JPH0614507Y2 - Active filter circuit - Google Patents
Active filter circuitInfo
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- JPH0614507Y2 JPH0614507Y2 JP13368087U JP13368087U JPH0614507Y2 JP H0614507 Y2 JPH0614507 Y2 JP H0614507Y2 JP 13368087 U JP13368087 U JP 13368087U JP 13368087 U JP13368087 U JP 13368087U JP H0614507 Y2 JPH0614507 Y2 JP H0614507Y2
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- capacitor
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、1次ローパスフィルタ特性と2次ノッチフ
ィルタ特性の合成特性を得ることができるアクティブフ
ィルタ回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an active filter circuit capable of obtaining a combined characteristic of a primary low-pass filter characteristic and a secondary notch filter characteristic.
従来この種のアクティブフィルタ回路は、例えば第2図
に示すように、演算増幅器30を有する2次ノッチフィ
ルタ3の前段に、バッファ用の演算増幅器2を介して、
1次ローパスフィルタ1を接続して構成していた。Conventionally, as shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2, an active filter circuit of the prior art includes an operational amplifier 2 for buffer and an operational amplifier 2 in front of a secondary notch filter 3 having an operational amplifier 30.
The first-order low-pass filter 1 is connected and configured.
ところが上記アクティブフィルタ回路においては、上記
のような所望の合成特性を得るためには、演算増幅器3
0に加えて、両フィルタ1、3の独立性を確保するため
にバッファ用の演算増幅器2が必ず必要であり、そのた
め回路の小型化、低コスト化および低電力化が阻害され
ていた。However, in the active filter circuit described above, in order to obtain the desired combined characteristic as described above, the operational amplifier 3
In addition to 0, the operational amplifier 2 for a buffer is always required to ensure the independence of both filters 1 and 3, which hinders circuit size reduction, cost reduction, and power reduction.
そこでこの考案は、一つの演算増幅器を用いたもので上
記のような1次ローパスフィルタ特性と2次ノッチフィ
ルタ特性の合成特性を実現することができるアクティブ
フィルタ回路を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an active filter circuit which uses one operational amplifier and can realize the above-mentioned combined characteristic of the primary low-pass filter characteristic and the secondary notch filter characteristic.
第1図は、この考案の一実施例に係るアクティブフィル
タ回路を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an active filter circuit according to an embodiment of the present invention.
このアクティブフィルタ回路4は、第1入力部(即ち正
側入力部)51、第2入力部(即ち負側入力部)52お
よび出力部53を有する演算増幅器50を用い、入力端
41と演算増幅器50の第1入力部51間に、第1の抵
抗器71、第2のコンデンサ62および第3のコンデン
サ63をこの順で直列接続したものを接続し、第1の抵
抗器71と第2のコンデンサ62との接続部とアース
間、演算増幅器50の第1入力部51間および第2入力
部52間に第1のコンデンサ61、第4の抵抗器74お
よび第6の抵抗器76をそれぞれ接続し、第2のコンデ
ンサ62と第3のコンデンサ63との接続部とアース間
および演算増幅器50の出力部53間に第3の抵抗器7
3および第2の抵抗器72をそれぞれ接続し、演算増幅
器50の第2入力部52と出力部53間に第5の抵抗器
75を接続し、そして演算増幅器50の出力部53を出
力端42に接続して成る。The active filter circuit 4 uses an operational amplifier 50 having a first input section (that is, a positive side input section) 51, a second input section (that is, a negative side input section) 52, and an output section 53. A first resistor 71, a second capacitor 62, and a third capacitor 63, which are connected in series in this order, are connected between the first input units 51 of 50 to connect the first resistor 71 and the second resistor 71. The first capacitor 61, the fourth resistor 74, and the sixth resistor 76 are connected between the connection portion with the capacitor 62 and the ground, between the first input portion 51 and the second input portion 52 of the operational amplifier 50, respectively. Then, the third resistor 7 is connected between the connection between the second capacitor 62 and the third capacitor 63 and the ground, and between the output 53 of the operational amplifier 50.
3 and the second resistor 72 are connected to each other, the fifth resistor 75 is connected between the second input portion 52 and the output portion 53 of the operational amplifier 50, and the output portion 53 of the operational amplifier 50 is connected to the output terminal 42. Connected to.
そして入力電圧をVi、出力電圧をV0とし、前記第1
ないし第3のコンデンサ61〜63の容量をそれぞれC
1〜C3とし、第1ないし第6の抵抗器71〜76のコ
ンダクタンス(抵抗の逆数)をそれぞれg1〜g6とし
た場合、当該アクティブフィルタ回路4の伝達関数V0
/Viは次式で表される。ここでSはjωで表される角
周波数である。The input voltage is V i and the output voltage is V 0 .
To the capacitances of the third capacitors 61 to 63, respectively.
1 to C 3 and the conductances (reciprocals of resistances) of the first to sixth resistors 71 to 76 are g 1 to g 6 , respectively, the transfer function V 0 of the active filter circuit 4 concerned.
/ V i is expressed by the following equation. Here, S is the angular frequency represented by jω.
但し、 一方、目標とする1次ローパスフィルタ特性と2次ノッ
チフィルタ特性の合成特性は次式で表される。 However, On the other hand, the target combined characteristic of the primary low-pass filter characteristic and the secondary notch filter characteristic is expressed by the following equation.
但し、ωaは1次ローパスフィルタのカットオフ角周波
数、ω0は2次ノッチフィルタの共振点、Qは2次ノッ
チフィルタの尖鋭度、Sはjωで表される角周波数。 Here, ω a is the cutoff angular frequency of the primary low-pass filter, ω 0 is the resonance point of the secondary notch filter, Q is the sharpness of the secondary notch filter, and S is the angular frequency represented by jω.
従って、上記(1)式と(2)式の分母分子における周
波数Sの係数および定数がそれぞれ等しくなるように、
即ちK1=ωa、K2=0、K3=ωaω0 2、K4=
(ω0/Q)+ωa、K5=ω0 2+(ωaω0/Q)
およびK6=ωaω0 20を満足するように上記容量C
1〜C3およびコンダクタンスg1〜g6を選定するこ
とによって、上記アクティブフィルタ回路4で上述した
ような所望の合成特性を得ることができ、当該アクティ
ブフィルタ回路4はそのように選定している。Therefore, the coefficient and the constant of the frequency S in the denominator numerator of the above equations (1) and (2) are equal to each other,
That is, K 1 = ω a , K 2 = 0, K 3 = ω a ω 0 2 , K 4 =
(Ω 0 / Q) + ω a , K 5 = ω 0 2 + (ω a ω 0 / Q)
And the capacitance C so as to satisfy K 6 = ω a ω 0 20
By selecting 1 to C 3 and conductances g 1 to g 6 , the active filter circuit 4 can obtain the desired composite characteristics as described above, and the active filter circuit 4 makes such selection. .
上記のことを補足説明すると、第1図のアクティブフィ
ルタ回路4は、1次ローパスフィルタ回路と2次ノッチ
フィルタ回路とを直接接続したような形をしているた
め、両フィルタ回路の独立性はくずれ、その特性は元の
両フィルタ回路の特性を単純に合成したものとはならな
い。しかしながら、第1図のアクティブフィルタ回路4
の伝達関数は前記(1)式のようになるので、このアク
ティブフィルタ回路4を全体で一つの回路とみなして、
第7頁の下から7行目以降に記載しているように、
(1)式の伝達関数における周波数Sの各係数および定
数が、目標の合成特性を表している(2)式の伝達関数
における周波数Sの係数および定数にそれぞれ等しくな
るように、容量C1〜C3およびコンダクタンスg1〜
g6を選定すれば、結果として、バッファ用の演算増幅
器を用いなくても、第1図のアクティブフィルタ回路4
で、目標とする合成特性、即ち1次ローパスフィルタ特
性と2次ノッチフィルタ特性の合成特性を実現すること
ができる。To supplement the above explanation, since the active filter circuit 4 of FIG. 1 has a shape in which the primary low-pass filter circuit and the secondary notch filter circuit are directly connected, the independence of both filter circuits It collapses, and its characteristic does not become a simple combination of the original characteristics of both filter circuits. However, the active filter circuit 4 of FIG.
Since the transfer function of is as shown in the equation (1), the active filter circuit 4 is regarded as one circuit as a whole,
As described on page 7, line 7 and below,
Capacitance C 1 ~ so that each coefficient and constant of the frequency S in the transfer function of the equation (1) become equal to the coefficient and constant of the frequency S in the transfer function of the equation (2) representing the target composite characteristic. C 3 and conductance g 1 ~
If g 6 is selected, as a result, the active filter circuit 4 of FIG.
Thus, it is possible to realize the target combined characteristic, that is, the combined characteristic of the primary low-pass filter characteristic and the secondary notch filter characteristic.
上記係数等値の計算の仕方を簡単に説明すると、目標と
する特性は、上記ωa、ω0およびQで与えられ、これ
らは既知となっている。従って、このωa、ω0および
Qの値から、第7頁の下から5行目以降に記載している
ように、K1〜K6の値が全て求まる。そのK1〜K6
の値を満足するように、C1〜C3およびg1〜g6の
全部で9個の変数を、(1)式の但し書きにある6個の
式を用いて計算する。ここで、未知数は9個であるのに
対し方程式は6個であるので、このままでは解は求まら
ない。しかし、例えばg1〜g3の三つをある値で与え
ることで、未知数は6個となり、方程式は6個なので、
残りのC1〜C3およびg4〜g6を全て計算して求め
ることができる。与えるのは、g1〜g3に限らず、C
1〜C3等でも良く、要は三つの定数を与えてやれば解
ける。To briefly explain how to calculate the coefficient equal values, target characteristics are given by ω a , ω 0, and Q, and these are known. Therefore, from the values of ω a , ω 0 and Q, all the values of K 1 to K 6 can be obtained as described in the fifth and subsequent lines from the bottom of page 7. That K 1 to K 6
So as to satisfy the values, nine variables in total of C 1 -C 3 and g 1 to g 6, is calculated using the six equations in (1) of provisos. Here, the number of unknowns is 9, whereas the number of equations is 6, so a solution cannot be obtained as it is. However, for example, by giving three of g 1 to g 3 with a certain value, the number of unknowns becomes 6, and since there are 6 equations,
All of the remaining C 1 to C 3 and g 4 to g 6 can be calculated and obtained. What is given is not limited to g 1 to g 3 , but C
It may be 1 to C 3, etc., and the point is that it can be solved by giving three constants.
尚、上記係数等値の計算は、良く知られた数値計算の手
法により実行することができる。The calculation of the coefficient equivalence value can be performed by a well-known numerical calculation method.
以上のようにこの考案によれば、一つの演算増幅器を用
いて、1次ローパスフィルタ特性と2次ノッチフィルタ
特性の合成特性を実現することができ、その結果、回路
の小型化、低コスト化および省電力化を図ることができ
る。As described above, according to the present invention, the combined characteristic of the primary low-pass filter characteristic and the secondary notch filter characteristic can be realized by using one operational amplifier, and as a result, the circuit can be downsized and the cost can be reduced. And power saving can be achieved.
第1図は、この考案の一実施例に係るアクティブフィル
タ回路を示す回路図である。第2図は、1次ローパスフ
ィルタ特性と2次ノッチフィルタ特性の合成特性を持つ
従来のアクティブフィルタ回路を示す回路図である。 4……実施例に係るアクティブフィルタ回路、41……
入力端、42……出力端、50……演算増幅器、51…
…第1入力部、52……第2入力部、53……出力部、
61〜63……コンデンサ、71〜76……抵抗器。FIG. 1 is a circuit diagram showing an active filter circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional active filter circuit having a combined characteristic of a primary low-pass filter characteristic and a secondary notch filter characteristic. 4 ... Active filter circuit according to the embodiment, 41 ...
Input end, 42 ... Output end, 50 ... Operational amplifier, 51 ...
... first input section, 52 ... second input section, 53 ... output section,
61-63 ... Capacitors, 71-76 ... Resistors.
Claims (1)
合、伝達関数V0/Viが、 但し、ωaは1次ローパスフィルタのカットオフ角周波
数、ω0は2次ノッチフィルタの共振点、Qは2次ノッ
チフィルタの尖鋭度、Sはjωで表される角周波数、 で表される特性を実現するアクティブフィルタ回路であ
って、 第1入力部(51)、第2入力部(52)および出力部
(53)を有する演算増幅器(50)を用い、入力端
(41)と演算増幅器(50)の第1入力部(51)間
に、第1の抵抗器(71)、第2のコンデンサ(62)
および第3のコンデンサ(63)をこの順で直列接続し
たものを接続し、第1の抵抗器(71)と第2のコンデ
ンサ(62)との接続部とアース間、演算増幅器(5
0)の第1入力部(51)間および第2入力部(52)
間に第1のコンデンサ(61)、第4の抵抗器(74)
および第6の抵抗器(76)をそれぞれ接続し、第2の
コンデンサ(62)と第3のコンデンサ(63)との接
続部とアース間および演算増幅器(50)の出力部(5
3)間に第3の抵抗器(73)および第2の抵抗器(7
2)をそれぞれ接続し、演算増幅器(50)の第2入力
部(52)と出力部(53)間に第5の抵抗器(75)
を接続し、そして演算増幅器(50)の出力部(53)
を出力端(42)に接続して成り、 前記第1ないし第3のコンデンサ(61〜63)の容量
をそれぞれC1〜C3とし、第1ないし第6の抵抗器
(71〜76)のコンダクタンスをそれぞれg1〜g6
とした場合、当該アクティブフィルタ回路の伝達関数V
0/Viは次式で表され、 但し、 そして、K1=ωa、K2=0、K3=ωaω0 2、K
4=(ω0/Q)+ωa、K5=ω0 2+(ωaω0/
Q)およびK6=ωaω0 2を満足するように上記容量
C1〜C3およびコンダクタンスg1〜g6を選定して
いることを特徴とするアクティブフィルタ回路。1. When the input voltage is V i and the output voltage is V 0 , the transfer function V 0 / V i is Where ω a is the cutoff angular frequency of the primary low-pass filter, ω 0 is the resonance point of the secondary notch filter, Q is the sharpness of the secondary notch filter, and S is the angular frequency represented by jω. An active filter circuit for realizing characteristics, which comprises an operational amplifier (50) having a first input section (51), a second input section (52) and an output section (53), and an input terminal (41) and an operational amplifier. A first resistor (71) and a second capacitor (62) are provided between the first input section (51) of (50).
And a third capacitor (63) connected in series in this order are connected to connect the connection between the first resistor (71) and the second capacitor (62) and the ground, and the operational amplifier (5
0) between the first input parts (51) and the second input part (52)
Between the first capacitor (61), the fourth resistor (74)
And a sixth resistor (76), respectively, between the connection between the second capacitor (62) and the third capacitor (63) and ground, and the output (5) of the operational amplifier (50).
3) Between the third resistor (73) and the second resistor (7
2) are respectively connected, and a fifth resistor (75) is provided between the second input section (52) and the output section (53) of the operational amplifier (50).
And the output (53) of the operational amplifier (50)
Is connected to the output terminal (42), the capacities of the first to third capacitors (61 to 63) are C 1 to C 3 , respectively, and the capacitances of the first to sixth resistors (71 to 76) are Conductances g 1 to g 6 respectively
, The transfer function V of the active filter circuit is
0 / V i is expressed by the following equation, However, Then, K 1 = ω a , K 2 = 0, K 3 = ω a ω 0 2 , K
4 = (ω 0 / Q) + ω a , K 5 = ω 0 2 + (ω a ω 0 /
Q) and K 6 = ω a ω 0 2 The above-mentioned capacitances C 1 to C 3 and conductances g 1 to g 6 are selected so that the active filter circuit is characterized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13368087U JPH0614507Y2 (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Active filter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13368087U JPH0614507Y2 (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Active filter circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6438828U JPS6438828U (en) | 1989-03-08 |
JPH0614507Y2 true JPH0614507Y2 (en) | 1994-04-13 |
Family
ID=31391767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13368087U Expired - Lifetime JPH0614507Y2 (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Active filter circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0614507Y2 (en) |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP13368087U patent/JPH0614507Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6438828U (en) | 1989-03-08 |
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