JPH0336328B2 - - Google Patents
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- JPH0336328B2 JPH0336328B2 JP58006729A JP672983A JPH0336328B2 JP H0336328 B2 JPH0336328 B2 JP H0336328B2 JP 58006729 A JP58006729 A JP 58006729A JP 672983 A JP672983 A JP 672983A JP H0336328 B2 JPH0336328 B2 JP H0336328B2
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- buffer amplifier
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 35
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
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- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H19/00—Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
- H03H19/004—Switched capacitor networks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/46—One-port networks
- H03H11/48—One-port networks simulating reactances
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/46—One-port networks
- H03H11/48—One-port networks simulating reactances
- H03H11/481—Simulating capacitances
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電気素子シユミレータを有する積分
器／フイルタ回路に関するものである。
器／フイルタ回路に関するものである。
電気素子をシユミレートすることはよく知られ
ている。このようなシユミレートされた素子は精
密に制御可能な周波数特性が要求される能動積分
器や能動フイルタに応用される。
ている。このようなシユミレートされた素子は精
密に制御可能な周波数特性が要求される能動積分
器や能動フイルタに応用される。
従来の技術
シユミレートされた電気素子のよく知られた１
つの形はシユミレートされた電気抵抗である。こ
のシユミレートされた電気抵抗はいわゆるスイツ
チ付コンデンサ回路でつくられる。このことにつ
いては次の２つの輪文を参照されたい。
つの形はシユミレートされた電気抵抗である。こ
のシユミレートされた電気抵抗はいわゆるスイツ
チ付コンデンサ回路でつくられる。このことにつ
いては次の２つの輪文を参照されたい。
R.GregorianおよびR.GregorianおよびW.E.
NiCholson Jnr.のMicroelectronics Journal第11
巻第２号13〜25頁の「Filtering techniques
With switched−capacitor circuits」および
「MOS Sampled−data high−pass filters
using switched−capacitor integrators」であ
る。
NiCholson Jnr.のMicroelectronics Journal第11
巻第２号13〜25頁の「Filtering techniques
With switched−capacitor circuits」および
「MOS Sampled−data high−pass filters
using switched−capacitor integrators」であ
る。
前記スイツチ付コンデンサ回路の問題点はこれ
らは金属酸化物半導体（M.O.S）技術を用いて製
造するのに主として適しており、全体的に云つて
バイポーラ技術に適用できない点である。より高
いスイツチング周波数が要求される時、たとえ
ば、ＭHz領域のラジオ周波数で用いられる時、バ
イポーラ装置を用いなくてはならない。
らは金属酸化物半導体（M.O.S）技術を用いて製
造するのに主として適しており、全体的に云つて
バイポーラ技術に適用できない点である。より高
いスイツチング周波数が要求される時、たとえ
ば、ＭHz領域のラジオ周波数で用いられる時、バ
イポーラ装置を用いなくてはならない。
発明の目的と要約
本発明はバイポーラ技術で製造するのに適した
電気素子シユミレータを有する積分器／フイルタ
回路を得ようとするものである。
電気素子シユミレータを有する積分器／フイルタ
回路を得ようとするものである。
本発明により、第１接続点と、第２接続点と基
準電位との間に接続された第１コンデンサと、第
３接続点と基準電位との間に接続された第２コン
デンサと、前記第１接続点と前記第３接続点との
間に接続された抵抗器と、開状態にある時前記第
１接続点と前記第２接続点が相互に電気的に分離
されそして閉状態にある時前記第１接続点と前記
第２接続点が相互に電気的に接続するように配置
された第１電気スイツチと、開状態にある時前記
第２接続点と前記第３接続点が相互に電気的に分
離されそして閉状態にある時前記第２接続点と前
記第３接続点が相互に電気的に接続するように配
置された第２電気スイツチと、前記第１接続点と
前記第１スイツチとの間に接続された第１バツフ
ア増幅器と、第２接続点と前記第２スイツチとの
間に接続された第２バツフア増幅器と、前記第３
接続点と前記第１接続点との間に前記抵抗器と直
列に接続された第３バツフア増幅器を含みそれに
よつて前記抵抗器が前記第１接続点に直接に接続
されかつ前記直列接続の第３バツフア増幅器を介
して前記第３接続点に接続され、さらに、一方が
開状態にあるとき他方は閉状態である前記第１ス
イツチと前記第２スイツチの状態を予め定められ
た時間率で相互に同期して反転させる装置を含み
それによつて予め定められた電流が前記第１接続
点に供給されるのに応答してその接続点に時間と
ともに増加する電圧が現われる電気素子シユミレ
ータを有する積分器／フイルタ回路が得られる。
準電位との間に接続された第１コンデンサと、第
３接続点と基準電位との間に接続された第２コン
デンサと、前記第１接続点と前記第３接続点との
間に接続された抵抗器と、開状態にある時前記第
１接続点と前記第２接続点が相互に電気的に分離
されそして閉状態にある時前記第１接続点と前記
第２接続点が相互に電気的に接続するように配置
された第１電気スイツチと、開状態にある時前記
第２接続点と前記第３接続点が相互に電気的に分
離されそして閉状態にある時前記第２接続点と前
記第３接続点が相互に電気的に接続するように配
置された第２電気スイツチと、前記第１接続点と
前記第１スイツチとの間に接続された第１バツフ
ア増幅器と、第２接続点と前記第２スイツチとの
間に接続された第２バツフア増幅器と、前記第３
接続点と前記第１接続点との間に前記抵抗器と直
列に接続された第３バツフア増幅器を含みそれに
よつて前記抵抗器が前記第１接続点に直接に接続
されかつ前記直列接続の第３バツフア増幅器を介
して前記第３接続点に接続され、さらに、一方が
開状態にあるとき他方は閉状態である前記第１ス
イツチと前記第２スイツチの状態を予め定められ
た時間率で相互に同期して反転させる装置を含み
それによつて予め定められた電流が前記第１接続
点に供給されるのに応答してその接続点に時間と
ともに増加する電圧が現われる電気素子シユミレ
ータを有する積分器／フイルタ回路が得られる。
したがつて、第１接続点におけるこの増加する
電圧は第１接続点に接続されたコンデンサを充電
するために電流を加える効果のシユミレーシヨン
である。
電圧は第１接続点に接続されたコンデンサを充電
するために電流を加える効果のシユミレーシヨン
である。
第１図の入力端子１はこのシユミレータの第１
接続点であつて、利得１のバツフア増幅器２を通
して入力電流を供給する。スイツチ３はコンデン
サ４を充電するためのものである。このコンデン
サの１つの端子はこの回路の第２接続点５に接続
され、そして第２端子はアース基準電位に接続さ
れる。
接続点であつて、利得１のバツフア増幅器２を通
して入力電流を供給する。スイツチ３はコンデン
サ４を充電するためのものである。このコンデン
サの１つの端子はこの回路の第２接続点５に接続
され、そして第２端子はアース基準電位に接続さ
れる。
スイツチ３は開状態と閉状態を有している。こ
のスイツチが開状態の時、接続点１と接続点５は
電気的に分離され、一方閉状態の時、コンデンサ
４はバツフア増幅器２を通して充電される。
のスイツチが開状態の時、接続点１と接続点５は
電気的に分離され、一方閉状態の時、コンデンサ
４はバツフア増幅器２を通して充電される。
第２接続点５はまた、利得１の第２バツフア増
幅器６とスイツチ７を通して、第３接続点８に接
続される。この第３接続点はまた第２コンデンサ
９の１つの端子に接続される。この第２コンデン
サの他の端子はまたアース基準電位に接続され
る。
幅器６とスイツチ７を通して、第３接続点８に接
続される。この第３接続点はまた第２コンデンサ
９の１つの端子に接続される。この第２コンデン
サの他の端子はまたアース基準電位に接続され
る。
抵抗器１０の１つの端子は第１接続点１に接続
され、他の端子は利得１の第３バツフア増幅器１
１を通して第３接続点８に接続される。
され、他の端子は利得１の第３バツフア増幅器１
１を通して第３接続点８に接続される。
スイツチ３が開状態にある時スイツチ７が閉状
態にあるように、そしてまたこの逆の状態にある
ように、スイツチ３，７が構成される。これらの
スイツチの状態は、クロツク入力１２に供給され
るクロツク信号によつて、予め定められた時間率
で反転される。このクロツク入力は、点線で示さ
れた線路１３および１４によつて、それぞれスイ
ツチ３および７に接続され、それらをクロツクす
る。
態にあるように、そしてまたこの逆の状態にある
ように、スイツチ３，７が構成される。これらの
スイツチの状態は、クロツク入力１２に供給され
るクロツク信号によつて、予め定められた時間率
で反転される。このクロツク入力は、点線で示さ
れた線路１３および１４によつて、それぞれスイ
ツチ３および７に接続され、それらをクロツクす
る。
第１図と第２図の両方を見てみる。時刻ｔ＝０
に、コンデンサ４，９は帯電していく、スイツチ
３が閉状態にあり、一方スイツチ７が開状態にあ
るとする。また、この時刻に、第２図ａに示され
た電流IINがこの回路の第１接続点である端子１
に加えられるとする。
に、コンデンサ４，９は帯電していく、スイツチ
３が閉状態にあり、一方スイツチ７が開状態にあ
るとする。また、この時刻に、第２図ａに示され
た電流IINがこの回路の第１接続点である端子１
に加えられるとする。
電流IINが抵抗器１０を流れ、接続点１の電位
はΔV＝IINＲになるであろう。ここで、Ｒは抵抗
器１０の抵抗値である。また、コンデンサ４が充
電され、第２接続点５は接続点１と同じ電位ΔV
になるであろう。
はΔV＝IINＲになるであろう。ここで、Ｒは抵抗
器１０の抵抗値である。また、コンデンサ４が充
電され、第２接続点５は接続点１と同じ電位ΔV
になるであろう。
時間Δt後に、クロツク信号が端子１２に加え
られたとする。すると、スイツチ３，７の状態が
反転し、スイツチ３が開状態になり、そしてスイ
ツチ７が閉状態になるる接続点５の電圧は電圧値
ΔVのままであり、そして接続点８の電圧、すな
わち、コンデンサ９の電圧はまたΔVになる。す
ると、接続点１の電圧は、バツフア増幅器１１と
抵抗器１０を通して接続点８に接続されているの
で、新しい電圧値IINＲ＋ΔV、すなわち、2ΔVに
なるであろう。
られたとする。すると、スイツチ３，７の状態が
反転し、スイツチ３が開状態になり、そしてスイ
ツチ７が閉状態になるる接続点５の電圧は電圧値
ΔVのままであり、そして接続点８の電圧、すな
わち、コンデンサ９の電圧はまたΔVになる。す
ると、接続点１の電圧は、バツフア増幅器１１と
抵抗器１０を通して接続点８に接続されているの
で、新しい電圧値IINＲ＋ΔV、すなわち、2ΔVに
なるであろう。
端子１２にクロツク信号が加えられているの
で、時間間隔Δt毎に、スイツチ３，７が逐次に
逆転し、したがつて、接続点１の電圧は、第２図
ｂに示されているように、時間に比例して階段形
に増加するであろう。
で、時間間隔Δt毎に、スイツチ３，７が逐次に
逆転し、したがつて、接続点１の電圧は、第２図
ｂに示されているように、時間に比例して階段形
に増加するであろう。
接続点１の電圧の平均増加率は
dV／dt＝IINＲ／Δt＝IINRFclpck
によつて与えられる。ここで、Fclpckは端子１２
に加えられるクロツク信号の周波数であり、Δt
はクロツク時間間隔である。
に加えられるクロツク信号の周波数であり、Δt
はクロツク時間間隔である。
Ｃは電気容量として、Ｉ＝ＣdV／dtであるから、
第１図の装置は接続点１に接続されたコンデンサ
をシユミレートし、そしてこのシユミレートされ
たコンデンサの値は Ｃ＝１／RFclpck によつて与えられる。
をシユミレートし、そしてこのシユミレートされ
たコンデンサの値は Ｃ＝１／RFclpck によつて与えられる。
したがつて、第１図を参照して説明されたシユ
ミレータはコンデンサをシユミレートし、このコ
ンデンサの電気容量値はこのシユミレータに用い
られたコンデンサ４，９の電気容量値と無関係で
ある。このコンデンサの電気容量値は抵抗器１０
の抵抗値と、スイツチ３，７をクロツクするのに
用いられたクロツク信号の周波数とだけに依存す
る。
ミレータはコンデンサをシユミレートし、このコ
ンデンサの電気容量値はこのシユミレータに用い
られたコンデンサ４，９の電気容量値と無関係で
ある。このコンデンサの電気容量値は抵抗器１０
の抵抗値と、スイツチ３，７をクロツクするのに
用いられたクロツク信号の周波数とだけに依存す
る。
バツフア増幅器のどれか１つまたは全部を省略
することができるが、その場合には、シユミレー
トされたコンデンサの電気容量値は変わるであろ
うし、そしてコンデンサ４および９の電気容量値
にも依存するようになる。
することができるが、その場合には、シユミレー
トされたコンデンサの電気容量値は変わるであろ
うし、そしてコンデンサ４および９の電気容量値
にも依存するようになる。
このシユミレートされたコンデンサは、入力端
子接続点１を付加部品に接続することにより、例
えばフイルタをつくる場合には付加抵抗器に接続
することにより、または積分器をつくる場合には
さらにバツフア増幅器を接続することにより、能
動積分器または能動フイルタをつくるのに用いる
ことができる。
子接続点１を付加部品に接続することにより、例
えばフイルタをつくる場合には付加抵抗器に接続
することにより、または積分器をつくる場合には
さらにバツフア増幅器を接続することにより、能
動積分器または能動フイルタをつくるのに用いる
ことができる。
第３図に示されているように、抵抗値R1の付
加抵抗器を通して、第１図に示されたおよび点線
の枠１５で示されたシユミレートされたコンデン
サに電流を供給することにより、フイルタがつく
られる。このフイルタの周波数特性の3dB点は
ω3dB＝RFclpck／R1によつて与えられる。
加抵抗器を通して、第１図に示されたおよび点線
の枠１５で示されたシユミレートされたコンデン
サに電流を供給することにより、フイルタがつく
られる。このフイルタの周波数特性の3dB点は
ω3dB＝RFclpck／R1によつて与えられる。
したがつて、この3dB周波数値は、抵抗器R1の
抵抗値とこのコンデンサ・シユミレータの抵抗器
１０の抵抗値の比によつて変わり、そしてクロツ
ク周波数によつて変わり、そしてコンデンサ４お
よび９の電気容量値によつては変わらない。
抵抗値とこのコンデンサ・シユミレータの抵抗器
１０の抵抗値の比によつて変わり、そしてクロツ
ク周波数によつて変わり、そしてコンデンサ４お
よび９の電気容量値によつては変わらない。
このように、本発明により、バイポーラ技術を
用いて、精密な周波数特性をもつたプログラム可
能フイルタをつくることができる。
用いて、精密な周波数特性をもつたプログラム可
能フイルタをつくることができる。
本発明はバイポーラ技術を用いて実施される場
合に限定されるのではなく、MOS技術を用いて
実施することもできることがわかるはずである。
合に限定されるのではなく、MOS技術を用いて
実施することもできることがわかるはずである。
［効果］
本発明によれば、シユミレータがコンデンサを
シユミレートし、このコンデンサの容量はシユミ
レータに用いられたコンデンサの電気容量と無関
係である。シユミレートされたコンデンサの容量
は抵抗器の抵抗値とクロツク周波数だけに依存す
る。従つて、本発明の電気素子シユミレータを有
する積分器／フイルタ回路は、抵抗の値は正確に
決定できるがコンデンサの容量値は正確に決定で
きない集積回路で実現するのに適している。
シユミレートし、このコンデンサの容量はシユミ
レータに用いられたコンデンサの電気容量と無関
係である。シユミレートされたコンデンサの容量
は抵抗器の抵抗値とクロツク周波数だけに依存す
る。従つて、本発明の電気素子シユミレータを有
する積分器／フイルタ回路は、抵抗の値は正確に
決定できるがコンデンサの容量値は正確に決定で
きない集積回路で実現するのに適している。
第１図は本発明による電気素子シユミレータ図
であり、第２図は波形の説明図であり、第３図は
第１図の素子シユミレータを用いたフイルタ図で
ある。 １……第１接続点、４……第１コンデンサ、９
……第２コンデンサ、１０……抵抗器、３……第
１電気スイツチ、７……第２電気スイツチ、１２
……クロツク入力（スイツチ反転装置に接続され
る）、２，６，１１……バツフア増幅器。
であり、第２図は波形の説明図であり、第３図は
第１図の素子シユミレータを用いたフイルタ図で
ある。 １……第１接続点、４……第１コンデンサ、９
……第２コンデンサ、１０……抵抗器、３……第
１電気スイツチ、７……第２電気スイツチ、１２
……クロツク入力（スイツチ反転装置に接続され
る）、２，６，１１……バツフア増幅器。
Claims (1)
- １ 第１接続点と、第２接続点と基準電位との間
に接続された第１コンデンサと、第３接続点と基
準電位との間に接続された第２コンデンサと、前
記第１接続点と前記第３接続点との間に接続され
た抵抗器と、開状態にある時前記第１接続点と前
記第２接続点が相互に電気的に分離されそして閉
状態にある時前記第１接続点と前記第２接続点が
相互に電気的に接続するように配置された第１電
気スイツチと、開状態にある時前記第２接続点と
前記第３接続点が相互に電気的に分離されそして
閉状態にある時前期第２接続点と前記第３接続点
が相互に電気的に接続するように配置された第２
電気スイツチと、前記第１接続点と前記第１スイ
ツチとの間に接続された第１バツフア増幅器と、
第２接続点と前記第２スイツチとの間に接続され
た第２バツフア増幅器と、前記第３接続点と前記
第１接続点との間に前記抵抗器と直列に接続され
た第３バツフア増幅器を含みそれによつて前記抵
抗器が前記第１接続点に直接に接続されかつ前記
直列接続の第３バツフア増幅器を介して前記第３
接続点に接続され、さらに、一方が開状態にある
とき他方は閉状態である前記第１スイツチと前記
第２スイツチの状態を予め定められた時間率で相
互に同期して反転させる装置を含みそれによつて
予め定められた電流が前記第１接続点に供給され
るのに応答してその接続点に時間とともに増加す
る電圧が現われることを特徴とする電気素子シユ
ミレータを有する積分器／フイルタ回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08201607A GB2113499B (en) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | Electrical component simulator |
| GB8201607 | 1982-01-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131811A JPS58131811A (ja) | 1983-08-05 |
| JPH0336328B2 true JPH0336328B2 (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=10527754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58006729A Granted JPS58131811A (ja) | 1982-01-20 | 1983-01-20 | 電気素子シュミレータを有する積分器／フィルタ回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4785250A (ja) |
| JP (1) | JPS58131811A (ja) |
| DE (1) | DE3301656A1 (ja) |
| FR (1) | FR2520138B1 (ja) |
| GB (1) | GB2113499B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8996162B2 (en) | 2009-09-05 | 2015-03-31 | Redbox Automated Retail, Llc | Article vending machine and method for exchanging an inoperable article for an operable article |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4692626A (en) * | 1984-06-20 | 1987-09-08 | Westphal Georg P | Nuclear and X-ray spectrometry and low-pass filter and filtering method therefor |
| US5066140A (en) * | 1987-10-13 | 1991-11-19 | Respiratory Support Products, Inc. | Temperature measurement |
| US5161892A (en) * | 1987-10-13 | 1992-11-10 | Respiratory Support Products, Inc. | Temperature measurement in R.F. locations |
| US5161893A (en) * | 1987-10-13 | 1992-11-10 | Respiratory Support Products, Inc. | Temperature measurement |
| US5220219A (en) * | 1989-05-09 | 1993-06-15 | Telerate Systems Incorporated | Electronically controlled variable gain amplifier |
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-
1982
- 1982-01-20 GB GB08201607A patent/GB2113499B/en not_active Expired
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1983
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