JPS5868316A - ノツチフイルタ - Google Patents

ノツチフイルタ

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JPS5868316A
JPS5868316A JP16583581A JP16583581A JPS5868316A JP S5868316 A JPS5868316 A JP S5868316A JP 16583581 A JP16583581 A JP 16583581A JP 16583581 A JP16583581 A JP 16583581A JP S5868316 A JPS5868316 A JP S5868316A
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JP
Japan
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circuit
resistance
bridge
output
frequency
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JP16583581A
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JPS6237567B2 (ja
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Hajime Harada
原田 元
Seisaku Hagiwara
萩原 清作
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Nippon Koden Corp
Original Assignee
Nippon Koden Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/126Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a single operational amplifier

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力信号中の特定の周波数成分を除去するノ
ツチ特性のQを一定め伝達比の基に調整できるC−R能
動型のノツチフィルタに関するものである。
第1図は、周知のこの種のCRの並列T型回路を用いた
ノツチフィルタを示すものであり、出力信号を抵抗器R
1及びR2により分圧してバッファ増幅器A2を介して
正帰還することによりノツチ特性のQを設定でき、また
分圧比を調整することにより伝達比を一定に保持したま
までQを*Uすることが可能である。しかしながら、こ
のノツチフィルタでは並列T型回路1の総容量が大きく
、ハイブリッドIC化して形状を小型化する場合に不都
合であり、コスト的にも問題であった。また、ノツチ周
波数を2段階に切換えるために並列T型回路1の抵抗値
Rを切換える場合3個所に直列抵抗器及びこれに並列の
アナログスイッチを追加する必要があるタケでなく、バ
ッファ増幅器A1の入力インピーダンスは並列T型回路
1の出力インピーダンスに対して充分大きくしておかね
ばならないために、バッファ増幅器A1の入・力側に追
加されるアナログスイッチは、対応して高インピーダン
スで駆動し得るものを使用せねはならなかった。さらに
、ノツチフィルタはしばしば帯域フィルタと組合わせて
使用する場合があり、例えば生体信号の増幅回路にノツ
チフィルタをハム除去用に使用するとステップ応答が第
2図の如く撮動的になるために第1図で点線で示すよう
にローパスフィルタを追加する必要がるり、フィルタの
小型化を増々困難にしていた。
よって本発明は、より小型化することができ、かつ安価
な冒頭に述べた種類のノツチフィルタを提供することを
目的とする。そしてこの目的は、本発明によれは前述の
如く帯域フィルタとの併用の有用性に鑑みて小型化・低
コスト化のためにウィーンブリッジを利用し、さらにQ
の調整による伝達比の変化を回避するために帯域フィル
タの減衰量の範囲でQ調整を行わせることにより解決す
る。
次に本発明を図示の実施例を基に説明する。。
第3図において、抵抗器R11及びコンデンサC1lの
直列回路と、コンデンサCI2及び抵抗器R12の並列
回路と、抵抗器R13から成る第1の抵抗回路と、直並
列の抵抗器R14〜R16から成る第2の抵抗回路とが
、それぞれを辺とするウィーンブリッジを構成し、抵抗
器R13及び直列回路R11,C1lの辺接続点が信号
入力端子とし、直列回路R11,C1l及び並列回路C
I2. R12の辺接続点が差動増幅器Allの一入力
端子にそして抵抗器R13及び直並列の抵抗器R4の自
由端の辺接続点はその十入力端子に接続し、また並列回
路C12,R12及び直並列の抵抗器R15の自由端の
辺接続点には差動増幅器Allの出力端子が接続してい
る。また、直並列の抵抗器R14〜R16のうち両並列
抵抗器R15,R16の自由端間には抵抗器R17及び
コンデンサC13より成るローパスフィルタ及びバッフ
ァ増〜1器A12が接続している。そしてこれらの抵抗
器R15及びR16の自由端はそれぞれ増幅器All、
 Al1の出力端で低インピーダンスにされ、したがっ
て直並列の抵抗器R14〜R16の合成抵抗値が、ウィ
ーンブリッジの前述の第2の抵抗回路の辺抵抗値となる
抵抗器R11及びR12の抵抗値をR1コンデンサC1
l及びCI2の容量をCとすると、ウィーンブリッジの
平衡周波数即ちノツチ周波数fo −抵抗器R13と直
並列の抵抗器R14〜R16との抵抗値の比は、ノツチ
周波数foに対して直列回路R11,C1l及び並列回
路R12,C12の呈するインピーダンスに対応して周
知の如く2:1に設定されている。まだ、ローパスフィ
ルタR17゜C13のしゃ新局波数f1は、ノツチ周波
数toの信号成分に減衰を与え得る周波数例えばft=
fo/2に設定する。
以下、動作を第4図を参照して説明する。
入力信号が直流の場合、差動増幅器Allの出力電圧は
ローパスフィルタR17,C13で減衰スること無く抵
抗器R16”K加わり、シ゛たがって出力電圧は分圧さ
れること無くそのまま正帰還され、負帰還率も1である
ために伝達比は1になる。入力信号の周波数が徐々に高
くなりローパスフィルタR17,C13で減衰が生じ始
めると抵抗器R15及びR16間に電圧降下が生じ、こ
れらの分圧比に対応して正帰還電圧が減少するために差
動増幅器Allの出力は徐々に減少し始める。
即ち分圧器R15,R16の分圧比を変化させると(直
並列回路R14〜R16の合成抵抗値は常に一定に保持
する)、分圧比の小から大、つ捷りQの小から大方向の
変化に対して第4図、(a)の如く変化し、分圧比が零
の状態で周波数fIeと対して充分尚い周波数では抵抗
器R13及び直並列の抵抗器R14〜R16の合成抵抗
(この場合R14が接地された状態になる)との比即ち
2:1に対地、して伝達比は1乃になる。ローパスフィ
ルタR17,C13を経由したバッファ増幅器AI2の
出力電圧の周波数応答は第4図、(b)に示すように低
域が減衰する。この間入力信号の周波数が7ソチ周波数
f、に近ずくと、差動入力は零に近すき、ノツチ周波数
foでは同相・零入力となり、差動増幅器Allの出力
電圧はディップ状に変化する。そしてこの周波数foの
領域ではローパスフィルタR17,C13で減衰が与え
られているために抵抗器R15,R16による分圧比の
調整即ち正帰還率の調整によりQの調整が可能になる。
つまり、分圧比が大きくなる程、ノツチ周波数foの両
側のレベルが上昇するために高いQが得られる。かくし
て、通過帯域の伝達比を1にしたままで、抵抗器R14
〜R16の設定によりノツチ特性のQ調整が可能になる
IPIJ 、tば、第3図のノツチフィルタを心電計に
利用する場合、伝達率比を一定にした1150及び60
Hzの画周波数のハムを所望のレベルで除去するような
Qの設定が可能になり、この際高域が減衰することによ
り第2図VC示すようなステップ応答の振動も無くなり
、ST波の歪みに起因する誤診もなくなる。同様な特性
が、第1図のノツチフィルタにおいて点線で示すローノ
(スフィルタを追加することにより得られるが、本発明
によればノツチフィルタ自身のCR素子の数が簡になり
、特に増幅器の直流入力抵抗値を同一にした場合容量を
全体で箇にでき、またバッファ増幅器A2は不要になる
尚、場合によっては直並列回路R14〜R16のうち、
直列の抵抗器R14は廃市し、並列の抵抗器R15及び
R16による分圧器のみで辺抵抗を形成させることも可
能である。4ノツチ周波数を例えば50及び60Hz間
で切換える場合、第5図に示す如く追加の抵抗器R11
′及びR12′に並列の2個のアナログスイッチSll
及びS12をそれぞれ低インビータ′ンス点に接続する
ことができる。
Qを任意に調整可能にするには、第6図に示すように前
述の第2の抵抗回路を抵抗器R21、バッファ増幅器A
21及び並列抵抗として機能する可変抵抗器RV21よ
り構成し、可変抵抗器KV21の分圧電圧を低インピー
ダンスで抵抗器R21を通して正帰還させる。
第7図は通過帯域を高域にするために、第3図において
ローパスフィルタR17,C13を)・イバスフィルタ
R31,C31で置換したものである。
この場合低域ではバッファ増幅器A12の出力電圧が減
衰するだめにしゃ新局波数f1がノツチ周波数foより
も高く、例えば2倍に設定されていると、第8図に示す
ようにバッファ増幅器A12の出力端では高域の通過帯
域における伝達比が一定で、かつQの調整され得る応答
特性が得られる。
尚、本発明によるウィーンブリッジ回路は、コンデンサ
及び抵抗器の直列回路及び並列回路を相互に入れ替える
ようにして構成することもでき、この場合、第3図につ
いて説明すればこれらの辺接続点を差動増幅器Allの
十入力端子に接続し、抵抗器tL13及び直並列の抵抗
器R14〜R16の抵抗値の比も逆にしてこれらの辺接
続点を一入力端子に接続する。抵抗器R11,R12及
びコンデンサC1l、 12  はそれぞれ異った値に
してこれらにより定まる平衡状態でのインピーダンス比
に他の2辺の抵抗比を設定することもできる。
以上の説明から明らかなように、ウィーンブリッジへ平
衡状態で差動出力が零になるように差動増幅器を接続し
、これに帯域フィルタを後続させ、差動出力と帯域フィ
ルタ出力との差電圧を分圧帰還させることによりその分
圧比に応じたQ調整が可能になり、この際通過帯域の信
号に対する伝達比は一定にできる。そして帯域フィルタ
の出力端では帯域通過及びノツチ特性を備えた伝達特性
が得られ、差動増幅器の出力端にはノツチ特性に近い伝
達特性が得られる。
しかも、ノツチフィルタOCR素子の必要な部品数が少
く、総容量も小さくなるため帯域通過特性との複合化に
も拘わらず・・イブリッドIC化が、低コスト・小型で
実現可能となる。ノツチ周波数の切換えも通常の安価な
アナログスイッチで行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の並列T型の7ソチフイルタ、第2図はそ
のステップ応答波形、第3図は本発明のウィーンブリッ
ジ型のノツチフィルタ例、第4図は第3図によるノツチ
フィルタの周波数応答特性、第5図、第6図及び第7図
は第3図によるノツチフィルタの変形例並びに第8図は
第7図によるノツチフィルタの周波数応答特性を示す。 墓1目 党2団 墓32

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コンデンサ及び抵抗器の直列回路と、コンデンサ及び抵
    抗器の並列回路と、第1の抵抗回路と、第2の抵抗回路
    とを4辺とするウィーンブリッジを構成し、前記直列回
    路及び前記並列回路の第1の辺接続点と、前記第1及び
    第2の抵抗回路の第2の辺接続点とを差動増幅器の入力
    端子へ差動的に接続し、前記直列回路又は前記並列回路
    と前記第1の抵抗回路との第3の辺接続点を入力端子と
    し、前記並列回路又は前記直列回路と前記第2の抵抗回
    路との第4の辺接続点に前記差動増幅器の出力端・子?
    接続し、前6ピ第4の辺接続点には前記ウィーブリッジ
    の平衡周波数の信号に対しても減衰を与える帯域フィル
    タを後続させ、前記第2の抵抗回路は前記第4の辺接続
    点及び前記帯域フィルタの出力端子間の分圧電圧を前記
    第2の辺接続点へ供給し得る分圧器として形成されてい
    ることを特徴とするノツチフィルタ。
JP16583581A 1981-10-19 1981-10-19 ノツチフイルタ Granted JPS5868316A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16583581A JPS5868316A (ja) 1981-10-19 1981-10-19 ノツチフイルタ

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JPS5868316A true JPS5868316A (ja) 1983-04-23
JPS6237567B2 JPS6237567B2 (ja) 1987-08-13

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JP16583581A Granted JPS5868316A (ja) 1981-10-19 1981-10-19 ノツチフイルタ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230109A (ja) * 1988-03-10 1989-09-13 Fujitsu Ltd サーボ位置決め装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230109A (ja) * 1988-03-10 1989-09-13 Fujitsu Ltd サーボ位置決め装置

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JPS6237567B2 (ja) 1987-08-13

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