JPH0514577Y2

JPH0514577Y2 -

Info

Publication number: JPH0514577Y2
Application number: JP1987176792U
Authority: JP
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1993-04-19
Anticipated expiration: 2002-11-19
Also published as: JPH0181031U

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本考案は、アクテイブフイルタの改良に関する
もので、特に遮断周波数がトランジスタの相互コ
ンダクタンスに応じて決まるアクテイブフイルタ
の改良に関するものである。

(ロ) 従来の技術差動増幅回路を用いて構成されるアクテイブフ
イルタが知られている。例えば、差動増幅回路の
出力端にコンデンサを接続し、該コンデンサで高
域が除去された信号を前記差動増幅回路に負帰還
すれば、ローパスフイルタを構成することが出来
る。その場合、差動増幅回路の相互コンダクタン
スをg_n、コンデンサの容量をＣとすれば、高域
遮断周波数_cは、 _c＝g_n／2πC ……(1) となる。このローパスフイルタの遮断周波数を低
下させる為には、前記第(1)式においえ、コンデン
サの容量Ｃを大にするか、相互コンダクタンス
g_nを小にすればよい。しかしながら、前記ロー
パスフイルタをIC（集積回路）化する場合には、
前記コンデンサの値を大きく出来ないので、通常
は相互コンダクタンスg_nを小にして遮断周波数
を低下させている。しかして、相互コンダクタン
スg_nは、差動増幅回路の定電流源に流れる電流
に比例するから、相互コンダクタンスg_nを小に
する為には、前記定電流源に流れる電流を小にす
れば良い。

しかしながら、アクテイブフイルタを構成する
差動増幅回路は、出力にコンデンサが接続されて
いる為、定電流源に流れる電流を小にすると、ス
ルーレートが悪化し、歪率が悪化するという問題
を有する。また、差動増幅回路に対し、遮断周波
数近傍以上の周波数の負帰還がかからなくなる
為、高域周波数における歪率が改善されないとい
う欠点を有する。

(ニ) 問題点を解決するための手段本考案は、上述の点に鑑み成されたもので、ア
クテイブフイルタの前段に、入力信号を所定量減
衰させる減衰回路と、前記アクテイブフイルタの
後段に配置され、前記入力信号の減衰を補償する
増幅回路を配置したことを特徴とする。

(ホ) 作用本考案に依れば、アクテイブフイルタに印加さ
れる入力信号が所定レベル以下になる様に、減衰
回路を用いて入力信号を減衰させているので、ア
クテイブフイルタのスルーレートが悪くとも歪率
が悪化しない。また、アクテイブフイルタの後段
に増幅回路を設け、入力信号の減衰を補償してい
るので、十分大なるダイナミツクレンジを確保す
ることが出来る。

(ヘ) 実施例図は、本考案の一実施例を示す回路図で、１は
入力信号源、２は該入力信号源１から発生する入
力信号を減衰させる減衰回路、３はエミツタが抵
抗４を介して接続された第１及び第２トランジス
タ５及び６と、第１及び第２定電流源７及び８と
から成る第１差動増幅回路、９はエミツタが共通
接続された第３及び第４トランジスタ１０及び１
１と、第３定電流源１２とから成る第２差動増幅
回路、１３は該第２差動増幅回路９の出力信号に
より充電されるコンデンサ、１４及び１５は該コ
ンデンサ１３の端子電圧を増幅する第５及び第６
トランジスタ、及び１６は入力信号の減衰を補償
する増幅回路である。尚、第１及び第２差動増幅
回路３及び９と、コンデンサ１３と、第５及び第
６トランジスタ１４及び１５とは、ローパス型の
アクテイブフイルタを構成している。

いま、第１差動増幅回路３の相互コンダクタン
スをg_n1、第２差動増幅回路９の相互コンダクタ
ンスをg_n2、第１及び第２定電流源７及び８に流
れる電流をそれぞれI₁とすれば、アクテイブフイ
ルタの遮断周波数f_cは、 _c＝V_Tg_n1・g_n2／πCI₁ ……(2) ［ただし、Ｃはコンデンサ１３の容量、V_Tは
熱電圧］となる。前記第(2)式から明らかな如く、アクテイ
ブフイルタの遮断周波数_cは、第１及び第２差動
増幅回路３及び９の相互コンダクタンスg_n1，g_n2
に比例し、コンデンサ１３の容量Ｃに反比例す
る。その為、遮断周波数を低下させる場合は、相
互コンダクタンスを小にするか、コンデンサ１３
を大にすればよい。しかしながら、IC化の可能
なコンデンサの容量は100PF程度の為、ICにおい
ては、通常相互コンダクタンスを小にすることに
より、遮断周波数の低下を計つている。例えば、
遮断周波数5KHz、減衰度−6dB／OCTのローパ
スフイルタを構成する場合は、コンデンサ１３の
容量Ｃを50PF、I₁を10μA、V_Tを26mVとすれば、 g_n1・g_n2＝３×10^-10 ……(3) となる。また、抵抗４の値を30KΩとすれば、
g_n1は、 g_n1≒１／2r_e＋R_E＝１／35×10³ ……(4) ［ただし、r_eはトランジスタ５及び６のエミツ
タ抵抗］となるので、g_n2は、 g_n2＝10.5×10^-6 ……(5) となる。一方、第２差動増幅回路９の第３定電流
源１２に流れる電流I₂は、 I₂＝4V_T・g_n2≒1.1×10^-6 ……(6) となる。従つて、遮断周波数5KHzのローパスフ
イルタを構成する為には、第２差動増幅回路９の
第３定電流源１２に流れる電流I₂を1.1μAの微少
電流にしなければならなくなる。

しかして、このローパスフイルタのスルーレー
トは、 dV₀／dt＝I₂／2C ……(7) で与えられるので、I₂を1μA、Ｃを50PFとすれば
前記スルーレートは、0.01V／μSとなり、第１図
のアクテイブフイルタはスルーレートが悪化した
ものとなる。

ところで、実施例のアクテイブフイルタの場合
は、該アクテイブフイルタの前段に減衰回路２が
配置されており、該減衰回路２が入力信号レベル
を十分に低く押さえている。入力信号を低レベル
に押さえると、その変化率が小になるので、上述
の如くスルーレートが悪いアクテイブフイルタを
通しても歪率が悪化しない。従つて、出力信号の
歪率を判別し、前記歪率が所定値（例えば１％）
以下になる様、減衰回路２を用いて入力信号の最
大レベルを抑制すれば、歪率の悪化が防止出来
る。

また、アクテイブフイルタで処理される信号レ
ベルが小の為、前記アクテイブフイルタを構成す
る各トランジスタにおいて、ベース・エミツタ間
電圧V_BEの非直線性を起因する歪が発生しない。
その為、アクテイブフイルタの歪率を更に改善す
ることが出来る。

アクテイブフイルタの出力信号は、増幅回路１
６で増幅された後出力端子１７に得られる。前記
増幅回路１６は、前記減衰回路２及びアクテイブ
フイルタにより入力信号が減衰された分を補償す
る様な増幅率を有する。その為、出力信号レベル
は、入力信号レベルと略等しくなり、ダイナミツ
クレンジの減少が防止される。前記増幅回路１６
は、上述の如き増幅率を有する他、その帯域がア
クテイブフイルタの帯域よりも十分広く設定され
ている。また、スルーレートが高く、低歪率と成
されている。その為、前記増幅回路１６において
は、歪率が悪化しない。

(ト) 考案の効果以上述べた如く、本発明に依れば、低歪率のア
クテイブフイルタを提供出来る。特に遮断周波数
を低く設定しても、歪率が悪化しないので、例え
ばFMステレオ放送受信機等に用いられるIC化フ
イルタに利用して好適である。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案の一実施例を示す回路図である。２……減衰回路、３……第１差動増幅回路、９
……第２差動増幅回路、１３……コンデンサ、１
６……増幅回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

差動接続されたトランジスタと、該トランジス
タの動作電流を定める電流源とを備え、前記電流
源に流れる電流に応じて設定される相互コンダク
タンスにより遮断周波数が決まるアクテイブフイ
ルタ部と、該アクテイブフイルタ部の前段に配置
され、前記アクテイブフイルタ部のスルーレート
が入力信号に悪影響を与えない様、前記入力信号
を所定量減衰させる減衰回路と、前記アクテイブ
フイルタ部の後段に配置され、前記入力信号の減
衰を補償する増幅回路とから成るアクテイブフイ
ルタ。