JPH04128426U - オールパス・フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 群遅延特性を可変したとしても振幅特性が安
定したオールパスフィルタを提供するものである。 【構成】 可変コンダクタンス増幅器Ａ１とコンデンサ
Ｃからなる積分器と、該積分器の出力が供給される演算
増幅器Ａ２からなり、入力端子が該可変コンダクタンス
増幅器Ａ１の正転入力端子と該演算増幅器Ａ２の反転入
力端子に接続され、該演算増幅器Ａ２の出力端子が該可
変コンダクタンス増幅器Ａ１と該演算増幅器Ａ２の他の
反転入力端子に接続されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、群遅延特性を可変しても振幅特性の安定したオールパス・フィルタ に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】

図５は、従来の１次のオールパス・フィルタの一例を示すものであり、このオ ールパス・フィルタは、可変コンダクタンス増幅器Ａ₀₁とコンデンサＣ₀₁からな る積分器１０と、その出力が供給される多入力型の演算増幅器Ａ₀₂からなる加算 器１１とからなり、入力端子１が可変コンダクタンス増幅器Ａ₀₁の正転入力端子 と演算増幅器Ａ₀₂の反転入力端子に接続されており、演算増幅器Ａ₀₂は自己負帰 還型である。このように一次低域通過フィルタと加算器とによって構成されてい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図５の１次のオールパス・フィルタの群遅延特性と振幅特性が図４に示されて おり、横軸が周波数であり、縦軸が減衰量と遅延時間である。可変コンダクタン ス増幅器Ａ₀₁に動作電流を供給すると、１ＭＨ_Z の周波数で遅延時間の特性曲線 が１b から２b の範囲で変動する。それに伴ってその振幅特性の特性曲線が１a から２a の範囲（約０．２ｍｄＢ）で変動する欠点がある。振幅特性が変動する と、出力レベルが変動してこのようなフィルタを他のフィルタと組み合わせて所 定のフィルタ特性を得ようとすると、極めて扱い難いものとなる。

【０００４】 本考案の目的は、群遅延特性を可変したとしても振幅特性が一定に保持される １次のオールパス・フィルタを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案のオールパス・フィルタは、可変コンダクタンス増幅器とコンデンサか らなる積分器と、該積分器の出力が供給される演算増幅器からなり、入力端子が 該可変コンダクタンス増幅器の正転入力端子と該演算増幅器の反転入力端子に接 続され、該演算増幅器の出力端子が該可変コンダクタンス増幅器の反転入力端子 と該演算増幅器の他の反転入力端子に接続されてなるものである。

【０００６】

【作用】

本考案のオールパス・フィルタは、可変コンダクタンス増幅器とコンデンサか らなる積分器と、該積分器の出力が供給される演算増幅器からなる加算器に出力 を負帰還されることによって、群遅延特性を可変しても振幅特性の安定したもの としたものである。

【０００７】

【実施例】

図１は、本考案のオールパス・フィルタの一実施例を示すもので、一次のオー ルパス・フィルタであり、可変コンダクタンス増幅器Ａ₁ とコンデンサＣ₁ から なる積分器３と、多入力型の演算増幅器Ａ₂ からなる加算器４とから構成されて いる。入力端子１は、可変コンダクタンス増幅器Ａ₁ の正転入力端子と演算増幅 器Ａ₂ の反転入力端子に接続され、積分器３の出力端子が演算増幅器Ａ₂ の正転 入力端子に接続され、演算増幅器Ａ₂ の出力端子が出力端子２に接続されると共 に、可変コンダクタンス増幅器Ａ₁ の反転入力端子に接続され、且つ、演算増幅 器Ａ₂ の他の反転入力端子に接続されている。又、演算増幅器Ａ₂ の他の正転入 力端子は接地されている。 又、図２は、本考案のオールパス・フィルタの他の実施例を示すもので、この 実施例では、積分器３の出力端子が多入力型の演算増幅器Ａ₂ の二つの正転入力 端子に接続されたものであり、他の接続は、図１と同様である。

【０００８】 本考案のオールパス・フィルタは、図３に示されるようなブロック図に書き表 すことができる。入力電圧をＶ₁ 、出力電圧をＶ₂ とし、積分器３の伝達関数を Ｐ／ｓ（但し、ｓはｊω、Ｐは、ｇｍ／Ｃに等しく、ｇｍは積分器３の相互コン ダクタンスであり、積分容量である。）とすると、入出力電圧Ｖ_1,Ｖ₂ は、次式 のように表すことができる。 Ｖ₂ ＝Ａ・〔Ｐ／ｓ（Ｖ₁ −Ｖ₂ ）−Ｖ₁ −Ｖ₂ …………(1) （但し、Ａは、演算増幅器の利得を表す係数である。） 又、(1) 式は、次式のように書き表される。 Ｖ₂ （１／Ａ＋Ｐ／ｓ＋１）＝Ｖ₁ （Ｐ／ｓ−１） …………(2) 従って、(2) 式から伝達関数Ｔ(s) を求めると、次式のように表される。 Ｔ(s) ＝Ｖ₂ ／Ｖ₁ ＝（Ｐ／ｓ−１）／（Ｐ／ｓ＋Ｐ／ｓ＋１） ＝（Ｐ−ｓ）／〔Ｐ＋ｓ（１＋１／Ａ）〕 …………(3) 次に、(3) 式に於いて、係数Ａを無限大とすると、伝達関数Ｔ(s) は、 Ｔ(s) ＝（Ｐ−ｓ）／（Ｐ＋ｓ） …………(4) と表される。

【０００９】 又、(4) 式の伝達関数Ｔ（ｊω）は、次式のように表すことができる。 Ｔ（ｊω）＝−（ｊω−Ｐ）／（ｊω＋Ｐ） ＝（Ｐ−ｊω）・（Ｐ−ｊω）／（Ｐ＋ｊω）・（Ｐ−ｊω） ＝（Ｐ² −ω² ）／（Ｐ² ＋ω² ）＋（−２Ｐωｊ）／（Ｐ² ＋ω² ） ｜Ｔ（ｊω）｜² ＝〔 ＲｅＴ（ｊω）〕² ＋〔ＩｍＴ（ｊω）〕² ＝〔（Ｐ² −ω² ）／（Ｐ² ＋ω² ）〕² ＋〔（−２Ｐωｊ）／（Ｐ² ＋ω² ）〕² ＝（Ｐ² ＋ω² ）² ／（Ｐ² −ω² ）² ＝１…………(5) 一方、(5) 式の伝達関数から明らかなように図１の実施例は、１次のオールパ スフィルタであることを示している。

【００１０】 図２のオールパス・フィルタは、積分器３の出力端子が演算増幅器Ａ₂ の二つ の正転入力端子に供給することによって、図１の実施例と相互コンダクタンスｇ ｍが同じであれば、積分器３のコンデンサＣ₁ の容量を半減させることができる ものである。

【００１１】 図１の一次オールパス・フィルタの特性が図４に示されている。可変コンダク タンス増幅器Ａ₀₁に動作電流を供給して、１ＭＨ_Z の周波数で遅延時間の特性曲 線が３b から４b の範囲で変動させたとしても、その振幅特性の特性曲線は、３ a から４a に変化するに過ぎず従来例に比べ著しく安定している。３ＭＨ_Z 程度 まで実用上支障のない特性を得ることが可能である。

【００１２】

【考案の効果】

本考案のオールパス・フィルタは、図１或いは図２に示すような構成とするこ とによって、群遅延特性を可変させたとしても、その振幅特性は、安定したもの とすることができ極めて有効なものである。又、他のフィルタと組み合わせてア クティブ・フィルタを構成した場合に、フィルタ特性の調整が可能である為に極 めて安定した特性とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るオールパス・フィルタの一実施例
を示す回路図である。

【図２】本考案に係るオールパス・フィルタの他の実施
例を示す回路図である。

【図３】本考案のオールパス・フィルタに係るブロック
図である。

【図４】本考案のオールパス・フィルタの群遅延特性と
振幅特性を説明する為の図である。

【図５】従来のオールパス・フィルタの一例を示す回路
図である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 出力端子 ３ 積分器 ４ 加算器 Ａ₁ 可変コンダクタンス増幅器 Ａ₂ 演算増幅器 Ｃ₁ コンデンサ

フロントページの続き (72)考案者 深井 功 埼玉県入間郡鶴ケ島町大字五味ケ谷18番地 東光株式会社埼玉事業所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変コンダクタンス増幅器とコンデンサ
   からなる積分器と、該積分器の出力が供給される演算増
   幅器からなり、入力端子が該可変コンダクタンス増幅器
   の正転入力端子と該演算増幅器の反転入力端子に接続さ
   れ、該演算増幅器の出力端子が該可変コンダクタンス増
   幅器の反転入力端子と該演算増幅器の他の反転入力端子
   に接続されてなることを特徴とするオールパス・フィル
   タ。