランジスタＦＥＴのゲート・ソース電圧ＶＣＳを出力さ
せている。なお、この制御回路３０において、４は演算
増幅器Ａ、の＋側入力端、６は接地端、Ｉ２は定電流源
Ｂの電流を夫々示している。

ここで、電界効果トランジスタＦＥＴにＮチャンネルデ
プレッション形ＭＯ３ＦＥＴを用いた場合のゲート・ソ
ース間の電圧ＶＣＳとドレイン・ソース間の抵抗ＲＤＳ
値の特性例は第３図に示す通りである。

第１図の構成において、演算増幅器Ａ、の出力端２の電
圧■２はＶ、　＝−Ｅ　　・・・（１）となる。演算増幅器Ａｘ　、Ａ３の入力バイアス電流が
Ｉｔより十分に小さいとした時、１＋＝Ｉｚ　　・・・（２）ＣＩ＋　はＦＥＴのドレイン・ソース間電流）となる。

（１）　、　（２）式より演算増幅器Ａ、の＋側入力端
４の電圧■４は、Ｖａ　＝　Ｉｔ　Ｒｏｓ　　Ｅ　　・・・（３）となる
。

（３）式より演算増幅器Ａ３の出力端５の電圧■５は、Ｖｓ　＝Ｖ４　　（１＋Ｒｚ　／Ｒ３）・・・（４）と
なる。

基準用直流電圧−Ｅと定電流源Ｂの電流Ｉ２が一定の時
、電界効果トランジスタＦＥＴのドレイン・ソース間抵
抗ＲＤＳが外的影客（温度変化等）により変化した時、
制御回路３０は次のような動作をする。

ＲＤ３減少→（３）式よりｖ４ｍ少→（４）式より■。

減少→第２図よりＲ０増加ＲＤＳ増加→（３）式よりｖ４増加→（４）式ヨリ■。

増加→第２図よりＲＤＳ減少ここで、接地端６の電圧は零（０■）なので、制御回路
３０が安定するのは、Ｖ４′ＥＯ・・・（５）となる時である。但し、Ｒ，／Ｒ，＞１であることが要
求される。

（３）式より、Ｒ０ζＥ／１．・・・（６）となり、電界効果トランジスタＦＥＴのドレイン・ソー
ス間抵抗ＲＤＳは基準用直流電圧−Ｅを一定とすれば、
定電流源Ｂの電流■２により決定されることになる。

定電流源Ｂの電流Ｉ２が外的影響（温度変化等）を受は
難いとすれば、定電流源Ｂの電流りにより電界効果トラ
ンジスタＦＥＴのドレイン・ソース間抵抗Ｒ□を制御で
き、かつ電界効果トランジスタＦＥＴの素子のばらつき
及び温度変化によるドレイン・ソース間の抵抗ＲＤｓの
変化を補償できる。

ここで、フィルタ部１０における遮断周波数ｆ。

は、ｆｏ−１／２πＣｚ　Ｒｎｓ・・・（７）となり、Ｃ２
を固定すれば、上記により遮断周波数ｆ０は定電流源Ｂ
の電流Ｉ２により制御できる。

但し、（７）式は電界効果トランジスタＦＥＴのドレイ
ン・ソース間抵抗Ｒ０の値が、演算増幅器Ａ、、Ａ、の
入力インピーダンス、及び定電流源Ｂのインピーダンス
より十分に小さい時に成り立つ。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、演算増幅器に接続される
可変抵抗素子としての電界効果トランジスタのゲート・
ソース間電圧を供給する回路にソース・ドレイン間抵抗
を一定に保持する制御回路を接続しているので、その設
定の配置を効率的に行ない得るのはもとよりのこと、温
度変化や素子のばらつきに対してもソース・ドレイン間
抵抗を一定に保持でき、フィルタの遮断周波数を正確か
つ安定に設定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は従来のア
クティブフィルタの回路図、第３図はＮチャンネルデプ
レッション形ＭＯ３ＦＥＴのドレイン・ソース間の抵抗
値の特性を示す図である。ｌ・・・入力端、２・・・出力端、３・・・出力端、４
・・・入力端、５・・・出力端、６・・・接地端、１０
・・・アクティブフィルタ、２０・・・バッファ、３０
・・・制御回路、Ａｔ　、Ａｔ　、Ａ３・・・演算増幅
器、Ｂ・・・定電流源、Ｃ，、Ｃ，・・・コンデンサ、
Ｒ＋　、Ｒｚ　、Ｒ３・・・抵抗。第１図ＦＥＴの一シ′二Ｆ・ソーヌ同ノ１シ；ンタ已ＣＶＧＳ
　）手続主甫正書（自発）昭和６３年１１月　９日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）演算増幅器に接続される可変抵抗素子として電界
効果トランジスタを用い、そのゲート・ソース間電圧の
変化に伴ってソース・ドレイン間抵抗を変化させるよう
に構成したアクティブフィルタにおいて、前記電界効果
トランジスタのゲート・ソース間電圧を供給する回路に
ソース・ドレイン間抵抗を一定に保持する制御回路を接
続したことを特徴とするアクティブフィルタ。