JPH04200008A - アクティブ・フィルタ回路 - Google Patents

アクティブ・フィルタ回路

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JPH04200008A
JPH04200008A JP2333136A JP33313690A JPH04200008A JP H04200008 A JPH04200008 A JP H04200008A JP 2333136 A JP2333136 A JP 2333136A JP 33313690 A JP33313690 A JP 33313690A JP H04200008 A JPH04200008 A JP H04200008A
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circuit
filter circuit
variable conductance
active filter
amplifier
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JP2333136A
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Hiroshi Tanigawa
寛 谷川
Hiroshi Kondo
寛 近藤
Tsuneo Toyama
遠山 恒夫
Isao Fukai
深井 功
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Toko Inc
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Toko Inc
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    • 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
    • H03H11/0422Frequency selective two-port networks using transconductance amplifiers, e.g. gmC filters
    • H03H11/0466Filters combining transconductance amplifiers with other active elements, e.g. operational amplifiers, transistors, voltage conveyors

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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、アクティブ・フィルタ回路に関し所定の周波
数に減衰極を形成し得るアクテイフ゛フィルタ回路を多
段に接続して低域通過フイ/Lや高域通過フィルタ等の
半導体集積回路化さね有極フィルタ回路を形成し得るも
のである。
〔従来の技(ネi〕
所定の周波数に減衰極を有するフィルタ回路としては、
従来のハンド エリミ不一ション・フィルタ(以下、B
 EFと称する。)があり、第8同順   がBEFの
一般的な構成である。
の    第8図のBEFは、低域通過フィルタ20と
高器 、 域通過フィルタ21及び加算器22から構成
され帰   でいる。入力端子1から人力された信号が
低域通りjβフィルタ20と高域通過フィルタ21を夫
々通過して加算器22に供給され、出力端子2から工作
   8図に示されるように所定の周波数1.l−r、
減衰極こ   Pを有し、その周波数r0が除去された
周波数特性を有する出力が得られる。
(発明が解決しようとする課題〕 従来のBEFは、入出力端子間1.2に低域通過フィル
タ20と高域通過フィルタ21が、夫々加算器22に直
列接続されており、このようなり、 タE Fを多段に
組み合わせて半導体集積回路化され、た  た有極型の
低域通過フィルタや高域通過フィルタ等のアクティブ・
フィルタ回路を構成すること、或いは減衰極Pが生しる
周波数を任意に設定することは容易でない。
従って、減衰量や減衰極の生しる周波数が任意に設定で
きるフィルタ回路であると共に、このフィルタ回路を多
段に接続して半導体集積回路化された低域通過フィルタ
や高域通過フィルタ等の有極型フィルタ回路を形成し得
るアクティブ・フィルタ回路が望まれている。
本発明は、上述の如き観点からなされたものであって、
その主な目的は、半導体集積回路化に適した有極型のア
クティブ・フィルタ回路を提供するにある。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明のアクティブ・フィルタ回路は、入出力端子を有
する演算増幅器と、該演算増幅器に負帰還を掛ける第1
のコンデンサと第1の可変コンダクタンス増幅器からな
る第1の積分器とで構成された微分器と、該第1の積分
器に負帰還を掛ける第2のコンデンサと第2の可変コン
ダクタンス増幅器からなる第2の積分器から構成されて
いる。
〔実施例] 第1図は、本発明のアクティブ・フィルタ回路の一実施
例を示す回路部であって、図に於いて、入力端子1は、
略無限大の利得をもつ演算増幅器A1の正相入力端子に
接続され、その出力端子を出力端子2とする。演算増幅
器A1の出力端子は可変コンダクタンス増幅器A2の正
相入力端子に接続され、その出力端子はコンデンサC1
が接続されて演算増幅器A1の逆相入力端子に接続され
ている。可変コンダクタンス増幅器A2は、コンデンサ
C1とによって積分器11を構成し、演算増幅器A、は
、積分器11によって負帰還が掛かるようになされて、
演算増幅器A1は、積分器11とによって微分器13を
形成している。又、可変コンダクタンス増幅器A2の出
力端子は、可変コンダクタンス増幅器A3の正相入力端
子に接続され、可変コンダクタンス増幅器A3の出力端
子にコンデンサC2が接続されると共に、可変コンダク
タンス増幅器A2の逆相入力端子に接続されている。可
変コンダクタンス増幅器A、とコンデンサC2とによっ
て積分器12を形成している。
可変コンダクタンス増幅器A3の逆相入力端子は接地さ
れている。
本発明のアクティブ・フィルタ回路は、積分器12と微
分器13とを組み合わせた負帰還回路であり、所定の周
波数に減衰極を有する周波数特性をもつものである。減
衰極は、低域通過フィルタと高域通過フィルタとの組み
合せによる交点に生じる。
本発明のアクティブ・フィルタ回路の伝達関数は、それ
らを構成する積分器12と微分器13の伝達関数を加電
したものとなる。即ち、微分器の伝達関数をsC+/g
m+ 、積分器の伝達関数をgmz /sCzとすると
、本発明のアクティブ・フィルタ回路の伝達関数は、次
式のように表される。
V z / V + =sC+/gi + gmz/s
Cz  −−−−−−41)(但し、入力電圧を■1と
し、出力電圧を■2とする。gll+、gffizは夫
々可変コンダクタンス増幅器A、、A2の相互コンダク
タンスである。)次に、第2図乃至第5図のブロック図
に基づいて、(1)式の伝達関数を求める。
尚、第2図は、一般的な負帰還回路のブロック図であっ
て加算器3とブロック4,5から構成されている。第3
図は、第2図のブロック4,5に対応するブロック7.
8に、夫々所定の伝達関数を有する積分器を用いて構成
したブロック図を示している。又、第4図は、第2図の
ブロック4゜5に対応するブロック10.14に、夫々
無限大の利得を有する演算増幅器と所定の伝達関数を有
するブロックで構成している。第5図は、第3図と第4
図のブロック図から構成された本発明に係るアクティブ
・フィルタ回路のブロック図を示している。
さて、第2図の伝達関数は、一般的な負帰還回路のブロ
ックであるので、次のように表される。
(V+ −αyz)β−V2−−−−−−−−−−・−
(2)(但し、αはブロック4の変数であり、βはブロ
ック5の変数である。) 従って、(2)式から第2図のブロック図の伝達関数は
、 V2 /V、=1/ (α+1/β)  −−−−−−
−−43)と表される。
ここで第2図のブロック図において、ブロック4.5の
変数α、βを夫々積分器の伝達関数として、下記のよう
に置き換えるとする。
α= 1 / (gmz /5Cz) −−−−−−−
−−−−−−−(4)β−1/ (gm + / s 
C1)  −−−−−−−−−−−−−−−(5)する
と第2図のブロック図は、第3図のようなブロック7.
8からなるブロック図となり、その伝達関数は、(3)
式に(4)式と(5)式の関係を代入して求めると、次
式のように表される。
■2/■、−1/(s自/gm++gmz/SCz )
 −(6)又、第2図のブロック図において、ブロック
図4.5の変数α、βを夫々下記のように置き換える。
α= 1 / (s C+/gll++ +gmz/s
Cz )  −−−−−(7)β−(1)      
  −−−−−−−−−−−−−−(8)そのブロック
図は、第4図に示すようなブロック図となる。第4図の
ブロック図の伝達関数は、(3)式に(7)式、(8)
弐を代入したものであり、次式のように表される。
V z / V + = s C+/gm+ 、+ g
mz/sCz −−−−−−−(9)即ち、(9)弐の
結果から第4図のブロック図は、(1)弐に示したよう
な微分器と積分器の特性が加算された伝達関数であるこ
とを示している。
ここで、第4図のブロック14の伝達関数は、C1/ 
(s C+/gm、 +gmz/sCz ) ’Jであ
るので、そのブロックは、(6)式で示した伝達関数と
同しである。
従って、第3図と第4図のブロック図を組み合わせるこ
とによって(9)式の伝達関数が第5図のブロック図の
ように図示される。
本発明のアクティブ・フィルタ回路は、第5図のブロッ
ク図から無限大の利得を有する演算増幅器A1と演算増
幅器A、に帰還を掛けるgm+/sc1の伝達関数を有
する積分器A2からなる微分器13と、積分器A2に帰
還を掛けるgmz/sc2の伝達関数を夫々有する積分
器A3がら構成され、加算機9は、帰還出力を演算増幅
機A1の逆相入力端子に接続すればよいことが実証され
る。
第6図は、本発明のアクティブ・フィルタ回路の減衰極
を示しており、減衰極は、低域通過フィルタと高域通過
フィルタとの組み合せ、即ち、積分器と微分器の夫々フ
ィルタ特性(イ)(ロ)の組み合わせによって、フィル
タ特性が交差する交点に生しる。可変コンダクタンス増
幅器A2.A、の夫々の相互コンダクタンスg1+11
1g1ll、4を設定すべく動作電流を調整することに
よって減衰極の移動ができる。例えば、積分器12を形
成する可変コンダクタンス増幅器A3の動作電流を調整
することで、周波数f0にある減衰極P1を周波数f1
にある減衰極P2に移動させることができる。又、積分
器11.12を構成する可変コンダクタンス増幅器A 
z 、 A 3の動作電流を同時に同一方向に調整する
ことで、所定の周波数f。7′減衰極を移動させること
なく、減衰量のみを変動させることができる。
第7図は、本発明のアクティブ・フィルタ回路の他の実
施例を示す回路図である。
第7図の実施例では、演算増幅器A1が反転型演算増幅
器で構成されており、且つ、可変コンダクタンス増幅器
A z 、 A ’s も反転型となっている。
従って、この実施例のアクティブ・フィルタ回路の伝達
関数は、次式のように表される。
Vz /V+ =  (SC+/gll11+g+nz
/sCz )(効果〕 本発明のアクティブ・フィルタ回路は、人出方端子間に
微分器と積分器の伝達関数(sc、/gm1+gmz 
/ s Cz)を有するものであり、略無限大の利得を
有する演算増幅器が可変コンダクタンス増幅器からなる
積分器によって、多重に帰還が掛かるように構成された
アクティブ・フィルタ回路であって、加算器を用いる必
要がないので、回路構成が単純化され、半導体集積回路
化が極めて容易である。
又、これらのアクティブ・フィルタ回路を多段にして有
極の低域或いは高域通過フィルタ等の半導体集積回路化
されたアクティブ・フィルタ回路を構成することができ
る。
更に、本発明のアクティブ・フィルタ回路は、積分器が
可変コンダクタンス増幅器で構成されているので、それ
らの動作電流を調整することで相互コンダクタンスを変
えることによって、容易に減衰極の移動、減衰量の調整
が可能である利点を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のアクティブ・フィルタ回路の一実施
例を示す回路図、第2図乃至第5図は、本発明のアクテ
ィブ・フィルタ回路について説明する為のブロック図、
第6図は、本発明のアクティブ・フィルタ回路の周波数
特性を示す図、第7図は、本発明のアクティブ・フィル
タ回路の他の実施例を示す回路図、第8図は、従来のB
EFの一例を示す回路図、第9図は、従来のBEFの周
波数特性を示す図である。 1:入力端子、  2:出力端子、   3,6,9:
加算器、   4,5,7,8,10,11,14ニブ
ロツク、   11,12:積分器、  13:微分器
5 A1 :演算増幅器、AlA3  :可変コンダク
タンス増幅器、   C,、C2:コンデンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  入出力端子を有する演算増幅器と、該演算増幅器に負
    帰還を掛ける第1のコンデンサと第1の可変コンダクタ
    ンス増幅器からなる第1の積分器とで構成された微分器
    と、該第1の積分器に負帰還を掛ける第2のコンデンサ
    と第2の可変コンダクタンス増幅器からなる第2の積分
    器とを含み、該第1と第2の可変コンダクタンス増幅器
    の動作電流を調整して所定の周波数に減衰極を設けるこ
    とを特徴とするアクティブ・フィルタ回路。
JP2333136A 1990-11-29 1990-11-29 アクティブ・フィルタ回路 Expired - Lifetime JPH063862B2 (ja)

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JPH063862B2 JPH063862B2 (ja) 1994-01-12

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