JPH02179111A - Filter circuit - Google Patents
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- JPH02179111A JPH02179111A JP33322288A JP33322288A JPH02179111A JP H02179111 A JPH02179111 A JP H02179111A JP 33322288 A JP33322288 A JP 33322288A JP 33322288 A JP33322288 A JP 33322288A JP H02179111 A JPH02179111 A JP H02179111A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、２次特性を有し、集積回路内で実現する場合
において利用されるフィルタ回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to filter circuits having quadratic characteristics and used when implemented in integrated circuits.
従来の技術
従来、インダクタンス、コンデンサ、抵抗からなるフィ
ルタ（以下ＬＣＲフィルタ）を集積回路上で実現するた
めにインダクタンスをジャイレータ回路で置換する方式
が用いられてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to realize a filter (hereinafter referred to as an LCR filter) consisting of an inductance, a capacitor, and a resistor on an integrated circuit, a method has been used in which the inductance is replaced with a gyrator circuit.
第５図はジャイレータ回路の原理図であり、電圧制御電
流源１と電圧制御電流源２とコンデンサ３とからなる。FIG. 5 is a diagram showing the principle of the gyrator circuit, which consists of a voltage controlled current source 1, a voltage controlled current source 2, and a capacitor 3.
電圧制御電流源１は（＋）入力端子４と、（−）入力端
子５と、（＋）出力端子６と（−）出力端子７を有し、
電圧−電流変換係数（伝達コンダクタンス）をｇｍで表
す。まずＡの端子８とＡｏの端子９との間に交流電圧Ｖ
が印加されると、電圧制御電流源１の出力電流ｉ＋＝−
ｇｍ−Ｖにより、コンデンサ３が充電され、
ンサ端子電圧が発生する。このＶｃにより、電圧制御電
流源２の出力電流１２は
から見たジャイレータ回路への入力電流ｉはら見たジャ
イレータ回路のインピーダンス２は、インダクタンス特
性が実現される。The voltage controlled current source 1 has a (+) input terminal 4, a (-) input terminal 5, a (+) output terminal 6 and a (-) output terminal 7,
The voltage-current conversion coefficient (transfer conductance) is expressed in gm. First, there is an AC voltage V between terminal 8 of A and terminal 9 of Ao.
is applied, the output current of voltage controlled current source 1 i+=-
Capacitor 3 is charged by gm-V, and sensor terminal voltage is generated. Due to this Vc, the impedance 2 of the gyrator circuit when viewed from the input current i to the gyrator circuit when viewed from the output current 12 of the voltage-controlled current source 2 realizes an inductance characteristic.
また接地点から浮遊した状態のインダクタンスは２組の
ジャイレータ回路とコンデンサによっても置換できる。Furthermore, the inductance floating from the ground point can be replaced by two sets of gyrator circuits and a capacitor.
第６図は浮遊インダクタンスを置換するジャイレータ回
路であり電圧制御電流源１．２．１０．１１とコンデン
サ８とからなる。FIG. 6 shows a gyrator circuit for replacing stray inductance, which is composed of a voltage controlled current source 1.2.10.11 and a capacitor 8.
ここで、Ｚ゛の端子１２を接地端子１３に接続すると、
電圧制御電流源１１の２つの入力端子は同電位となり、
その出力電流は零になる。従ってコンデンサ８の端子間
電圧は電圧制御電流源１の出力電流による充電によって
定まり、Ｚの端子１４から見たインピーダンス特性を考
える場合、電圧制御電流源１０及び同１１は無視できる
。従って、Ｚの端子１４から見たインピーダンスは電圧
制御電流源１及び同２とコンデンサ８とからなるジャイ
レータ回路によって実現されるインダクタンス特性を示
すため、Ｚの端子１４−接地端子１３間にインダクタン
スが接続されているのと等価になる。Here, if the terminal 12 of Z' is connected to the ground terminal 13,
The two input terminals of the voltage controlled current source 11 have the same potential,
Its output current becomes zero. Therefore, the voltage between the terminals of the capacitor 8 is determined by charging with the output current of the voltage-controlled current source 1, and when considering the impedance characteristics seen from the terminal 14 of Z, the voltage-controlled current sources 10 and 11 can be ignored. Therefore, since the impedance seen from the terminal 14 of Z shows the inductance characteristic realized by the gyrator circuit consisting of the voltage controlled current sources 1 and 2 and the capacitor 8, an inductance is connected between the terminal 14 of Z and the ground terminal 13. is equivalent to
逆に、Ｚの端子１４を接地端子１３に接続すると、Ｚ′
の端子１２を接地端子１３に接続した場合と同様に、Ｚ
゛の端子１２からインピーダンス特性を見るとＺ゛の端
子１２−接地端子１３間に同じインダクタンスが接続さ
れているのと等価になる。Conversely, if terminal 14 of Z is connected to ground terminal 13, Z'
In the same way as when connecting terminal 12 of
Looking at the impedance characteristics from terminal 12 of Z, it is equivalent to connecting the same inductance between terminal 12 and ground terminal 13 of Z.
従ってＺの端子１４及びＺ′の端子１２から各各インピ
ーダンス特性を見た場合、共に同じインダクタンスが接
続されているように見えるから、端子１４一端子１２間
には接地点から浮遊したインダクタンスが接続されてい
るのと等価になる。Therefore, when looking at each impedance characteristic from terminal 14 of Z and terminal 12 of Z', it appears that the same inductance is connected to both terminals, so inductance floating from the ground point is connected between terminal 14 and terminal 12. is equivalent to
更に、各々の電圧制御電流源の（＋）入力端子とく＝）
出力端子、（−）入力端子とく＋）出力端子を各各接続
すると、（＋）入力端子と（−）入力端子との間には抵
抗値Ｒ＝１／ｇｍの抵抗が存在しているのと等価になる
。従って抵抗は１個の電圧制御電流源によって置換する
ことができる。Furthermore, the (+) input terminal of each voltage-controlled current source is
When the output terminal, (-) input terminal, and +) output terminal are connected, a resistance with a resistance value R = 1/gm exists between the (+) input terminal and the (-) input terminal. is equivalent to The resistor can thus be replaced by a voltage-controlled current source.
第７図に以上で述べたジャイレータ回路によるＬＣＲフ
ィルタの置換例を示す。１５はジャイレータ回路による
インダクタンスの置換回路であり、入力端子１６と出力
端子１７との間にインク態になっている。１８は電圧制
御電流源１９による抵抗の置換回路である。従って、こ
のフィルタはコンデンサ２０とジャイレータ回路１５に
よるインダクタンスＬ＝Ｃ／ｇＪと電圧制御電流源１９
から構成される抵抗Ｒ＝１／ｇｍからなる並列共振型ノ
ツチフィルタの特性を示す。FIG. 7 shows an example of replacing the LCR filter with the gyrator circuit described above. Reference numeral 15 denotes an inductance replacement circuit using a gyrator circuit, which is in an ink state between the input terminal 16 and the output terminal 17. 18 is a resistance replacement circuit using a voltage controlled current source 19. Therefore, this filter has an inductance L=C/gJ due to the capacitor 20 and the gyrator circuit 15, and a voltage controlled current source 19.
This shows the characteristics of a parallel resonant notch filter consisting of a resistance R=1/gm.
ここで電圧制御電流源２及び同１０の（−）入力端子は
共に接地点に接続され、（＋）入力端子は同電位である
から二つの電圧制御電流源出力電流の大きさは常に等し
い。また、電圧制御電流源２の（−）出力端子と電圧制
御電流源１０の（＋）出力端子は共に接地されているた
め、削除してもフィルタ特性には影響を及ぼさない。従
って電圧制御電流源２及び同１０をひとつの電圧制御電
流源で置換し、その（＋）出力端子を電圧制御電流源２
の（＋）出力端子、（−）出力端子を電圧制御電流源１
０の（−）出力端子として割り当てることができる。Here, the (-) input terminals of the voltage-controlled current sources 2 and 10 are both connected to the ground point, and the (+) input terminals are at the same potential, so the magnitudes of the output currents of the two voltage-controlled current sources are always equal. Furthermore, since the (-) output terminal of the voltage-controlled current source 2 and the (+) output terminal of the voltage-controlled current source 10 are both grounded, their deletion will not affect the filter characteristics. Therefore, voltage controlled current sources 2 and 10 are replaced with one voltage controlled current source, and its (+) output terminal is connected to voltage controlled current source 2.
The (+) output terminal and (-) output terminal of the voltage controlled current source 1
It can be assigned as a 0 (-) output terminal.
同様な置換は電圧制御電流源１１及び同１９にも適用で
き、（＋）出力端子を電圧制御電流源１９の＜＋）出力
端子、（−）出力端子を電圧制御電流源１１のく−）出
力端子に割り当てた一つの電圧制御電流源で置換するこ
とができる。Similar substitution can be applied to the voltage controlled current sources 11 and 19, where the (+) output terminal is the <+) output terminal of the voltage controlled current source 19, and the (-) output terminal is the <+) output terminal of the voltage controlled current source 11. It can be replaced by one voltage-controlled current source assigned to the output terminal.
第８図に以上で述べた置換を行ったフィルタ回路を示す
。ここで電圧制御電流源２，１０は上記の置換により新
たに生成されたものである。FIG. 8 shows a filter circuit in which the above-mentioned substitutions have been made. Here, the voltage controlled current sources 2 and 10 are newly generated by the above replacement.
このフィルタの入出力伝達特性Ｔ（Ｓ）はとなり、ノツ
チ角周波数Ｗ。＝ｇｍ・（ＣＩＣ２） ２をもつ並列共
振型ノツチフィルタが得られる。The input/output transfer characteristic T(S) of this filter is given by the notch angular frequency W. =gm·(CIC2) A parallel resonant notch filter with 2 is obtained.
以上に述べたフィルタ回路の構成は、アイ、イー、イー
、イー、ジャーナル オブ ソリッドステート サーキ
ット誌、５Ｃ−１７巻、第４号８月、 １９８２ 、
（ＩＥＥＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ５ＱＬＩＯ−ＳＴ
ＡＴＥＣＩＲＣｔｌｌＴＳ、ＶＯＬ、５Ｃ−１７Ｎｏ、
４八〇Ｇ、１９８２） （７）ヴーアマンら（Ｊ、０．
Ｖｏｏｒｍａｎ ｅｔ ａｌ ）の論文’ Ｉｎｔｅｇ
ｒａｔ １ｏｎｏｆ Ａｎａｌｏｇ Ｆｉｌｔｅｒ
ｉｎ ａ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ」において
記載されている。The configuration of the filter circuit described above is described in I, E, E, E, Journal of Solid State Circuits, Volume 5C-17, No. 4, August 1982,
(IEEE JOURNAL OF 5QLIO-ST
ATECIRCtllTS, VOL, 5C-17No,
480G, 1982) (7) Voorman et al. (J, 0.
Voorman et al)'s paper 'Integ
rat 1onof Analog Filter
in a Bipolar Process”.
発明が解決しようとする課題
上記フィルタ回路はＬＣＲフィルタの各素子を電圧制御
電流源とコンデンサを用いて置換するもので、ＬＣＲフ
ィルタの特性を理想的には忠実に集積回路上で実現でき
るものである。しかし、その特性はあくまでＬＣＲフィ
ルタで実現できるものに限られる。Problems to be Solved by the Invention The above filter circuit replaces each element of an LCR filter with a voltage-controlled current source and a capacitor, and ideally the characteristics of an LCR filter can be faithfully realized on an integrated circuit. be. However, its characteristics are limited to those that can be realized by an LCR filter.
ここで最もよ（用いられる２次特性をもつフィルタ回路
について考えてみると、例えばノツチ周波数以下の通過
帯域でゲインが１より大きくなるローパスノツチフィル
タ回路や、ゲインが１より小さくなるバイパスノツチフ
ィルタ回路は、上記従来の構成をもつ２次形式のフィル
タ回路では、（１）式に示すように共振角周波数が
Ｗｏ＝ｇｍ・（Ｃ＋Ｃｚ） ２で決まるある１点しか存
在しないため実現することができない。また２次形式の
ローパスフィルタ回路において通過帯域のゲインは１で
あり、自由に設定することができない。更に入力端子か
ら電圧制御電流源（＋）出力端子への電流の流入出があ
り、入力端子に接続する信号源の電流供給能力、信号源
インピーダンスについても考慮する必要があるといった
問題があった。If we consider the most commonly used filter circuits with quadratic characteristics, for example, a low-pass notch filter circuit whose gain is greater than 1 in the passband below the notch frequency, and a bypass notch filter circuit whose gain is less than 1. cannot be realized with the quadratic filter circuit having the conventional configuration as described above, because there is only one point where the resonance angular frequency is determined by Wo=gm・(C+Cz)2, as shown in equation (1). In addition, in a quadratic low-pass filter circuit, the passband gain is 1 and cannot be set freely.Furthermore, current flows from the input terminal to the voltage-controlled current source (+) output terminal, and the input There is a problem in that it is necessary to consider the current supply capability of the signal source connected to the terminal and the signal source impedance.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、より多様
なフィルタ特性が実現でき、更に入力端子から見た入力
インピーダンスを非常に高（できるフィルタ回路を提供
することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a filter circuit that can realize a more diverse range of filter characteristics and can also achieve a very high input impedance as viewed from the input terminal.
課題を解決するための手段
この目的を達成するために１本発明のフィルタ回路は、
電圧−電流変換係数が各々個別に設定された第１．第２
及び第３の電圧制御電流源と第１及び第２のコンデンサ
を有し、第１電圧制御電流源の出力を第２電圧制御電流
源の入力に接続し、その出力を第３電圧制御電流源の入
力に接続し、その出力を他の電圧制御電流源の出力１こ
各々接続し、第１及び第２のコンデンサの一方の端子を
第１及び第２の電圧制御電流源の出力に各々接続し、他
方の各々の端子と第１電圧制御電流源の入力端子とのう
ち少なくとも一つを入力端子とし、第３電圧制御電流源
の出力を出力端子とする構成を有している。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, a filter circuit of the present invention has the following features:
The first one has a voltage-current conversion coefficient set individually. Second
and a third voltage-controlled current source and first and second capacitors, the output of the first voltage-controlled current source being connected to the input of the second voltage-controlled current source, and the output of the first voltage-controlled current source being connected to the input of the second voltage-controlled current source. one terminal of the first and second capacitors is connected to the output of the first and second voltage controlled current sources, respectively. However, at least one of each of the other terminals and the input terminal of the first voltage-controlled current source is used as an input terminal, and the output of the third voltage-controlled current source is used as an output terminal.
作用
この構成によって、フィルタ回路の周波数特性を決定す
るパラメーターを増やすことができ、より多様なフィル
タ特性の実現が可能になる。またフィルタ回路の入力イ
ンピーダンスを高く設定し、信号源インピーダンスの影
響を小さ（することができる。Effect: With this configuration, the number of parameters that determine the frequency characteristics of the filter circuit can be increased, making it possible to realize more diverse filter characteristics. Furthermore, the input impedance of the filter circuit can be set high to reduce the influence of the signal source impedance.
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例におけるフィルタ回路でノツ
チフィルタの特性を有する。２１，２２゜２３は各々電
圧−電流変換係数（伝達コンダクタンス）ｇｍ＋、ｇｍ
２．ｇｍ３をもつ電圧制御電流源である。なお、８はコ
ンデンサＣＩ、１６は入力端子、１７は出力端子、２０
はコンデンサＣ２であり、これらは従来例の構成と同じ
である。FIG. 1 shows a filter circuit according to an embodiment of the present invention, which has characteristics of a notch filter. 21, 22゜23 are voltage-current conversion coefficients (transfer conductance) gm+, gm, respectively
2. A voltage controlled current source with gm3. In addition, 8 is a capacitor CI, 16 is an input terminal, 17 is an output terminal, 20
is a capacitor C2, which has the same structure as the conventional example.
ここで第１図のフィルタ回路の伝達特性を計算する。入
力信号電圧をＶ ｉｎ、出力信号電圧をＶ。、電圧制御
電流源２１の出力端子電圧をＶｌ とすると、
・・・・・・（２）
・・・・・・（３）
が成りたつ。（１）を（２）に代入すると・・・・・・
（４）
となり、入出力特性■。／Ｖ、。を求めるとＶｉｎ
Ｓ ２＋ −Ｌ” ｊ−８＋ヱＩＩ工■ｌｃ２
ｃ、ｃ２
・・・・・・（５）
が成りたつ。ここでｇｍｌ＝ｇｍ２”ｇｍ３＝ｇｍとす
れば、式（５）は第８図のフィルタ回路の伝達特性を示
す式（１）と類似の性能をもつものとなり、本発明によ
るフィルタ回路が従来例で示したフィルタ回路の特性を
含有していることがわかる。Here, the transfer characteristics of the filter circuit shown in FIG. 1 will be calculated. The input signal voltage is V in, and the output signal voltage is V. , when the output terminal voltage of the voltage controlled current source 21 is Vl, the following holds true: (2) (3). Substituting (1) into (2)...
(4) So, the input/output characteristics are ■. /V. If you ask for Vin
S 2+ -L” j-8+ヱⅡ工■lc2
c, c2...(5) holds true. If gml=gm2"gm3=gm, equation (5) has similar performance to equation (1) showing the transfer characteristics of the filter circuit in FIG. It can be seen that it contains the characteristics of the filter circuit shown in .
式（５）は分母２分子に各々異なった共振角周波数を持
っているため、゛従来例のフィルタ回路では実現できな
い多様なフィルタ特性が実現できる。まずｇｍ０とする
と、式（５）はＶ。／ Ｖ ｉｎ ＝ ｇ ｍｌ／ ｇ
ｍ３トナリ、Ｓ−＋ωとすると式（５）ハＶ０／ｖ１
１１→１となる。従ってｇｍ＋／ｇｍ３の値により従来
では得られなかった２種のフィルタ特性が実現できる。Since Equation (5) has different resonance angular frequencies in the denominator and two numerators, it is possible to realize various filter characteristics that cannot be realized with conventional filter circuits. First, let gm0 be expressed as V in equation (5). / Vin = g ml/g
m3tonari, S−+ω, equation (5) V0/v1
11→1. Therefore, depending on the value of gm+/gm3, two types of filter characteristics that could not be obtained in the past can be realized.
チフィルタが実現できる。逆にｇ ｍ＋／ ｇ ｍｚ＜
１の場合、ノツチ周波数以下の通過帯域で伝達特性の
ゲインが１より小さくなるため、バイパスノツチフィル
タが実現できる。A filter can be realized. Conversely, g m+/ g mz<
In the case of 1, the gain of the transfer characteristic becomes smaller than 1 in the passband below the notch frequency, so a bypass notch filter can be realized.
更に第１図に示す本発明によるフィルタ回路では、入力
端子には電圧制御電流源のく＋）入力端子とコンデンサ
Ｃ２が接続されているだけであり、通常、電圧制御電流
源の（＋）入力端子はトランジスタのベース端子により
構成されることから、入力端子から見たフィルタ回路の
入力インピーダンスは非常に高い。従って、入力信号源
の信号源インピーダンスの影響を受けにくい構成になっ
ている。Furthermore, in the filter circuit according to the present invention shown in FIG. 1, only the (+) input terminal of the voltage-controlled current source and the capacitor C2 are connected to the input terminal; Since the terminal is constituted by the base terminal of the transistor, the input impedance of the filter circuit as seen from the input terminal is very high. Therefore, the configuration is not easily influenced by the signal source impedance of the input signal source.
第２図は、第１図のコンデンサＣ２の入力端子に接続さ
れている端子を接地した構成をもつ、本発明によるフィ
ルタ回路の第２の実施例である。FIG. 2 shows a second embodiment of the filter circuit according to the present invention, in which the terminal connected to the input terminal of capacitor C2 in FIG. 1 is grounded.
このフィルタ回路の伝達特性Ｖｏ／Ｖ＋を求めると性の
ゲインが１より太き（なるため、ローバスノッとなり、
ローパスフィルタ特性を示す。従来例によるフィルタ回
路の伝達特性は、式（６）でｇｍｌ”ｇｍ２＝ｇｍ３”
ｇｍの場合に相当するから、
・・・・・・（７）
と表される。ここでＳ−〇とすると式（７）はＶｏ／Ｖ
ｉ１ｍ＝ １となり、通過帯域でのゲインは１に固定さ
れている。次に本発明によるフィルタ回路の伝達特性で
は、Ｓ＝Ｏとすると式（６）はＶ、／ ＶＨ，＝ ｇｍ
Ｈ／ ｇｍ３と表され、通過帯域のゲインをｇｍｌとｇ
ｍ３の比によって自由に設定できるという利点をもつ。When determining the transfer characteristic Vo/V+ of this filter circuit, the gain is thicker than 1 (so it becomes a low bass snout,
Shows low-pass filter characteristics. The transfer characteristic of the filter circuit according to the conventional example is expressed as gml"gm2=gm3" in equation (6).
Since it corresponds to the case of gm, it is expressed as ......(7). Here, if S−〇, equation (7) becomes Vo/V
i1m=1, and the gain in the passband is fixed to 1. Next, regarding the transfer characteristic of the filter circuit according to the present invention, when S=O, equation (6) becomes V, / VH, = gm
It is expressed as H/gm3, and the gain of the passband is expressed as gml and g
It has the advantage that it can be set freely depending on the ratio of m3.
第３図は、第１図のフィルタ回路を集積回路上で実現し
た場合の本発明によるフィルタ回路の第３の実施例であ
る。ここで、２４，２５．２６は各各型圧制御電流源、
２７は直流電流源■１．２８゜２９．３０は各々抵抗Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３，３１は電圧源Ｖｃ、、３２は電圧源Ｖ
ｒ ｅ ｆ、３３〜３８はトランジスタである。FIG. 3 shows a third embodiment of the filter circuit according to the present invention, in which the filter circuit of FIG. 1 is implemented on an integrated circuit. Here, 24, 25, and 26 are each mold pressure control current source,
27 is a DC current source 1.28° 29.30 is a resistor R
1, R2, R3, 31 are voltage source Vc, 32 is voltage source V
ref, 33 to 38 are transistors.
ここで電圧制御電流源２４，２５．２６の電圧−電流変
換係数（伝達コンダクタンス） ｇｍｌ。Here, the voltage-current conversion coefficient (transfer conductance) gml of the voltage-controlled current sources 24, 25, and 26.
ｇｍ２．ｇｍ３は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３がトランジス
タ３３〜３８の交流抵抗に対して十分大きいとすれば、
ｇｒｎ；＝１／Ｒ１（ｉ＝１．２．３）と表すことがで
きる。従って第３図のフィルタ回路の伝達特性は、
・・・・・・（８）
となり、Ｃ１、Ｃ２、Ｒ１、Ｒ２ｒ Ｒ３の値を選ぶこ
とにより、各種ノツチフィルタ特性を実現することがで
きる。gm2. If the resistances R1, R2, and R3 are sufficiently large compared to the AC resistance of the transistors 33 to 38, gm3 is
grn;=1/R1 (i=1.2.3). Therefore, the transfer characteristics of the filter circuit shown in FIG. 3 are as follows: (8) Various notch filter characteristics can be realized by selecting the values of C1, C2, R1, R2r and R3.
電圧制御電流源はこの他にも各種の回路方式をとること
ができる。第４図は出力電流制御回路を用いた電圧制御
電流源によって構成された本発明によるフィルタ回路の
第４の実施例である。このフィルタ回路は第３図に対し
、ダイオード３９〜４４．トランジスタ４５〜５０．抵
抗５１〜５３゜直流電流源（１２）５４．［２の２倍の
電流値をもつ直流電流源（２１２）５５を追加したもの
である。The voltage controlled current source can take various other circuit types. FIG. 4 shows a fourth embodiment of a filter circuit according to the present invention constructed by a voltage controlled current source using an output current control circuit. In contrast to FIG. 3, this filter circuit includes diodes 39 to 44. Transistors 45-50. Resistance 51-53° DC current source (12) 54. [A DC current source (212) 55 with a current value twice that of 2 is added.
ここでダイオード３９に流れる電流を１１＋ダイオード
４０に流れる電流を１２とすると、ｉＩ＋ １２＝２１
＋ ・・・・・・（９）が成立する。Here, if the current flowing through the diode 39 is 11+the current flowing through the diode 40 is 12, then iI+ 12=21
+...(9) holds true.
次にこの１１と１２がダイオード３９と同４０とを流れ
る時のダイオード３９のアノード−カソード電圧ＶＢ［
ｌ＋とダイオード４０のアノード−カソード電圧Ｖ Ｂ
Ｈ３を用いて定数Ｉｓと温度Ｖ３”ＶＸ ＶＢＥＩ
Ｖ４”ＶＸ ＶＢＥ２
で与えられる。式（１０）。Next, when these 11 and 12 flow through diodes 39 and 40, the anode-cathode voltage VB[
l+ and the anode-cathode voltage of diode 40 V B
Using H3, it is given by constant Is and temperature V3''VX VBEI V4''VX VBE2. Formula (10).
％式％（１２）
となり、式（１２）、 （Ｈ）、 （１４）、 （１５
）より・・・・・・（１６）
が得られる。The formula %(12) becomes the formula (12), (H), (14), (15
), we get (16).
次にトランジスタ４５と同４６に流れる電流を各々＋３
＋ １４とすると、
と表わすことができる。また、ダイオード３９と同４０
とのカソード電位は等しく、これをＶｘとおくとトラン
ジスタ４５のベース電位Ｖ３とトランジスタ４６のベー
ス電位Ｖ４は、
・・・・・・（１７）
・・・・・・（１８）
が与えられる。式（１７）に式（１６）を代入するとが
得られる。同様にＩ３についても
・・・・・・（１９）
が成立する、つまり、トランジスタ４６のコレクタ電流
はダイオード３９に流れる電流１１の１２／１１倍とな
り、トランジスタ４５のコレクタ電流ｉ３はダイオード
４０に流れる電流１２の１２／ＩＩ倍となる。Next, the current flowing through transistors 45 and 46 is +3
+14, it can be expressed as follows. Also, diodes 39 and 40
The cathode potentials are the same, and if this is set as Vx, the base potential V3 of the transistor 45 and the base potential V4 of the transistor 46 are given as follows. Substituting equation (16) into equation (17) yields. Similarly, for I3, (19) holds true, that is, the collector current of the transistor 46 is 12/11 times the current 11 flowing through the diode 39, and the collector current i3 of the transistor 45 flows through the diode 40. The current is 12/II times the current 12.
従ってこの電圧制御電流源２４の電圧−電流変換係数（
伝達コンダクタンス）ｇｍｌはで表される。よって第４
図のフィルタ回路のノツチ共振周波数ｆ。は
（以 下 余 白）
で与えられ、Ｉ２を可変にすることによりｆ。の値を自
由に設定することができるという大きな利点を持ってい
る。Therefore, the voltage-current conversion coefficient (
Transmission conductance) gml is expressed as. Therefore, the fourth
Notch resonant frequency f of the filter circuit shown in the figure. is given by (see the margin below), and by making I2 variable, f. It has the great advantage that the value of can be set freely.
発明の効果
本発明によれば、電圧−電流制御電流源の電圧−電流変
換係数を各々個別に設定することにより、インダクタン
ス、コンデンサ、抵抗からなるフィルタ回路を置換した
だけの従来のジャイレータフィルタ回路では実現できな
いローパスノツチフィルタ、バイパスノツチフィルタや
ローパスフィルタにおいて通過帯域のゲインを自由に設
定できるフィルタを構成することができ、集積回路化し
たとき素子数を増加させることなく、より多様なフィル
タ回路を実現できる。Effects of the Invention According to the present invention, by individually setting the voltage-current conversion coefficients of each voltage-current controlled current source, the conventional gyrator filter circuit, which merely replaces the filter circuit consisting of an inductance, a capacitor, and a resistor, can be improved. It is possible to configure filters that can freely set the gain of the passband in low-pass notch filters, bypass notch filters, and low-pass filters that cannot be realized, and when integrated into a circuit, more diverse filter circuits can be realized without increasing the number of elements. can.
第１図は本発明を示す第１の実施例回路図、第２図は同
じく、第２の実施例回路図、第３図は同じく、第３の実
施例回路図、第４図は同じく、第４の実施例回路図、第
５図は従来例ジャイレータ回路の原理図、第６図は同じ
（浮遊インダクタンスを置換するジャイレータ回路の回
路図、第７図は従来のジャイレータ回路によるＬＣＲフ
ィルタの第１の置換例回路図、第８図は従来のジャイレ
ータ回路によるＬＣＲフィルタの第２の置換例回路図で
ある。
１・・・・・・電圧制御電流源、２・・・・・・電圧制
御電流源、３・・・・・・コンデンサ、４・・・・・・
（＋）入力端子、５・・・・・・（−）入力端子、６・
・・・・・（＋）出力端子、７・・・・・・（−）出力
端子、８・・・・・・端子Ａ、９・・・・・・端子Ａ′
１０・・・・・・電圧制御電流源３．１１・・・・・・
電圧制御電流源、１２・・・・・・２゛の端子、１３・
・・・・・接地端子、１４・・・・・・Ｚの端子、１５
・・・・・・ジャイレータ回路によるインダクタンスの
置換回路、１６・・・・・・入力端子、１７・・・・・
・出力端子、１８・・・・・・電圧制御電流源による抵
抗の置換回路、１９・・・・・・電圧制御電流源、２０
・・・・・・コンデンサ、２１〜２６・・・・・・電圧
制御電流源、２７・・・・・・直流電流源（■１）、２
８・・・・・・抵抗（Ｒ１）、２９・・・・・・抵抗（
Ｒ２）、３０・・・・・・抵抗（Ｒ３）、３１・・・・
・・電圧源■。、３２・・・・・・電圧源Ｖ ｒｅｆｚ
３３〜３８・・・・・・トランジスタ、３９〜４４・・
・・・・ダイオード、４５〜５０・・・・・・トランジ
スタ、５１〜５５・・・・・・抵抗、５４・・・・・・
直流電流源（１２）、５５・・・・・直流電流源（２１
２＞。
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名１７・−ｔ
カ喝子
第 ２ 図
第
図
第 ６ 図
第
図
？
２θ
／FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment showing the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment, FIG. 3 is a circuit diagram of a third embodiment, and FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment. The fourth embodiment is a circuit diagram, FIG. 5 is a principle diagram of a conventional gyrator circuit, FIG. 6 is the same circuit diagram (a circuit diagram of a gyrator circuit that replaces stray inductance), and FIG. 7 is a circuit diagram of an LCR filter using a conventional gyrator circuit. FIG. 8 is a circuit diagram of a second replacement example of an LCR filter using a conventional gyrator circuit. 1...Voltage controlled current source, 2... Voltage control Current source, 3... Capacitor, 4...
(+) input terminal, 5... (-) input terminal, 6.
......(+) output terminal, 7......(-) output terminal, 8......terminal A, 9......terminal A'
10... Voltage controlled current source 3.11...
Voltage controlled current source, 12...2゛ terminal, 13.
...Ground terminal, 14...Z terminal, 15
...Inductance replacement circuit using gyrator circuit, 16... Input terminal, 17...
- Output terminal, 18... Resistance replacement circuit by voltage controlled current source, 19... Voltage controlled current source, 20
... Capacitor, 21-26 ... Voltage controlled current source, 27 ... Direct current source (■1), 2
8...Resistance (R1), 29...Resistance (
R2), 30...Resistance (R3), 31...
...Voltage source ■. , 32... Voltage source V refz
33-38...transistor, 39-44...
...Diode, 45-50...Transistor, 51-55...Resistor, 54...
DC current source (12), 55...DC current source (21)
2>. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person 17.-t
Kaikako 2nd figure 6th figure? 2θ /
Claims (1)
、及び第３の電圧制御電流源と、第１及び第２のコンデ
ンサを有し、前記第１電圧制御電流源の出力を前記第２
電圧制御電流源の入力に接続し、前記第２電圧制御電流
源の出力を前記第３電圧制御電流源の入力に接続し、前
記第３電圧制御電流源の出力を前記第１及び第２の電圧
制御電流源の出力に各々接続し、前記第１及び第２のコ
ンデンサの一方の端子を前記第１及び第２の電圧制御電
流源の出力に各々接続し、前記第１及び第２のコンデン
サの各々の他方の端子と、前記第１電圧制御電流源の入
力端子とのうち、少なくとも一つを入力端子とし、前記
第３電圧制御電流源の出力を出力端子とすることを特徴
とするフィルタ回路。The first and second voltage-current conversion coefficients are individually set.
, and a third voltage-controlled current source, and first and second capacitors, and the output of the first voltage-controlled current source is connected to the second voltage-controlled current source.
an input of a voltage controlled current source, an output of the second voltage controlled current source is connected to an input of the third voltage controlled current source, and an output of the third voltage controlled current source is connected to an input of the first and second voltage controlled current source. one terminal of the first and second capacitors is connected to the output of the first and second voltage-controlled current sources, respectively; and the input terminal of the first voltage-controlled current source as an input terminal, and the output of the third voltage-controlled current source as an output terminal. circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333222A JP2507010B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Filter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333222A JP2507010B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Filter circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02179111A true JPH02179111A (en) | 1990-07-12 |
| JP2507010B2 JP2507010B2 (en) | 1996-06-12 |
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ID=18263683
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63333222A Expired - Fee Related JP2507010B2 (en) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | Filter circuit |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507010B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007007439A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Filter circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651651A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-09 | Hitachi Ltd | Humidity-sensitive semiconductor element and its manufacture |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63333222A patent/JP2507010B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5651651A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-09 | Hitachi Ltd | Humidity-sensitive semiconductor element and its manufacture |
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|---|---|---|---|---|
| WO2007007439A1 (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Filter circuit |
| US7843258B2 (en) | 2005-07-08 | 2010-11-30 | Ricoh Co., Ltd. | Filter circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2507010B2 (en) | 1996-06-12 |
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