JPH0677333U - 可変容量回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直列抵抗分を含まないため損失角が小さく、
容量の可変範囲の大きい可変容量回路を提供する。 【構成】 第１の演算増幅器１の出力端子は、第１の演
算増幅器１の反転入力端子と、他端が接地されている可
変抵抗３の可動接点を介して第２の演算増幅器２の非反
転入力端子と、直列に接続された第１、第２の抵抗４、
５を介して第２の演算増幅器２の出力端子とに接続され
ており、第２の演算増幅器２の反転入力端子は、第１の
抵抗４と第２の抵抗５との結合点に、第２の演算増幅器
の出力端子は、コンデンサ６を介して第１の演算増幅器
１の非反転入力端子に、それぞれ接続されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、可変周波数フィルタ等に使用される可変容量回路に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

従来における可変容量回路は、図３に示すように、反転入力端子と出力端子と が接続された演算増幅器８の非反転入力端子が、直列に接続された抵抗１０と可 変抵抗９とを介して出力端子と、コンデンサ１１を介して接地点とに接続されて いるものであり、可変抵抗９の可動接点に接続された端子１２からみた等価容量 Ｃe が変化するように構成されている。ここで、 Ｒ ：ｋを分割比とする可変抵抗９の抵抗値（０≦ｋ≦１） Ｒ0 ：抵抗１０の抵抗値 Ｃ ：コンデンサ１１の容量 とし、 ｋＲ：端子１２−演算増幅器８の非反転入力端子間に直列接続されている 可変抵抗９の抵抗値 とすると、この従来の可変容量回路の等価回路は、図４のようになり、この回路 の等価容量Ｃe 、直列抵抗分ｒは、それぞれ、

【０００３】

【数１】

【０００４】

【数２】 となる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の可変容量回路では、等価回路に示すように、本質的に直列抵 抗分ｒが含まれるため、損失角が大きくなってしまう。このように損失角が大き いということは、回路設計における理想の可変容量回路は無損失として扱われて いるため、実用上大きな問題となる。また、このような可変容量回路では、可変 抵抗の可動接点の位置（ｋの値）によって、直列抵抗分ｒの値が変化してしまう という問題もあった。

【０００６】 そこで本考案は、上記従来例に付する欠点を解消し、直列抵抗分を含まないた め損失角が小さく、容量の可変範囲の大きい、理想的な可変容量回路を提供する ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案に係る可変容量回路は、 第１の演算増幅器１と、第２の演算増幅器２と、第１の演算増幅器１の出力端 子と第２の演算増幅器２の非反転入力端子との間に接続される可変抵抗３と、第 １の演算増幅器１の出力端子と第２の演算増幅器２の反転入力端子との間に接続 される第１の抵抗４と、第２の演算増幅器２の反転入力端子と第２の演算増幅器 ２の出力端子との間に接続される第２の抵抗５と、第１の演算増幅器１の非反転 入力端子と第２の演算増幅器２の出力端子との間に接続されるコンデンサ６とを 備え、第１の演算増幅器１の反転入力端子と第１の演算増幅器１の出力端子とが 接続され、第１の演算増幅器１の非反転入力端子とコンデンサ６との結合点に接 続される端子７からみた等価容量が変化することを特徴とする。

【０００８】

【作用】

そして、このような構成の可変容量回路では、第１の演算増幅器の出力端子は 、第１の演算増幅器の反転入力端子と、可変抵抗を介して第２の演算増幅器の非 反転入力端子と、直列に接続された第１、第２の抵抗を介して第２の演算増幅器 の出力端子とに接続されている。そして、第１の演算増幅器の非反転入力端子は 、コンデンサを介して第２の演算増幅器の出力端子に接続され、第２の演算増幅 器の反転入力端子は、第１の抵抗と第２の抵抗との結合点に接続されている。

【０００９】 ここで、 ｅs ：第１の演算増幅器の入力電圧 ｖ1 ：第２の演算増幅器の入力電圧 ｖ2 ：第２の演算増幅器の出力電圧 ｉc ：第１の演算増幅器の非反転入力端子−第２の演算増幅器の出力端子 間に流れる電流 Ｒ ：ｋを分割比とする可変抵抗の抵抗値（０≦ｋ≦１） Ｒ1 ：第１の抵抗の抵抗値 Ｒ2 ：第２の抵抗の抵抗値 Ｃ ：コンデンサの容量 とし、可変抵抗の他端を接地して、 ｋＲ：第２の演算増幅器の非反転入力端子−接地点間に直列接続されてい る可変抵抗の抵抗値 とすると、第１の演算増幅器の出力端子での電圧は入力端子での電圧と同様にｅ s であるため、第２の演算増幅器の入力電圧ｖ1 は、 ｖ1 ＝ｋｅs となり、第２の演算増幅器の出力電圧ｖ2 は、

【００１０】

【数３】 となる。これより、第１の演算増幅器の非反転入力端子−第２の演算増幅器の出 力端子間の電圧ｅs −ｖ2 は、

【００１１】

【数４】 となって、 （Ｒ1 ＋Ｒ2 ）／Ｒ1 ＝Ａ とすると、前記第１の演算増幅器の非反転入力端子−第２の演算増幅器の出力端 子間の電圧ｅs −ｖ2 は、 ｅs −ｖ2 ＝（１−ｋ）Ａ×ｅs となり、第１の演算増幅器の非反転入力端子−第２の演算増幅器の出力端子間に 流れる電流ｉc は、 ｉc ＝ｊωＣ（ｅs −ｖ2 ） ＝ｊωＣ（１−ｋ）Ａ×ｅs となる。ここで、第１の演算増幅器の非反転入力端子とコンデンサとの結合点に 端子を接続し、この端子からみた入力アドミタンスをＹとすると、このアドミタ ンスＹは、 Ｙ＝ｉc ／ｅs ＝ｊω（１−ｋ）Ａ×Ｃ となる。そして、この可変容量回路の等価容量をＣe とすると、この等価容量Ｃ e は、 Ｃe ＝（１−ｋ）Ａ×Ｃ となるため、この回路の等価回路は、図２のようになり、可変抵抗の分割比ｋが 、 ０≦ｋ≦１ であるので、この可変容量回路では、等価容量Ｃe を０〜Ａ×Ｃの範囲で可変す ることができる。

【００１２】

【実施例】

図１、図２により、本考案の実施例を詳述すると、図１は本考案の実施例にお ける可変容量回路の回路図、図２は同実施例の可変容量回路の等価回路図である 。

【００１３】 図において、１は第１の演算増幅器、２は第２の演算増幅器であり、第１の演 算増幅器１の出力端子は、第１の演算増幅器１の反転入力端子と、他端が接地さ れている可変抵抗３の可動接点を介して第２の演算増幅器２の非反転入力端子と 、直列に接続された第１、第２の抵抗４、５を介して第２の演算増幅器２の出力 端子とに接続されており、第２の演算増幅器２の反転入力端子は、第１の抵抗４ と第２の抵抗５との結合点に、第２の演算増幅器の出力端子は、コンデンサ６を 介して第１の演算増幅器１の非反転入力端子に、それぞれ接続されている。７は 第１の演算増幅器１の非反転入力端子とコンデンサとの結合点に接続されている 端子である。

【００１４】 このような実施例の可変容量回路では、作用の欄で述べたように、端子７に電 圧ｅs が加わると、第１の演算増幅器１の非反転入力端子−第２の演算増幅器の 出力端子間に流れる電流ｉc は、 ｉc ＝ｊωＣ（１−ｋ）Ａ×ｅs 但し、Ａは（Ｒ1 ＋Ｒ2 ）／Ｒ1 となり、端子７からみたアドミタンスＹは、 Ｙ＝ｉc ／ｅs ＝ｊω（１−ｋ）Ａ×Ｃ となる。このため、この実施例の可変容量回路の等価容量Ｃe は、 Ｃe ＝（１−ｋ）Ａ×Ｃ となり、この回路の等価回路は、図２に示すようになる。

【００１５】 図２の等価回路図から明らかなように、この実施例の可変容量回路は、直列抵 抗分を全く含まず、可変抵抗３の分割比ｋの範囲（０≦ｋ≦１）で、等価容量Ｃ e を、０〜Ａ×Ｃの範囲に可変することができる。

【００１６】 以上、本考案に係る可変容量回路について代表的と思われる実施例を基に詳述 したが、本考案による可変容量回路の実施態様は、上記実施例の構造に限定され るものではなく、前記した実用新案登録請求の範囲に記載の構成要件を具備し、 本考案にいう作用を呈し、以下に述べる効果を有する限りにおいて、適宜改変し て実施しうるものである。

【００１７】

【効果】

本考案に係る可変容量回路は、第１の演算増幅器と、第２の演算増幅器と、第 １の演算増幅器の出力端子と第２の演算増幅器の非反転入力端子との間に接続さ れる可変抵抗と、第１の演算増幅器の出力端子と第２の演算増幅器の反転入力端 子との間に接続される第１の抵抗と、第２の演算増幅器の反転入力端子と第２の 演算増幅器の出力端子との間に接続される第２の抵抗と、第１の演算増幅器の非 反転入力端子と第２の演算増幅器の出力端子との間に接続されるコンデンサとを 備え、第１の演算増幅器の反転入力端子と第１の演算増幅器出力端子とが接続さ れ、第１の演算増幅器の非反転入力端子とコンデンサとの結合点に接続される端 子からみた等価容量が変化することを特徴とするものであるので、直列抵抗分を 全く含まず、そのために損失角が小さくなる。そして、この可変容量回路では、 第１の抵抗、第２の抵抗の抵抗値によって、可変抵抗の分割比の範囲で、等価容 量を広範囲にわたって変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例における可変容量回路の回路
図。

【図２】同実施例の可変容量回路の等価回路図。

【図３】従来例の可変容量回路の回路図。

【図４】従来例の可変容量回路の等価回路図。

【符号の説明】

１ 第１の演算増幅器 ２ 第２の演算増幅器 ３ 可変抵抗 ４ 第１の抵抗 ５ 第２の抵抗 ６ コンデンサ ７ 端子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の演算増幅器（１）と、第２の演算
   増幅器（２）と、第１の演算増幅器（１）の出力端子と
   第２の演算増幅器（２）の非反転入力端子との間に接続
   される可変抵抗（３）と、第１の演算増幅器（１）の出
   力端子と第２の演算増幅器（２）の反転入力端子との間
   に接続される第１の抵抗（４）と、第２の演算増幅器
   （２）の反転入力端子と第２の演算増幅器（２）の出力
   端子との間に接続される第２の抵抗（５）と、第１の演
   算増幅器（１）の非反転入力端子と第２の演算増幅器
   （２）の出力端子との間に接続されるコンデンサ（６）
   とを備え、第１の演算増幅器（１）の反転入力端子と第
   １の演算増幅器（１）の出力端子とが接続され、第１の
   演算増幅器（１）の非反転入力端子とコンデンサ（６）
   との結合点に接続される端子（７）からみた等価容量が
   変化することを特徴とする可変容量回路。