JPH071861B2 - Switch Tokiya Passita Biquadratic circuit - Google Patents

Switch Tokiya Passita Biquadratic circuit

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JPH071861B2
JPH071861B2 JP3441983A JP3441983A JPH071861B2 JP H071861 B2 JPH071861 B2 JP H071861B2 JP 3441983 A JP3441983 A JP 3441983A JP 3441983 A JP3441983 A JP 3441983A JP H071861 B2 JPH071861 B2 JP H071861B2
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capacitor
input terminal
common potential
potential point
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泉 川上
友和 駒崎
勝彦 郡司
忠勝 木村
正幸 石川
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H19/00Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
    • H03H19/004Switched capacitor networks

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、LSI化に適したDCオフセット量の少ないスイ
ッチトキャパシタ(SC)波器及びSC等化器に関するも
のである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a switched capacitor (SC) wave device and an SC equalizer suitable for LSI implementation and having a small DC offset amount.

(背景技術) 各種部品のLSI化が進展するに伴つて、波器あるいは
等化器に対してもLSI化が強く要請されてきている。こ
の条件を満たすものとして、MOS技術によるスイッチト
キャパシタ(以下SCとする)を用いて、波器あるいは
等化器を構成する方法があり、一般に次の3方法が知ら
れている。
(Background Art) With the development of LSIs for various parts, there is a strong demand for LSIs for wave devices and equalizers. As a method that satisfies this condition, there is a method of forming a wave filter or an equalizer using a switched capacitor (hereinafter referred to as SC) by MOS technology, and the following three methods are generally known.

(イ) 伝達関数を双2次形に因数分解して、これをSC
により実現する。
(B) Factor the transfer function into a biquadratic form and use SC
Realized by.

(ロ) まず、LCはしご形回路を設計し、各腕の電圧、
電流関係を求める。これをSCを用いた積分回路により実
現する。
(B) First, design the LC ladder circuit,
Calculate the current relationship. This is realized by an integrating circuit using SC.

(ハ) (ロ)と同じく、まずLCはしご形回路を設計
し、インダクター(L)をSC及び演算増幅器(OP-AMP)
により実現する。
(C) Similar to (b), first design an LC ladder circuit, and set the inductor (L) to SC and operational amplifier (OP-AMP).
Realized by.

この上記3方法にはそれぞれ長所、短所があるが、1つ
の回路により種々の特性が実現できる(イ)の方法が最
もよく用いられ、第1図に示す双2次形により構成され
る。以下、双2次形回路を構成する素子はすべて理想素
子と考え、議論を進める。第1図に示す回路の伝達関数
T1(Z-1)は次式で与えられる。
Each of the above three methods has advantages and disadvantages, but the method (a) that can realize various characteristics by one circuit is most often used, and is constituted by the biquadratic type shown in FIG. In the following, the elements forming the biquadratic circuit are all considered to be ideal elements and the discussion will proceed. Transfer function of the circuit shown in FIG.
T 1 (Z -1 ) is given by the following equation.

ここで、 D=C1(K1+C2)+(K2K4+K2K3-C1K1 -2C1C2)Z-1+(C1C2-K2K3)Z-2 N1=C1K7+(K2K5-C1K7-C1K8)Z-1+(C1K7-K2K6)Z-2 である。 Here, D = C 1 (K 1 + C 2 ) + (K 2 K 4 + K 2 K 3 -C 1 K 1 -2C 1 C 2 ) Z -1 + (C 1 C 2 -K 2 K 3 ) Z -2 N 1 = C 1 K 7 + (K 2 K 5 -C 1 K 7 -C 1 K 8 ) Z -1 + (C 1 K 7 -K 2 K 6 ) Z -2 .

また、VinからOP-AMP1の出力V1までの伝達関数T2(Z-1)
は次式で与えられる。
In addition, the transfer function T 2 (Z -1 ) from V in to the output V 1 of OP-AMP1
Is given by

ここで、 N2=K4K7+K3K7-K1K5-K5C2+(K1K6+C2K6C2K5 -K4K8-K3K8-K3K7)Z-1+(K3K8-C2C6)Z-2 である。 Where N 2 = K 4 K 7 + K 3 K 7 -K 1 K 5 -K 5 C 2 + (K 1 K 6 + C 2 K 6 C 2 K 5 -K 4 K 8 -K 3 K 8 -K 3 K 7) Z -1 + (K 3 K 8 -C 2 C 6) is Z -2.

第2図はクロック周波数(c)が適用周波数()に比
較して、充分大きい場合のRC等価回路である。この回路
の伝達関数T3(s)は次のようになる。
FIG. 2 shows an RC equivalent circuit when the clock frequency ( c ) is sufficiently higher than the applied frequency (). The transfer function T 3 (s) of this circuit is as follows.

ここで、 Y1=sC1,Y2=(1+sC3R4)/R4,Y3=1/R5 ,Y4=sC4,Y5=sC2,Y6=1/R2,Y7=1/R7, Y8=sC5 である。 Where Y 1 = sC 1 , Y 2 = (1 + sC 3 R 4 ) / R 4 , Y 3 = 1 / R 5 , Y 4 = sC 4 , Y 5 = sC 2 , Y 6 = 1 / R 2 , Y 7 = 1 / R 7 , Y 8 = sC 5 .

次にオフセットについて述べる。一般に、オフセットは
入力端子に流入するものと回路自身から生じるものに大
別される。ここでは、回路自身から生じるものに限定す
る。第3図はDCオフセット量に着目した場合の等価回路
である。ここで、Ein(1),Ein(2)はDCオフセットの起電
圧、Rin(1),Rin(2)はDCオフセットの駆動抵抗である。E
in(1),Ein(2)とVout(S)の関係を求めると次のようにな
る。
Next, the offset will be described. Generally, an offset is roughly classified into one that flows into an input terminal and one that arises from the circuit itself. Here, it is limited to those generated from the circuit itself. FIG. 3 is an equivalent circuit when focusing on the DC offset amount. Here, E in (1) and E in (2) are DC offset electromotive voltages, and R in (1) and R in (2) are DC offset drive resistances. E
The relationship between in (1), E in (2) and V out (S) is calculated as follows.

従つて、この回路のDCオフセット量は式(4)において、
s=0とおけばよい。即ち、DCオフセット電圧Vout(0)
は次のようになる。
Therefore, the DC offset amount of this circuit is
You can set s = 0. That is, DC offset voltage V out (0)
Is as follows.

従つて、この回路に生じるDCオフセット量に対しては、
OP-AMP2の(−)入力端子に存在するDCオフセット量は
全然影響を及ぼさないことがわかる。また、DCオフセッ
ト量Vout(0)はR4に比例する。従つて、この回路を用い
て波器または等化器を設計する場合、極力R4を小さく
しなければならない。
Therefore, for the amount of DC offset generated in this circuit,
It can be seen that the amount of DC offset existing at the (-) input terminal of OP-AMP2 has no effect. The DC offset amount V out (0) is proportional to R 4 . Therefore, when designing a wave or equalizer using this circuit, R 4 should be minimized.

(発明の目的) 本発明はこれらの欠点を除去し、スイッチトキャパシタ
双2次形回路において、周波数域特性あるいは時間域特
性に着目して設計するとともに、DCオフセット量にも着
目して設計できる回路を提供することにより、回路自身
から生じるDCオフセット量を少なくすることを目的とし
ている。
(Object of the Invention) The present invention eliminates these drawbacks, and in the switched-capacitor biquadratic circuit, the circuit can be designed by paying attention to the frequency domain characteristic or the time domain characteristic and also the DC offset amount. The purpose is to reduce the amount of DC offset generated from the circuit itself.

以下、この発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

(発明の構成及び作用) 第4図は、本発明を説明するために、SC双2次形回路の
一般形として可能な素子の組み合わせの全てを表したも
のである。この回路図の伝達関数T4(Z-1)は、次式で与
えられる。
(Structure and Action of the Invention) FIG. 4 shows all possible combinations of elements as a general form of an SC biquad circuit to explain the present invention. The transfer function T 4 (Z −1 ) of this circuit diagram is given by the following equation.

ここで、 d0=K1K2+K2C1+K1C2+C1C2-K3K6-K3K8-K5K6-K5K8 d1=K3K7+K3K8+K4K6+K4K8+K5K6 +K5K7+2K5K8-K2C1-K1C2-2C1C2 d2=C1C2-K4K7-K4K8-K5K7-K5K8 n0=K3K9+K3K11+K5K9+K5K11-K1K12-K1K14-K12C1-K14C1 n1=K1K13+K1K14+K12C1+K13C1+2K14C1 -K3K10-K3K11-K4K9-K4K11-K5K9 -K5K10-2K5K11 n2=K4K10+K4K11+K5K10+K5K11-K13C1-K14C1 である。 Where d 0 = K 1 K 2 + K 2 C 1 + K 1 C 2 + C 1 C 2 -K 3 K 6 -K 3 K 8 -K 5 K 6 -K 5 K 8 d 1 = K 3 K 7 + K 3 K 8 + K 4 K 6 + K 4 K 8 + K 5 K 6 + K 5 K 7 + 2K 5 K 8 -K 2 C 1 -K 1 C 2 -2C 1 C 2 d 2 = C 1 C 2 -K 4 K 7 -K 4 K 8 -K 5 K 7 -K 5 K 8 n 0 = K 3 K 9 + K 3 K 11 + K 5 K 9 + K 5 K 11 -K 1 K 12 -K 1 K 14 -K 12 C 1 -K 14 C 1 n 1 = K 1 K 13 + K 1 K 14 + K 12 C 1 + K 13 C 1 + 2K 14 C 1 -K 3 K 10 -K 3 K 11 -K 4 K 9 -K 4 K 11 -K 5 K 9 -K 5 K 10 -2K 5 K 11 n 2 = K 4 K 10 + K 4 K 11 + K 5 K 10 + K 5 K 11 -K 13 C 1 -K 14 C 1 .

また、VinからOP-AMP1の出力V1までの伝達関数T5(Z-1)
は次式で与えられる。
Also, the transfer function T 5 (Z -1 ) from V in to the output V 1 of OP-AMP1
Is given by

ここで、 m0=K6K12+K6K14+K8K12+K8K14-K2K9-K9C2-K2K11-K11C2 m1=K9C2+K2K10K10C2+K2K11+2K11C2-K6K13-K7K12-K7K14-
K8K13-2K8K16 m2=K7K13+K7K14+K8K13+K8K14-K10C2-K11C2-K6K14 である。式(3)の場合と同様に、第4図のRC等価回路の
伝達関数を求める。即ち、c≫の場合の第4図のRC
等価回路を第5図に示す。この伝達関数T6(s)は次式で
与えられる。ただし、R=1/(fcK)である。
Where m 0 = K 6 K 12 + K 6 K 14 + K 8 K 12 + K 8 K 14 -K 2 K 9 -K 9 C 2 -K 2 K 11 -K 11 C 2 m 1 = K 9 C 2 + K 2 K 10 K 10 C 2 + K 2 K 11 + 2K 11 C 2 -K 6 K 13 -K 7 K 12 -K 7 K 14 -
K 8 K 13 -2K 8 K 16 m 2 = K 7 K 13 + K 7 K 14 + K 8 K 13 + K 8 K 14 -K 10 C 2 -K 11 C 2 -K 6 K 14 . Similar to the case of the equation (3), the transfer function of the RC equivalent circuit of FIG. 4 is obtained. That is, RC in Fig. 4 when c >>
The equivalent circuit is shown in FIG. This transfer function T 6 (s) is given by the following equation. However, R = 1 / (f c K).

ここで、 Y1=(1+sC1R1)/R1,Y2=(1+sC4R6)/R6, Y3=1/R7,Y4=(1+sC4R9)/R9, Y5=1/R10,Y6=(1+sC2R2)/R2, Y7=(1+sC3R3)/R3,Y8=1/R4, Y9=(1+sC6R12)/R12,Y10=1/R13 である。 Where Y 1 = (1 + sC 1 R 1 ) / R 1 , Y 2 = (1 + sC 4 R 6 ) / R 6 , Y 3 = 1 / R 7 , Y 4 = (1 + sC 4 R 9 ) / R 9 , Y 5 = 1 / R 10 , Y 6 = (1 + sC 2 R 2 ) / R 2 , Y 7 = (1 + sC 3 R 3 ) / R 3 , Y 8 = 1 / R 4 and Y 9 = (1 + sC 6 R 12 ) / R 12 , and Y 10 = 1 / R 13 .

次にDCオフセット量について述べる。第6図はDCオフセ
ット量に着目した場合の第5図に対するRC等価回路であ
る。式(4)の場合と同様にして、DCオフセットの起電圧
をEin(1),Ein(2)とする。Ein(1),Ein(2)の駆動抵抗をR
in(1),Rin(2)とすると、Ein(1),Ein(2)と出力電圧V
out(s)の関係は次のようになる。
Next, the DC offset amount will be described. FIG. 6 is an RC equivalent circuit for FIG. 5 when focusing on the DC offset amount. Similar to the case of the equation (4), the DC offset electromotive forces are E in (1) and E in (2). Set the drive resistance of E in (1), E in (2) to R
If in (1), R in (2), then E in (1), E in (2) and output voltage V
The relationship of out (s) is as follows.

よつて、DCオフセット電圧は式(9)においてs=0とお
けば得られ、次のようになる。
Therefore, the DC offset voltage can be obtained by setting s = 0 in the equation (9) and becomes as follows.

従つて、本回路の特徴は(9)式からわかるように、DCオ
フセット電圧Vout(0)がEin(1)及びEin(2)により表現さ
れ、その関係を適当な値に設定した場合、Vout(0)を逓
減することが出来ると共に零にすることも可能なことで
ある。
Therefore, the characteristic of this circuit is that the DC offset voltage V out (0) is expressed by E in (1) and E in (2), and the relationship is set to an appropriate value, as can be seen from the equation (9). In this case, V out (0) can be decreased and can be made zero.

SC双2次形回路を用いて波器あるいは等化器を設計す
る場合、周波数域特性あるいは時間域特性に着目する設
計法が用いられている。本発明は上記周波数域特性ある
いは時間域特性に着目して設計すると共にDCオフセット
量にも着目して設計できる回路を提供するものである。
When designing wave filters or equalizers using SC biquadratic circuits, design methods that focus on frequency domain characteristics or time domain characteristics are used. The present invention provides a circuit that can be designed by paying attention to the above-mentioned frequency domain characteristic or time domain characteristic as well as the DC offset amount.

即ち、本発明によれば、積分容量(C1)を備え且つ非反転
入力端子が共通電位点へ接続された第1演算増幅器と、
積分容量(C2)を備え且つ非反転入力端子が共通電位点へ
接続された第2演算増幅器と、信号入力端子と前記第2
演算増幅器の反転入力端子との間に固定的に接続された
第1容量(K14)と、前記第1演算増幅器の出力端子と前
記第2演算増幅器の前記反転入力端子との間に固定的に
接続された第2容量(K5)と、第3容量(K10)と、第4容
量(K3)と、前記第3容量(K10)の一端と前記第4容量
(K3)の一端との間に固定的に接続された第5容量(K1)
と、第6容量(K7)と、前記信号入力端子と共通電位点と
を切り換えて前記第3容量(K10)の他端へ接続する第1
スイッチング手段(SW1)と、前記第1演算増幅器の反転
入力端子と共通電位点とを切り換えて前記第3容量
(K10)の前記一端へ接続する第2スイッチング手段(SW2)
と、前記第1演算増幅器の出力端子と共通電位点とを切
り換えて前記第4容量(K3)の一端へ接続する第3スイッ
チング手段(SW3)と、前記第2演算増幅器の前記反転入
力端子と共通電位点とを切り換えて前記第4容量(K3)の
他端へ接続する第4スイッチング手段(SW4)と、前記第
1演算増幅器の前記反転入力端子と共通電位点とを切り
換えて前記第6容量(K7)の一端へ接続する第5スイッチ
ング手段(SW5)と、前記第2演算増幅器の出力端子と共
通電位点とを切り換えて前記第6容量(K7)の他端へ接続
する第6スイッチング手段(SW6)とを備え、信号は前記
信号入力端子から入力され前記第2演算増幅器の出力端
子から出力されるとともに、全ての前記スイッチング手
段は2相クロックで駆動されるものであって且つ前記第
1及び第6スイッチング手段からなる組と前記第2、第
3、第4及び第5スイッチング手段からなる組とは逆相
関係で共通電位点へ接続されているSC双2次形回路が提
供される。
That is, according to the present invention, a first operational amplifier having an integrating capacitance (C 1 ) and having a non-inverting input terminal connected to a common potential point,
A second operational amplifier having an integrating capacitance (C 2 ) and a non-inverting input terminal connected to a common potential point; a signal input terminal;
A first capacitor (K 14 ) fixedly connected to the inverting input terminal of the operational amplifier; and a fixed capacitor between the output terminal of the first operational amplifier and the inverting input terminal of the second operational amplifier. A second capacitor (K 5 ), a third capacitor (K 10 ), a fourth capacitor (K 3 ), one end of the third capacitor (K 10 ) and the fourth capacitor connected to
A fifth capacitor (K 1 ) fixedly connected to one end of (K 3 ).
And a sixth capacitor (K 7 ) and the signal input terminal and a common potential point are switched to connect to the other end of the third capacitor (K 10 ).
The switching means (SW 1 ) and the inverting input terminal of the first operational amplifier and a common potential point are switched to switch the third capacitance.
Second switching means (SW 2 ) connected to the one end of (K 10 ).
And a third switching means (SW 3 ) for switching the output terminal of the first operational amplifier and a common potential point to connect to one end of the fourth capacitor (K 3 ), and the inverting input of the second operational amplifier. A fourth switching means (SW 4 ) for switching the terminal and the common potential point to connect to the other end of the fourth capacitor (K 3 ), and the inverting input terminal of the first operational amplifier and the common potential point. The fifth switching means (SW 5 ) connected to one end of the sixth capacitance (K 7 ) and the output terminal of the second operational amplifier and a common potential point to switch the other of the sixth capacitance (K 7 ). A sixth switching means (SW 6 ) connected to the terminal, a signal is input from the signal input terminal and output from the output terminal of the second operational amplifier, and all the switching means are driven by a two-phase clock. And the first and sixth switchings An SC biquad circuit is provided in which the set of means and the set of the second, third, fourth and fifth switching means are connected to a common potential point in anti-phase relationship.

さらに、本発明によれば、積分容量(C1)を備え且つ非反
転入力端子が共通電位点へ接続された第1演算増幅器
と、積分容量(C2)を備え且つ非反転入力端子が共通電位
点へ接続された第2演算増幅器と、信号入力端子と前記
第2演算増幅器の反転入力端子との間に固定的に接続さ
れた第1容量(K14)と、前記第1演算増幅器の出力端子
と前記第2演算増幅器の前記反転入力端子との間に固定
的に接続された第2容量(K5)と、第3容量(K10)と、第
4容量(K3)と、第5容量(K1)と、第6容量(K7)と、前記
信号入力端子と共通電位点とを切り換えて前記第3容量
(K10)の一端へ接続する第1スイッチング手段(SW1)と、
前記第1演算増幅器の反転入力端子と共通電位点とを切
り換えて前記第3容量(K10)の他端へ接続する第2スイ
ッチング手段(SW2)と、前記第1演算増幅器の出力端子
と共通電位点とを切り換えて前記第4容量(K3)の一端へ
接続する第3スイッチング手段(SW3)と、前記第2演算
増幅器の前記反転入力端子と共通電位点とを切り換えて
前記第4容量(K3)の他端へ接続する第4スイッチング手
段(SW4)と、前記第1演算増幅器の前記反転入力端子と
共通電位点とを切り換えて前記第6容量(K7)の一端へ接
続する第5スイッチング手段(SW5)と、前記第2演算増
幅器の出力端子と共通電位点とを切り換えて前記第6容
量(K7)の他端へ接続する第6スイッチング手段(SW6)
と、前記第1演算増幅器の前記反転入力端子と共通電位
点とを切り換えて前記第5容量(K1)の一端へ接続する第
7スイッチング手段(SW7)と、前記第1演算増幅器の前
記出力端子と共通電位点とを切り換えて前記第5容量(K
1)の一端へ接続する第8スイッチング手段(SW8)とを備
え、信号は前記信号入力端子から入力され前記第2演算
増幅器の出力端子から出力されるとともに、全ての前記
スイッチング手段は2相クロックで駆動されるものであ
って且つ前記第1及び第6スイッチング手段からなる組
と前記第2、第3、第4、第5、第7及び第8スイッチ
ング手段からなる組とは逆相関係で共通電位点へ接続さ
れているSC双2次形回路が提供される。
Further, according to the present invention, the first operational amplifier having the integrating capacitance (C 1 ) and the non-inverting input terminal connected to the common potential point, and the integrating capacitor (C 2 ) having the non-inverting input terminal are common. A second operational amplifier connected to the potential point, a first capacitance (K 14 ) fixedly connected between the signal input terminal and the inverting input terminal of the second operational amplifier, and the first operational amplifier an output terminal and the second operational amplifier the inverting fixedly connected second capacitance between the input terminal of the (K 5), a third capacitor (K 10), and a fourth capacitor (K 3), The fifth capacitor (K 1 ), the sixth capacitor (K 7 ), the signal input terminal and the common potential point are switched, and the third capacitor is switched.
A first switching means (SW 1 ) connected to one end of (K 10 ),
Second switching means (SW 2 ) for switching the inverting input terminal of the first operational amplifier and a common potential point to connect to the other end of the third capacitance (K 10 ); and an output terminal of the first operational amplifier. a third switching means for connecting by switching the common potential point to one end of the fourth capacitor (K 3) (SW 3) , the switching between the common potential point and the inverting input terminal of said second operational amplifier first 4 one end of the capacitor fourth switching means (SW 4) and said inverting input terminal and the switching between the common potential point sixth capacitance of the first operational amplifier (K 7) which connects to the other end of the (K 3) The fifth switching means (SW 5 ) connected to the sixth switching means (SW 6 ) and the output terminal of the second operational amplifier and the common potential point are switched and connected to the other end of the sixth capacitance (K 7 ). )
A seventh switching means (SW 7 ) for switching the inverting input terminal of the first operational amplifier and a common potential point to connect to one end of the fifth capacitor (K 1 ); By switching the output terminal and the common potential point, the fifth capacitor (K
8 ) switching means (SW 8 ) connected to one end of 1 ), a signal is input from the signal input terminal and output from the output terminal of the second operational amplifier, and all the switching means are two-phase. A set driven by a clock and having a reverse phase relationship between the set of the first and sixth switching means and the set of the second, third, fourth, fifth, seventh and eighth switching means An SC biquad circuit connected to a common potential point at is provided.

このような回路構成によれば、DCオフセット量を少なく
できることはもちろんのこと、構成要子数が少ないの
で、チップの占有面積が小さくなりかつ特性が向上す
る。
According to such a circuit configuration, not only the DC offset amount can be reduced, but also the number of constituent elements is small, so that the area occupied by the chip is reduced and the characteristics are improved.

(実施例) 第7図及び第8図はそれぞれ、本発明によるスイッチト
キャパシタ双2次形回路の第1及び第2実施例を示す回
路図である。まず、第7図に示す本発明の第1実施例の
構成について説明する。同図において、1,2はそれぞれ
積分容量C1及びC2を具備する第1及び第2演算増幅器2
であり、これらの非反転入力端子は共通電位点として接
地されている。信号入力端子3と第2演算増幅器2の反
転入力端子との間には容量K14が直列に接続され、第1
演算増幅器1の出力端子と第2演算増幅器2の反転入力
端子との間には容量K5が接続されている。スイッチSW1
は信号入力端子3と共通電位点とを切り換えて容量K10
の一端へ接続する。スイッチSW2は第1演算増幅器1の
反転入力端子と共通電位点とを切り換えて容量K10の他
端へ接続する。スイッチSW3は第1演算増幅器1の出力
端子と共通電位点とを切り換えて容量K3の一端へ接続す
る。スイッチSW4は第2演算増幅器の反転入力端子と共
通電位点とを切り換えて容量K3の他端へ接続する。スイ
ッチSW5は第1演算増幅器1の反転入力端子と共通電位
点とを切り換えて、容量K7へ接続する。スイッチSW6
第2演算増幅器2の出力端子と共通電位点とを切り換え
て、容量K7へ接続する。更に、スイッチSW1の可動スイ
ッチ端子とスイッチSW3の可動スイッチ端子との間には
容量はK1が直列に接続されている。
(Embodiment) FIGS. 7 and 8 are circuit diagrams showing first and second embodiments of a switched capacitor biquadratic circuit according to the present invention, respectively. First, the configuration of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 7 will be described. In the figure, reference numerals 1 and 2 denote first and second operational amplifiers 2 having integrating capacitors C 1 and C 2 , respectively.
And these non-inverting input terminals are grounded as a common potential point. A capacitor K 14 is connected in series between the signal input terminal 3 and the inverting input terminal of the second operational amplifier 2,
A capacitance K 5 is connected between the output terminal of the operational amplifier 1 and the inverting input terminal of the second operational amplifier 2. Switch SW 1
Switches between the signal input terminal 3 and the common potential point to switch the capacitance K 10
Connect to one end of. The switch SW 2 switches between the inverting input terminal of the first operational amplifier 1 and the common potential point and connects it to the other end of the capacitor K 10 . The switch SW 3 switches between the output terminal of the first operational amplifier 1 and the common potential point and connects it to one end of the capacitor K 3 . The switch SW 4 switches between the inverting input terminal of the second operational amplifier and the common potential point and connects it to the other end of the capacitor K 3 . The switch SW 5 switches between the inverting input terminal of the first operational amplifier 1 and the common potential point, and connects it to the capacitor K 7 . The switch SW 6 switches between the output terminal of the second operational amplifier 2 and the common potential point, and connects it to the capacitor K 7 . Further, the capacitance K 1 is connected in series between the movable switch terminal of the switch SW 1 and the movable switch terminal of the switch SW 3 .

一方第8図に示す第2実施例は、第7図に示すスイッチ
SW2及びSW3が容量K1の切り換えを兼ねるものであるのに
対し、第8図に示すように新たにスイッチSW7及びSW8
設け、容量K1の切り換えをスイッチSW7及びSW8で行なう
ものであり、他の構成は第1実施例と同様であり、全く
同一の特性を示す。
On the other hand, the second embodiment shown in FIG. 8 is the switch shown in FIG.
While SW 2 and SW 3 also serve to switch the capacitance K 1 , switches SW 7 and SW 8 are newly provided as shown in FIG. 8 to switch the capacitance K 1 to the switches SW 7 and SW 8. The other construction is the same as that of the first embodiment and exhibits exactly the same characteristics.

第7図及び第8図において、信号を信号入力端子3から
入力し信号出力端子4から出力する。また第7図におい
て、すべてのスイッチSW1〜SW6は2相クロックで駆動さ
れ、且つスイッチSW1とSW6とからなる組とスイッチSW2
〜SW5とからなる組とは逆相で共通電位点へ接続され
る。一方第8図において、すべてのスイッチSW1〜SW8
2相クロックで駆動され、且つスイッチSW1とSW6とから
なる組とスイッチSW2〜SW5,SW7,SW8とからなる組とは逆
相で共通電位点へ接続される。第7図又は第8図の伝達
関数T7(z-1)は式(6)において、 K2=K4=K6=K8=K9=K11=K12=K13=0 と置く事により得られる。
In FIGS. 7 and 8, a signal is input from the signal input terminal 3 and output from the signal output terminal 4. Further, in FIG. 7, all the switches SW 1 to SW 6 are driven by a two-phase clock, and the set consisting of the switches SW 1 and SW 6 and the switch SW 2 are
It is connected to the common potential point in anti-phase with the group consisting of ~ SW 5 . On the other hand, in FIG. 8, all the switches SW 1 to SW 8 are driven by a two-phase clock, and the set consisting of the switches SW 1 and SW 6 and the set consisting of the switches SW 2 to SW 5 , SW 7 , and SW 8. And are connected to the common potential point in the opposite phase. The transfer function T 7 (z −1 ) of FIG. 7 or FIG. 8 is expressed by the equation (6) as K 2 = K 4 = K 6 = K 8 = K 9 = K 11 = K 12 = K 13 = 0. Obtained by placing.

ここで、 d0=C1C2+K1C2,d1=K3K7+K5K7-K1C2-2C1C2, d2=C1C2-K5K7,n0=K14C1+K1K14, n1=K3K10+K5K10-K1K14-2K14C1, n2=K14C1-K5K10 である。 Where d 0 = C 1 C 2 + K 1 C 2 , d 1 = K 3 K 7 + K 5 K 7 -K 1 C 2 -2C 1 C 2 , d 2 = C 1 C 2 -K 5 K 7 ,, n 0 = K 14 C 1 + K 1 K 14 , n 1 = K 3 K 10 + K 5 K 10 -K 1 K 14 -2K 14 C 1 ,, n 2 = K 14 C 1 -K 5 K 10 Is.

また、s領域の伝達関数T8(s)はT7(z-1)の場合と全く同
様にして式(8)において、 R2=R4=R6=R9=R12=R13=∞,C4=C5=0 と置く事により得られる。ただし、R=1/(fcK)である。
Further, the transfer function T 8 (s) in the s region is exactly the same as in the case of T 7 (z −1 ) in the formula (8), and R 2 = R 4 = R 6 = R 9 = R 12 = R 13 = ∞, C 4 = C 5 = 0. However, R = 1 / (f c K).

ここで、 である。 here, Is.

次に、第7図又は第8図の回路のDCオフセットVout(0)
は式(10)より次のようになる。
Next, the DC offset V out (0) of the circuit of FIG. 7 or FIG.
Is as follows from equation (10).

一般にSC双2次形回路により波器または等化器を実現
する場合、回路自身から生じるDCオフセット源として、
スイッチとOP-AMPがある。発生するDCオフセット量とし
てはスイッチの方が多く、しかも一方向に発生するとい
える。OP-AMPにより発生するDCオフセット量は少ないが
一方向性はないといえる。従つて、第7図又は第8図を
用いてDCオフセット量を少なく出来るのは発生するDCオ
フセット量がスイッチのように一方向性のある場合であ
る。即ち、一方向性のあるDCオフセット源の場合、第1
図に対する回路のDCオフセット量(式(5))と本発明の
第7図又は第8図に対する回路のDCオフセット量(式(1
3))を比較すればわかるように明らかに本発明の第7図
又は第8図の回路がDCオフセット量は少ないことがいえ
る。
Generally, when a wave filter or equalizer is realized by SC biquadratic circuit, as a DC offset source generated from the circuit itself,
There is a switch and OP-AMP. It can be said that more DC offset occurs in the switch and that it occurs in one direction. The amount of DC offset generated by OP-AMP is small, but it can be said that it is not unidirectional. Therefore, the DC offset amount can be reduced by using FIG. 7 or FIG. 8 when the generated DC offset amount is unidirectional like a switch. That is, in the case of a unidirectional DC offset source, the first
The DC offset amount of the circuit for the figure (equation (5)) and the DC offset amount of the circuit for the circuit of FIG.
As can be seen by comparing (3)), it can be said that the circuit of FIG. 7 or 8 of the present invention has a small DC offset amount.

最後に、本発明の有効性を設計、試作の結果により示
す。第9図の減衰特性を等化する等化器を本発明の回路
及び従来の回路により設計した。この設計素子値を表1
及び表2に示す。
Finally, the effectiveness of the present invention is shown by the results of design and trial production. An equalizer for equalizing the attenuation characteristic of FIG. 9 was designed by the circuit of the present invention and the conventional circuit. This design element value is shown in Table 1.
And shown in Table 2.

試作した結果を表3に表わす。 Table 3 shows the experimental results.

表3からわかるように、従来の回路に対し本発明によれ
ば、回路自身から生じるDCオフセット電圧を少なく抑え
ることができる。
As can be seen from Table 3, according to the present invention as compared with the conventional circuit, the DC offset voltage generated from the circuit itself can be suppressed to be small.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば回路自身から生じ
るDCオフセット量を少なくすることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the DC offset amount generated from the circuit itself.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は従来の一般スイッチトキャパシタ双2次形回路
の回路図、第2図は第1図のRC等価回路の回路図、第3
図はオフセットに着目した場合のRC等価回路の回路図、
第4図は本発明を説明するための一般スイッチトキャパ
シタ双2次形基本回路の回路図、第5図は第4図のRC等
価回路の回路図、第6図は直流オフセットに対するRC等
価回路の回路図、第7図は本発明の第1実施例の回路
図、第8図は本発明の第2実施例の回路図、及び第9図
は設計試作例の減衰特性を示す図である。 1,2……演算増幅器 3……信号入力端子 4……信号出力端子 C1,C2,K1〜K14……キャパシタ R1〜R7……抵抗 SW1〜SW8……スイッチ
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional general switched capacitor biquadratic circuit, FIG. 2 is a circuit diagram of the RC equivalent circuit of FIG. 1, and 3
The figure is a circuit diagram of RC equivalent circuit when focusing on offset,
FIG. 4 is a circuit diagram of a general switched capacitor biquadratic basic circuit for explaining the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram of the RC equivalent circuit of FIG. 4, and FIG. 6 is a circuit diagram of the RC equivalent circuit for a DC offset. FIG. 7 is a circuit diagram, FIG. 7 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 8 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing an attenuation characteristic of a design prototype. 1,2 ...... Operational amplifier 3 ...... Signal input terminal 4 ...... Signal output terminal C 1 , C 2 , K 1 to K 14 ...... Capacitor R 1 to R 7 ...... Resistor SW 1 to SW 8 ...... Switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 郡司 勝彦 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 木村 忠勝 東京都武蔵野市緑町3丁目9番11号 日本 電信電話公社武蔵野電気通信研究所内 (72)発明者 石川 正幸 東京都武蔵野市緑町3丁目9番11号 日本 電信電話公社武蔵野電気通信研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhiko Gunji 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Tadakatsu Kimura 3-9-11 Midoricho, Musashino City Japan (72) Masayuki Ishikawa, Inventor Masayuki Ishikawa, 3-9-11 Midoricho, Musashino City, Tokyo Inside the Musashino Telecommunications Research Institute, Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】積分容量(C1)を備え且つ非反転入力端子が
共通電位点へ接続された第1演算増幅器と、積分容量(C
2)を備え且つ非反転入力端子が共通電位点へ接続された
第2演算増幅器と、信号入力端子と前記第2演算増幅器
の反転入力端子との間に固定的に接続された第1容量(K
14)と、前記第1演算増幅器の出力端子と前記第2演算
増幅器の前記反転入力端子との間に固定的に接続された
第2容量(K5)と、第3容量(K10)と、第4容量(K3)と、
前記第3容量(K10)の一端と前記第4容量(K3)の一端と
の間に固定的に接続された第5容量(K1)と、第6容量(K
7)と、前記信号入力端子と共通電位点とを切り換えて前
記第3容量(K10)の他端へ接続する第1スイッチング手
段(SW1)と、前記第1演算増幅器の反転入力端子と共通
電位点とを切り換えて前記第3容量(K10)の前記一端へ
接続する第2スイッチング手段(SW2)と、前記第1演算
増幅器の出力端子と共通電位点とを切り換えて前記第4
容量(K3)の一端へ接続する第3スイッチング手段(SW3)
と、前記第2演算増幅器の前記反転入力端子と共通電位
点とを切り換えて前記第4容量(K3)の他端へ接続する第
4スイッチング手段(SW4)と、前記第1演算増幅器の前
記反転入力端子と共通電位点とを切り換えて前記第6容
量(K7)の一端へ接続する第5スイッチング手段(SW5)
と、前記第2演算増幅器の出力端子と共通電位点とを切
り換えて前記第6容量(K7)の他端へ接続する第6スイッ
チング手段(SW6)とを備え、信号は前記信号入力端子か
ら入力され前記第2演算増幅器の出力端子から出力され
るとともに、全ての前記スイッチング手段は2相クロッ
クで駆動されるものであって且つ前記第1及び第6スイ
ッチング手段からなる組と前記第2、第3、第4及び第
5スイッチング手段からなる組とは逆相関係で共通電位
点へ接続されていることを特徴とするスイッチトキャパ
シタ双2次形回路。
1. A first operational amplifier having an integrating capacitance (C 1 ) and having a non-inverting input terminal connected to a common potential point, and an integrating capacitance (C
2 ) and a second operational amplifier having a non-inverting input terminal connected to a common potential point, and a first capacitance (fixedly connected between the signal input terminal and the inverting input terminal of the second operational amplifier ( K
14 ), a second capacitor (K 5 ) fixedly connected between the output terminal of the first operational amplifier and the inverting input terminal of the second operational amplifier, and a third capacitor (K 10 ). , The fourth capacity (K 3 ),
A fifth capacitor (K 1 ) fixedly connected between one end of the third capacitor (K 10 ) and one end of the fourth capacitor (K 3 ), and a sixth capacitor (K 1 ).
7 ), a first switching means (SW 1 ) for switching the signal input terminal and a common potential point to connect to the other end of the third capacitor (K 10 ), and an inverting input terminal of the first operational amplifier. The second switching means (SW 2 ) for switching the common potential point to connect to the one end of the third capacitor (K 10 ), and the output terminal of the first operational amplifier and the common potential point for switching the fourth potential.
Third switching means for connecting to one end of the capacitor (K 3) (SW 3)
A fourth switching means (SW 4 ) for switching the inverting input terminal of the second operational amplifier and a common potential point to connect to the other end of the fourth capacitor (K 3 ); Fifth switching means (SW 5 ) for switching between the inverting input terminal and the common potential point and connecting to one end of the sixth capacitor (K 7 ).
And a sixth switching means (SW 6 ) for switching the output terminal of the second operational amplifier and the common potential point to connect to the other end of the sixth capacitor (K 7 ), and the signal is the signal input terminal. From the output terminal of the second operational amplifier, all of the switching means are driven by a two-phase clock, and the set of the first and sixth switching means and the second , A switched-capacitor biquadratic circuit characterized in that it is connected to a common potential point in an opposite phase relation to the set of the third, fourth and fifth switching means.
【請求項2】積分容量(C1)を備え且つ非反転入力端子が
共通電位点へ接続された第1演算増幅器と、積分容量(C
2)を備え且つ非反転入力端子が共通電位点へ接続された
第2演算増幅器と、信号入力端子と前記第2演算増幅器
の反転入力端子との間に固定的に接続された第1容量(K
14)と、前記第1演算増幅器の出力端子と前記第2演算
増幅器の前記反転入力端子との間に固定的に接続された
第2容量(K5)と、第3容量(K10)と、第4容量(K3)と、
第5容量(K1)と、第6容量(K7)と、前記信号入力端子と
共通電位点とを切り換えて前記第3容量(K10)の一端へ
接続する第1スイッチング手段(SW1)と、前記第1演算
増幅器の反転入力端子と共通電位点とを切り換えて前記
第3容量(K10)の他端へ接続する第2スイッチング手段
(SW2)と、前記第1演算増幅器の出力端子と共通電位点
とを切り換えて前記第4容量(K3)の一端へ接続する第3
スイッチング手段(SW3)と、前記第2演算増幅器の前記
反転入力端子と共通電位点とを切り換えて前記第4容量
(K3)の他端へ接続する第4スイッチング手段(SW4)と、
前記第1演算増幅器の前記反転入力端子と共通電位点と
を切り換えて前記第6容量(K7)の一端へ接続する第5ス
イッチング手段(SW5)と、前記第2演算増幅器の出力端
子と共通電位点とを切り換えて前記第6容量(K7)の他端
へ接続する第6スイッチング手段(SW6)と、前記第1演
算増幅器の前記反転入力端子と共通電位点とを切り換え
て前記第5容量(K1)の一端へ接続する第7スイッチング
手段(SW7)と、前記第1演算増幅器の前記出力端子と共
通電位点とを切り換えて前記第5容量(K1)の一端へ接続
する第8スイッチング手段(SW8)とを備え、信号は前記
信号入力端子から入力され前記第2演算増幅器の出力端
子から出力されるとともに、全ての前記スイッチング手
段は2相クロックで駆動されるものであって且つ前記第
1及び第6スイッチング手段からなる組と前記第2、第
3、第4、第5、第7及び第8スイッチング手段からな
る組とは逆相関係で共通電位点へ接続されていることを
特徴とするスイッチトキャパシタ双2次形回路。
2. A first operational amplifier having an integrating capacitance (C 1 ) and having a non-inverting input terminal connected to a common potential point, and an integrating capacitance (C
2 ) and a second operational amplifier having a non-inverting input terminal connected to a common potential point, and a first capacitance (fixedly connected between the signal input terminal and the inverting input terminal of the second operational amplifier ( K
14 ), a second capacitor (K 5 ) fixedly connected between the output terminal of the first operational amplifier and the inverting input terminal of the second operational amplifier, and a third capacitor (K 10 ). , The fourth capacity (K 3 ),
First switching means (SW 1 ) for switching the fifth capacitance (K 1 ), the sixth capacitance (K 7 ), the signal input terminal and the common potential point and connecting to one end of the third capacitance (K 10 ). ), And second switching means for switching between the inverting input terminal of the first operational amplifier and the common potential point to connect to the other end of the third capacitor (K 10 ).
(SW 2 ) and the output terminal of the first operational amplifier and a common potential point are switched and connected to one end of the fourth capacitor (K 3 ).
The switching means (SW 3 ) and the inverting input terminal of the second operational amplifier and the common potential point are switched to switch the fourth capacitance.
A fourth switching means (SW 4 ) connected to the other end of (K 3 ),
A fifth switching means (SW 5 ) for switching the inverting input terminal of the first operational amplifier and a common potential point to connect to one end of the sixth capacitor (K 7 ); and an output terminal of the second operational amplifier. The sixth switching means (SW 6 ) for switching the common potential point to connect to the other end of the sixth capacitor (K 7 ), and the inverting input terminal of the first operational amplifier and the common potential point for switching the common potential point. The seventh switching means (SW 7 ) connected to one end of the fifth capacitance (K 1 ) and the output terminal of the first operational amplifier and a common potential point are switched to one end of the fifth capacitance (K 1 ). An eighth switching means (SW 8 ) connected thereto, a signal is input from the signal input terminal and output from the output terminal of the second operational amplifier, and all the switching means are driven by a two-phase clock. And said first and sixth switching The pair of switched capacitors and the pair of the second, third, fourth, fifth, seventh and eighth switching means are connected to a common potential point in an inverse phase relationship. Secondary circuit.
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