JPS5864816A - ジヤイレ−タ - Google Patents
ジヤイレ−タInfo
- Publication number
- JPS5864816A JPS5864816A JP16345781A JP16345781A JPS5864816A JP S5864816 A JPS5864816 A JP S5864816A JP 16345781 A JP16345781 A JP 16345781A JP 16345781 A JP16345781 A JP 16345781A JP S5864816 A JPS5864816 A JP S5864816A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operational amplifier
- input terminal
- resistor
- output
- inverting input
- 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
- H03H11/40—Impedance converters
- H03H11/42—Gyrators
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】
本発明はダイナミックレンジを改善したノヤイレータに
関するものである。
関するものである。
図面は従来から広く用いられているＡｕｔｏｕｉｏｎ型
ジャイレータ全ジャイレータ１ｂは回路の入力端子、２
ａ・−２ｂは回路の出力端子、Ｙｌ ｇ Ｙ２ ＊Ｙ
３＊Ｙ４ 、Ｙは各素子のアドミッタンス、１゜２．
３は回路の節点、４は第１の演算増幅器、５は第２の演
算増幅器、Ｖａは第２の演算増幅器５の出力電圧、Ｖｂ
は第１の演算増幅器４の出力電圧、Ｖｌ ｐ Ｖｌ
ｅ ｖ３は各節点１，２．３における電圧を示す。
ジャイレータ全ジャイレータ１ｂは回路の入力端子、２
ａ・−２ｂは回路の出力端子、Ｙｌ ｇ Ｙ２ ＊Ｙ
３＊Ｙ４ 、Ｙは各素子のアドミッタンス、１゜２．
３は回路の節点、４は第１の演算増幅器、５は第２の演
算増幅器、Ｖａは第２の演算増幅器５の出力電圧、Ｖｂ
は第１の演算増幅器４の出力電圧、Ｖｌ ｐ Ｖｌ
ｅ ｖ３は各節点１，２．３における電圧を示す。
図面において、ｙｌ １ Ｙ２ ＃ ｙ、ｔ Ｙに抵抗
器を、Ｙ４に蓄電器を用いると之後述するように入力端
子１ａ−１ｂから回路側を見たインピーダンスはインダ
クタのインピーダンスに等しくなる。
器を、Ｙ４に蓄電器を用いると之後述するように入力端
子１ａ−１ｂから回路側を見たインピーダンスはインダ
クタのインピーダンスに等しくなる。
従って上記で用いた抵抗器、蓄電器及び演算増幅器４，
５によシインダクタが実現でき、薄膜、厚膜ＩＣ化が可
能となる為、通常用いられている。
５によシインダクタが実現でき、薄膜、厚膜ＩＣ化が可
能となる為、通常用いられている。
次に図面に示す回路の動作を説明する。まず節点１，２
．ｓにおける節点方程式は次式の通りとなる。（ここで
Ｉｌ 、Ｉ２は節点１，２を流れる電流を示す。） Ｉ １＝Ｙ１Ｖ１−Ｙ、Ｖａ 曲
−−（１）Ｉ２＝Ｙ４Ｖ２ Ｙ４Ｖｂ
、−・−（２））０ ＝ （Ｙ２＋Ｙ３ ）Ｖｔ
’Ｙ＋Ｖａ ＹｓＶｂ −冊（３）ｖｌ＝ｖ２
として式（１） ＃ （２）より”ａ ＋ Ｖｂを求め
ると次式のようになる。
．ｓにおける節点方程式は次式の通りとなる。（ここで
Ｉｌ 、Ｉ２は節点１，２を流れる電流を示す。） Ｉ １＝Ｙ１Ｖ１−Ｙ、Ｖａ 曲
−−（１）Ｉ２＝Ｙ４Ｖ２ Ｙ４Ｖｂ
、−・−（２））０ ＝ （Ｙ２＋Ｙ３ ）Ｖｔ
’Ｙ＋Ｖａ ＹｓＶｂ −冊（３）ｖｌ＝ｖ２
として式（１） ＃ （２）より”ａ ＋ Ｖｂを求め
ると次式のようになる。
■ｂ＝ｖ２−ＧＩ２・・・・・・・・・（５）式（４）
９ （５）を式（３）に代入すると次の式が得られる
。
９ （５）を式（３）に代入すると次の式が得られる
。
次に図面に示す回路のＦマトリックスを求める。
まず、入力端子１”’ａ −１ｂと出力端子２ａ−２ｂ
の間につき、入力電圧ｖ１ 、入力電流■１及び出力電
圧Ｖ２ｅ出力電流■２の間には次の関係が成立する。
の間につき、入力電圧ｖ１ 、入力電流■１及び出力電
圧Ｖ２ｅ出力電流■２の間には次の関係が成立する。
ここでＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄは構成回路網固有の周波数の関数
である。式（７）をマトリックス形で表現すると次の様
になる。
である。式（７）をマトリックス形で表現すると次の様
になる。
演算増幅器４，５が理想的な場合、この型の回路の性質
すなわちｖｌ＝ｖ２及び式（６）よシ、式（７）に示す
入出力端の電圧、電流関係は次の様になる。
すなわちｖｌ＝ｖ２及び式（６）よシ、式（７）に示す
入出力端の電圧、電流関係は次の様になる。
従って、入力端子１ｍ−１ｂと出力端子２ａ−２ｂ間の
回路についてのＦマトリックス（Ｆ）は次の様になる。
回路についてのＦマトリックス（Ｆ）は次の様になる。
次に、図面に示すように出方端子２ａ−２ｂ間にアドミ
タンスＹを接続し、その時の回路全体の入力インピーダ
ンスｚｉｎを求める。まず、アドミッタンスＹを接続し
た時の回路のＦマトリックスを求める。
タンスＹを接続し、その時の回路全体の入力インピーダ
ンスｚｉｎを求める。まず、アドミッタンスＹを接続し
た時の回路のＦマトリックスを求める。
従って
各抵抗Ｒ１＋ Ｒ２ｙ Ｒ３＃ Ｒを用い、Ｙ４に蓄電
器Ｃを用いる）とすると、式（２）で示す入力インピー
ダンスｚｉｎは ｌＲ３Ｒ ２１ｎ ＝ Ｓ” Ｃ＝ ＳＬ −−
−−−−−−−ｃ３２ となり、インダクタのインピーダンス（インダクタＬの
インピーダンスはｚ＝ｊωＬ＝ＳＬ）に等シい特性を持
つことが明らかとなる。従って式（２）は実数部を持た
ない為Ｑ値は無限大に大きくなる０次に演算増幅器４，
５の各々の出力電圧ｖｂ ｒ Ｖａを調べる。Ｙ２＝Ｙ
３とし、式（６）及び次式へ４を用いて式＜４） 、
（５）を変形すると、式（ト）が得られる。
器Ｃを用いる）とすると、式（２）で示す入力インピー
ダンスｚｉｎは ｌＲ３Ｒ ２１ｎ ＝ Ｓ” Ｃ＝ ＳＬ −−
−−−−−−−ｃ３２ となり、インダクタのインピーダンス（インダクタＬの
インピーダンスはｚ＝ｊωＬ＝ＳＬ）に等シい特性を持
つことが明らかとなる。従って式（２）は実数部を持た
ない為Ｑ値は無限大に大きくなる０次に演算増幅器４，
５の各々の出力電圧ｖｂ ｒ Ｖａを調べる。Ｙ２＝Ｙ
３とし、式（６）及び次式へ４を用いて式＜４） 、
（５）を変形すると、式（ト）が得られる。
従来の場合、弐α沸における抵抗はＲ，＝Ｒ，＝Ｒ３＝
Ｒ＝Ｒｏと選ばれておシ、インダクタンスＬの値から蓄
電器Ｃの容量値が決められている。
Ｒ＝Ｒｏと選ばれておシ、インダクタンスＬの値から蓄
電器Ｃの容量値が決められている。
この様に抵抗の値を決めると弐α→から分かるように演
算増幅器４，５の出力電圧Ｖｂ ｔ Ｖａの絶対値が入
力電圧ｖｌに対して比較的大きくなり、図面の回路のダ
イナミックレンジの劣化の大きな要因になっていた。
算増幅器４，５の出力電圧Ｖｂ ｔ Ｖａの絶対値が入
力電圧ｖｌに対して比較的大きくなり、図面の回路のダ
イナミックレンジの劣化の大きな要因になっていた。
本発明の目的は上述のような欠点を除去し、ダイナミッ
クレンジを大巾に改善するものであり、以下に説明する
。
クレンジを大巾に改善するものであり、以下に説明する
。
前述のように演算増幅器４．５の出力電圧は式（ロ）で
与えられ、更に次式のように書き表わされる。
与えられ、更に次式のように書き表わされる。
父上記出力電圧の絶対値ｌｖａ ｌ 、ＩＶｂ ＩＯ値
は次の通シである。
は次の通シである。
従って、式αカよりｍ〈１なるようにすれば１Ｖａｌ、
１Ｖｂｌの値は入力電圧ｖ１に対してあまり大きくなら
ず、ダイナミックレンジは改善されることが明らかとな
る。
１Ｖｂｌの値は入力電圧ｖ１に対してあまり大きくなら
ず、ダイナミックレンジは改善されることが明らかとな
る。
例として弐〇呻のＲを大きくすることが考えられ、その
為にはＲ２＝Ｒ３とし、Ｒ１を小さくすればよいことが
分かる。。
為にはＲ２＝Ｒ３とし、Ｒ１を小さくすればよいことが
分かる。。
一方従来実施例の場合は、弐α１においてＲ１＝Ｒ，＝
Ｒｓ ＝Ｒ＝ＲＯと選択されておシ、Ｌが一定の場合Ｒ
の値を大きくできず、本発明の場合に、 １ 比へ■を小さくすることはできない。
Ｒｓ ＝Ｒ＝ＲＯと選択されておシ、Ｌが一定の場合Ｒ
の値を大きくできず、本発明の場合に、 １ 比へ■を小さくすることはできない。
具体的に数値によって本発明と従来実施例の効果の違い
を考察してみる。例えば図面に示す回路によってインダ
クタンスＬ＝５．５ｍＨを実現する場合を考える。蓄電
器の容量をＣ＝１１７０ｐＦに選定すると、従来実施例
の場合はＲ１＝＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ＝２．１６８にΩとな
り演算増幅器の出力は式（Ｌｆ）よりＩＶａ ｌ ＝
Ｉｖｂ ｌ ＝４．０４７０２Ｖ１ トナル。
を考察してみる。例えば図面に示す回路によってインダ
クタンスＬ＝５．５ｍＨを実現する場合を考える。蓄電
器の容量をＣ＝１１７０ｐＦに選定すると、従来実施例
の場合はＲ１＝＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ＝２．１６８にΩとな
り演算増幅器の出力は式（Ｌｆ）よりＩＶａ ｌ ＝
Ｉｖｂ ｌ ＝４．０４７０２Ｖ１ トナル。
−力木発明の場合、上述したようにＲ，＝０．２にΩ、
Ｒ，＝Ｒ３＝２．１６８ ｋΩと選定するとＲ＝２３．
５０４にΩとなシ、この場合の演算増幅器の出力電圧は
弐〇ｎより ＩＶａｌ＝ｌＶｂｌ＝ｔ、ｚ３４２Ｖ１と
なる。
Ｒ，＝Ｒ３＝２．１６８ ｋΩと選定するとＲ＝２３．
５０４にΩとなシ、この場合の演算増幅器の出力電圧は
弐〇ｎより ＩＶａｌ＝ｌＶｂｌ＝ｔ、ｚ３４２Ｖ１と
なる。
即ち、従来実施例においては入力電圧ｖｌの約４倍の電
圧が演算増幅器４，５の出力電圧となり、ダイナミック
レンジが大巾に劣化していたものが、本発明の場合は入
力電圧ｖ１の約１．２倍の電圧が演算増幅器４，５の出
力電圧となるにすぎず、ダイナミックレンジは大巾に改
善されることになる。
圧が演算増幅器４，５の出力電圧となり、ダイナミック
レンジが大巾に劣化していたものが、本発明の場合は入
力電圧ｖ１の約１．２倍の電圧が演算増幅器４，５の出
力電圧となるにすぎず、ダイナミックレンジは大巾に改
善されることになる。
以上の説明は式（ロ）においてＹ２ ＝ ’ ｔ Ｙ
４ ＝ＳＣ２ とした場合について述べてきたが、ｙ２＝ｓｃ 。
４ ＝ＳＣ２ とした場合について述べてきたが、ｙ２＝ｓｃ 。
Ｙ４＝去（Ｙ１ｐＹ３ ｅ Ｙは上述の説明と同じ）と
する場合も全く同じことがいえる。
する場合も全く同じことがいえる。
すなわち、ｙ３＝Ｙ４とし、式（６）及び弐ａ４を用い
て式（４） ＃ （５）を変形すると次のようになる。
て式（４） ＃ （５）を変形すると次のようになる。
したがって式（至）は弐〇→と同じとなり、上述の様に
に−〈１なるようにすればＩＶａ ｌ −ＩＶｂ Ｉの
値ωＲＣ は入力電圧ｖ１に対してあまり大きくならずダイナミッ
クレンジは大巾に改善されることになる。
に−〈１なるようにすればＩＶａ ｌ −ＩＶｂ Ｉの
値ωＲＣ は入力電圧ｖ１に対してあまり大きくならずダイナミッ
クレンジは大巾に改善されることになる。
以上説明したように、本発明によればＡｕｔｏｕｉｏｎ
型ジ°ヤイレータの構成演算増幅器の出力電圧を小さく
でき、しかもＡｕ ｔｏｕ ｉ ｏｎ型・ジャイレータ
の高。
型ジ°ヤイレータの構成演算増幅器の出力電圧を小さく
でき、しかもＡｕ ｔｏｕ ｉ ｏｎ型・ジャイレータ
の高。
特性はそのまま保持できるため、従来受動型では得られ
なかった高性能インダクタが実現でき、又薄膜、厚膜Ｉ
Ｃ化も可能となる。
なかった高性能インダクタが実現でき、又薄膜、厚膜Ｉ
Ｃ化も可能となる。
図面はＡｕｔｏｕｉｏｎ形ジャイレータ全ジャイレータ
ある。 −Ｉｎ−１ｂ・・・回路の入力端子、２ｍ−２ｂ・・・
回路の出力端子、Ｙｌ ｅＹ２ ｅＹ３ ｅＹ４
ｅＹ・・・各素子のアドミッタンス、１，２．３・・
・回路の節点、４・・・第１の演算増幅器、５・・・第
２の演算増幅器、Ｖ、・・・第２の演算増幅器５の出力
電圧、■ｂ・・・第１の演算増幅器４の出力電圧、ｖｌ
ｅ ”２ ｅ ｖｌ・・・各節点１，２．３にお
ける電圧。 特許出願人 沖電気工業株式会社
ある。 −Ｉｎ−１ｂ・・・回路の入力端子、２ｍ−２ｂ・・・
回路の出力端子、Ｙｌ ｅＹ２ ｅＹ３ ｅＹ４
ｅＹ・・・各素子のアドミッタンス、１，２．３・・
・回路の節点、４・・・第１の演算増幅器、５・・・第
２の演算増幅器、Ｖ、・・・第２の演算増幅器５の出力
電圧、■ｂ・・・第１の演算増幅器４の出力電圧、ｖｌ
ｅ ”２ ｅ ｖｌ・・・各節点１，２．３にお
ける電圧。 特許出願人 沖電気工業株式会社
Claims (2)
- （１）回路の入力端子と第１の演算増幅器の非反転側入
力端子とを接続し、該第１の演算増幅器の出力端子と該
第１の演算増幅器の反転側入力端子間を第１の抵抗器を
介して接続するとともに前記第１の演算増幅器の出力端
子を容量値Ｃの蓄電器を介して第２の演算増幅器の非反
転側入力端子に接続し、前記第２の演算増幅器の出力端
子と前記回路の入力端子とを第２の抵抗器を介して接続
するとともに前記第２の演算増幅器の出力端子を第３の
抵抗器を介して前記第１の演算増幅器の反転側入力端子
に接続し、一端を接地した抵抗値Ｒの第４の抵抗器の他
端を前記第２の演算増幅器の非反転側入力端子に接続し
、更に前記第２の演算増幅器の反転側入力端子と前記第
１の演算増幅器の反転側入力端子とを接続した回路にお
いて、前記第４の抵抗器の抵抗値Ｒと前記蓄電器の容量
値Ｃとをロヱく１となるように設定することにより前記
２つの演算増幅器の出力電圧を小さくしてダイナミック
レンジを改善したことを特徴とするジャイレータ。 - （２）回路の入力端子と第１の演算増幅器の非反転側入
力端子とを接続し、該第１の演算増幅器の出力端子と該
第１の演算増幅器の反転側入力端子間を第１の抵抗器を
介して接続するとともに前記第１の演算増幅器の出力端
子を第２の抵抗器を介して第２の演算増幅器の非反転側
入力端子に接続し、前記第２の演算増幅器の出力端子と
前記回路の入力端子とを第３の抵抗器を介して接続する
とともに前記第２の演算増幅器の出力端子を容量値Ｃの
蓄電器を介して前記第１の増幅器の反転側入力端子に接
続し、一端を接地した抵抗値Ｒの第４の抵抗器の他端を
前記第２の演算増幅器の非反転側入力端子に接続し、更
に前記第２の演算増幅器の反転側入力端子と前記第１の
演算増幅器の反転側入力端子とを接続した回路において
、前記第４の抵抗器の抵抗値Ｒと前記蓄電器の容量値Ｃ
とを１ 〈１となるように設定することにより前記２訂
てπ つの演算増幅器の出力電圧を小さくしてダイナミックレ
ンジを改善したことを特徴とするノヤイレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16345781A JPS5864816A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | ジヤイレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16345781A JPS5864816A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | ジヤイレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864816A true JPS5864816A (ja) | 1983-04-18 |
Family
ID=15774241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16345781A Pending JPS5864816A (ja) | 1981-10-15 | 1981-10-15 | ジヤイレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864816A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7572305B2 (en) | 2003-09-11 | 2009-08-11 | Robert Bosch Gmbh | Exhaust gas purification for internal combustion engines and method for operating the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52105751A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Akira Watanabe | Broaddband variable tuning circuit assembled with ideal reactance element |
-
1981
- 1981-10-15 JP JP16345781A patent/JPS5864816A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52105751A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Akira Watanabe | Broaddband variable tuning circuit assembled with ideal reactance element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7572305B2 (en) | 2003-09-11 | 2009-08-11 | Robert Bosch Gmbh | Exhaust gas purification for internal combustion engines and method for operating the same |
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