JPH0563505A - フイルタ回路 - Google Patents
フイルタ回路Info
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- JPH0563505A JPH0563505A JP21976791A JP21976791A JPH0563505A JP H0563505 A JPH0563505 A JP H0563505A JP 21976791 A JP21976791 A JP 21976791A JP 21976791 A JP21976791 A JP 21976791A JP H0563505 A JPH0563505 A JP H0563505A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 差電圧・電流変換器で構成されるバイクワッ
ド方式のフィルタ回路において、差電圧・電流変換器の
コンダクタンスまたは容量によらず尖鋭度を設定可能と
し、また、増幅器を追加することなく、利得を設定可能
する。 【構成】 第１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
１，ＧＭ２の負入力端子および信号出力端子２間に減衰
器ＡＴ１，ＡＴ２を介挿した。回路の尖鋭度は、減衰器
ＡＴ１の減衰率の逆数に比例するため、減衰器ＡＴ１の
減衰率により尖鋭度を設定できる。また、回路の利得
は、減衰器ＡＴ２の減衰率の逆数に比例するため、減衰
器ＡＴ２の減衰率により利得を設定できる。
ド方式のフィルタ回路において、差電圧・電流変換器の
コンダクタンスまたは容量によらず尖鋭度を設定可能と
し、また、増幅器を追加することなく、利得を設定可能
する。 【構成】 第１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
１，ＧＭ２の負入力端子および信号出力端子２間に減衰
器ＡＴ１，ＡＴ２を介挿した。回路の尖鋭度は、減衰器
ＡＴ１の減衰率の逆数に比例するため、減衰器ＡＴ１の
減衰率により尖鋭度を設定できる。また、回路の利得
は、減衰器ＡＴ２の減衰率の逆数に比例するため、減衰
器ＡＴ２の減衰率により利得を設定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、バイクワッド（Biqu
ad）方式で各種フィルタを構成するときに有用なフィル
タ回路に関するものである。
ad）方式で各種フィルタを構成するときに有用なフィル
タ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バイクワッド方式のフィルタ回路
の構成としては、図５および図６に示すものが一般的で
あった。図５および図６において、ＧＭ１は第１の差電
圧・電流変換器、ＧＭ２は第２の差電圧・電流変換器、
Ａ１は第１の増幅器、Ａ２は第２の増幅器、Ｃ１は第１
の容量、Ｃ２は第２の容量である。また、１ａは第１の
差電圧・電流変換器ＧＭ１の正入力端子であり、電圧Ｖ
１の信号が入力される信号入力端子、２ａは第２の増幅
器Ａ２の出力端子であり、電圧Ｖ０の信号が出力される
信号出力端子、６は減衰器または増幅器である。
の構成としては、図５および図６に示すものが一般的で
あった。図５および図６において、ＧＭ１は第１の差電
圧・電流変換器、ＧＭ２は第２の差電圧・電流変換器、
Ａ１は第１の増幅器、Ａ２は第２の増幅器、Ｃ１は第１
の容量、Ｃ２は第２の容量である。また、１ａは第１の
差電圧・電流変換器ＧＭ１の正入力端子であり、電圧Ｖ
１の信号が入力される信号入力端子、２ａは第２の増幅
器Ａ２の出力端子であり、電圧Ｖ０の信号が出力される
信号出力端子、６は減衰器または増幅器である。
【０００３】また、図７に従来より用いられている差電
圧・電流変換器の具体的な回路例を示す。図７におい
て、３は正入力端子、４は負入力端子、５は出力端子、
７は接地端子、８は電源端子、Ｉは電流源、Ｅはバイア
ス電圧源、９は抵抗器である。図７に示すように差電圧
・電流変換器は、複数のトランジスタから構成されてお
り、抵抗器９のコンダクタンスをｇm として正入力端子
３および負入力端子４間に電圧Ｖを印加すると、バイア
ス電圧源Ｅが接続された出力端子５にｇm ・Ｖの電流が
出力される。
圧・電流変換器の具体的な回路例を示す。図７におい
て、３は正入力端子、４は負入力端子、５は出力端子、
７は接地端子、８は電源端子、Ｉは電流源、Ｅはバイア
ス電圧源、９は抵抗器である。図７に示すように差電圧
・電流変換器は、複数のトランジスタから構成されてお
り、抵抗器９のコンダクタンスをｇm として正入力端子
３および負入力端子４間に電圧Ｖを印加すると、バイア
ス電圧源Ｅが接続された出力端子５にｇm ・Ｖの電流が
出力される。
【０００４】このように構成されたフィルタ回路におい
て、信号出力端子２に出力される信号の電圧Ｖ０を信号
入力端子１に入力する信号の電圧ＶＩで割った関数を一
般的に伝達関数と呼ばれている。図５に示す従来のフィ
ルタ回路の伝達関数Ｔ1 （ｓ）は、
て、信号出力端子２に出力される信号の電圧Ｖ０を信号
入力端子１に入力する信号の電圧ＶＩで割った関数を一
般的に伝達関数と呼ばれている。図５に示す従来のフィ
ルタ回路の伝達関数Ｔ1 （ｓ）は、
【０００５】
【数１】
【０００６】となる。なお、ｇm1は第１の差電圧・電流
変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧・
電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容量
Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値を示す。
また、第１の増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得
は１である。ここで、一般的に２次のＬＰＦ（ローパス
フィルタ）の伝達関数は、カットオフ角周波数をωC と
し、尖鋭度をＱとし、定数をＨとすれば、次式で表わさ
れる。
変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧・
電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容量
Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値を示す。
また、第１の増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得
は１である。ここで、一般的に２次のＬＰＦ（ローパス
フィルタ）の伝達関数は、カットオフ角周波数をωC と
し、尖鋭度をＱとし、定数をＨとすれば、次式で表わさ
れる。
【０００７】
【数２】
【０００８】したがって、上記の数１と数２を比較する
ことにより、図５に示すフィルタ回路のカットオフ角周
波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈを求めることができ
る。カットオフ角周波数ωC は、
ことにより、図５に示すフィルタ回路のカットオフ角周
波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈを求めることができ
る。カットオフ角周波数ωC は、
【０００９】
【数３】
【００１０】となる。また、尖鋭度Ｑは、
【００１１】
【数４】
【００１２】となる。また、定数Ｈは、
【００１３】
【数５】
【００１４】となる。一方、図６に示すフィルタ回路の
伝達関数Ｔ2 （Ｓ）は次のようになる。なお、ｇm1は第
１の差電圧・電流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2
は第２の差電圧・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、
Ｃ1 は第１の容量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２
の容量値を示す。また、第１の増幅器Ａ１および第２の
増幅器Ａ２の利得は１である。また、Ｌは符号６が増幅
器である場合には増幅率、減衰器である場合には減衰率
となる。
伝達関数Ｔ2 （Ｓ）は次のようになる。なお、ｇm1は第
１の差電圧・電流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2
は第２の差電圧・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、
Ｃ1 は第１の容量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２
の容量値を示す。また、第１の増幅器Ａ１および第２の
増幅器Ａ２の利得は１である。また、Ｌは符号６が増幅
器である場合には増幅率、減衰器である場合には減衰率
となる。
【００１５】
【数６】
【００１６】一般的に伝送零点をもつ２次関数は、伝送
零点角周波数をωNとすると次式で表される。
零点角周波数をωNとすると次式で表される。
【００１７】
【数７】
【００１８】したがって、上記の数６と数７とを比較す
ることにより、図６に示すフィルタ回路のカットオフ角
周波数ωC ，伝送零点角周波数ωN ，尖鋭度Ｑおよび定
数Ｈを求めることができる。カットオフ角周波数ω
C は、
ることにより、図６に示すフィルタ回路のカットオフ角
周波数ωC ，伝送零点角周波数ωN ，尖鋭度Ｑおよび定
数Ｈを求めることができる。カットオフ角周波数ω
C は、
【００１９】
【数８】
【００２０】となる。また、伝送零点角周波数ωN は、
【００２１】
【数９】
【００２２】となる。また、尖鋭度Ｑは、
【００２３】
【数１０】
【００２４】となる。また、定数Ｈは、
【００２５】
【数１１】
【００２６】となる。上記の数９より、Ｌ＞１（符号６
が増幅器である場合）のときはωN ＜ωC となり、Ｌ＜
１（符号６が減衰器である場合）のときはωC ＞ωN と
なる。また、Ｌ＝１（符号６が利得１の増幅器である場
合）のときωC ＝ωN となり、いわゆるノッチフィルタ
になる。
が増幅器である場合）のときはωN ＜ωC となり、Ｌ＜
１（符号６が減衰器である場合）のときはωC ＞ωN と
なる。また、Ｌ＝１（符号６が利得１の増幅器である場
合）のときωC ＝ωN となり、いわゆるノッチフィルタ
になる。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フィルタ回路では、数４および数１０から明らかなよう
に、尖鋭度Ｑを大きくしようとすると、ｇm1とｇm2の比
（ｇm1／ｇm2）を大きくするか、または、Ｃ1 とＣ2 の
比（Ｃ2 ／Ｃ1）を大きくする必要があるが、特に半導
体集積回路では、上記のｇm1とｇm2の比を高精度で大き
くとることは困難であり、また、上記のＣ1 とＣ2 の比
を大きくとるとチップサイズの増大につながるという問
題があった。
フィルタ回路では、数４および数１０から明らかなよう
に、尖鋭度Ｑを大きくしようとすると、ｇm1とｇm2の比
（ｇm1／ｇm2）を大きくするか、または、Ｃ1 とＣ2 の
比（Ｃ2 ／Ｃ1）を大きくする必要があるが、特に半導
体集積回路では、上記のｇm1とｇm2の比を高精度で大き
くとることは困難であり、また、上記のＣ1 とＣ2 の比
を大きくとるとチップサイズの増大につながるという問
題があった。
【００２８】また、数５および数１１から明らかなよう
に、従来のフィルタ回路では利得を自由に設定すること
が不可能であり、利得を調整するためには増幅器の追加
が必要となる。さらに、従来のバイクワッド方式のフィ
ルタ回路では、２次移相関数のフィルタ回路（いわゆ
る、オールパスフィルタ、フェーズシフター）は提案さ
れていない。
に、従来のフィルタ回路では利得を自由に設定すること
が不可能であり、利得を調整するためには増幅器の追加
が必要となる。さらに、従来のバイクワッド方式のフィ
ルタ回路では、２次移相関数のフィルタ回路（いわゆ
る、オールパスフィルタ、フェーズシフター）は提案さ
れていない。
【００２９】したがって、この発明の第１の目的は、第
１および第２の差電圧・電流変換器のコンダクタンスま
たは第１および第２の容量の容量値によらずに尖鋭度を
自由に設定できるフィルタ回路を提供することである。
また、第２の目的は、増幅器を追加せずに利得を設定す
ることができるフィルタ回路を提供することである。ま
た、第３の目的は、２次移相関数を容易に実現したフィ
ルタ回路を提供することである。
１および第２の差電圧・電流変換器のコンダクタンスま
たは第１および第２の容量の容量値によらずに尖鋭度を
自由に設定できるフィルタ回路を提供することである。
また、第２の目的は、増幅器を追加せずに利得を設定す
ることができるフィルタ回路を提供することである。ま
た、第３の目的は、２次移相関数を容易に実現したフィ
ルタ回路を提供することである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のフィルタ
回路は、第１および第２の容量の他端を接地またはこの
他端に定電圧を印加し、第１の差電圧・電流変換器の負
入力端子と信号出力端子との間に減衰器を介挿したこと
を特徴とする。請求項２記載のフィルタ回路は、第１お
よび第２の容量の他端を接地またはこの他端に定電圧を
印加し、第２の差電圧・電流変換器の負入力端子と信号
出力端子との間に減衰器を介挿したことを特徴とする。
回路は、第１および第２の容量の他端を接地またはこの
他端に定電圧を印加し、第１の差電圧・電流変換器の負
入力端子と信号出力端子との間に減衰器を介挿したこと
を特徴とする。請求項２記載のフィルタ回路は、第１お
よび第２の容量の他端を接地またはこの他端に定電圧を
印加し、第２の差電圧・電流変換器の負入力端子と信号
出力端子との間に減衰器を介挿したことを特徴とする。
【００３１】請求項３記載のフィルタ回路は、第１およ
び第２の容量の他端を接地またはこの他端に定電圧を印
加し、第１および第２の差電圧・電流変換器の負入力端
子と信号出力端子との間にそれぞれ減衰器を介挿したこ
とを特徴とする。請求項４記載のフィルタ回路は、第２
の容量の他端を信号入力端子に接続し、第１の容量の他
端と信号入力端子との間に反転増幅器を介挿したことを
特徴とする。
び第２の容量の他端を接地またはこの他端に定電圧を印
加し、第１および第２の差電圧・電流変換器の負入力端
子と信号出力端子との間にそれぞれ減衰器を介挿したこ
とを特徴とする。請求項４記載のフィルタ回路は、第２
の容量の他端を信号入力端子に接続し、第１の容量の他
端と信号入力端子との間に反転増幅器を介挿したことを
特徴とする。
【００３２】
【作用】この発明の構成によれば、回路の尖鋭度は、第
１の差電圧・電流変換器の負入力端子と信号出力端子と
の間に介挿した減衰器の減衰率の逆数に比例し、また、
回路の利得は、第２の差電圧・電流変換器の負入力端子
と信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率の逆数
に比例する。
１の差電圧・電流変換器の負入力端子と信号出力端子と
の間に介挿した減衰器の減衰率の逆数に比例し、また、
回路の利得は、第２の差電圧・電流変換器の負入力端子
と信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率の逆数
に比例する。
【００３３】したがって、第１および第２の差電圧・電
流変換器のコンダクタンスまたは第１および第２の容量
の容量値によらずに、第１の差電圧・電流変換器の負入
力端子と信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率
の値により回路の尖鋭度を自由に設定することができ、
また、増幅器を付加することがなく、第２の差電圧・電
流変換器の負入力端子と信号出力端子との間に介挿した
減衰器の減衰率の値により回路の利得を自由に設定する
ことができる。
流変換器のコンダクタンスまたは第１および第２の容量
の容量値によらずに、第１の差電圧・電流変換器の負入
力端子と信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率
の値により回路の尖鋭度を自由に設定することができ、
また、増幅器を付加することがなく、第２の差電圧・電
流変換器の負入力端子と信号出力端子との間に介挿した
減衰器の減衰率の値により回路の利得を自由に設定する
ことができる。
【００３４】また、第２の差電圧・電流変換器の出力端
子に一端を接続した第２の容量の他端を信号入力端子で
ある第１の差電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、
第１の差電圧・電流変換器の出力端子に一端を接続した
第１の容量の他端と信号入力端子との間に反転増幅器を
介挿したことにより、容易に２次移相関数の伝達関数を
有するフィルタ回路を実現することができる。
子に一端を接続した第２の容量の他端を信号入力端子で
ある第１の差電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、
第１の差電圧・電流変換器の出力端子に一端を接続した
第１の容量の他端と信号入力端子との間に反転増幅器を
介挿したことにより、容易に２次移相関数の伝達関数を
有するフィルタ回路を実現することができる。
【００３５】
【実施例】図１はこの発明の第１の実施例のフィルタ回
路の構成を示すブロック図である。図１に示すように、
フィルタ回路は、正入力端子に印加された電圧と負入力
端子に印加された電圧との差電圧を電流に変換して出力
端子により出力する第１および第２の差電圧・電流変換
器ＧＭ１，ＧＭ２と、第１および第２の増幅器Ａ１，Ａ
２と、第１および第２の容量Ｃ１，Ｃ２と、減衰器ＡＴ
１とからなる。
路の構成を示すブロック図である。図１に示すように、
フィルタ回路は、正入力端子に印加された電圧と負入力
端子に印加された電圧との差電圧を電流に変換して出力
端子により出力する第１および第２の差電圧・電流変換
器ＧＭ１，ＧＭ２と、第１および第２の増幅器Ａ１，Ａ
２と、第１および第２の容量Ｃ１，Ｃ２と、減衰器ＡＴ
１とからなる。
【００３６】第１の差電圧・電流変換器ＧＭ１は、正入
力端子を信号を入力する信号入力端子１とし、出力端子
を第１の増幅器Ａ１の入力端子および第１の容量Ｃ１の
一端に接続する。また、第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
２は、正入力端子に第１の増幅器Ａ１の出力端子を接続
し、出力端子を第２の増幅器Ａ２の入力端子および第２
の容量Ｃ２の一端に接続する。そして、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２の他端を接地端子７に接続し、第２の
増幅器Ａ２の出力端子を信号を出力する信号出力端子２
とし、この信号出力端子２と第２の差電圧・電流変換器
ＧＭ２の負入力端子とを接続し、さらに信号出力端子２
および第１の差電圧・電流変換器ＧＭ１の負入力端子間
に減衰器ＡＴ１を介挿したものである。
力端子を信号を入力する信号入力端子１とし、出力端子
を第１の増幅器Ａ１の入力端子および第１の容量Ｃ１の
一端に接続する。また、第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
２は、正入力端子に第１の増幅器Ａ１の出力端子を接続
し、出力端子を第２の増幅器Ａ２の入力端子および第２
の容量Ｃ２の一端に接続する。そして、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２の他端を接地端子７に接続し、第２の
増幅器Ａ２の出力端子を信号を出力する信号出力端子２
とし、この信号出力端子２と第２の差電圧・電流変換器
ＧＭ２の負入力端子とを接続し、さらに信号出力端子２
および第１の差電圧・電流変換器ＧＭ１の負入力端子間
に減衰器ＡＴ１を介挿したものである。
【００３７】このように構成したフィルタ回路の伝達関
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、ｍは
減衰器ＡＴ１の減衰率（ｍ＜１）を示す。また、第１の
増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得は１とする。
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、ｍは
減衰器ＡＴ１の減衰率（ｍ＜１）を示す。また、第１の
増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得は１とする。
【００３８】
【数１２】
【００３９】この数１２と、数２すなわち前述の従来例
で示した一般的な２次のＬＰＦ（ローパスフィルタ）の
伝達関数とを比較することにより、図１に示すフィルタ
回路のカットオフ角周波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈ
を求めることができる。したがって、カットオフ角周波
数ωC は、
で示した一般的な２次のＬＰＦ（ローパスフィルタ）の
伝達関数とを比較することにより、図１に示すフィルタ
回路のカットオフ角周波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈ
を求めることができる。したがって、カットオフ角周波
数ωC は、
【００４０】
【数１３】
【００４１】となる。また、尖鋭度Ｑは、
【００４２】
【数１４】
【００４３】となる。また、定数Ｈは、
【００４４】
【数１５】
【００４５】となる。上記の数１４から明らかなよう
に、Ｑ∝１／ｍの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ
１の減衰率ｍの値により回路の尖鋭度Ｑを自由に設定す
ることができる。図２はこの発明の第２の実施例のフィ
ルタ回路の構成を示すブロック図である。
に、Ｑ∝１／ｍの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ
１の減衰率ｍの値により回路の尖鋭度Ｑを自由に設定す
ることができる。図２はこの発明の第２の実施例のフィ
ルタ回路の構成を示すブロック図である。
【００４６】図２に示すように、フィルタ回路は、正入
力端子に印加された電圧と負入力端子に印加された電圧
との差電圧を電流に変換して出力端子により出力する第
１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ１，ＧＭ２と、
第１および第２の増幅器Ａ１，Ａ２と、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２と、減衰器ＡＴ２とからなる。第１の
差電圧・電流変換器ＧＭ１は、正入力端子を信号を入力
する信号入力端子１とし、出力端子を第１の増幅器Ａ１
の入力端子および第１の容量Ｃ１の一端に接続する。ま
た、第２の差電圧・電流変換器ＧＭ２は、正入力端子に
第１の増幅器Ａ１の出力端子を接続し、出力端子を第２
の増幅器Ａ２の入力端子および第２の容量Ｃ２の一端に
接続する。そして、第１および第２の容量Ｃ１，Ｃ２の
他端を接地端子７に接続し、第２の増幅器Ａ２の出力端
子を信号を出力する信号出力端子２とし、この信号出力
端子２と第１の差電圧・電流変換器ＧＭ１の負入力端子
とを接続し、さらに信号出力端子２および第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２の負入力端子間に減衰器ＡＴ２を介
挿したものである。
力端子に印加された電圧と負入力端子に印加された電圧
との差電圧を電流に変換して出力端子により出力する第
１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ１，ＧＭ２と、
第１および第２の増幅器Ａ１，Ａ２と、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２と、減衰器ＡＴ２とからなる。第１の
差電圧・電流変換器ＧＭ１は、正入力端子を信号を入力
する信号入力端子１とし、出力端子を第１の増幅器Ａ１
の入力端子および第１の容量Ｃ１の一端に接続する。ま
た、第２の差電圧・電流変換器ＧＭ２は、正入力端子に
第１の増幅器Ａ１の出力端子を接続し、出力端子を第２
の増幅器Ａ２の入力端子および第２の容量Ｃ２の一端に
接続する。そして、第１および第２の容量Ｃ１，Ｃ２の
他端を接地端子７に接続し、第２の増幅器Ａ２の出力端
子を信号を出力する信号出力端子２とし、この信号出力
端子２と第１の差電圧・電流変換器ＧＭ１の負入力端子
とを接続し、さらに信号出力端子２および第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２の負入力端子間に減衰器ＡＴ２を介
挿したものである。
【００４７】このように構成したフィルタ回路の伝達関
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、ｎは
減衰器ＡＴ２の減衰率（ｎ＜１）を示す。また、第１の
増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得は１とする。
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、ｎは
減衰器ＡＴ２の減衰率（ｎ＜１）を示す。また、第１の
増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得は１とする。
【００４８】
【数１６】
【００４９】この数１６と、数２すなわち前述の従来例
で示した一般的な２次のＬＰＦ（ローパスフィルタ）の
伝達関数とを比較することにより、図２に示すフィルタ
回路のカットオフ角周波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈ
を求めることができる。したがって、カットオフ角周波
数ωC は、
で示した一般的な２次のＬＰＦ（ローパスフィルタ）の
伝達関数とを比較することにより、図２に示すフィルタ
回路のカットオフ角周波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈ
を求めることができる。したがって、カットオフ角周波
数ωC は、
【００５０】
【数１７】
【００５１】となる。また、尖鋭度Ｑは、
【００５２】
【数１８】
【００５３】となる。また、定数Ｈは、
【００５４】
【数１９】
【００５５】となる。上記の数１９から明らかなよう
に、Ｈ∝１／ｎの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ
２の減衰率ｎの値により回路の利得を設定することがで
きる。図３はこの発明の第３の実施例のフィルタ回路の
構成を示すブロック図である。
に、Ｈ∝１／ｎの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ
２の減衰率ｎの値により回路の利得を設定することがで
きる。図３はこの発明の第３の実施例のフィルタ回路の
構成を示すブロック図である。
【００５６】図３に示すように、フィルタ回路は、正入
力端子に印加された電圧と負入力端子に印加された電圧
との差電圧を電流に変換して出力端子により出力する第
１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ１，ＧＭ２と、
第１および第２の増幅器Ａ１，Ａ２と、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２と、減衰器ＡＴ１，ＡＴ２とからな
る。
力端子に印加された電圧と負入力端子に印加された電圧
との差電圧を電流に変換して出力端子により出力する第
１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ１，ＧＭ２と、
第１および第２の増幅器Ａ１，Ａ２と、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２と、減衰器ＡＴ１，ＡＴ２とからな
る。
【００５７】第１の差電圧・電流変換器ＧＭ１は、正入
力端子を信号を入力する信号入力端子１とし、出力端子
を第１の増幅器Ａ１の入力端子および第１の容量Ｃ１の
一端に接続する。また、第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
２は、正入力端子に第１の増幅器Ａ１の出力端子を接続
し、出力端子を第２の増幅器Ａ２の入力端子および第２
の容量Ｃ２の一端に接続する。そして、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２の他端を接地端子７に接続し、第２の
増幅器Ａ２の出力端子を信号を出力する信号出力端子２
とし、この信号出力端子２および第１の差電圧・電流変
換器ＧＭ１の負入力端子間に減衰器ＡＴ１を介挿し、さ
らに信号出力端子２および第２の差電圧・電流変換器Ｇ
Ｍ２の負入力端子間に減衰器ＡＴ２を介挿したものであ
る。
力端子を信号を入力する信号入力端子１とし、出力端子
を第１の増幅器Ａ１の入力端子および第１の容量Ｃ１の
一端に接続する。また、第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
２は、正入力端子に第１の増幅器Ａ１の出力端子を接続
し、出力端子を第２の増幅器Ａ２の入力端子および第２
の容量Ｃ２の一端に接続する。そして、第１および第２
の容量Ｃ１，Ｃ２の他端を接地端子７に接続し、第２の
増幅器Ａ２の出力端子を信号を出力する信号出力端子２
とし、この信号出力端子２および第１の差電圧・電流変
換器ＧＭ１の負入力端子間に減衰器ＡＴ１を介挿し、さ
らに信号出力端子２および第２の差電圧・電流変換器Ｇ
Ｍ２の負入力端子間に減衰器ＡＴ２を介挿したものであ
る。
【００５８】このように構成したフィルタ回路の伝達関
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、ｍは
減衰器ＡＴ１の減衰率（ｍ＜１）、ｎは減衰器ＡＴ２の
減衰率（ｎ＜１）を示す。また、第１の増幅器Ａ１およ
び第２の増幅器Ａ２の利得は１とする。
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、ｍは
減衰器ＡＴ１の減衰率（ｍ＜１）、ｎは減衰器ＡＴ２の
減衰率（ｎ＜１）を示す。また、第１の増幅器Ａ１およ
び第２の増幅器Ａ２の利得は１とする。
【００５９】
【数２０】
【００６０】この数２０と、数２すなわち前述の従来例
で示した一般的な２次のＬＰＦ（ローパスフィルタ）の
伝達関数とを比較することにより、図１に示すフィルタ
回路のカットオフ角周波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈ
を求めることができる。したがって、カットオフ角周波
数ωC は、
で示した一般的な２次のＬＰＦ（ローパスフィルタ）の
伝達関数とを比較することにより、図１に示すフィルタ
回路のカットオフ角周波数ωC ，尖鋭度Ｑおよび定数Ｈ
を求めることができる。したがって、カットオフ角周波
数ωC は、
【００６１】
【数２１】
【００６２】となる。また、尖鋭度Ｑは、
【００６３】
【数２２】
【００６４】となる。また、定数Ｈは、
【００６５】
【数２３】
【００６６】となる。上記の数２２から明らかなよう
に、Ｑ∝１／ｍの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ
１の減衰率ｍの値により回路の尖鋭度Ｑを自由に設定す
ることができる。さらに、数２３から明らかなように、
Ｈ∝１／ｎの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ２の
減衰率ｎの値により回路の利得を設定することができ
る。
に、Ｑ∝１／ｍの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ
１の減衰率ｍの値により回路の尖鋭度Ｑを自由に設定す
ることができる。さらに、数２３から明らかなように、
Ｈ∝１／ｎの関係があり、したがって、減衰器ＡＴ２の
減衰率ｎの値により回路の利得を設定することができ
る。
【００６７】次に、図４はこの発明の第４の実施例のフ
ィルタ回路の構成を示すブロック図である。図４に示す
ように、フィルタ回路は、正入力端子に印加された電圧
と負入力端子に印加された電圧との差電圧を電流に変換
して出力端子により出力する第１および第２の差電圧・
電流変換器ＧＭ１，ＧＭ２と、第１および第２の増幅器
Ａ１，Ａ２と、第１および第２の容量Ｃ１，Ｃ２と、反
転増幅器Ｉ１とからなる。
ィルタ回路の構成を示すブロック図である。図４に示す
ように、フィルタ回路は、正入力端子に印加された電圧
と負入力端子に印加された電圧との差電圧を電流に変換
して出力端子により出力する第１および第２の差電圧・
電流変換器ＧＭ１，ＧＭ２と、第１および第２の増幅器
Ａ１，Ａ２と、第１および第２の容量Ｃ１，Ｃ２と、反
転増幅器Ｉ１とからなる。
【００６８】第１の差電圧・電流変換器ＧＭ１は、正入
力端子を信号を入力する信号入力端子１とし、出力端子
を第１の増幅器Ａ１の入力端子および第１の容量Ｃ１の
一端に接続したものである。また、第２の差電圧・電流
変換器ＧＭ２は、正入力端子に第１の増幅器Ａ１の出力
端子を接続し、出力端子を第２の増幅器Ａ２の入力端子
および第２の容量Ｃ２の一端に接続したものである。ま
た、第２の増幅器Ａ２は、出力端子を信号出力端子２と
するとともに第１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
１，ＧＭ２の負入力端子に接続したものである。そし
て、第２の容量Ｃ２の他端を信号入力端子１に接続し、
第１の容量Ｃ１の他端と信号入力端子１との間に反転増
幅器Ｉ１を接続したものである。これにより、第１の容
量Ｃ１に反転入力電圧を印加し、第２の容量Ｃ２に非反
転入力電圧を印加する。
力端子を信号を入力する信号入力端子１とし、出力端子
を第１の増幅器Ａ１の入力端子および第１の容量Ｃ１の
一端に接続したものである。また、第２の差電圧・電流
変換器ＧＭ２は、正入力端子に第１の増幅器Ａ１の出力
端子を接続し、出力端子を第２の増幅器Ａ２の入力端子
および第２の容量Ｃ２の一端に接続したものである。ま
た、第２の増幅器Ａ２は、出力端子を信号出力端子２と
するとともに第１および第２の差電圧・電流変換器ＧＭ
１，ＧＭ２の負入力端子に接続したものである。そし
て、第２の容量Ｃ２の他端を信号入力端子１に接続し、
第１の容量Ｃ１の他端と信号入力端子１との間に反転増
幅器Ｉ１を接続したものである。これにより、第１の容
量Ｃ１に反転入力電圧を印加し、第２の容量Ｃ２に非反
転入力電圧を印加する。
【００６９】このように構成したフィルタ回路の伝達関
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、Ｐは
インバータＩ１の利得を示し、Ｐ＞０である。また、第
１の増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得は１であ
る。
数は次式のようになる。但し、ｇm1は第１の差電圧・電
流変換器ＧＭ１のコンダクタンス、ｇm2は第２の差電圧
・電流変換器ＧＭ２のコンダクタンス、Ｃ1 は第１の容
量Ｃ１の容量値、Ｃ2 は第２の容量Ｃ２の容量値、Ｐは
インバータＩ１の利得を示し、Ｐ＞０である。また、第
１の増幅器Ａ１および第２の増幅器Ａ２の利得は１であ
る。
【００７０】
【数２４】
【００７１】一般的に２次移相関数を実現したフィルタ
回路は次式のようなの伝達関数を有している。
回路は次式のようなの伝達関数を有している。
【００７２】
【数２５】
【００７３】上記の数２４と数２５を比較することによ
り、図４に示すフィルタ回路のカットオフ角周波数ωC
および尖鋭度Ｑを求めることができる。したがって、ｐ
＝１とすれば、カットオフ角周波数ωC は、
り、図４に示すフィルタ回路のカットオフ角周波数ωC
および尖鋭度Ｑを求めることができる。したがって、ｐ
＝１とすれば、カットオフ角周波数ωC は、
【００７４】
【数２６】
【００７５】となる。また、尖鋭度Ｑは、
【００７６】
【数２７】
【００７７】となる。このように数２４から明らかなよ
うに図４に示すフィルタ回路は２次移相関数を実現して
いることがわかる。なお、第１，第２および第３の実施
例ではＬＰＦを示したが、伝送零点をもつ２次関数のフ
ィルタ等の差電圧・電流変換器を用いて構成されるバイ
クワッド方式の各種フィルタにも全く同様にして実施で
きる。
うに図４に示すフィルタ回路は２次移相関数を実現して
いることがわかる。なお、第１，第２および第３の実施
例ではＬＰＦを示したが、伝送零点をもつ２次関数のフ
ィルタ等の差電圧・電流変換器を用いて構成されるバイ
クワッド方式の各種フィルタにも全く同様にして実施で
きる。
【００７８】
【発明の効果】この発明のフィルタ回路によれば、回路
の尖鋭度は、第１の差電圧・電流変換器の負入力端子と
信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率の逆数に
比例し、また、回路の利得は、第２の差電圧・電流変換
器の負入力端子と信号出力端子との間に介挿した減衰器
の減衰率の逆数に比例する。
の尖鋭度は、第１の差電圧・電流変換器の負入力端子と
信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率の逆数に
比例し、また、回路の利得は、第２の差電圧・電流変換
器の負入力端子と信号出力端子との間に介挿した減衰器
の減衰率の逆数に比例する。
【００７９】したがって、第１および第２の差電圧・電
流変換器のコンダクタンスまたは第１および第２の容量
の容量値によらずに、第１の差電圧・電流変換器の負入
力端子と信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率
の値により回路の尖鋭度を自由に設定することができ、
また、増幅器を付加することがなく、第２の差電圧・電
流変換器の負入力端子と信号出力端子との間に介挿した
減衰器の減衰率の値により回路の利得を自由に設定する
ことができる。
流変換器のコンダクタンスまたは第１および第２の容量
の容量値によらずに、第１の差電圧・電流変換器の負入
力端子と信号出力端子との間に介挿した減衰器の減衰率
の値により回路の尖鋭度を自由に設定することができ、
また、増幅器を付加することがなく、第２の差電圧・電
流変換器の負入力端子と信号出力端子との間に介挿した
減衰器の減衰率の値により回路の利得を自由に設定する
ことができる。
【００８０】また、第２の差電圧・電流変換器の出力端
子に一端を接続した第２の容量の他端を信号入力端子で
ある第１の差電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、
第１の差電圧・電流変換器の出力端子に一端を接続した
第１の容量の他端と信号入力端子との間に反転増幅器を
介挿したことにより、容易に２次移相関数の伝達関数を
有するフィルタ回路を実現することができる。
子に一端を接続した第２の容量の他端を信号入力端子で
ある第１の差電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、
第１の差電圧・電流変換器の出力端子に一端を接続した
第１の容量の他端と信号入力端子との間に反転増幅器を
介挿したことにより、容易に２次移相関数の伝達関数を
有するフィルタ回路を実現することができる。
【図１】この発明の第１の実施例のフィルタ回路の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】この発明の第２の実施例のフィルタ回路の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】この発明の第３の実施例のフィルタ回路の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図４】この発明の第４の実施例のフィルタ回路の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】従来のフィルタ回路の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図６】従来のフィルタ回路の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図７】差電圧・電流変換器を示す回路図である。
１ 信号入力端子 ２ 信号出力端子 ＧＭ１ 第１の差電圧・電流変換器 ＧＭ２ 第２の差電圧・電流変換器 Ａ１ 第１の増幅器 Ａ２ 第２の増幅器 Ｃ１ 第１の容量 Ｃ２ 第２の容量 ＡＴ１ 減衰器 ＡＴ２ 減衰器 Ｉ１ 反転増幅器
Claims (4)
- 【請求項１】 正入力端子に印加された電圧と負入力端
子に印加された電圧との差電圧を電流に変換して出力端
子により出力する第１および第２の差電圧・電流変換器
と、第１および第２の増幅器と、第１および第２の容量
とを備え、 前記第１の差電圧・電流変換器の正入力端子を信号入力
端子とし前記第１の差電圧・電流変換器の出力端子を前
記第１の増幅器の入力端子および前記第１の容量の一端
に接続し、前記第１の増幅器の出力端子を前記第２の差
電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、前記第２の差
電圧・電流変換器の出力端子を前記第２の増幅器の入力
端子および前記第２の容量の一端に接続し、前記第２の
増幅器の出力端子を信号出力端子とするとともに前記第
１および第２の差電圧・電流変換器の負入力端子に接続
したバイクワッド方式のフィルタ回路であって、 前記第１および第２の容量の他端を接地またはこの他端
に定電圧を印加し、前記第１の差電圧・電流変換器の負
入力端子と前記信号出力端子との間に減衰器を介挿した
ことを特徴とするフィルタ回路。 - 【請求項２】 正入力端子に印加された電圧と負入力端
子に印加された電圧との差電圧を電流に変換して出力端
子により出力する第１および第２の差電圧・電流変換器
と、第１および第２の増幅器と、第１および第２の容量
とを備え、 前記第１の差電圧・電流変換器の正入力端子を信号入力
端子とし前記第１の差電圧・電流変換器の出力端子を前
記第１の増幅器の入力端子および前記第１の容量の一端
に接続し、前記第１の増幅器の出力端子を前記第２の差
電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、前記第２の差
電圧・電流変換器の出力端子を前記第２の増幅器の入力
端子および前記第２の容量の一端に接続し、前記第２の
増幅器の出力端子を信号出力端子とするとともに前記第
１および第２の差電圧・電流変換器の負入力端子に接続
したバイクワッド方式のフィルタ回路であって、 前記第１および第２の容量の他端を接地またはこの他端
に定電圧を印加し、前記第２の差電圧・電流変換器の負
入力端子と前記信号出力端子との間に減衰器を介挿した
ことを特徴とするフィルタ回路。 - 【請求項３】 正入力端子に印加された電圧と負入力端
子に印加された電圧との差電圧を電流に変換して出力端
子により出力する第１および第２の差電圧・電流変換器
と、第１および第２の増幅器と、第１および第２の容量
とを備え、 前記第１の差電圧・電流変換器の正入力端子を信号入力
端子とし前記第１の差電圧・電流変換器の出力端子を前
記第１の増幅器の入力端子および前記第１の容量の一端
に接続し、前記第１の増幅器の出力端子を前記第２の差
電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、前記第２の差
電圧・電流変換器の出力端子を前記第２の増幅器の入力
端子および前記第２の容量の一端に接続し、前記第２の
増幅器の出力端子を信号出力端子とするとともに前記第
１および第２の差電圧・電流変換器の負入力端子に接続
したバイクワッド方式のフィルタ回路であって、 前記第１および第２の容量の他端を接地またはこの他端
に定電圧を印加し、前記第１および第２の差電圧・電流
変換器の負入力端子と前記信号出力端子との間にそれぞ
れ減衰器を介挿したことを特徴とするフィルタ回路。 - 【請求項４】 正入力端子に印加された電圧と負入力端
子に印加された電圧との差電圧を電流に変換して出力端
子により出力する第１および第２の差電圧・電流変換器
と、第１および第２の増幅器と、第１および第２の容量
とを備え、 前記第１の差電圧・電流変換器の正入力端子を信号入力
端子とし前記第１の差電圧・電流変換器の出力端子を前
記第１の増幅器の入力端子および前記第１の容量の一端
に接続し、前記第１の増幅器の出力端子を前記第２の差
電圧・電流変換器の正入力端子に接続し、前記第２の差
電圧・電流変換器の出力端子を前記第２の増幅器の入力
端子および前記第２の容量の一端に接続し、前記第２の
増幅器の出力端子を信号出力端子とするとともに前記第
１および第２の差電圧・電流変換器の負入力端子に接続
したバイクワッド方式のフィルタ回路であって、 前記第２の容量の他端を前記信号入力端子に接続し、前
記第１の容量の他端と前記信号入力端子との間に反転増
幅器を介挿したことを特徴とするフィルタ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21976791A JPH0563505A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | フイルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21976791A JPH0563505A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | フイルタ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563505A true JPH0563505A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16740687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21976791A Pending JPH0563505A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | フイルタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0563505A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5610551A (en) * | 1994-01-26 | 1997-03-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Filter circuit |
| JP2008294682A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 可変インピーダンス回路、それを用いた可変インピーダンスシステム、フィルタ回路、増幅器、通信システム |
| US8446138B2 (en) | 2008-09-02 | 2013-05-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Stability compensation circuit and DC-DC converter including the same |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP21976791A patent/JPH0563505A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5610551A (en) * | 1994-01-26 | 1997-03-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Filter circuit |
| JP2008294682A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 可変インピーダンス回路、それを用いた可変インピーダンスシステム、フィルタ回路、増幅器、通信システム |
| US8446138B2 (en) | 2008-09-02 | 2013-05-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Stability compensation circuit and DC-DC converter including the same |
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