JPS6089117A - フロ−テイング高インピ−ダンス回路 - Google Patents
フロ−テイング高インピ−ダンス回路Info
- Publication number
- JPS6089117A JPS6089117A JP58196097A JP19609783A JPS6089117A JP S6089117 A JPS6089117 A JP S6089117A JP 58196097 A JP58196097 A JP 58196097A JP 19609783 A JP19609783 A JP 19609783A JP S6089117 A JPS6089117 A JP S6089117A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- impedance
- high impedance
- current
- floating
- 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
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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
- H03H11/0416—Frequency selective two-port networks using positive impedance converters
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Amplifiers (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】
〔腫業上の利用分野〕
この発明は、インピーダンスの両端が接地点より浮上が
った状態で使用されるインピーダンス素子の値を高くす
ることができるフローティング高インピーダンス回路に
関するものである。
った状態で使用されるインピーダンス素子の値を高くす
ることができるフローティング高インピーダンス回路に
関するものである。
トランジスタ等のｌｉＣ動素子を使用して、見掛上のイ
ンピータンス値が高くなるような回路を構成することが
できる。しかし、このような回路は、一般にインピーダ
ンス素子の一端が接地されているときは容易に実現でき
るが、信号通路に直列に接続されフローティング状態と
なっているインピーダンス素子の場合は、能動回路の入
力インピーダンスやバイアス回路の制約をうけて所定の
インピーダンス値を実現することが困難である。したが
って、特にＩＣ回路ではインピーダンス値の高いフロー
ティング形のインピーダンス素子は独立して形成される
か、外付けされることになるので、基板面積が広くなり
回路の小形化を阻害するという問題がある。
ンピータンス値が高くなるような回路を構成することが
できる。しかし、このような回路は、一般にインピーダ
ンス素子の一端が接地されているときは容易に実現でき
るが、信号通路に直列に接続されフローティング状態と
なっているインピーダンス素子の場合は、能動回路の入
力インピーダンスやバイアス回路の制約をうけて所定の
インピーダンス値を実現することが困難である。したが
って、特にＩＣ回路ではインピーダンス値の高いフロー
ティング形のインピーダンス素子は独立して形成される
か、外付けされることになるので、基板面積が広くなり
回路の小形化を阻害するという問題がある。
この発明は、かへる実状にかんがみてなされたもので、
インピーダンス匝をトランジスタの電流増幅作用を利用
して増倍させることができるツー−ティング高インピー
ダンス回路を提供するものである。
インピーダンス匝をトランジスタの電流増幅作用を利用
して増倍させることができるツー−ティング高インピー
ダンス回路を提供するものである。
この発明は、上記の目的を達成するため、第１゜第２の
トランジスタで形成され差動増幅回路のエミッタを介し
て形成されるインピーダンスが差動−５−回路の入力端
子かりみたとき、そのインピーダンス値が見゛掛上増倍
したものになる点を利用したものである。七し【、前記
入力端子に適正な負帰還電流を流すと前記インピーダン
スはフローティングされた状態になるため、電子回路に
適用する場合に設＠Ｉが容易となり、その応用範囲が広
くなる。
トランジスタで形成され差動増幅回路のエミッタを介し
て形成されるインピーダンスが差動−５−回路の入力端
子かりみたとき、そのインピーダンス値が見゛掛上増倍
したものになる点を利用したものである。七し【、前記
入力端子に適正な負帰還電流を流すと前記インピーダン
スはフローティングされた状態になるため、電子回路に
適用する場合に設＠Ｉが容易となり、その応用範囲が広
くなる。
第１図はこの発明の基本的なフローティング高インピー
ダンス回路を示したもので、Ｔ、は信号入力端子、■２
は（ｉｔ号出力端子、２はインピーダンス素子である。
ダンス回路を示したもので、Ｔ、は信号入力端子、■２
は（ｉｔ号出力端子、２はインピーダンス素子である。
Ｑ０〜Ｑ＋ｏはＰＮＰおよびＮＰＮ形のトランジスタで
、これらは集積回路で構成することが好ましいが、ディ
スクリートな能動素子であってもよい。
、これらは集積回路で構成することが好ましいが、ディ
スクリートな能動素子であってもよい。
この回路で、トランジスタＱｚ、Ｑｓは差動増幅回路を
構成し、トランジスタＱｏ＋ Ｑｏｓ Ｑ＋ｏはカレン
トミラー接続されている電流源である。
構成し、トランジスタＱｏ＋ Ｑｏｓ Ｑ＋ｏはカレン
トミラー接続されている電流源である。
また、トランジスタＱｈ、Ｑｎにはそれぞれトランジス
タＱａ ｒ ＱＩＩｒ Ｑｔ ＋およびトランジスタＱ
？１Ｑ＆、Ｑ４を介して負帰還ｗＬ流が流れる構成とさ
れている。
タＱａ ｒ ＱＩＩｒ Ｑｔ ＋およびトランジスタＱ
？１Ｑ＆、Ｑ４を介して負帰還ｗＬ流が流れる構成とさ
れている。
つづいてこのフローティング高インピーダンス回路の動
作を説明する。
作を説明する。
ＰＮＰ形のトランジスタＱ＋ −Ｑ４．Ｑｓ −Ｑｇの
電流増幅率をβ、、ＮＰＮ形のトランジスタＱ２１が流
入または流出するものとする。このとき、トランジスタ
Ｑｘ−ＱｓにはΔＩ、−Δ■の電流変化が生じるものと
するとトランジスタＱ６のコレクタて、トランジスタＱ
２のベースに流入する電流はＩ、＋ｉ、・７７であり、
この入力電流がβ１倍されたものがトランジスタＱ、の
コレクタの電流変化（Δｌ）となる。つまり、 ＩＩ ＝ （ＩＩ ＋（’Δ工）−）β１β１ β。
電流増幅率をβ、、ＮＰＮ形のトランジスタＱ２１が流
入または流出するものとする。このとき、トランジスタ
Ｑｘ−ＱｓにはΔＩ、−Δ■の電流変化が生じるものと
するとトランジスタＱ６のコレクタて、トランジスタＱ
２のベースに流入する電流はＩ、＋ｉ、・７７であり、
この入力電流がβ１倍されたものがトランジスタＱ、の
コレクタの電流変化（Δｌ）となる。つまり、 ＩＩ ＝ （ＩＩ ＋（’Δ工）−）β１β１ β。
ＩＩ”Ｉｔβ１−Δ工 ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ ｆｌ）同様に、トランジスタＱ３につ
いてもトラツク、β２ スタＱ８から帰還されるコレクタ電流Ｉ２はＴΔＩとな
るので、そのベースに流入する電流は ｉ、・刀−１，
となる・したが９て・ １う７’）ｙ、、ＩＱ・のコレ
クタ電流変化（−ＩＩ）は、 −ＩＩ ＝ （−Ｉ ｔ ＋ ＜りＩＩ）六）β１−Δ
Ｉ＝−Ｉ、β１＋Δ工 ・・・・・・・・・・・・・・
・ （２）ゆえ圧、第（１）式より第（２）式を引くと
、４ΔＩ ＝ ＣＩ、 ＋Ｉｔ）β１ ・・・・・・・
・・・・・・・・ （３）となる。
・・・・・・・ ｆｌ）同様に、トランジスタＱ３につ
いてもトラツク、β２ スタＱ８から帰還されるコレクタ電流Ｉ２はＴΔＩとな
るので、そのベースに流入する電流は ｉ、・刀−１，
となる・したが９て・ １う７’）ｙ、、ＩＱ・のコレ
クタ電流変化（−ＩＩ）は、 −ＩＩ ＝ （−Ｉ ｔ ＋ ＜りＩＩ）六）β１−Δ
Ｉ＝−Ｉ、β１＋Δ工 ・・・・・・・・・・・・・・
・ （２）ゆえ圧、第（１）式より第（２）式を引くと
、４ΔＩ ＝ ＣＩ、 ＋Ｉｔ）β１ ・・・・・・・
・・・・・・・・ （３）となる。
ところで、インピーダンス素子ＺＫはこのときΔ■なる
電流が流れ、その電位差ΔＶは、ΔＶ＝Δ■・２ ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （４
）ゆえに、この第（４）式な第（３）式に代入すると、
−ハニー又・β１ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ （５）１１＋ｉ、 ４ が得しれる。また、第（１）式、第（２）式からＩ、”
４．２とかうなる、Ｉ、 ＝ １． ＝ １とすると、
・α−五・２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ （６１２ となる。
電流が流れ、その電位差ΔＶは、ΔＶ＝Δ■・２ ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （４
）ゆえに、この第（４）式な第（３）式に代入すると、
−ハニー又・β１ ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ （５）１１＋ｉ、 ４ が得しれる。また、第（１）式、第（２）式からＩ、”
４．２とかうなる、Ｉ、 ＝ １． ＝ １とすると、
・α−五・２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・ （６１２ となる。
この第（６）式は、第２図に示す回路と等価であるから
、結局、第１図で示した７０一テイング高インピータン
ス回路では入出力電流１．＝Ｉ、＝Ｉが流れるり、２
なる７、−ケイ、グ高イア、ニーダンス素子２として動
作することになる。
、結局、第１図で示した７０一テイング高インピータン
ス回路では入出力電流１．＝Ｉ、＝Ｉが流れるり、２
なる７、−ケイ、グ高イア、ニーダンス素子２として動
作することになる。
すなわち、β、＝１００とすると、はぼインピーダンス
素子Ｚの見掛上の値が５０倍となる。
素子Ｚの見掛上の値が５０倍となる。
第１図において、信号入力端子Ｔｌｔ信号出力端子■、
に代えて点線で示すように信号入力および出力端子とし
てＴ’ｌ ＊ Ｔ’２を設けてもよい。この場合は流入
する電流■；、および流出する電流Ｉ／。
に代えて点線で示すように信号入力および出力端子とし
てＴ’ｌ ＊ Ｔ’２を設けてもよい。この場合は流入
する電流■；、および流出する電流Ｉ／。
なせるので、前記第（５）式は、
″“ ＝ｐ・ム ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ （７）Ｉｉ＋ぢ ４ β２ となり、この場合もｌ＝ｘ； ＝＝ Ｉ／ とみなせる
から、第２因で示したようにフローディング高イン＝Ｉ
、となる第１図の回路では完全にフローティングされた
インピーダンスが実現できる。しかし、完全にフローテ
ィングが必要でないときは負帰還回路の一方または両方
を省略してもよく、この場合でもインピーダンス値の増
倍効果は得られる。
・ （７）Ｉｉ＋ぢ ４ β２ となり、この場合もｌ＝ｘ； ＝＝ Ｉ／ とみなせる
から、第２因で示したようにフローディング高イン＝Ｉ
、となる第１図の回路では完全にフローティングされた
インピーダンスが実現できる。しかし、完全にフローテ
ィングが必要でないときは負帰還回路の一方または両方
を省略してもよく、この場合でもインピーダンス値の増
倍効果は得られる。
第３図は前記第１図のフローティング高インピーダンス
回路をブロック１，２．３で示すように３段に縦続接続
した場合を示す。
回路をブロック１，２．３で示すように３段に縦続接続
した場合を示す。
なお、トランジスタＱの付量は第１図と対応する添字と
しである。
しである。
この図で、７゛ロツク２の差動増幅回路を構成している
トランジスタＱ＋ｔ ｒ Ｑ＋ｓの負帰還電流は左右の
７’ｏンク１、および２のトランジスタＱ？ ｙ Ｑａ
ＴＱ４および、Ｑｚ＋ ＋ Ｑｔａ ｔ Ｑｔａと共
用されている。
トランジスタＱ＋ｔ ｒ Ｑ＋ｓの負帰還電流は左右の
７’ｏンク１、および２のトランジスタＱ？ ｙ Ｑａ
ＴＱ４および、Ｑｚ＋ ＋ Ｑｔａ ｔ Ｑｔａと共
用されている。
したがって、第４図に示すように、各々のインピータン
ス素子２．、２．、２３はそれぞれムー倍されて直列に
接続されたフローティング高インピーダンス回路を示す
ことになる。
ス素子２．、２．、２３はそれぞれムー倍されて直列に
接続されたフローティング高インピーダンス回路を示す
ことになる。
第５図はこの発明のフローティング高インピーダンス回
路を２次のアクティブローパスフィルタ回路に応用した
実施例を示す。
路を２次のアクティブローパスフィルタ回路に応用した
実施例を示す。
この回路の一点鎖線で示したブロック４．５は前記した
フローティング高インピーダンス回路の縦続接続を示し
、インピーダンス゛素子２は差動増幅回路を構成してい
るトランジスタＱ４ｔ ｒ ０４１１ ＋およびＱ□、
Ｑ、３のエミッタを直接結合し、そのエミッタ抵抗ｒｅ
＋ ｒ、を利用する。
フローティング高インピーダンス回路の縦続接続を示し
、インピーダンス゛素子２は差動増幅回路を構成してい
るトランジスタＱ４ｔ ｒ ０４１１ ＋およびＱ□、
Ｑ、３のエミッタを直接結合し、そのエミッタ抵抗ｒｅ
＋ ｒ、を利用する。
また、ブロック６では差動増幅回路がゲインｌの通常の
増幅回路となっており、コンデンサＣ１＋Ｃ！が図示の
ように接続されている。したがって、この回路の構成は
第６図に示す２次のアクティブローパスフィルタとなる
。すなわち、Ｒ４はブロック４のフローティング高イン
ピーダンス回路で形成され、Ｒ６はブロック５のフロー
ティング高インピーダンス回路で形成される〇 ノフィルタのカットオフ周波数ω。は、よく知られてい
るようＫ。
増幅回路となっており、コンデンサＣ１＋Ｃ！が図示の
ように接続されている。したがって、この回路の構成は
第６図に示す２次のアクティブローパスフィルタとなる
。すなわち、Ｒ４はブロック４のフローティング高イン
ピーダンス回路で形成され、Ｒ６はブロック５のフロー
ティング高インピーダンス回路で形成される〇 ノフィルタのカットオフ周波数ω。は、よく知られてい
るようＫ。
０ ２β＋ＶｔＶで口５
となる。
そこで、トランジスタＱ。に流れる電流工。を藺整する
と、カレントミラー接続されているトランジスタＱｏ＋
ｒ Ｑ１０ ＋’ Ｑｌｌｏの電流が変化し、フロー
ティングインピーダンスの１１ｆｆＬが変化してカッ１
オフ周波・故が調整できるようになる。
と、カレントミラー接続されているトランジスタＱｏ＋
ｒ Ｑ１０ ＋’ Ｑｌｌｏの電流が変化し、フロー
ティングインピーダンスの１１ｆｆＬが変化してカッ１
オフ周波・故が調整できるようになる。
第７図はこの発明のさらに別の応用例を示したもので、
このフローディング高インピーダンス回路では、各差動
増幅回路ブロック７．８，９．１０゜１１のトランジス
タＴｒｌ ｌ Ｔｒｔのエミッタ抵抗ｒｅをインピータ
ンス素子２としている。したがって、ブロック数をｎと
すると０段のフローティングインビー、７７ □。＝＝
０ ＋ ｙ 、１ ＝＝ ｍヶ得る■ ことができる。
このフローディング高インピーダンス回路では、各差動
増幅回路ブロック７．８，９．１０゜１１のトランジス
タＴｒｌ ｌ Ｔｒｔのエミッタ抵抗ｒｅをインピータ
ンス素子２としている。したがって、ブロック数をｎと
すると０段のフローティングインビー、７７ □。＝＝
０ ＋ ｙ 、１ ＝＝ ｍヶ得る■ ことができる。
この回路ではＴｒｏはヱミッタ電流を供給するためのト
ランジスタであるが、帰還用のトランジスタＴ０ととも
に隣のブロックにおけるＩ＠還略を兼用していることに
なる。
ランジスタであるが、帰還用のトランジスタＴ０ととも
に隣のブロックにおけるＩ＠還略を兼用していることに
なる。
ティングインピーダンスｚ０の値を可変することができ
る。
る。
以上説明したように、この発明のフローティング高イン
ピーダンス回路は、差動増幅回路のエミッタを介して形
成されるインピーダンス値が、差動増幅回路の２つの信
号入力端子からみたときに見掛上増倍される点を利用し
てなされたものであるから１回路構成が簡易化され、特
に各種機能回路をＩＣ回路で形成する場合に大きな利点
がある。
ピーダンス回路は、差動増幅回路のエミッタを介して形
成されるインピーダンス値が、差動増幅回路の２つの信
号入力端子からみたときに見掛上増倍される点を利用し
てなされたものであるから１回路構成が簡易化され、特
に各種機能回路をＩＣ回路で形成する場合に大きな利点
がある。
第１図はこの発明の基本的なフローティング高インピー
ダンス回路の結線図、第２図はフローティング高インピ
ーダンスの等価回路図、ｍ３図はこの発明の他の実施例
を示すフローティング高インピータンス回路図、第４図
は第３図の７０ツク図、あ５図はこの発明の応用例を示
す２次の１クテイフローパスフイルタの回路図、第６図
は第５図の７゛ロツク、第７図は可変抵抗形のｎ段フロ
−テイングインピーダンスな実現した回路図である。 図中、２はインピーダンス素子、Ｑｔ＋Ｑａは差動増幅
回路を構成するトランジスタ、β８．β、はＮＰＮおよ
びＰＮＰ ）ランジスタの電流増幅率を示す◎
ダンス回路の結線図、第２図はフローティング高インピ
ーダンスの等価回路図、ｍ３図はこの発明の他の実施例
を示すフローティング高インピータンス回路図、第４図
は第３図の７０ツク図、あ５図はこの発明の応用例を示
す２次の１クテイフローパスフイルタの回路図、第６図
は第５図の７゛ロツク、第７図は可変抵抗形のｎ段フロ
−テイングインピーダンスな実現した回路図である。 図中、２はインピーダンス素子、Ｑｔ＋Ｑａは差動増幅
回路を構成するトランジスタ、β８．β、はＮＰＮおよ
びＰＮＰ ）ランジスタの電流増幅率を示す◎
Claims (1)
- 差動増幅回路を形成する第１．第２のトランジスタのエ
ミッタを介して形成されているインピーダンスをフロー
ティング高インピーダンスとして利用することを特徴と
するフローティング高インピーダンス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196097A JPS6089117A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | フロ−テイング高インピ−ダンス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196097A JPS6089117A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | フロ−テイング高インピ−ダンス回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089117A true JPS6089117A (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=16352163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58196097A Pending JPS6089117A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | フロ−テイング高インピ−ダンス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089117A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621688A2 (en) * | 1993-04-19 | 1994-10-26 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | High-impedance circuit |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP58196097A patent/JPS6089117A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0621688A2 (en) * | 1993-04-19 | 1994-10-26 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | High-impedance circuit |
| EP0621688A3 (en) * | 1993-04-19 | 1995-12-27 | Sanyo Electric Co | High impedance circuit. |
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