JPH02203610A - アクティブフィルタ - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、遮断周波数の調整が可能なアクティブフィル
タに関するもので、特に遮断周波数の調整に拘わらず広
いダイナミックレンジを確保することが出来るアクティ
ブフィルタに関する。

（ロ）従来の技術 容量の小さいコンデンサを使用し、ＩＣ化が可能な多目
的フィルタとして第２図の如きものが知られている。第
２図において、端子（１）及び（２）を交流的に接地す
れば、端子（３）及び（４〉間にバイパスフィルタ特性
を呈することが出来る。又、端子（１）及び（３）を交
流的に接地すれば、端子（２）及び（４）間にローパス
フィルタ特性を呈することが出来る。又、端子（２〉及
び（３）を交流的に接地すれば端子（１）及び（４）間
にバンドパスフィルタ特性を呈することが出来る。更に
、端子（１）を交流的に接地すれば端子（２）及び（３
）と（４）の間にバンドイルミネート特性を呈すること
が出来る。第２図において、それぞれのフィルタの遮断
周波数を調整するには第１及び第２差動増幅器（５）及
び（６）の相互フンダクタンスｇ、を調整すれば良い。

ｇ、を調整するには前記第１及び第２差動増幅器（少）
及び（りの動作電流源となるトランジスタ（７）及び（
８）に流れる電流を調整すれば良いので端子（９）に加
える制御重圧に応じて遮断周波数の設定が可能となる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、第２図の回路においては第１及び第２差
動増幅器〈互）及び（９）の各々の入力ダイナミックレ
ンジが±５０ｍＶ程度しかない為、入力として大信号が
印加されると問題であった。一般に大信号でも動作する
差動増幅器を構成するには第３図の如くエミッタ間に抵
抗（１０）及び（１１）を挿入すれば良い。そうすれば
、ｇｌは低下するものの入力ダイナミックレンジの拡大
が計れる。ところが、この状態で電流源として動作する
トランジスタ（１２）に流れる電流を低下させると、抵
抗（１０）及び（１１）による電圧降下が小さくなり、
差動増幅器の入力ダイナミックレンジが低下してしまい
、抵抗を入れない場合と同様になってしまうという問題
があった。

（ニ）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、出力電流に
よってコンデンサの充電を制御すると共に構成するトラ
ンジスタのエミッタ間に抵抗を有する差動増幅器を備え
たアクティブフィルタにおいて、前記差動増幅器を構成
するトランジスタのコレクタと該コレクタに接続きれる
前記コンデンサとの間に流れる電流を制御する電流量制
御回路を設け、前記電流量制御回路の制御によって前記
コンデンサの充放電量を制御したことを特徴とする。

（ホ）作用 本発明に依れば、アクティブフィルタを構成する差動増
幅器のトランジスタのコレクタと該コレクタの負荷との
間に電流量制御回路を設け、該回路によって前記差動増
幅器のｇ、を調整し、前記アクティブフィルタの遮断周
波数を調整しているので、前記差動増幅器のトランジス
タのエミッタ間に抵抗を配置し、入力ダイナミックレン
ジの拡大を計ることが出来る。

（へ）実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、（１３）
は差動接続されたトランジスタ（ロ）及び（１５）とト
ランジスタ（１６）及び（１７）とから成る第１の電流
量制御回路、（１８）は前記第１の電流量制御回路（１
３）の動作を制御する第１可変電源、（１９）は差動接
続きれたトランジスタ（２０）及び（２１）とトランジ
スタ（２２）及び（２３）とから成る第２の電流量制御
回路、（２４）は前記第２の電流量制御回路（１９）の
動作を制御する第２可変電源である。

尚、第１図において第２図と同一の回路素子については
同一の符号を付し、説明を省略する。

第１図において、第１差動増幅器東）を構成するトラン
ジスタ（２５）及び（２６）のエミッタ間には抵抗（２
７）及び（２８）が接続されており、前記抵抗（２７）
及び（２８）の接続点とアースとの間には定電流源（２
９）が接続されているので、一定のダイナミックレンジ
になると共に大振幅の入力信号を取り込むことが出来、
歪のない出力信号をトランジスタ（２６）のコレクタに
出力出来る。電流源（２９）の電流値を１、とするなら
ば、電流源（３０）及び（５０）の電流値は１．／２に
設定される。第１差動増幅器（旦）は、無信号時、バラ
ンス状態で使用されるので、バランス状態においては、
トランジスタ（２６）のコレクタに流れる電流と点Ａに
流れる電流とが第１可変電ｆｉ（１Ｂ＞に関係なく等し
くなる。前記第１可変電源（１８）を調整し、分流比を
変え、端子（２〉に入力信号を印加すると、°点Ａに流
れる電流を可変することが出来る。第１の電流量制御回
路（１３）を含む第１差動増幅器（５）のｇ、は ｇ％Δ■／ΔＶ　　　　　　・・・・・・・・・・・・
・・・（１）と表わされるので、第１の電流量制御回路
（１３）によってｇ、、を可変することが可能となる。

前述の説明は、端子（２）を入力端子とするローパスフ
ィルタの場合について説明したが、端子（３）からの入
力信号が、バップア用トランジスタ（３１）を介してト
ランジスタ（２６）のベースに印加されるバイパスフィ
ルタの場合も同様である。更に第２差動増幅器（６）も
第２の電流量制御回路〈１９）によって第１差動増幅器
（１３）と同様に動作するので、バンドパスフィルタ及
ヒバンドイルミネートフィルタの場合も同様となる。

次にｇ、の調整に依って遮断周波数が調整可能となるこ
とについて説明する。第４図は、第１図をバンドパスフ
ィルタとして用いた場合を示す等価回路図で、（３２）
は第１図の第１差動増幅器〈互）及び第１の電流量制御
回路〈１３）から成る第１の増幅器、（３３）は端子（
１）に接続された入力信号源、ＣＩ及びＣ１は第１図の
コンデンサ（３４）及び（３５）、（３６）及び（３７
）は第１図のバッファ用トランジスタ（３８）及び（３
１）を示すバッファ、Ｒ，乃至Ｒ４は、第１図の抵抗（
３９）乃至（４２）、及び（４３）は第１図の第２差動
増幅器（６）及び第２の電流量制御回路（１９）から成
る第２の増幅器である。尚、第１図と同一の端子につい
ては同一の符号を付し説明を省略する。

第４図の回路においては、端子（１）が入力端となり、
端子（４）が出力端となるが、この場合の伝達関数Ｔ　
（ｓ）を求める。第１の増幅器（３２）の入出力間の関
係は、 となり、第２の増幅器（４３）の入出力間の関係は、と
なる、第（１）式と第（２）式からＶ、を消去する為に
第（１）式を整理すると、 第（１）式は となる。そこで、第（３）式を第（２）式に代入すると
、・・・・・・・・・・・・・・・（４）となる、第（
４）式を整理すると、伝達関数Ｔ（ｓ）＝Ｖ、／Ｖ、は
、 ・・・・・・・・・・・・・・・（５）となる。その為
、第（５）式より角周波数質、はとなる。従って、第（
６）式より相互コンダクタンスｇ、又はｇ、＊を調整す
ることにより、バンドパスフィルタの中心周波数が調整
可能となることが解かる。前記相互フンダクタンスｇ　
ａｉ　ｅ　ｇ　ｓｍ＊は、前述の説明から明らかな如く
、第１図の第１．第２の電流量制御回路（１３）　、　
（１９）の調整によって変化させることが出来るので、
第１図の回路に依れば、入力ダイナミックレンジを一定
に確保した上で、中心周波数の調整を行なうことが出来
る。

（ト）発明の効果 以上述べた如く、本発明に依ればアクティブフィルタを
構成する差動増幅器のトランジスタのコレクタと負荷と
の間に電流量制御回路を設けたので、入力ダイナミック
レンジを拡大したままで遮断周波数の調整が可能なアク
ティブフィルタを提供することが出来る。

特に本発明に依れば、入力端子及び出力端子の選択によ
る種々のフィルタ特性を得ることが出来ると共に大信号
の入力が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従
来の多目的フィルタを示す回路図、第３図は第２図の説
明に供する為の回路図、及び第４図は第１図の回路をバ
ンドパスフィルタとして用いた場合の等価回路図である
。 （５）・・・第１差動増幅器、　（６）・・・第２差動
増幅器、　（１３）・・・第１の電流量制御回路、　（
１８）・・・第２の電流量制御回路、　（２７）　、　
（２Ｂ）・・・抵抗。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力電流によってコンデンサの充電を制御すると
   共に構成するトランジスタのエミッタ間に抵抗を有する
   差動増幅器を備えたアクティブフィルタにおいて、 前記差動増幅器を構成するトランジスタのコレクタと該
   コレクタに接続される前記コンデンサとの間に流れる電
   流を制御する電流量制御回路を設け、 前記電流量制御回路の制御によって前記コンデンサの充
   放電量を制御したことを特徴とするアクティブフィルタ
   。
2. （２）前記電流量制御回路は、ダブル差動型の差動増幅
   器で構成されることを特徴とする請求項第１項記載のア
   クティブフィルタ。