JPH04182785A - 時定数可変形の微分器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、演算増幅器が多段接続されたアクティブ・フ
ィルタ回路に好適な時定数可変形の微分器に関するもの
である。

〔技術的背景〕

第５図は、従来の微分器の一例であり、コンデンサＣ０
を介して信号が入力される演算増幅器Ａ０と、その入出
力端子間に接続された抵抗Ｒ０とによって構成されてい
る。又、時定数可変形の微分器を構成する場合は、抵抗
Ｒ０を可変抵抗器としなければならない。

この微分器を用いて演算増幅器を多段に接続したアクテ
ィブ・フィルタ回路を構成する場合は、外付の抵抗等を
可能な限り排除して半導体集積回路化を行ってワンチッ
プ化し、形状を小型にしている。しかし、半導体集積回
路化′ができない抵抗は、セラミック基板等にハイブリ
ッド化するか、可変抵抗器等の部品は、プリント基板に
外付けしているのが一般的であって、形状を一層小型化
することが要求されている。　　　　“ 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の微分器は、抵抗とコンデンサと演算増幅器とで構
成されており、時定数可変形の微分器と　・する為には
、外付の可変抵抗器を用いなければならず、半導体集積
回路化には好ましくない。これらの微分器を用い°てア
クティブ・フィルタ回路を構成する場合、外付の可変抵
抗器が用いられる場合は、プリント基板に実装されるの
で、形状が大きくなる欠点があると共に、製造価格を上
昇させる要因となる。

又、関数器を用いた微分器もあるが、その回路構成はき
わめて複雑であって、アクティブ・フィルタ回路を構成
した場合、極めて大型となる欠点がある。

本発明は、半導体集積回路化が容易であって、アクティ
ブ・フィルタ回路に適した時定数可変形の微分器を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決する手段〕

本発明の時定数可変形の微分器は、演算増幅器と、該演
算増幅器の負帰還回路が可変コンダクタンス増幅器とそ
の出力段に接続されたコンデンサからなる積分器とから
なるものである。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係る微分器の一例を示す回路図であ
る。

第１図に於いて、入力端子１が演算増幅器Ａ１の正相入
力端子に接続され、その出力端が出力端子２に接続され
ると共に、相互コンダクタンス増幅器Ａ！の正相入力端
子に接続され、相互コンダクタンス増幅器Ａ２の出力端
子と接地間にコンデンサＣＩが接続され、且つ演算増幅
器Ａ、の逆相入力端子に接続されており、相互コンダク
タンス増幅器Ａ、は、コンデンサＣ１とによって積分器
を構成し、演算増幅器Ａ１の負帰還回路として作用する
。出力端子２から微分出力が得られる。

本発明に係る微分器について第３図のブロック図に基づ
いて説明する。

第３図のブロック図の伝達関数Ｖｚ／Ｖ＋は、次式のよ
うに表される。

（但し、■１は入力電圧、ｖ２は出力電圧、α。

βは変数である。） 時定数可変形の微分器を形成する為には、伝達関数が次
式のような関係となる必要がある。

ｖ　ｚ　／　Ｖ　＋　＝ｓ　Ｃ／　ｇ　ｍ　　−−−−
−−−・−（２）従って、（１）式と（２）式から次式
が得られる。

（３）式が成り立つには、αとβがα＝ω、β＝ｇｍ／
ｓＣであることが必要であり、（３）式の伝達関数が構
成されることによって、時定数の可変可能な微分器が形
成できることになる。

即ち、第３図に示すブロック図の各ブロック３乃至５は
、ブロック４の変数α（α＝　ｏｏ　）は略無限大の利
得を有する演算増幅器Ａ、に置き換えることが可能であ
り、ブロック５の変数β（β＝ｇｍ／ｓＣ）はコンデン
サＣ３と相互コンダクタンスの可変可能な可変コンダク
タンス増幅器Ａ２によって構成される積分器に置き換え
ることが可能である。加減軍器３は、ブロック４で使用
した演算増幅器Ａ、の正相及び逆相入力端子に接続する
ことにより構成できるので、第１図の微分器が形成され
る。

第４図は微分器の入出力波形が示されており、第１図の
微分器の可変コ′ンダクタンス増幅器Ａ２の相互コンダ
クタンスを可変することによって、コンデンサＣ８と可
変コンダクタンス増幅器Ａ２の可変コンダクタンスとに
よる時定数τが可変されることを示している。

第４図（ａ）は、入力パルスの波形を示しており、第４
図（ｂ）がその出力波形を示している。

可変コンダクタンス増幅器Ａ２の相互コンダクタンスを
大きくするにつれて、微分波形は、Ｐｌ。

Ｐ、、Ｐ、のように時定数τが大きい微分波形を出力す
ることを示している。　　。

第２図は、正相型の演算増幅器で構成された本発明に係
る時定数可変形の微分器の他の実施例であり、逆相の可
変コンダクタンス増幅器Ａ２で構成されている。微分出
力波形は、第１図の微分器と反転したものとなる。

〔効果〕

本発明の時定数可変形の微分器は、極めて簡単な回路に
よって形成できると共に、可変コンダクタンス増幅器の
動作電流を調整することで、その相互コンダクタンスを
容易に変えることが可能であるので、微分器の時定数τ
を容易に調整することができる特徴を有し、然も演算増
幅器と可変コンダクタンス増幅器で構成されているので
、半導体集積回路化が容易となる利点がある。

本発明の時定数可変形の微分器を用いれば、多段のアク
ティブ・フィルタ回路を構成したとしてもフィルタの形
状を極めて小さくすることが可能であり、多段に接続し
て形成される低域或いは帯域通過型のアクティブ・フィ
ルタ回路に極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る時定数可変形の微分器の一実施
例を示す回路図、第２図は、本発明に係る時定数可変形
の微分器の他の実施例を示す回路図、第３図は、本発明
の時定数可変形の微分器を説明する為のブロック図、第
４図は、微分器の動作波形を示す図、第５図は、従来の
微分器の一例を示す図である。 １：入力端子、２：出力端子、Ａ１　：演算増幅器。 Ａ２　：可変コンダクタンス増幅器、ＣＩ　：コンデン
サ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）演算増輻器と、可変コンダクタンス増輻器とその
   出力段に接続されたコンデンサからなる積分器とからな
   り、該積分器を介して該演算増幅器に負帰還を掛けるこ
   とを特徴とする時定数可変形の微分器。