JPH04294627A - 遅延等化された低域通過フィルタ - Google Patents
遅延等化された低域通過フィルタInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
適な遅延等化された低域通過フィルタに関するものであ
って、通過帯域が調整できるとともに群遅延特性が平坦
な特性を有する遅延等化された低域通過フィルタに係る
ものである。
ィルタの一例を示す回路図である。10は2次の全域通
過フィルタであり、11は2次の低域通過フィルタであ
る。低域通過フィルタは遮断周波数帯域で遅延時間が変
化する特性を有しており、これを補正して群遅延特性を
平坦にする為には、通常、低域通過フィルタに全域通過
フィルタを組み合わせることによって、低域通過帯域の
群遅延特性を平坦にするようになされている。
ルタは、2次の全域通過フィルタ10や低域通過フィル
タ11をアクティブ・フィルタで形成する場合は、通常
バイカッド回路で構成されている。図6に示されるよう
に2次の全域通過フィルタ10は、抵抗R11とコンデ
ンサC1 及び演算増幅器A10から構成された不完全
積分器と、コンデンサC2 及び演算増幅器A11から
構成された積分器と、抵抗R17と演算増幅器A13か
らなる反転増幅器及び反転増幅器を構成する演算増幅器
A12及び抵抗R10,R13乃至R16から構成され
、且つ低域通過フィルタ11は抵抗R20とコンデンサ
C3 及び演算増幅器A14から構成された不完全積分
器と、コンデンサC4 と演算増幅器A15からなる積
分器と反転増幅器を構成する演算増幅器A16及び抵抗
R18,R19,R21から構成されている。
低域通過帯域の群遅延特性を平坦にする為の低域通過フ
ィルタは、アクティブフィルタで構成される場合、それ
らの回路要素がバイカッド回路で構成されており、構成
部品が多数必要となる欠点がある。又、通過帯域を可変
しようとする場合は、抵抗の回路定数を変更しなければ
ならない為に全ての部品を半導体集積回路化することは
、不可能である。通常、これらの部品をプリント基板に
実装して構成され、これらを実装する段階で抵抗或いは
コンデンサの回路定数を変えることによって、所定のフ
ィルタ特性に合わせるか、或いは抵抗を可変抵抗器とし
て調整可能にするか、更には抵抗値をトリミングによっ
て調整する手段による必要がある。従って、プリント基
板が用いられて低域通過フィルタが形成されることと、
それを構成する部品数が増加する為に、その外観形状が
大きくなる欠点がある。更に、フィルタ特性の調整手段
が煩雑となる欠点がある。本発明の主な目的は、半導体
集積回路化が容易であり、通過帯域の調整が容易である
とともに群遅延特性が平坦な遅延等化された低域通過フ
ィルタを提供するものである。
低域通過フィルタは、入力信号が入力される自己負帰還
型の第1の可変コンダクタンス増幅器とその出力端子に
接続された第1のコンデンサからなる第1の積分器と、
第2の可変コンダクタンス増幅器とその出力端子に接続
された第2のコンデンサからなる第2の積分器と、自己
負帰還型の第3の可変コンダクタンス増幅器とその出力
端子に接続された第3のコンデンサからなる第3の積分
器と、第1の可変コンダクタンス増幅器の正転入力端子
と第2の可変コンダクタンス増幅器の反転入力端子間に
接続された第1の抵抗と、第2と第3の可変コンダクタ
ンス増幅器の反転入力端子間に接続された第2の抵抗と
からなるものである。
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
によって構成された1次或いは2次の全域通過フィルタ
(以下、APFと称する。)と2次の低域通過フィルタ
(以下、LPFと称する。)との組み合わせてよって構
成されており、各可変コンダクタンス増幅器の相互コン
ダクタンスを調整することにより、低域通過帯域を調整
することができるとともに群遅延特性を平坦な特性とす
ることができる。
過フィルタの一実施例を示した回路図であり、図1の低
域通過フィルタは、1次APFと2次LPFで構成され
ている。
タンス増幅器A1 の正転入力端子に接続され、可変コ
ンダクタンス増幅器A1 の出力端子と反転入力端子が
接続されて自己負帰還が掛けられている。可変コンダク
タンス増幅器A1 の出力端子には、コンデンサC1
が接続されて積分器3を構成している。積分器3の出力
端子は、可変コンダクタンス増幅器A2 の正転入力端
子に接続され、その出力端子にコンデンサC2 が接続
されており、可変コンダクタンス増幅器A2 とコンデ
ンサC2 とによって積分器4を形成している。積分器
4の出力端子は、可変コンダクタンス増幅器A3 の正
転入力端子に接続され、可変コンダクタンス増幅器A3
の出力端子にはコンデンサC3 が接続され、可変コ
ンダクタンス増幅器A3 とコンデンサC3 とによっ
て積分器5を形成している。 可変コンダクタンス増幅器A1 の正転入力端子には、
抵抗R1 が接続され、その他端が可変コンダクタンス
増幅器A2 の反転入力端子に接続されて入力電圧V1
が積分器4に供給されるようになされ、可変コンダクタ
ンス増幅器A2の反転入力端子に抵抗R2 が接続され
、抵抗R2 の他端が可変コンダクタンス増幅器A3
の反転入力端子に接続され、出力電圧V0 が帰還され
るようになされている。又、可変コンダクタンス増幅器
A3 の反転入力端子と出力端子は接続されて自己負帰
還回路を形成している。
ィルタが1次のAPFと2次のLPFによって構成され
ていることについて、負帰還が掛けられた図2のブロッ
ク図のように書き表すことができる。図2のブロック図
に基づき図1の実施例の伝達関数T(s) を求める。
入力電圧をV1 とし、積分器3の伝達関数Ts1をP
1 /sとし、その出力電圧をV2 とする。積分器4
,5の伝達関数Ts2,Ts3を夫々P2 /s,P3
/sとし(但し、s=jω)、積分器4の出力電圧を
V3 とし、積分器5の出力電圧をV0 とする。又、
積分器4,5に負帰還される帰還電圧を−V0 とする
。
1 乃至gm3 /C3 に等しいものとする。gm1
乃至gm3 は積分器3乃至5を形成する可変コンダ
クタンス増幅器A1 乃至A3 の相互コンダクタンス
を表し、C1 乃至C3 は積分器3乃至5の容量を示
している。
遅延等化された低域通過フィルタの伝達関数T(s)を
求める。先ず、積分器3の入出力電圧V1,V2 と、
その伝達関数(P1 /s)との関係を以下に示し、そ
の出力電圧V2 を求める。
関数(P2 /s)の関係を以下に示し、その関係式に
(1) 式を代入して出力電圧V2 を消去し、積分器
4の出力電圧V3 を求める。
数(P3 /s)との関係を以下に示す。
を消去して、入力電圧V1 と出力電圧V0 の関係を
求め、遅延等化された低域通過フィルタの伝達関数T(
s)を求める。
の結果、図1の本発明に係る遅延等化された低域通過フ
ィルタは、その右辺の項の伝達関数に基づいて1次のA
PFと2次のLPFから構成されていることが証明され
る。
は、LPFとAPFの組み合わせで構成されているが、
そのフィルタ特性は図3に示すような振幅特性と群遅延
特性となる。そのLPFの振幅特性が(イ)に示され、
その群遅延特性が(ハ)に示されている。又、APFの
振幅特性が(ロ)に示され、その群遅延特性が(ホ)に
示されている。これらのLPFとAPFの特性を重ね合
わせることによって、図1の遅延等化された低域通過フ
ィルタの群遅延特性が、(ニ)に示すような平坦な特性
となる。
フィルタの他の実施例を示す回路図であり、図1の実施
例との相違点は、図1の構成要素である積分器3が図4
の実施例では積分器6と積分器7で構成されている点で
あり、他の構成は図1と同一である。
変コンダクタンス増幅器A4 の第1の正転入力端子に
接続され、第2の正転入力端子が接地されており、その
出力端子にコンデンサC1 が接続されて積分器6を形
成している。可変コンダクタンス増幅器A4 の第1の
反転入力端子と出力端子間には、可変コンダクタンス増
幅器A5 とその出力端子に接続されたコンデンサC2
とによって構成された積分器7が負帰還回路として接
続されている。又、可変コンダクタンス増幅器A4 の
第2の反転入力端子と出力端子間は接続されて自己負帰
還回路を形成している。可変コンダクタンス増幅器A4
の出力端子は、可変コンダクタンス増幅器A6 の正
転入力端子に接続され、可変コンダクタンス増幅器A6
の出力端子にコンデンサC3 が接続されて積分器8
を形成し、その出力端子が可変コンダクタンス増幅器A
7 の正転入力端子に接続されている。可変コンダクタ
ンス増幅器A7 は、その出力端子にコンデンサC4
が接続されて積分器9を形成している。可変コンダクタ
ンス増幅器A4 の第1の正転入力端子は、抵抗R1
を介して可変コンダクタンス増幅器A6 の反転入力端
子に接続されるとともに、抵抗R2 を介して可変コン
ダクタンス増幅器A7 の反転入力端子はその出力端子
に接続されている。
、その回路構成から図5に示すようなブロック図として
書き表すことができる。図4の低域通過フィルタの伝達
関数T(s) を図5のブロック図に基づき2次のAP
Fと2次のLPFで構成されていることについて以下に
説明する。
力電圧をV1 とし、積分器6の伝達関数Ts1をP1
/sとし、その出力電圧をV2 とする。積分器7乃
至9の伝達関数Ts2乃至Ts3を夫々P2 /s乃至
P4 /sとし(但し、s=jω)、積分器8の出力電
圧をV3 とし、積分器9の出力電圧をV0 とする。 又、積分器8,9に負帰還される電圧を−V0 とする
。P1 乃至P4 は、夫々gm1 /C1 乃至gm
4 /C4 に等しい。gm1 乃至gm4 は、積分
器6乃至9を形成する可変コンダクタンス増幅器A1
乃至A4 の相互コンダクタンスであり、C4 乃至C
7 は、積分器6乃至9の容量を示している。
数(P1 /s,P2 /s)の関係をブロック図5に
基づき求める。
のように求める。
のように求める。
V2 とV3 を消去して、図4の遅延等化された低域
通過フィルタの伝達関数(V0 /V1 )を求める。
る関係式に(9) 式を代入して出力電圧V2 を消去
し、入出力電圧V1 ,V2 の関係を求める。
施例の伝達関数は、(11)式のように表される。図4
の低域通過フィルタがこの(11)式の右辺の項の伝達
関数から2次LPFと2次APFから構成されているこ
とが明らかである。又、図4の遅延等化された低域通過
フィルタに於いても図3に示したような振幅特性と群遅
延特性の関係となり、2次LPFと2次APFの群遅延
特性は、(ニ)に示すような平坦な特性となる。
タは、半導体集積回路化に好適であって、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によって構成
されたLPFとAPFとの組み合せにより、通過帯域内
の遅延時間を一定とすることができる極めて効果的なも
のである。しかも、従来のようにプリント基板に部品を
実装して形成することなく、低域通過フィルタの全てを
半導体集積回路化することが可能であるので、部品点数
も極めて少なくなり、低域通過フィルタを小型に形成す
ることができる効果を有するものである。
ィルタは、各積分器を構成する可変コンダクタンス増幅
器のトランジスタ差動対に供給されている動作電流を調
整することで相互コンダクタンス(gm)か可変され、
極めて容易に低域通過フィルタの通過帯域を任意に調整
することができる。
実施例を示す回路図である。
する為のブロック図である。
ィルタ特性を示す図である。
の他の実施例を示す回路図である。
する為のブロック図である。
為の回路図である。
C4 コンデンサ R1 ,R2 抵抗
Claims (2)
- 【請求項1】 入力信号がその正転入力端子を介して
供給される自己負帰還型の第1の可変コンダクタンス増
幅器とその出力端子に第1のコンデンサが接続された第
1の積分器と、第1の積分器の出力が正転入力端子を介
して供給される第2の可変コンダクタンス増幅器とその
出力端子に第2のコンデンサが接続された第2の積分器
と、第2の積分器の出力がその正転入力端子を介して供
給される自己負帰還型の第3の可変コンダクタンス増幅
器とその出力端子に第3のコンデンサが接続された第3
の積分器と、第1の可変コンダクタンス増幅器の正転入
力端子と第2の可変コンダクタンス増幅器の反転入力端
子に接続され、該入力信号が第2の可変コンダクタンス
増幅器に供給される第1の抵抗と、第2と第3の可変コ
ンダクタンス増幅器の反転入力端子間に接続され、第3
の積分器から得られる出力電圧を第2の可変コンダクタ
ンス増幅器に帰還する第2の抵抗とからなることを特徴
とする遅延等化された低域通過フィルタ。 - 【請求項2】 入力信号がその第1の正転入力端子に
供給されるとともに第1の反転入力端子とその出力端子
が共通接続されている自己負帰還型の第1の可変コンダ
クタンス増幅器とその出力端子に接続された第1のコン
デンサからなる第1の積分器と、第1の可変コンダクタ
ンス増幅器の第2の反転入力端子とその出力端子間に接
続されている第2の可変コンダクタンス増幅器と第2の
コンデンサからなる第2の積分器と、第1の積分器の出
力端子が第3の可変コンダクタンス増幅器の正転入力端
子に接続され、その出力端子に第3のコンデンサが接続
されてなる第3の積分器と、第3の積分器の出力端子が
接続された自己負帰還型の第4の可変コンダクタンス増
幅器とその出力端子に第4のコンデンサを接続してなる
第4の積分器と、第1の可変コンダクタンス増幅器の正
転入力端子と第3の可変コンダクタンス増幅器の反転入
力端子間に接続された第1の抵抗と、第3と第4の可変
コンダクタンス増幅器の反転入力端子間に接続された第
2の抵抗とからなることを特徴とする遅延等化された低
域通過フィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3083255A JP2671278B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 遅延等化された低域通過フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3083255A JP2671278B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 遅延等化された低域通過フィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04294627A true JPH04294627A (ja) | 1992-10-19 |
JP2671278B2 JP2671278B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=13797233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3083255A Expired - Lifetime JP2671278B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 遅延等化された低域通過フィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2671278B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5283483A (en) * | 1993-01-27 | 1994-02-01 | Micro Linear Corporation | Slimmer circuit technique |
US5489873A (en) * | 1994-03-03 | 1996-02-06 | Motorola, Inc. | Active low-pass filter |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60169213A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Murata Mfg Co Ltd | オ−ルパスフイルタ |
JPS63166309A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Corp | アクテイブ型位相等化器 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3083255A patent/JP2671278B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60169213A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Murata Mfg Co Ltd | オ−ルパスフイルタ |
JPS63166309A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Toshiba Corp | アクテイブ型位相等化器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5283483A (en) * | 1993-01-27 | 1994-02-01 | Micro Linear Corporation | Slimmer circuit technique |
US5489873A (en) * | 1994-03-03 | 1996-02-06 | Motorola, Inc. | Active low-pass filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2671278B2 (ja) | 1997-10-29 |
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