JPS58172009A - 能動フイルタ - Google Patents
能動フイルタInfo
- Publication number
- JPS58172009A JPS58172009A JP5488782A JP5488782A JPS58172009A JP S58172009 A JPS58172009 A JP S58172009A JP 5488782 A JP5488782 A JP 5488782A JP 5488782 A JP5488782 A JP 5488782A JP S58172009 A JPS58172009 A JP S58172009A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrator
- resistance
- resistor
- adder
- center frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
- H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
- H03H11/1217—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers
- H03H11/1252—Two integrator-loop-filters
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は演算増幅器および、抵抗、コンデンサを構成要
素とする能動フィルタに関し、特に所定の抵抗［を変え
ることにより、中心周波数のみが変化し、利得およびＱ
が一定に保たれる。いわゆる可変周波数バンドパスフィ
ルタに関する本のである。
素とする能動フィルタに関し、特に所定の抵抗［を変え
ることにより、中心周波数のみが変化し、利得およびＱ
が一定に保たれる。いわゆる可変周波数バンドパスフィ
ルタに関する本のである。
演算増幅器および抵抗、コンデンサを構成要素とする能
動フィルタは、多くの方式のものが、古くから提唱され
ているが、近年、集積回路化演算増幅器の性能向上と、
低価格化に伴ない、通信機器や、計測機器等の分野にお
いて広く用いられる様になってきた。
動フィルタは、多くの方式のものが、古くから提唱され
ているが、近年、集積回路化演算増幅器の性能向上と、
低価格化に伴ない、通信機器や、計測機器等の分野にお
いて広く用いられる様になってきた。
この様に応用分野が多岐にわたると要求される特性も多
様化し、中には周波数精度や、その温度変動等の要求に
対して置割部品では実現の困難な場合も少なくない。
様化し、中には周波数精度や、その温度変動等の要求に
対して置割部品では実現の困難な場合も少なくない。
この様な要求に応えるものとして、混成集積回路化の能
動フィルタがあり、これは、抵抗をトリｉングすること
により、所期の特性を実現することができるばか〕でな
く、抵抗とコンデンサの温度係数を適合させることによ
ハ温度変動４小さくすることができる。
動フィルタがあり、これは、抵抗をトリｉングすること
により、所期の特性を実現することができるばか〕でな
く、抵抗とコンデンサの温度係数を適合させることによ
ハ温度変動４小さくすることができる。
更に、上述の様な性能を保ち、かつ外部付加抵抗を選択
することにより中心周波数のみ可変で、利得およびＱは
一定であるいわゆる可変周波数のバンドパスフィルタは
、多チャンネルの無線機器等には欠かすことのできない
ものである。
することにより中心周波数のみ可変で、利得およびＱは
一定であるいわゆる可変周波数のバンドパスフィルタは
、多チャンネルの無線機器等には欠かすことのできない
ものである。
この様な能動バンドパスフィルタには多くのものがある
が、素子感度が低くしかも高いＱが容品に得られ、更に
、設計の自由度が大きい等の理由により、演算増幅器に
よる積分器２ケと加算器１ケとより構成される。いわゆ
る状態質数型回路が広く利用されている。この回路図を
第１図に示す。
が、素子感度が低くしかも高いＱが容品に得られ、更に
、設計の自由度が大きい等の理由により、演算増幅器に
よる積分器２ケと加算器１ケとより構成される。いわゆ
る状態質数型回路が広く利用されている。この回路図を
第１図に示す。
第１図に従えば、中心周波数ω０．中心周波数での利得
Ａω１およびＱはそれぞれ次の様になる。
Ａω１およびＱはそれぞれ次の様になる。
これらの式よＣＲｔおよび′ＦＬ！を、その比を一定に
保ちながら、同時に変えることにより、中心周波数のみ
を変化させ得ることは明白である。
保ちながら、同時に変えることにより、中心周波数のみ
を変化させ得ることは明白である。
しかしながら、上述の回路では、加算器には差動入力の
演算増幅器を使用しなければならず、電源端子とは別に
動作電圧の中心点を与えるために、低インピーダンスの
端子を設ける必要があり、し九がって、必然的に二電源
方式となる。
演算増幅器を使用しなければならず、電源端子とは別に
動作電圧の中心点を与えるために、低インピーダンスの
端子を設ける必要があり、し九がって、必然的に二電源
方式となる。
更に、同様の能動フィルタとしてパイクワッド型回路お
よび変形パイクワ、ド型回路がある。これらを第２図、
第３図に示す、これらは、いずれも演算増幅器の正相入
力が接地されているため、単一人力増幅器が使用でき、
シ喪がって、単電源用としては有効な回路であるが、中
心周波数のみにかかわる抵抗がなく、中心周波数のみを
変えることは困難である。
よび変形パイクワ、ド型回路がある。これらを第２図、
第３図に示す、これらは、いずれも演算増幅器の正相入
力が接地されているため、単一人力増幅器が使用でき、
シ喪がって、単電源用としては有効な回路であるが、中
心周波数のみにかかわる抵抗がなく、中心周波数のみを
変えることは困難である。
本発明は上述の如き従来の欠点を除き、単電源で駆動で
き、しか奄、外付は抵抗により、中心周波数のみ変化し
、利得およびＱが、一定に保たれる能動バンドパスフィ
ルタを容品に実現できる回路を提供するものである。
き、しか奄、外付は抵抗により、中心周波数のみ変化し
、利得およびＱが、一定に保たれる能動バンドパスフィ
ルタを容品に実現できる回路を提供するものである。
本発明の特徴は、第１の演算増幅器および複数の抵抗に
よ多構成される加算器と、第２の演算増幅器およびコン
デンサおよび抵抗で構成される第１の積分器と、第３の
演算増幅器およびコンデンサおよび抵抗で構成される第
２の積分器と、電源電圧を分割する様に直列接続された
第１および第２の抵抗と、この２本の抵抗の接続点に一
端が接続された第３の抵抗とを含み、前記加算器の出力
を前記第１の積分器入力に接続し、仁の積分器の出力を
前記第２の積分器入力に接続し、この積分器の出力を前
記加算器の逆相入力に、抵抗を介して接続し、前記第１
の積分器の出力を前記加算器の正相入力に１抵抗を介し
て接続し、前記第１から８３１での３つの演算増幅器の
正相入力を全て、前記第３の抵抗の他端子に、共通に接
続する構造を有する能動フィルタにある。そしてこの能
動フィルタにおいて、前記第２の積分器のコンデンサに
、直列に、又は、並列に第４の抵抗を付加すること４好
ましい。
よ多構成される加算器と、第２の演算増幅器およびコン
デンサおよび抵抗で構成される第１の積分器と、第３の
演算増幅器およびコンデンサおよび抵抗で構成される第
２の積分器と、電源電圧を分割する様に直列接続された
第１および第２の抵抗と、この２本の抵抗の接続点に一
端が接続された第３の抵抗とを含み、前記加算器の出力
を前記第１の積分器入力に接続し、仁の積分器の出力を
前記第２の積分器入力に接続し、この積分器の出力を前
記加算器の逆相入力に、抵抗を介して接続し、前記第１
の積分器の出力を前記加算器の正相入力に１抵抗を介し
て接続し、前記第１から８３１での３つの演算増幅器の
正相入力を全て、前記第３の抵抗の他端子に、共通に接
続する構造を有する能動フィルタにある。そしてこの能
動フィルタにおいて、前記第２の積分器のコンデンサに
、直列に、又は、並列に第４の抵抗を付加すること４好
ましい。
さらに本発明の他の特徴は、この前記のようか能動フィ
ルタ１おいて、第３の抵抗をトリｉングすることにより
、Ｑおよび中心周波数における利得を詞整する方法にあ
る。また、前記第４の抵抗をトリ建ングすることによシ
、中心周波数を変えても、中心周波数における利得およ
びＱを、常に一足に保つ様調整することができ石。
ルタ１おいて、第３の抵抗をトリｉングすることにより
、Ｑおよび中心周波数における利得を詞整する方法にあ
る。また、前記第４の抵抗をトリ建ングすることによシ
、中心周波数を変えても、中心周波数における利得およ
びＱを、常に一足に保つ様調整することができ石。
以下、本発明の詳細な説明する。第４図は本発明の一実
施例の能動フィルタの回路図である。
施例の能動フィルタの回路図である。
本回路の伝達関数Ｔｉ求めると、次の様になる。
但し、８４ ＝（Ｒ１／Ｒ１）＋ＲＣ
したがって、中心周波数ω・、―・での利得Ａ（ｋ、＠
＊およびＱは次の様になる。
＊およびＱは次の様になる。
いｔ、Ｒｓが十分小さい亀のと仮足すれば、上の式（６
１，（７１は次の様になる。
１，（７１は次の様になる。
これらの式より明らかな様に％Ｒ１およびＲ。
をその比を一定に保ちながら同時に変えることによ）中
心周波数のみが変化し、利得およびＱは、一定に保たれ
ることがわかる。
心周波数のみが変化し、利得およびＱは、一定に保たれ
ることがわかる。
又、式中のＲａは、電源の中点を与えるための２本の抵
抗ＲａおよびＲｂの並列とＲｅの和と等価である丸め、
本発明は差動入力の演算増幅器を使用しながら、単一電
源で駆動できる回路を提供する。
抗ＲａおよびＲｂの並列とＲｅの和と等価である丸め、
本発明は差動入力の演算増幅器を使用しながら、単一電
源で駆動できる回路を提供する。
更に本発明は、演算増幅器が理想的なものと見なすこと
ができない場合の、中心周波数における利得Ａω。およ
びＱＣ）調整方法をも提供する。すなわち、前述の様に
、アクティブフィルタの伝達関数がそれを構成するＣ、
Ｒの値のみで記述できるのは、使用される演算増幅器が
理想的な場合に限られ、実際には、演算増幅器が有限特
性を持つために、伝達関数は本来のものから大きくはず
れてくるａＳに、演算増幅器の利得帯域幅積（以下ＧＢ
ＷＰと称す）は、アクティブフィルタを構成しているル
ープの位相特性に、直接形４を与え、その結果、Ａω。
ができない場合の、中心周波数における利得Ａω。およ
びＱＣ）調整方法をも提供する。すなわち、前述の様に
、アクティブフィルタの伝達関数がそれを構成するＣ、
Ｒの値のみで記述できるのは、使用される演算増幅器が
理想的な場合に限られ、実際には、演算増幅器が有限特
性を持つために、伝達関数は本来のものから大きくはず
れてくるａＳに、演算増幅器の利得帯域幅積（以下ＧＢ
ＷＰと称す）は、アクティブフィルタを構成しているル
ープの位相特性に、直接形４を与え、その結果、Ａω。
およびＱは、大幅に設計値からはずれ、場合によっては
発振に到る場合もある。上記の如きことがらは、周波数
が高く碌るにし九がい、よ〕顕著になることは、その原
因が演算増幅器のＧＨＷＰにあることよフ明白である。
発振に到る場合もある。上記の如きことがらは、周波数
が高く碌るにし九がい、よ〕顕著になることは、その原
因が演算増幅器のＧＨＷＰにあることよフ明白である。
このことは、本発明の様に外部素子により、中心周波数
のみを変える目的のアクティブフィルタの場合には、中
心周波数と同時に、そのときの利得およびＱも変化して
しまい、極めて重大な欠点となる。
のみを変える目的のアクティブフィルタの場合には、中
心周波数と同時に、そのときの利得およびＱも変化して
しまい、極めて重大な欠点となる。
本発明は、上記の如き欠点を除く九めに、積分器の容量
に１直列（又は並列）に抵抗Ｒｓを付加し、この積分器
の位相廻りを抑制することにより１アクテイブフイルタ
の一ループ過剰位相ｍｙを補償し、本来の伝達特性を達
成するものである。このためには、まず伝達関数に影響
を与えない様なＲ３を採用し、中心周波数は、演算増幅
器のＧＢＷＰＯ影響が無視できる位の十分低い４０に設
定し、ＲＣ等を調整することにより、所定の利得および
Ｑを得る０次いで、中心周波数を必要な限シ高く設定す
る。このとき、演算増幅器のＧＢＷＰ の影響により
、利得およびＱは所期のものとは大幅に異なっているは
ずである。そして前述のＲｓ［−調整することにより、
ループの過剰位相廻シヲ補償し、所期の利得およびＱを
得ることができる。このとき、低い中心周波数における
特性は、はとんど影響を受けないが、更に上記の手順を
味り返すことにより精度を向上させることができる。
に１直列（又は並列）に抵抗Ｒｓを付加し、この積分器
の位相廻りを抑制することにより１アクテイブフイルタ
の一ループ過剰位相ｍｙを補償し、本来の伝達特性を達
成するものである。このためには、まず伝達関数に影響
を与えない様なＲ３を採用し、中心周波数は、演算増幅
器のＧＢＷＰＯ影響が無視できる位の十分低い４０に設
定し、ＲＣ等を調整することにより、所定の利得および
Ｑを得る０次いで、中心周波数を必要な限シ高く設定す
る。このとき、演算増幅器のＧＢＷＰ の影響により
、利得およびＱは所期のものとは大幅に異なっているは
ずである。そして前述のＲｓ［−調整することにより、
ループの過剰位相廻シヲ補償し、所期の利得およびＱを
得ることができる。このとき、低い中心周波数における
特性は、はとんど影響を受けないが、更に上記の手順を
味り返すことにより精度を向上させることができる。
このようにして得られたアクティブフィルタは、外付は
素子により中心周波数のみ可変で、そのときの利得およ
びＱは常に一足に保たれることになる。
素子により中心周波数のみ可変で、そのときの利得およ
びＱは常に一足に保たれることになる。
第１図は従来の状態変数型回路の一例、第２図は従来の
パイクワッド型回路の一例、第３図は従来の変形パイク
ワ、ド型回路の一例、第４図は本発明による一実施例、
第５図は本発明による他の実施例を各々示す。 なお図にお１八て、１・・・・・・加算器、２・・・・
・・積分器、３・・・・・・積分器、である。
パイクワッド型回路の一例、第３図は従来の変形パイク
ワ、ド型回路の一例、第４図は本発明による一実施例、
第５図は本発明による他の実施例を各々示す。 なお図にお１八て、１・・・・・・加算器、２・・・・
・・積分器、３・・・・・・積分器、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１＃ｉｌの演算増幅器および複数の抵抗により構成
される加算器と、第２の演算増幅器およびコンデンサお
よび抵抗で構成される第１０積分器と、第３の演算増幅
器およびコンデンサおよび抵抗で構成される第２の積分
器と、電源電圧を分割する様に直列接続された［１およ
び一第２の抵抗と、この２本の抵抗の接続点に一端が接
続された第３の抵抗とを含み、前記加算器の出力を前記
第１の積分器入力に接続し、仁の積分器の出力を前記第
２の積分器入力に接続し、この積分器の出力を前記加算
器の逆相入力に、抵抗を介して接続し、前記第１の積分
器の出力管前記加算器の正相入力に、抵抗を介して接続
し、前記第１から第３までの３つの演算増幅器の正相入
力を全て、前記第３の抵抗の他端子に、共通に：接続す
る構造を有することを特徴とする能１フィルタ。 （２１前記第２の積分器のコンデンサに、直列に、又は
並列に第４の抵抗を付加したことを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の能動フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5488782A JPS58172009A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 能動フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5488782A JPS58172009A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 能動フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172009A true JPS58172009A (ja) | 1983-10-08 |
Family
ID=12983094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5488782A Pending JPS58172009A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 能動フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022042760A (ja) * | 2020-09-03 | 2022-03-15 | 株式会社東芝 | バイカッドフィルタ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51138144A (en) * | 1975-05-23 | 1976-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | State variable type band pass filter |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP5488782A patent/JPS58172009A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51138144A (en) * | 1975-05-23 | 1976-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | State variable type band pass filter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022042760A (ja) * | 2020-09-03 | 2022-03-15 | 株式会社東芝 | バイカッドフィルタ |
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