JPH10308647A - フィルタ回路 - Google Patents
フィルタ回路Info
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- JPH10308647A JPH10308647A JP11559997A JP11559997A JPH10308647A JP H10308647 A JPH10308647 A JP H10308647A JP 11559997 A JP11559997 A JP 11559997A JP 11559997 A JP11559997 A JP 11559997A JP H10308647 A JPH10308647 A JP H10308647A
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Abstract
響を受けないようなフィルタ回路を得る。 【解決手段】 所定値を持つ容量を有し所望のフィルタ
特性を確保するように構成されたフィルタ回路におい
て、前記フィルタ回路の特性を決める本来の容量値に対
して、それに接続されたトランジスタの寄生容量値が比
例するように、本来の容量に接続されたトランジスタの
形状を変更して、寄生容量の影響を補償するようにし
た。
Description
関するものであり、特に、その製造時のばらつきに関係
なく一定のフィルタ特性を得ることを目的としたフィル
タ回路に関するものである。
ればその値の比が常にほぼ一定であるという性質があ
り、これを利用して、回路の特性のばらつきを抑えるこ
とができる。しかし、素子の値の絶対値は製造時にばら
つくことがあり、また、異なる種類の素子の間でばらつ
きに相関関係がないために、例えば抵抗と容量の値によ
って特性が決まるフィルタ回路では、製造時のばらつき
によって特性もばらついてしまうことになる。このよう
な問題を解決するために、素子値がばらついても回路の
特性を一定に保つ自動調整回路が従来より考えられてい
る。
す図である。図4において、11は所望のフィルタ回
路、1は入力端子、2は出力端子、12は基準フィルタ
回路、13は基準信号源、14,15は抵抗、16,1
7は同じ特性を持つ振幅検出回路、18は誤差検出回路
である。
13は、通常、振幅,周波数が一定の基準信号を発生す
る。基準信号は基準フィルタ回路12に入力され、その
フィルタ特性に応じて減衰され、振幅検出回路16に入
力される。一方、基準信号は抵抗14,15によって一
定の減衰を受けた後、振幅検出回路17に入力される。
は、誤差検出回路18に入力される。誤差検出回路18
では、2つの振幅検出回路の出力の差に応じた信号を出
力し、基準フィルタ回路12の減衰量を抑制する。その
制御の仕方は、基準フィルタ回路12の出力振幅が、抵
抗14,15を通過した後の振幅よりも大きいときは、
基準フィルタ12の減衰量が大きくなる方向に、また逆
に、基準フィルタ回路12の出力振幅が、抵抗14,1
5を通過した後の振幅よりも小さくなるときは、基準フ
ィルタ回路12の減衰量が小さくなる方向に働くように
なっている。
衰量は、抵抗14,15による減衰量と等しくなる。抵
抗14,15による減衰量は常に一定であるので、基準
フィルタ回路12による減衰量も一定に保たれる。すな
わち、基準フィルタ回路12の特性を一定に保つことが
できる。
ルタ回路12と同じ制御が行われている。所望フィルタ
回路11の内部の回路構成は基準フィルタ回路12と同
じであり、フィルタ特性を決める回路定数のみ、所望の
特性になるように選ばれている。したがって、所望フィ
ルタ回路11も、基準フィルタ回路12と同様に特性が
一定に保たれている。
1、基準フィルタ回路12の具体的回路構成を示す一例
である。この回路は一次のローパスフィルタであり、容
量29の値をC、電流源30の値をIとすると、カット
オフ周波数は次の式で表される。 fc=I/4πCVT …………(式1) 但し、VT =kT/qであり、kはボルツマン定数、T
は絶対温度、qは電子の電荷を表す。この式から、この
フィルタ回路の特性は、容量Cと電流源Iの値で決まる
ことがわかる。また、図5の点線で示している容量36
は、トランジスタ32のコレクタ・基板間に付く寄生容
量、トランジスタ34のコレクタ・ベース間に付く寄生
容量、及びトランジスタ35のベース・コレクタ間に付
く寄生容量を合計したものである。この寄生容量36
は、交流的には、容量29と並列に接続されているのと
等価である。
値に対して無視できない大きさがあるとき、フィルタ特
性も寄生容量の値を考慮する必要がある。その場合、寄
生容量36の値をCxとすると、図5のフィルタ回路の
カットオフ周波数は、 fc=I/4π(C+CX)VT …………(式2) となる。
望フィルタ11と基準フィルタ12を、図5に示すフィ
ルタの具体的回路に置き換えたものである。ここでは、
基準フィルタ回路12内の容量19の値をC、所望フィ
ルタ回路11内の容量3の値をAC(すなわちCのA
倍、A>1)、それぞれの電流源20,4の値をどちら
もIとする。このとき、基準フィルタ回路12のカット
オフ周波数fc12は、 fc12=I/4πCVT ……………(式3) であり、また、所望フィルタ回路11のカットオフ周波
数fc11は、 fc11=I/4πACVT …………(式4) である。従って、所望フィルタ回路11のカットオフ周
波数は、Cの値に関係なく、常に基準フィルタ回路12
の1/Aとなる。
路12の特性が一定に保たれているかぎり、所望フィル
タ回路11の特性も一定に保たれている。ただし、式
3,式4はトランジスタの寄生容量を考慮していない。
トランジスタの寄生容量が無視できない場合には、基準
フィルタ回路12のカットオフ周波数fc12は、 fc12=I/4π(C+CX)VT ……………(式5) であり、また、所望フィルタ回路11のカットオフ周波
数fc11は、 fc11=I/4π(AC+CX)VT …………(式6) となる。基準フィルタ回路11と所望フィルタ回路12
は、容量19,3の値以外は同じ回路構成であるので、
トランジスタによる寄生容量はどちらもCX で表してい
る。
カットオフ周波数と基準フィルタ回路12のカットオフ
周波数の比は、 (C+CX )/(AC+CX )…………………(式7) となる。仮に、製造時のばらつきによって、容量3,1
9の値が変動した場合、トランジスタの寄生容量はその
変動とは無関係なため、式7の値も変動してしまう。
タ回路を構成しているトランジスタの寄生容量の大きさ
が、フィルタ回路の特性を決める本来の容量の値に対し
て無視できないとき、自動調整回路の働きによって基準
フィルタ回路の特性が一定に保たれたとしても、製造時
のばらつきによって所望フィルタ回路の特性がずれてし
まうという問題があった。
60−123125号公報があるが、この先行技術によ
っては、このような問題を解決できるものではなかっ
た。
るためになされたもので、フィルタ回路を構成している
トランジスタの寄生容量の大きさが、フィルタ回路の特
性を決める本来の容量の値に対して無視できないときで
も、フィルタ回路の特性が製造時のばらつきの影響を受
けないようなフィルタ回路を得ることを目的としてい
る。
路においては、所定値を持つ容量を有し所望のフィルタ
特性を確保するように構成されたフィルタ回路におい
て、前記フィルタ回路の特性を決める本来の容量値に対
して、それに接続されたトランジスタの寄生容量値が比
例するように、本来の容量に接続されたトランジスタの
形状または接続個数等の構成を変更して、寄生容量の影
響を補償するようにしたものである。
定値を持つ容量を有し所望のフィルタ特性を確保するよ
うに構成されたフィルタ回路において、前記フィルタ回
路の特性を決める本来の容量値に対して、それに接続さ
れたトランジスタの寄生容量値が比例するように、本来
の容量に接続されたトランジスタの形状を変更して、寄
生容量の影響を補償するようにしたものである。
定値を持つ容量を有し所望のフィルタ特性を確保するよ
うに構成されたフィルタ回路において、前記フィルタ回
路の特性を決める本来の容量値に対して、それに接続さ
れたトランジスタの寄生容量値が比例するように、動作
していないトランジスタを付加して、寄生容量の影響を
補償するようにしたものである。
定値を持つ容量を有し所望のフィルタ特性を確保するよ
うに構成されたフィルタ回路において、前記フィルタ回
路の特性を決める本来の容量値に対して、それに接続さ
れたトランジスタの寄生容量値が比例するように、寄生
容量の影響が大きいトランジスタのみ形状を変更して、
寄生容量の影響を補償するようにしたものである。
図である。回路構成は、図6の従来例と同一である。図
1において、11は所望のフィルタ回路、1は入力端
子、2は出力端子、3は容量、4は電流源、5〜9はト
ランジスタ、10は寄生容量である。12は基準フィル
タ回路、13は基準信号源、14,15は抵抗、16,
17は同じ特性を持つ振幅検出回路、18は誤差検出回
路である。19は容量、20は電流源、21〜25はト
ランジスタ、26は寄生容量である。
11内のトランジスタ5,6は、それぞれ基準フィルタ
回路12内のトランジスタ21,22に対して、コレク
タ・基板間に付く寄生容量がA倍になるように、トラン
ジスタの形状のレイアウト設計を行う。なお、トランジ
スタ5,6の形状は同一であることは言うまでもない。
ジスタ7,8は、基準フィルタ回路12内のトランジス
タ23,24に対して、コレクタ・ベース間に付く寄生
容量がA倍になるように、また、所望フィルタ回路11
内のトランジスタ9は、基準フィルタ回路12内のトラ
ンジスタ25に対して、ベース・コレクタ間に付く寄生
容量がA倍になるように、それぞれトランジスタの形状
のレイアウト設計を行う。
8,9の所定の寄生容量がそれぞれトランジスタ21,
22,23,24,25のA倍になるようにする(図1
のトランジスタ5,6,7,8,9の横に、“A”と記
述して、この様子を表している)。こうすることによ
り、所望フィルタ回路11内の容量3と並列に接続され
る寄生容量10の値は、基準フィルタ回路12内の容量
19と並列に接続される寄生容量26の値のA倍にな
る。すなわち、基準フィルタ回路12内の寄生容量の値
をCx とすると、所望フィルタ回路11内の寄生容量1
0の値は、ACx となる。
ルタ回路12のカットオフ周波数fc12,所望フィルタ
回路11のカットオフ周波数fc11はそれぞれ、式8,
式9となる。 fc12=I/4π(C+CX)VT ……………(式8) fc11=I/4π(AC+CX)VT …………(式9)
カットオフ周波数は、Cの値に関係なく、常に基準フィ
ルタ回路12の1/Aとなる。よって、自動調整によっ
て基準フィルタ回路12の特性が一定に保たれているか
ぎり、所望フィルタ回路11の特性も一定に保たれてい
る。すなわち、寄生容量の影響がキャンセルされ、その
影響が補償されている。
形態2を示す図である。所望フィルタ回路11以外の回
路構成は、図1に示す実施の形態1と同一である。図1
では、フィルタ回路の構成上、トランジスタ5と6、及
びトランジスタ7と8はそれぞれ同一形状にする必要が
あった。そのため、トランジスタ5と7は容量3に対し
適正容量の影響がないにもかかわらず、形状をそれぞれ
トランジスタ6とトランジスタ8に合わせて大きくする
必要があった。
7,8の形状は、それぞれトランジスタ21,22,2
3,24と同一であるが、トランジスタ9のベース・コ
レクタ間の寄生容量値がトランジスタ25のA倍となる
形状とし、コレクタ・基板間の寄生容量がトランジスタ
6の(A−1)倍の形状を持つトランジスタ37を、ま
た、コレクタ・ベース間の寄生容量がトランジスタ8の
(A−1)倍の形状を持つトランジスタ38を、それぞ
れ図に示すように追加することによって、寄生容量10
の値を実施の形態1と同じにすることができ、同様の効
果が得られる。
ちらもエミッタが接続されていないため動作はしていな
いが、上述のようにその寄生容量は容量3と並列に接続
される役割を果たす。これにより、寄生容量の影響がキ
ャンセルされ、その影響が補償される。その結果、実施
の形態1と比べて半導体基板上で所望フィルタ回路11
が占める面積を削減することができる。
量3に接続されているすべてのトランジスタの寄生容量
について考慮しているが、実際には個々の寄生容量の大
きさは同一ではなく、寄生容量の種類(ベース・コレク
タ間,コレクタ・基板間等)や、npnとpnpの違い
によって、それぞれ大きさが異なる。従って、例えば一
般に使用される接合分離方式の半導体集積回路において
は、npnトランジスタのコレクタ・基板間寄生容量
が、他の寄生容量に比べて大きいため、所望フィルタ回
路11の容量3にコレクタが接続されているnpnトラ
ンジスタの寄生容量のみ考慮すれば、目的はほぼ達せら
れる。
来例の図6の回路図に対して、トランジスタ37のみを
追加したものである。トランジスタ37は、コレクタ・
基板間の寄生容量がトランジスタ6の(A−1)倍の形
状を持つものである。これにより、寄生容量の影響がキ
ャンセルされ、その影響が補償される。その結果、容量
3に並列に接続される寄生容量10は、正確には寄生容
量26のA倍にはならないが(図3ではA’Cx として
いる)、トランジスタ8,9の寄生容量が十分小さけれ
ば、A’=Aであり、実施の形態1,2とほぼ同様の効
果が得られると共に、半導体基板上で所望フィルタ回路
11が占める面積をより削減することができる。
は、図5に示すような構成のフィルタ回路を使用したフ
ィルタ自動調整回路の例について述べたが、その他の形
式のフィルタ回路を使用した場合でも、フィルタの特性
を決める本来の容量に対して、並列に接続される寄生容
量を、本来の容量の大きさに比例して付加することがで
きれば、同様の効果が得られるのはいうまでもない。
を有し所望のフィルタ特性を確保するように構成された
フィルタ回路において、前記フィルタ回路の特性を決め
る本来の容量値に対して、それに接続されたトランジス
タの寄生容量値が比例するように、本来の容量に接続さ
れたトランジスタの構成を変更して、寄生容量の影響を
補償するようにしたので、フィルタ回路を構成している
トランジスタの寄生容量の大きさが、フィルタ回路の特
性を決める本来の容量の値に対して無視できないときで
も、フィルタ回路の特性が製造時のばらつきの影響を受
けないようなフィルタ回路を得ることができる。
有し所望のフィルタ特性を確保するように構成されたフ
ィルタ回路において、前記フィルタ回路の特性を決める
本来の容量値に対して、それに接続されたトランジスタ
の寄生容量値が比例するように、本来の容量に接続され
たトランジスタの形状を変更して、寄生容量の影響を補
償するようにしたので、フィルタ回路を構成しているト
ランジスタの寄生容量の大きさが、フィルタ回路の特性
を決める本来の容量の値に対して無視できないときで
も、フィルタ回路の特性が製造時のばらつきの影響を受
けないようなフィルタ回路を得ることができる。
有し所望のフィルタ特性を確保するように構成されたフ
ィルタ回路において、前記フィルタ回路の特性を決める
本来の容量値に対して、それに接続されたトランジスタ
の寄生容量値が比例するように、動作していないトラン
ジスタを付加して、寄生容量の影響を補償するようにし
たので、フィルタ回路を構成しているトランジスタの寄
生容量の大きさが、フィルタ回路の特性を決める本来の
容量の値に対して無視できないときでも、フィルタ回路
の特性が製造時のばらつきの影響を受けないようなフィ
ルタ回路を得ることができる。
有し所望のフィルタ特性を確保するように構成されたフ
ィルタ回路において、前記フィルタ回路の特性を決める
本来の容量値に対して、それに接続されたトランジスタ
の寄生容量値が比例するように、寄生容量の影響が大き
いトランジスタのみ形状を変更して、寄生容量の影響を
補償するようにしたので、フィルタ回路を構成している
トランジスタの寄生容量の大きさが、フィルタ回路の特
性を決める本来の容量の値に対して無視できないときで
も、フィルタ回路の特性が製造時のばらつきの影響を受
けないようなフィルタ回路を得ることができる。
る。
る。
る。
である。
回路の一例を示す図である。
図である。
5〜9 トランジスタ、10 寄生容量、11 所望フ
ィルタ回路、12 基準フィルタ回路、13基準信号、
14,15 抵抗、16,17 同じ特性を持つ振幅検
出回路、18誤差検出回路、19 容量、20 電流
源、21〜25 トランジスタ、26寄生容量、30
電流源、37,38 トランジスタ。
Claims (4)
- 【請求項1】 所定値を持つ容量を有し所望のフィルタ
特性を確保するように構成されたフィルタ回路におい
て、前記フィルタ回路の特性を決める本来の容量値に対
して、それに接続されたトランジスタの寄生容量値が比
例するように、本来の容量に接続されたトランジスタの
構成を変更して、寄生容量の影響を補償するようにした
フィルタ回路。 - 【請求項2】 所定値を持つ容量を有し所望のフィルタ
特性を確保するように構成されたフィルタ回路におい
て、前記フィルタ回路の特性を決める本来の容量値に対
して、それに接続されたトランジスタの寄生容量値が比
例するように、本来の容量に接続されたトランジスタの
形状を変更して、寄生容量の影響を補償するようにした
フィルタ回路。 - 【請求項3】 所定値を持つ容量を有し所望のフィルタ
特性を確保するように構成されたフィルタ回路におい
て、前記フィルタ回路の特性を決める本来の容量値に対
して、それに接続されたトランジスタの寄生容量値が比
例するように、動作していないトランジスタを付加し
て、寄生容量の影響を補償するようにしたフィルタ回
路。 - 【請求項4】 所定値を持つ容量を有し所望のフィルタ
特性を確保するように構成されたフィルタ回路におい
て、前記フィルタ回路の特性を決める本来の容量値に対
して、それに接続されたトランジスタの寄生容量値が比
例するように、寄生容量の影響が大きいトランジスタの
み形状を変更して、寄生容量の影響を補償するようにし
たフィルタ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11559997A JP3550271B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | フィルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11559997A JP3550271B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | フィルタ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10308647A true JPH10308647A (ja) | 1998-11-17 |
JP3550271B2 JP3550271B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=14666622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11559997A Expired - Fee Related JP3550271B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | フィルタ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3550271B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002076841A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Asahi Kasei Microsystems Kk | フィルタ中心周波数調整装置および方法 |
WO2007094298A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | フィルタ回路 |
JP2007251942A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Princeton Technology Corp | フィルターの中心周波数を自動的に校正できる校正ループ、フィルター回路及び関連方法 |
US7860192B2 (en) | 2006-03-14 | 2010-12-28 | Princeton Technology Corporation | FSK demodulator, FM demodulator, and related method with a build-in band-pass filter |
-
1997
- 1997-05-06 JP JP11559997A patent/JP3550271B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002076841A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Asahi Kasei Microsystems Kk | フィルタ中心周波数調整装置および方法 |
JP4546627B2 (ja) * | 2000-08-29 | 2010-09-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | フィルタ中心周波数調整装置および方法 |
WO2007094298A1 (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | フィルタ回路 |
JP2007251942A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Princeton Technology Corp | フィルターの中心周波数を自動的に校正できる校正ループ、フィルター回路及び関連方法 |
US7860192B2 (en) | 2006-03-14 | 2010-12-28 | Princeton Technology Corporation | FSK demodulator, FM demodulator, and related method with a build-in band-pass filter |
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---|---|
JP3550271B2 (ja) | 2004-08-04 |
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