JPS58101511A - 直流オフセツト除去回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小型集積化に適した直流電流の重畳した交流ヂ
衡電流信号を直流成分のない不平衡交流電圧信号に変換
する同胞を関するものである。

従来のこの種直流オフセット除去回路を第１図に示す。

図において、１１は交流電流信号に直流電流が重畳した
平衡電流信号源であり、ＬＩＯは前記平衡電流信号源１
１の直流電流を低インピーダンスで通過せしめ、交流信
号に対しては高インピーダンスとなるチョークコイルで
あり、容量Ｃｌ０ＩＣＪＪは平衡電流信号源１１の交流
電流信号を通過し、後置の電流電圧変換回路１２へ伝達
するための直流阻止用容量である。その電流電圧変換回
路１２は抵抗ＲＩＯ＋　Ｒ１１＋　Ｒ＋ｚ　ｌ　Ｒ１３
と演算増幅器ｏｐ１ｏよりなシ、直流阻止用容量ＣＩＯ
Ｉ　Ｃ３Ｉを介して伝達された平衡電流信号源１１の交
流電流信号を、この電流電圧変換回路１２により直流成
分の含まない不平衡交流電圧信号Ｖｏｕｔ　ｆ出力する
機能を有する。

従って、チョークコイルＬＩＯは直流に対しては低イン
ピーダンスであり、また交流電流信号に対しては十分高
いインピーダンスである必要がある。

即ち、インダクタンス値が大きい必要がある。同様に、
直流阻止用容量ｃ、０＋　Ｃ１ｌについても低周波域で
交流電流信号に対して損失とならないように十分大き々
容量値を必要とする。そのためチョ−クコイルＬＩＧ及
び容量自。＃　Ｃ１ｌは外形の大きなものが必要となシ
、電子化、集積化には不向きである欠点があった。

本発明は、このような従来の欠点を除去するため、電流
電圧変換回路の出力に低域通過フィルタを設け、且つ低
域通過フィルタの出力を電圧電流変換回路により電流に
変換し、前記電流電圧変換回路の入力へ帰還する構成と
し、従来のチョークコイルを使用せず、且つ大容量値の
容量数を減じて電子化、集積化の容易な回路を提供する
ことを目的とするものである。以下本発明の一実施例を
図面によシ詳細に説明する。

第２図は、本発明直流オフセット除去回路の一実施例を
示す回路図で、図において、１は平衡電流信号源、１０
は抵抗Ｒｅ　　＃　Ｒ１１Ｒ２ｒ　Ｒ３と演算増幅器ｏ
ｐ０からなる電流電圧変換回路、２゜は抵抗Ｒ４、容量
Ｃ０からなる低域通過フィルタ、３０はトランジスタＱ
（１ｒ　Ｑｓ　％定電流源！。及びカレントミラー回路
２，３よシなる電圧電流変換回路である。次に、その動
作を説明する。

先ず、電流電圧変換回路１０の演算増幅器ＯＰＯの正相
、逆相に印加される電流の絶対値が同一で極性が逆であ
るとし、それをｉ！　とし、また抵抗Ｒ（１＋　Ｒ１ｒ
　Ｒｚ　　ｒ　Ｒ３の間にＲ，十Ｒ２ なる関係が成立しているとすると電流電圧変換回路１０
の不平衡出力電圧Ｖｏｕｔは次式となる。

２ Ｖｏｕｔ　＝　２Ｒ３（１＋　　）１１　−−　　（２
）１ 次に、この不平衡出力電圧Ｖｏｕｔは抵抗Ｒ４、容量ｃ
ｏからなる低域通過フィルタを経て電圧電流変換回路３
０のトランジスタＱｏのペースに印加され、トランジス
タＱｏ、Ｑｒの相互コンダクタンスにより電流変換され
、ミラー比になるカレントミラー回路２，３によシミ流
信号として電流電圧変換回路１０の入力であるａ、ｂ点
へ帰還され平衡電流源１の信号電流と加算され、前述し
た電流値ｉ！として電流電圧変換回路１ｏに印加される
５即ち、数式を用いて説明すると平衡電流信号源１の電
流信号値を■とし、また、トランジスタＱｏ＋Ｑ＋　の
相互コンダクタンスをＱｍとすると（２）式は以−下に
示す式となる。

・・・・・・（３） 先ず、出力電圧Ｖｏｕｔの直流成分をｖＤｃとし、平衡
電流信号源１の直流成分を■Ｄｃとし、（３）式でω＝
０とすると となる。

となる。

一方、容量Ｃ６、抵抗Ｒ４を充分大きくした場合の前述
電流電圧変換回路１０の出力電圧Ｖｏｕｔの交流成分を
■Ａｃ１平衡電流信号源１の交流成分を■、。とすると
、 ２ ＶＡＣ＝２Ｉ、ＣＸＲ３Ｘ（１十−）　　　・−・・−
（６）Ｒ。

となる。

ここでトランジスタＱｏ　　、Ｑｔの相互コンダクタン
ス１ｉＦｍは直流バイアス電流である電流源■。の値を
数ｍＡ程度とすれば０１〜０４程度であり、また電流電
圧変換回路１０は数ｍＡの電流信号を数■の電圧信号に
変換するとすれば、抵抗ＲＯｅＲＩＲ２、Ｒ３は数にΩ
に設定される。従って（５）式、（６）式を比較すれば
解るように、電流電圧変換回路１０の不平衡出力電圧Ｖ
ｏｕｔにはほぼ数ｍＶ程度の無視しうる直流成分しか表
われず、交流信号電圧が数Ｖの大きさで出力することが
可能となる。

このように本発明によれば大容量値の容量をに個しか使
用せず、かつチョークコイル等の電磁部品を必要としな
いため小型、軽量化が容易でかつ電子化がなされている
ので集積化に適している利点がある。

上記実施例では電圧電流変換回路として１組のトランジ
スタの相互コンダクタンスを利用した場合について説明
したが、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）に示すように、演算
増幅器ＯＰｌとトランジスタＱ２、抵抗Ｒ５により構成
を増ることも可能であシ、また、低域通過フィルタとし
て抵抗Ｒ４と容量Ｃ１、演算増幅器ｏｐ、とで構成する
ことも可能である。以下図面について説明する。

第３図（Ａ）において電流電圧変換回路１０の出力電圧
をＶｏｕｔ１抵抗Ｒ４、容量Ｃ１、演算増幅器ＯＰ１か
らなる低域通過フィルタ２０の出力電圧をＶｄとし、演
算増幅器ＯＰ、の増幅率が太きいとすると公知のように
Ｖｄは以下の式で与えられる。

一方、低域通過フィルタ２０の出力電圧Ｖｄはカレント
ミラー回路４，５とトランジスタＱ２、抵抗Ｒ５とから
なる電圧電流変換回路３０の入力即ちトランジスタＱ２
のペースに印加される。従ってトランジスタＱ２はエミ
ッタ抵抗Ｒ５でｖｄを除した電流値をコレクタ電流に発
生し、カレントミラー回路４，５を介して電流電圧変換
回路１０の入力へ電流帰還する。

従って、最終的な電流電圧変換回路１０の出力電圧Ｖｏ
ｕｔは、平衡電流信号源１の電流値を■とすとなり、出
力電圧Ｖｏｕｔの直流成分ＶＯＣに対しては次式に示す
ようにほぼ零となる。

Ｒ７ 第１の実施例で示した（５）式、（６）式と（９）式、
０１式とを比較すればわかるように、第２の実施例がよ
り電流電圧変換回路１０の出力電圧に直流成分が含まれ
ないことがわかる。

次に、第３図（Ｂ）は低域通過フィルタ２０の出力電圧
Ｖｄを、電圧電流変換回路３０′のトランジスタＱ２の
エミッタへ抵抗Ｒ５を介して入力した形式であるが第３
図（Ａ）の場合と同様に、トランジスタＱ２と抵抗Ｒ６
により電圧電流変換される値は公知のように同一となる
。したがって第３図（Ｂ）のように構成しても同様の効
果が得られる。

なお、本実施例においてはバイプーラトランジスタで構
成したが、ＭＯＳトランジスタ及びＦＥＴ　）ランジス
タ等で構成することも可能である。

以上詳細に説明したように本発明はチョークコイル等の
電磁部品を使用することなく直流成分を除去し、交流成
分のみを出力でき、かつ電子化が可能であるので、集積
化が容易であるという利点があシ、従って電話交換機に
おける加入者回路及びトランク回路に使用できる等の効
号がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流オフナツト除去回路を示す回路図、
第２図は本発明直流オフセット除去回路の一実施例を示
す回路図、第３図（Ａ）　、　（Ｂ）はそれぞれ本発明
の他の実施例を示す回路図である。 １・・・平衡電流信号源、２．３．４．５．６．７・・
・カレントミラー回路、１０・・・電流電圧変換回路、
２ｏ・・・低域通過フィルタ、３ｏ・・・電圧電流変換
回路。 特許出願人　沖電気工業株式会社 日本電信電話公社 日本電気株式会社 株式会社日立製作所 富士通株式会社 第１頁の続き ■出　願　人　日本電信電話公社 ■出　願　人　日本電気株式会社 東京都港区芝五丁目３３番１号 ■出　願　人　株式会社日立製作所 東京都千代田区丸の内−丁目５ 番１号 ■出　願　人　富士通株式会社 川崎市中原区上小田中１０１５番地

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電流信号に直流電流が重畳した平衡信号を受信し、
   該交流電流信号と等価な直流成分を含まない不平衡交流
   電圧信号を出力する回路として、該交流電流信号に直流
   電流が重畳した平衡信号を入力とし、不平衡電圧信号に
   変換する電流電圧変換回路と該変換回路の出力電圧を入
   力とする低域通過フィルタと該低域通過フィルタの出力
   電圧を電流変換する電圧電流変換回路を介して該電流電
   圧変換□回路の入力へ帰還するようにしたことを特徴と
   する直流オフセット除去回路。