JPS61224510A - 周波数選択回路 - Google Patents
周波数選択回路Info
- Publication number
- JPS61224510A JPS61224510A JP6215985A JP6215985A JPS61224510A JP S61224510 A JPS61224510 A JP S61224510A JP 6215985 A JP6215985 A JP 6215985A JP 6215985 A JP6215985 A JP 6215985A JP S61224510 A JPS61224510 A JP S61224510A
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- Japan
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- capacitor
- resistor
- resonance
- circuit
- operational amplifier
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- Pending
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は数百ｋＨｚ以内の周波数において、周波数選択
を行う周波数選択回路即ちアクティブ・／４ンドパス・
フィルタに関するもので、その共振鋭度を共振周波数と
個別に設定できるフィルタを提供することを目的とする
。
を行う周波数選択回路即ちアクティブ・／４ンドパス・
フィルタに関するもので、その共振鋭度を共振周波数と
個別に設定できるフィルタを提供することを目的とする
。
一般にアクティブ・バンドｉＪ？ス・フィルタには帯域
阻止回路網を帰還回路に挿入した負帰還法、ウィーン・
ブリッジ形正帰還法、等価インダクタンス合成法、状態
変数合成法等があるが、１００ｋＨｚ付近の周波数を共
振鋭度４０以上で選択できるフィルタとして、本出願人
は既に第２図に示すような正帰還形アクティブ・パンド
ックス・フィルタを特許出願した。
阻止回路網を帰還回路に挿入した負帰還法、ウィーン・
ブリッジ形正帰還法、等価インダクタンス合成法、状態
変数合成法等があるが、１００ｋＨｚ付近の周波数を共
振鋭度４０以上で選択できるフィルタとして、本出願人
は既に第２図に示すような正帰還形アクティブ・パンド
ックス・フィルタを特許出願した。
この回路は演算増幅器１，２をボルテージ・フォロアと
して用い、信号入力と演算増幅器１の非反転入力との間
に抵抗３を、演算増幅器１の出力と同増幅器２の非反転
入力との間に抵抗４を挿入し、さらにその入力とアース
との間にコンデンサ６を、演算増幅器１の非反転入力と
同増幅器２の出力との間にコンデンサ５を挿入して、演
算増幅器２の出力から選択周波数を取り出す回路である
。
して用い、信号入力と演算増幅器１の非反転入力との間
に抵抗３を、演算増幅器１の出力と同増幅器２の非反転
入力との間に抵抗４を挿入し、さらにその入力とアース
との間にコンデンサ６を、演算増幅器１の非反転入力と
同増幅器２の出力との間にコンデンサ５を挿入して、演
算増幅器２の出力から選択周波数を取り出す回路である
。
このとき、上記フィルタは第３図のグラフ１９のような
周波数特性を有し、共振周波数のピーク２０は、第２図
の演算増幅器１，２が理想的であれば外付は定数によっ
て一義的に定まシ、抵抗３゜４を各々Ｒ１＋ Ｒ２、コ
ンデンサ５，６を各々Ｃ１ｚＣ２とすると共振周波数ｆ
ｏと共振鋭度Ｑは、 で求められる。
周波数特性を有し、共振周波数のピーク２０は、第２図
の演算増幅器１，２が理想的であれば外付は定数によっ
て一義的に定まシ、抵抗３゜４を各々Ｒ１＋ Ｒ２、コ
ンデンサ５，６を各々Ｃ１ｚＣ２とすると共振周波数ｆ
ｏと共振鋭度Ｑは、 で求められる。
しかしながら第２図の演算増幅器１，２が理想的でない
場合、共振周波数、共振鋭度共に上記計算式よシ低い値
を示す方向に偏倚する。
場合、共振周波数、共振鋭度共に上記計算式よシ低い値
を示す方向に偏倚する。
このだめ演算増幅器１，２の内部を等節約に入力インピ
ーダンスとして抵抗１０，１１．コンデンサ１４，１５
で表わし、増幅度を電圧源１２゜１６、出力インピーダ
ンスを抵抗１３．１７で表わし、さらに？ルテージ・フ
ォロア利得Ｇが電圧源１２．１６の増幅度Ａに対し、ｆ
なるしゃ新局波数を有するとして、 を与えると、第２図の入力信号源７に対する出力電圧９
の接点方程式の計算結果と実際の動作結果との第３図に
示す入出力応答特性は良く一致する。
ーダンスとして抵抗１０，１１．コンデンサ１４，１５
で表わし、増幅度を電圧源１２゜１６、出力インピーダ
ンスを抵抗１３．１７で表わし、さらに？ルテージ・フ
ォロア利得Ｇが電圧源１２．１６の増幅度Ａに対し、ｆ
なるしゃ新局波数を有するとして、 を与えると、第２図の入力信号源７に対する出力電圧９
の接点方程式の計算結果と実際の動作結果との第３図に
示す入出力応答特性は良く一致する。
一般に演算増幅器は高温環境に入ると増幅度のしゃ断層
波数が低下することから、第２図の抵抗３．４、コンデ
ンサ５，６が温度補償係数を持たない場合には、共振周
波数と周囲温度との関係はグラフ２２のような特性を示
し、とれを演算増幅器１，２内のトランジスタのＨＦＥ
、拡散抵抗の絶対値ばらつきによっての変動を防止し抵
抗３，４、コンデンサ５，６にグラフ２３なる温度補正
を持たせ、総合的にグラフ２４に示した周囲温度に対し
て変動の少ない共振周波数特性が得られれば、第３図の
応答特性において、本回路の後段に閾値レベル２１を有
する回路を設けることによりアクティグ・バンドパス・
フィルタとして使用されていた。
波数が低下することから、第２図の抵抗３．４、コンデ
ンサ５，６が温度補償係数を持たない場合には、共振周
波数と周囲温度との関係はグラフ２２のような特性を示
し、とれを演算増幅器１，２内のトランジスタのＨＦＥ
、拡散抵抗の絶対値ばらつきによっての変動を防止し抵
抗３，４、コンデンサ５，６にグラフ２３なる温度補正
を持たせ、総合的にグラフ２４に示した周囲温度に対し
て変動の少ない共振周波数特性が得られれば、第３図の
応答特性において、本回路の後段に閾値レベル２１を有
する回路を設けることによりアクティグ・バンドパス・
フィルタとして使用されていた。
しかし、従来の第２図に示すアクティブ・バンド・ぐス
・フィルタの場合、前述のように抵抗３゜４、コンデン
サ５，６の定数が共振周波数と共振鋭度との双方に影響
を与え、例えば共振鋭度を下げるために抵抗４またはコ
ンデンサ６の定数を増やすと共振周波数も下がるため、
それを補正する目的で抵抗３またはコンデンサ５の定数
を減らすと共振鋭度が必要以上に下がりすぎて、再度い
ずれかの外付部品を調整するという作業を継続しなげれ
ばならないのと、共振鋭度の大小によって共振周波数の
温度に対する変動が変わる問題があった。
・フィルタの場合、前述のように抵抗３゜４、コンデン
サ５，６の定数が共振周波数と共振鋭度との双方に影響
を与え、例えば共振鋭度を下げるために抵抗４またはコ
ンデンサ６の定数を増やすと共振周波数も下がるため、
それを補正する目的で抵抗３またはコンデンサ５の定数
を減らすと共振鋭度が必要以上に下がりすぎて、再度い
ずれかの外付部品を調整するという作業を継続しなげれ
ばならないのと、共振鋭度の大小によって共振周波数の
温度に対する変動が変わる問題があった。
これは例えば共振鋭度を大きくとると第５図のように演
算増幅器１，２のグラフ２２に対し、外付部品の温度補
正グラフ２５の傾きが小さくなシ、総合特性はグラフ２
６のように周囲温度上昇に従って共振周波数が下がる傾
向が現われ、逆に共振鋭度を小さくとろうとすると第６
図のように上記グラフ２２に対し、今度は外付部品の温
度補正グラフ２７の傾きが大きくなり、総合特性はグラ
フ２８のように周囲温度上昇に従って共振周波数が上が
る傾向が現われてくる。
算増幅器１，２のグラフ２２に対し、外付部品の温度補
正グラフ２５の傾きが小さくなシ、総合特性はグラフ２
６のように周囲温度上昇に従って共振周波数が下がる傾
向が現われ、逆に共振鋭度を小さくとろうとすると第６
図のように上記グラフ２２に対し、今度は外付部品の温
度補正グラフ２７の傾きが大きくなり、総合特性はグラ
フ２８のように周囲温度上昇に従って共振周波数が上が
る傾向が現われてくる。
以上の結果から第２図のアクティブ・バンドパス・フィ
ルタにおいては抵抗３，４、コンデンサ５．６の定数を
可変して共振鋭度のみを必要な値に設定するためには上
記抵抗、コンデンサの温度補償、係数についてもそれぞ
れ設定し直す必要が生じて、定数決定が困難であること
と、外付部品の共有化、標準化が図れないという問題が
あった。
ルタにおいては抵抗３，４、コンデンサ５．６の定数を
可変して共振鋭度のみを必要な値に設定するためには上
記抵抗、コンデンサの温度補償、係数についてもそれぞ
れ設定し直す必要が生じて、定数決定が困難であること
と、外付部品の共有化、標準化が図れないという問題が
あった。
本発明は上記問題を解決するため、第２図の抵抗３，４
、コンデンサ５．６の定数、温度補償係数を変更するこ
となく、共振鋭度を任意に設定できる正帰還形アクティ
ブ・バンド・やス・フィルタを提供することを目的とす
る。
、コンデンサ５．６の定数、温度補償係数を変更するこ
となく、共振鋭度を任意に設定できる正帰還形アクティ
ブ・バンド・やス・フィルタを提供することを目的とす
る。
上記問題解決のため第２図の従来回路に対し、第１図の
ように演算増幅器１の入力と演算増幅器２の出力とに接
続されているコンデンサ５に直列に抵抗１８を挿入する
ことによシ、その抵抗値を変えることで、共振鋭度を任
意に設定できるようにするものである。
ように演算増幅器１の入力と演算増幅器２の出力とに接
続されているコンデンサ５に直列に抵抗１８を挿入する
ことによシ、その抵抗値を変えることで、共振鋭度を任
意に設定できるようにするものである。
これは第２図のコンデンサ５にＩリエステル。
ぼりグロビレン、チタン酸バリウム等の組成の異なる同
一容量値のコンデンサを接続した場合、各々の組成によ
って表われる共振鋭度が異なることに着目したもので、
コンデンサ５の組成の違いによシそのコンデンサの等個
直列抵抗が異なる現象を応用している。
一容量値のコンデンサを接続した場合、各々の組成によ
って表われる共振鋭度が異なることに着目したもので、
コンデンサ５の組成の違いによシそのコンデンサの等個
直列抵抗が異なる現象を応用している。
第２図の従来回路は元々演算増幅器１、抵抗３．４、コ
ンデンサ５によって等価インダクタ、ンスを構成してお
シ、そのインダクタンスにコンデンサ６を並列接続させ
た並列共振回路として動作している。演算増幅器２は演
算増幅器１の容量負荷を軽減するためのバッファであシ
上記等価インダクタンス回路のみの構成では、第７図の
ようにコンデンサ５が抵抗４の一端に電接接続されるが
、このとき、並列共振用コンデンサ６をコ′ンデンサ５
と抵抗４の接続点に接続すると、正帰還用として働いて
いるコンデンサ５との位相関係が理想からはずれて演算
増幅器１の動作不安定や発振をまねくため、第２図のよ
うに演算増幅器２によるバッファが設けられている。
ンデンサ５によって等価インダクタ、ンスを構成してお
シ、そのインダクタンスにコンデンサ６を並列接続させ
た並列共振回路として動作している。演算増幅器２は演
算増幅器１の容量負荷を軽減するためのバッファであシ
上記等価インダクタンス回路のみの構成では、第７図の
ようにコンデンサ５が抵抗４の一端に電接接続されるが
、このとき、並列共振用コンデンサ６をコ′ンデンサ５
と抵抗４の接続点に接続すると、正帰還用として働いて
いるコンデンサ５との位相関係が理想からはずれて演算
増幅器１の動作不安定や発振をまねくため、第２図のよ
うに演算増幅器２によるバッファが設けられている。
演算増幅器１，２の利得は一般に？ルテージ・フォロア
として１とみなされるが、演算増幅器１゜抵抗４．演算
増幅器２．コンデンサ５を通って演算増幅器１へもどる
正帰還ループの利得が１を越えないかぎシ第２図の回路
は安定である。
として１とみなされるが、演算増幅器１゜抵抗４．演算
増幅器２．コンデンサ５を通って演算増幅器１へもどる
正帰還ループの利得が１を越えないかぎシ第２図の回路
は安定である。
したがって、共振鋭度を上げるためには、演算増幅器゛
１，２の利得を１を越えない範囲で限シなく１に近づけ
るという操作を行う。
１，２の利得を１を越えない範囲で限シなく１に近づけ
るという操作を行う。
その際、第１図のようにコンデンサ５に抵抗１８を直列
に挿入すれば、その純抵抗外によシ、回路の位相に影響
を与えることなく上記正帰還ループの利得を制限し、共
振鋭度を可変できる。またコンデンサ６に直列に抵抗を
挿入するととＫよりても同様に共振鋭度を可変できる。
に挿入すれば、その純抵抗外によシ、回路の位相に影響
を与えることなく上記正帰還ループの利得を制限し、共
振鋭度を可変できる。またコンデンサ６に直列に抵抗を
挿入するととＫよりても同様に共振鋭度を可変できる。
第１図は本発明の一実施例による共振鋭度を任意に設定
できるアクティブ・バンドパス・フィルタの回路図であ
り、第２図のアクティブ・バンドパス・フィルタの正帰
還ループの一構成素子であるコンデンサ５に直列に抵抗
１８を追加したものである。
できるアクティブ・バンドパス・フィルタの回路図であ
り、第２図のアクティブ・バンドパス・フィルタの正帰
還ループの一構成素子であるコンデンサ５に直列に抵抗
１８を追加したものである。
以上のように本発明によれば、最小限の部品点数の追加
でアクティブ・パントノ４ス・フィルタの共振周波数と
個別に共振鋭度を設定でき、共振周波数が等しげれば第
１図の抵抗３，４、コンデンサ５．６の定数、温度補償
係数は変更する必要がなくなるという効果が得られる。
でアクティブ・パントノ４ス・フィルタの共振周波数と
個別に共振鋭度を設定でき、共振周波数が等しげれば第
１図の抵抗３，４、コンデンサ５．６の定数、温度補償
係数は変更する必要がなくなるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例によるアクティブ・バンドｉ
Ｊ？ス・フィルタを示す回路図、第２図はアクティブ・
パントノ４ス・フィルタの従来例の回路図、第３図はＫ
１図および第２図の回路構成によるバンド・・ぐス特性
を示す周波数に対する入出力応答特性、第４図は第２図
の回路で任意の共振周波数と共振鋭度とで演算増幅器の
周囲温度に対する共振周波数変動を外付部品の温度補償
係数で補正した共振周波数の温度特性、第５図は第４図
の特性に対し、共振鋭度を大きく設定したために温度補
正が不足になった共振周波数の温度特性、第６図は第４
図の特性に対し、共振鋭度を小さく設定したために温度
補正が過剰になった共振周波数の温度特性、第７図は、
第２図の基本となる等価インダクタンスを合成する回路
図である。 １．２・・・演算増幅器、３，４．１８・・・抵抗、５
゜６・・・コンデンサ、７・・・入力周波数信号源、８
・・・直流バイアス電圧源、９・・・交流電圧計、１０
，１４ １・・・演算増幅器の等個入力抵抗、１１
．１５・・・演算増幅器の等個入力コンデンサ、１３１
１７・・・演算増幅器の等価出力抵抗、１２．１６・・
・演算増幅器の内部増幅電圧源、１９・・・第１図、第
２図回路の入出力特性、２０・・・フィルタ共振周波数
のピーク、２１・・・本フィルタをバンドパスとして用
いるためノ閾値レベル、２２・・・第２図回路の温度補
償されないフィルタの温度特性、２３・・・第２図回路
の外付部品の温度補償特性、２４・・・第２図回路の総
合的な共振周波数の温度特性、２５・・・第２図回路の
共振鋭度を大きく設定した場合の外付部品の温度補償特
性、２６・・・第２図回路共振鋭度を大きく設定した場
合の総合的な共振周波数の温度特性。 ２７・・・第２図回路の共振鋭度を小さく設定した場合
の外付部品の温度補償特性、２８・・・第２図回路の共
振鋭度を小さく設定した場合の総合的な共振周波数の温
度特性。 ＮＩ＆膠
Ｊ？ス・フィルタを示す回路図、第２図はアクティブ・
パントノ４ス・フィルタの従来例の回路図、第３図はＫ
１図および第２図の回路構成によるバンド・・ぐス特性
を示す周波数に対する入出力応答特性、第４図は第２図
の回路で任意の共振周波数と共振鋭度とで演算増幅器の
周囲温度に対する共振周波数変動を外付部品の温度補償
係数で補正した共振周波数の温度特性、第５図は第４図
の特性に対し、共振鋭度を大きく設定したために温度補
正が不足になった共振周波数の温度特性、第６図は第４
図の特性に対し、共振鋭度を小さく設定したために温度
補正が過剰になった共振周波数の温度特性、第７図は、
第２図の基本となる等価インダクタンスを合成する回路
図である。 １．２・・・演算増幅器、３，４．１８・・・抵抗、５
゜６・・・コンデンサ、７・・・入力周波数信号源、８
・・・直流バイアス電圧源、９・・・交流電圧計、１０
，１４ １・・・演算増幅器の等個入力抵抗、１１
．１５・・・演算増幅器の等個入力コンデンサ、１３１
１７・・・演算増幅器の等価出力抵抗、１２．１６・・
・演算増幅器の内部増幅電圧源、１９・・・第１図、第
２図回路の入出力特性、２０・・・フィルタ共振周波数
のピーク、２１・・・本フィルタをバンドパスとして用
いるためノ閾値レベル、２２・・・第２図回路の温度補
償されないフィルタの温度特性、２３・・・第２図回路
の外付部品の温度補償特性、２４・・・第２図回路の総
合的な共振周波数の温度特性、２５・・・第２図回路の
共振鋭度を大きく設定した場合の外付部品の温度補償特
性、２６・・・第２図回路共振鋭度を大きく設定した場
合の総合的な共振周波数の温度特性。 ２７・・・第２図回路の共振鋭度を小さく設定した場合
の外付部品の温度補償特性、２８・・・第２図回路の共
振鋭度を小さく設定した場合の総合的な共振周波数の温
度特性。 ＮＩ＆膠
Claims (1)
- ボルテージ・フォロアと抵抗とコンデンサからなる等価
インダクタンス合成回路に並列共振用コンデンサと、も
う一つのボルテージ・フォロアとで構成される正帰還形
アクティブ・バンドパス・フィルタを設け、その等価イ
ンダクタンス合成回路を構成する上記コンデンサに直列
に抵抗を挿入し、あるいは上記並列共振用コンデンサに
直列に抵抗を挿入することによって、上記正帰還形アク
ティブ・バンドパス・フィルタの共振周波数および共振
鋭度を設定する抵抗、コンデンサを変更することなしに
共振周波数と独立に共振鋭度を設定できることを特徴と
する周波数選択回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6215985A JPS61224510A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 周波数選択回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6215985A JPS61224510A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 周波数選択回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224510A true JPS61224510A (ja) | 1986-10-06 |
Family
ID=13192051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6215985A Pending JPS61224510A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 周波数選択回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61224510A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5763922A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-17 | Hitachi Ltd | Integrated filter circuit |
| JPS5894219A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-06-04 | エヌ・ベー・フイリップス・フルーイランペンファブリケン | フイルタ回路 |
| JPS58129821A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-03 | Hitachi Denshi Ltd | 完全積分フイルタ |
| JPS6050533B2 (ja) * | 1975-06-02 | 1985-11-08 | 株式会社増田製作所 | 素管の荒加工方法 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6215985A patent/JPS61224510A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6050533B2 (ja) * | 1975-06-02 | 1985-11-08 | 株式会社増田製作所 | 素管の荒加工方法 |
| JPS5763922A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-17 | Hitachi Ltd | Integrated filter circuit |
| JPS5894219A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-06-04 | エヌ・ベー・フイリップス・フルーイランペンファブリケン | フイルタ回路 |
| JPS58129821A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-03 | Hitachi Denshi Ltd | 完全積分フイルタ |
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