JPH0245362B2 - - Google Patents

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JPH0245362B2
JPH0245362B2 JP61120933A JP12093386A JPH0245362B2 JP H0245362 B2 JPH0245362 B2 JP H0245362B2 JP 61120933 A JP61120933 A JP 61120933A JP 12093386 A JP12093386 A JP 12093386A JP H0245362 B2 JPH0245362 B2 JP H0245362B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
amplifier
output
bandwidth
circuit
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61120933A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61278203A (ja
Inventor
Deii Ingurishu Jeemuzu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tektronix Japan Ltd
Original Assignee
Sony Tektronix Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Tektronix Corp filed Critical Sony Tektronix Corp
Publication of JPS61278203A publication Critical patent/JPS61278203A/ja
Publication of JPH0245362B2 publication Critical patent/JPH0245362B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/02Manually-operated control
    • H03G5/04Manually-operated control in untuned amplifiers
    • H03G5/10Manually-operated control in untuned amplifiers having semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/1213Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using transistor amplifiers

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、可変帯域幅フイルタ、特に帯域幅が
変化しても出力振幅を一定に維持する手段を有す
る可変帯域幅フイルタに関する。
[従来の技術及び問題点] 選択した帯域幅に関係なく一定振幅の出力信号
を発生する可変帯域幅フイルタが望ましい多くの
測定条件や測定装置がある。スペクトラム・アナ
ライザは、これらの装置の1つである。任意の帯
域通過フイルタの帯域幅は、その負荷やQを変化
することにより可変できる。なお、ここで、 Q=ωL/Rであり、帯域幅BWはBW∝1/Qで
ある。しかし、補償を行わなければ、フイルタの
出力信号の振幅が変化する。いくつかの従来装置
は連係した帯域幅制御器及び利得制御器を具えて
いたが、2つの独立した回路は整合するのが困難
であり、望ましくなかつた。
他の従来例がランキー(Ranky)のアメリカ
合衆国特許第3348161号に開示されている。この
従来例の構成を第3図に示す。この従来例は、フ
イルタ12に接続された入力増幅器10を具えて
おり、このフイルタ12は任意の高いQの帯域通
過フイルタ(例えば、RLC又は水晶共振器)で
ある。このフイルタ12の後段は低入力インピー
ダンス増幅器16であり、LCタンク回路18が
接地にシヤントしている。このタンク回路18
は、フイルタ12の共振周波数に同調しており、
フイルタ12のシヤント・コンデンサの影響
(RLCフイルタの浮遊容量、及び水晶フイルタの
等価シヤント容量)を相殺する。よつて、タンク
回路18は、フイルタ12の共振周波数内の信号
において、接地に対し非常な高インピーダンスを
示し、フイルタ12の周波数範囲外の信号におい
て、接地に対し比較的低いインピーダンスを示
す。フイルタ12及び増幅器16の一方の入力端
子間に抵抗値がRbwの可変抵抗器14を直列接
続する。増幅器16の出力信号及びノードNの信
号を加算器20により加算し、高入力インピーダ
ンス増幅器22に供給する。この増幅器22は、
高インピーダンス出力端子24及び低インピーダ
ンス出力端子26に出力信号を発生する。
抵抗器14の抵抗値Rbwを増加すると、回路
の全体的なQが下がり、フイルタ12に重い負荷
を負わせ、全体的な応答又は帯域幅を広げる。同
時に、Rbwの値の増加により、増幅器16の利
得も増加する。帰還抵抗器17の固定抵抗値を適
討に選択することにより、抵抗器14Rbwが変
化しても、増幅器16の利得変化を整合して、重
い負荷を負わされたフイルタ12の減衰変化を補
償できる。よつて、帯域幅の変化範囲にわたつ
て、加算器20の出力信号の振幅は共振において
一定である。この回路構成の大きな欠点は、抵抗
器14Rbwに生じるノイズ電圧の影響である。
このノイズ電圧Vnoiseの2乗は少なくとも次式
と等価である。
V2noise=4KTBRbw (1) ここで、Kはボルツマン定数、Tは絶対温度
〓、Bは次段の回路の帯域幅、Rbwは抵抗器1
4の抵抗値Ωである。このノイズ電圧は、フイル
タ12からの出力信号と共に増幅器16により増
幅される。このように、従来の回路は、低入力イ
ンピーダンス増幅器の利得及びフイルタの全体的
な帯域幅を制御する可変抵抗器Rbwに発生する
ノイズ電圧によりその動作が悪影響を受けるので
望ましくない。
したがつて本発明の目的は、従来回路の如くノ
イズ電圧による悪影響を受けることなく、出力振
幅を一定に維持しながら、フイルタの帯域幅を可
変できる単一の制御素子を用いた可変帯域幅フイ
ルタの提供にある。
[問題点を解決するための手段及び作用] 本発明による振幅補償を行つた可変帯域幅フイ
ルタは、単一のユーザ用可変素子を具えており、
この可変素子は、この素子に発生するノイズ電圧
により影響されることなく出力信号の振幅を略一
定に維持したまま、全体的な帯域幅を可変する。
本発明のフイルタは、低インピーダンス出力端子
を有する入力増幅手段を具えており、この出力端
子は可変抵抗手段を介して高いQの(以下、高Q
という)受動フイルタに結合されている。この可
変抵抗手段の抵抗値を変化させると、フイルタの
Qが変化する。更に本発明のフイルタは電流源を
具えており、その出力電流レベルは入力増幅器の
出力電圧に応答する。この出力電流を高Qフイル
タ及び可変抵抗手段間のノードに供給する。この
ようにするので、総ての選択した帯域幅に対し、
共振において一定振幅の電流が高Qフイルタに流
れるので、この高Qフイルタの他端からの信号振
幅は一定に維持できる。
[実施例] 以下、添付図を参照して本発明の好適な実施例
を説明する。第1図は本発明の好適な一実施例の
ブロツク図である。この回路は、電圧源である増
幅器(入力増幅手段)30、Qを制御する抵抗器
(以下、Q調整用抵抗器という)32Rbw、受動
フイルタ36、及び出力増幅器38のカスケード
配列を具えている。更に、Q調整用抵抗器32及
びフイルタ36間のノードMに補充電流を供給す
る可変電流源34を設ける。増幅器30は利得が
Aであり、出力インピーダンスは低い。出力増幅
器38は入力インピーダンスが低く、フイルタ3
6は任意の高Q帯域通過フイルタ(例えば、
RLC又は水晶共振器)である。
Q調整用抵抗器32の抵抗値が増加すると、回
路のQが下がり、帯域幅が増加する。更に、フイ
ルタ36の電流が否例的に減少するので、回路応
答の電圧振幅が下がる。また、入力増幅器30の
出力インピーダンスが低いので、次段の回路に必
要な電流の減少により、増幅器30の出力電圧
AVoが比例的に増加する。この出力信号振幅の
損失を補償するため、増幅器30の出力電圧
AVoにより制御される可変電流源34がノード
Mに電流Icompを注入する。よつて、Q調整用抵
抗器32の選択された値Rbw、即ち、フイルタ
36の全体的な帯域幅に関係なく、フイルタ36
の等価抵抗Rsを流れる共振電流を一定に維持す
る。このため、帯域幅と独立して回路全体の応答
の振幅が一定になる。この結果を得るため、補償
回路は次の等式を満足しなければならない。
Icomp=AVo/Rs (2) ここで、Icompは電流源34からの電流、
AVoは増幅器30の出力電圧の値、Rsはフイル
タ36の等価列抵抗器の値である。Q調整用抵抗
器32を流れる電流値IRbwは、電流源34を無
視すれば次のようになる。
IRbw=AVo/(Rs+Rbw) (3) しかし、電流源34は、等式(2)に示す電流を流
すので、ノードMの電圧は、フイルタ36の共振
状態において、Icomp×RSでAVoになる。これ
により、増幅器30の出力電圧とノードMの電圧
は等しくなり、即ち、Q調整用抵抗器32の両端
の電圧は等くなり、この抵抗器32に、実質的に
電流が流れない。よつて、Q調整用抵抗器32に
発生する任意のノイズ電圧は、他に影響しない。
したがつて、本発明の回路は、それ自体のノイ
ズ・フイルタである。しかし、次の等式(4)に示す
ごとく、Q調整用抵抗器が回路の全体的な帯域幅
を制御する。
BW=(Rbw+Rs)/2πL (4) ここで、Lはフイルタ36の等価インダクタン
スの値である。
従来の回路構成(第3図)に対し、本発明の回
路構成(第1図)のノイズの減少について説明し
たが、更にこれら両回路の同様な点のノイズ電圧
について考察する。この比較のために、各回路の
最終段へのノイズ電圧を求める。第3図の従来回
路において、抵抗器14及びフイルタ12の共通
接続点に於けるノイズ電圧の2乗は次の通りであ
る。
V2noise=KT/Cp (5) ここで、K及びTは等式(1)と同じであり、Cp
はフイルタ12の等価シヤント容量の値である。
本発明の回路において、増幅器38の出力端子に
於けるノイズ電圧の2乗は次の通りである。
V2noise=AvKT/L (6) ここで、Avは増幅器38の利得であり、K及
びTは等式(1)と同じであり、Lはフイルタ36の
等価直列インダクタンスの値である。よつて、ノ
イズ電圧の2乗の比は次のようになる。
式(6)/式(5)=(AvKT/L)/(KT/Cp)=AvCp/L
(7) この比に於けるこれら3つの変数の合理的な値
において、本発明の回路は従来例に対しノイズを
60dbからdb減らす。
第2図は本発明の好適な実施例の具体的回路図
である。第1図の低出力インピーダンス増幅器3
0を通常設計の電力源として示す。第1図のデQ
抵抗器32は、普通の光密閉容器40内にLED
42と共に設けたカドミウム(CAD)・セルで実
現する。この組合せ素子は市販されている。更
に、通常設計のLED駆動回路46が、ユーザの
供給した帯域幅選択信号に応じてLEDを駆動す
る。よつて、LED42の輝度レベルが変化する
と、CADセル44の抵抗値が比例して変化する。
可変電流源34では、増幅器30の出力電圧
AVoがベース接地トランジスタ48に供給され、
このトランジスタ48の後段にエミツタ接地トラ
ンジスタ50を接続する。このトランジスタ50
は、いくつかのエミツタ・デジエネレーシヨン
(degeneration)、及び出力トランス52を有す
る。このトランス52の2次巻線の出力電流は、
上述したIcompである。フイルタ36としては、
ユーザが、リレー56及び共振器選択リレー56
及び共振器選択リレー制御器を用いてRLC共振
器又は水晶共振器を選択できる。出力増幅器38
は、ベース接地トランジスタ増幅器である。
更に、中和回路は、1:1の反転トランス60
と直列の可変コンデンサ58を有し、フイルタ3
6をシヤントする。この中和回路の目的は、フイ
ルタ36のシヤント・コンデンサ、即ち、RLC
フイルタの浮遊容量又は水晶の等価シヤント容量
の影響を中和する。フイルタをシヤントする容量
と略等しくなるようにコンデンサ58の値を選択
して、この中和を行う。トランス60は、コンデ
ンサ58を流れる電流の位相をフイルタの電流位
相から変更する。望ましくないフイルタのシヤン
ト容量及びコンデンサ58の組合せが、フイルタ
36と同じ周波数で共振するように、トランス5
2のインダクタンスを選択する。よつて、従来例
に於けるタンク回路と同様に、所望の中和を実現
できる。
[発明の効果] 上述のごとく本発明の可変帯域幅フイルタによ
れば、ノイズの影響を無くせ、また帯域幅に関係
なく出力振幅を一定に維持できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の好適な実施例のブロツク図、
第2図は本発明の好適な実施例の回路図、第3図
は従来例のブロツク図である。 図において、30は入力増幅手段、32は可変
抵抗手段、34は可変電流源手段、36は受動フ
イルタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力信号を増幅する入力増幅手段と、 受動フイルタと、 上記入力増幅手段の出力端及び上記受動フイル
    タの一端間に接続された可変抵抗手段と、 上記入力増幅手段の出力信号に応じて上記受動
    フイルタに電流を供給する可変電流源手段とを具
    え、 上記受動フイルタの他端から出力信号を得るこ
    とを特徴とする可変帯域幅フイルタ。
JP61120933A 1985-06-03 1986-05-26 可変帯域幅フイルタ Granted JPS61278203A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US740380 1985-06-03
US06/740,380 US4568886A (en) 1985-06-03 1985-06-03 Amplitude compensated variable bandwidth filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61278203A JPS61278203A (ja) 1986-12-09
JPH0245362B2 true JPH0245362B2 (ja) 1990-10-09

Family

ID=24976272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61120933A Granted JPS61278203A (ja) 1985-06-03 1986-05-26 可変帯域幅フイルタ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4568886A (ja)
JP (1) JPS61278203A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US4275453A (en) * 1980-01-25 1981-06-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Smoothing filter for digital to analog conversion

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Publication number Publication date
JPS61278203A (ja) 1986-12-09
US4568886A (en) 1986-02-04

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