JPS6173411A - アクテイブフイルタ回路 - Google Patents

アクテイブフイルタ回路

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JPS6173411A
JPS6173411A JP19754684A JP19754684A JPS6173411A JP S6173411 A JPS6173411 A JP S6173411A JP 19754684 A JP19754684 A JP 19754684A JP 19754684 A JP19754684 A JP 19754684A JP S6173411 A JPS6173411 A JP S6173411A
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JP
Japan
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impedance element
active filter
impedance
filter circuit
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP19754684A
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English (en)
Inventor
Koji Okamura
公二 岡村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6173411A publication Critical patent/JPS6173411A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアクティブフィルタ回路に関するものである。
従来例の構成とその間照点 近年、テープレコーダの発展には目ざましいものがあり
、扱う周波数も20〜:10tG(zまでと高帯域にな
ってきている。また各種ノイズリダクションも多く利用
されるようになり、不必要な周波数によるノイズリダク
ションの誤動作を防ぐため、アクティブフィルタ回路の
使用が非常辺多くなってきている。しかし、従来のアク
ティブフィルタ回路では、高利得をもたせ、急峻な遮断
周波数特性を得ることはできず、利得回路とアクティブ
フィルタ回路とを別々に構成するため1部品点数の増大
、コストが高い等の問題があった。
以下に従来のアクティブフィルタ回路について第6図及
び第7図を用いて説明する。第6図は従来のアクティブ
フィルタ回路の一押である低域周波数遮断形アクティブ
フィルタ回路の回路図テ、入力端子(υと演算増幅器(
2)の正の入力端子(3ンとの間に、コンデンサ(4)
とコンデンサ(5)とが亡列に接続されている。また演
算増幅器+21の正の入力端子(3)とアースとの間に
抵抗(6)が接続されており、演算増幅器(2)の出力
端子(7)と負の入力端子(8)との間には、抵抗(9
)が接続され、また負の入力端子(8)とアースとの間
に抵抗a0が接続されている。さらにコンデンサ(4;
とコンデンサ(5)との接続点(a)と演算増幅器(2
1の出力端子(7)との間に抵抗0が接続され。
演算増幅器(2:の出力端子(ア)は出力端子口に接続
されている。
コンデンサ(41の容量値をC1,コンデンサ(5)の
容量値をCI、抵抗(6)の抵抗値をR+、抵抗19)
の抵抗値をR2h抵抗叫の抵抗値をR31抵抗(ロ)の
抵抗値をR4とし、入力端子(1)に印加されろ入力電
圧をWin出力端子口に出力される出力電圧をV、とし
て、このアクティブフィルタ回路の伝達特性を求める。
vQA+52 7、 5・+2o。、ζ+耐      °−(11こ
こで、Sはラプラス変換子、Aは利得、ω0は遮断周波
数、ζは遮断周波数近辺の周波数特性で、A=1+− である。
第7図はこの値による周波数特性の説明図で。
この図かられかるように、ζが小さすぎると、鋭いピー
キング特性を生じ、また大きすぎろと1周波数特性がt
ごらtごら落ちてしまうウ ζ=Q、7(17=i  
−に設定した時が一番平坦な特性を示す。
いま、遮断周波数fn= 20Hz 、ζ=0.707
とすると、 〕2連方程式より解を導きださねばならない。この2連
方程式に未知数が4つあるため、一般解を求めることは
不可能である。そのため2つの未知数を仮定して解を求
める必要がある。一般にはC1=Cx−Cとして解を求
めろ。
そこでCI”C2−Cとして解を求めると、上記(21
式を解くと1両辺を2乗して(2Ri”R+CI A)
+2= 2 R+ ’ R14R:+RIC2−A)R
4+R1”(1−A)!−02次号程式0根の解より ・・・ (3) が得られる。上記(3)式の平万根内は実数でなければ
いけないので R1’ ((2−A)’ −16(1−A)” l >
 0すなわち (2−A、)”−16(1−A)’ > O・・・(4
)になり、このアクティブフィルタ回路の利得は2以上
には設定できない。
以上説明したように従来のアクティブフィルタ回路では
、利得を2以上得ることは非常に難かしく、高い利得を
得ろためには、アクティブフィルタ回路と利得回路とを
別々に構成する必要があった。
発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、高利得でか
つ急峻な遮断周波数特性を得ろことのできるアクティブ
フィルタ回路を提供することを目的とする。
発明の構成 上記目的を達成するため1本発明のアクティブフィルタ
回路は1入力端子と正及び負の入力端子を有する演算増
幅器と、一端が前記入力端子に接続された第1のインピ
ーダンス素子と、この@1のインピーダンス素子の他端
と前記演算増幅器の正の入力端子との間に接続された第
2のインピーダンス素子と、前記第1のインピーダンス
素子と第2のインピーダンス素子との接続点と前記演算
増幅器の負の入力端子との間に接続された第3のインピ
ーダンス素子と、前記第2のインピーダンス素子と演算
増幅器の正の入力端子との接続点とアースとの間に接続
された第4のインピーダンス素子と、前記第3のインピ
ーダンス素子と演算増幅器の負の入力端子との接続点と
前記演算増幅器の出力端子との間に接続された@5のイ
ンピーダンス素子と、前記第3のインピーダンス素子と
第5のインピーダンス素子と演算増幅器の負の入力端子
との接続点とアースとの間に接続された第6のインピー
ダンス素子とを備えた構成としたものである。
実施例の説明 以下1本発明の一実施例について1図面に基づいて説明
する。
第1図は本発明の一実施例におけるアクティブフィルタ
回路の基本的な構成図で、第6図に示す構成要素と同一
の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する
。入力端子(υと演算増幅器(2)の正の入力端子(3
)との間には、インピーダンスZ、のインピーダンス素
子μsと、インピーダンスZ2のイノビーダンス素子製
とが直列に接続されており、演算増幅器(2)の正の入
力端子(3)とアースとの間には、インピーダンスZ4
のインピーダンス素子αeが接続されている。演ir増
幅器(2)の出力端子(7)と負の入力端子(8)との
間には、インピーダンスz5のインピーダンス素子0η
が、また演算増幅器(2)の負の入力端子(8)とアー
スとの間には、インピーダンスZ6のインピーダンス素
子(至)が接続されている。
さらに、インピーダンス素子Q3とインピーダンス素子
a<との接続点(a)と演算増幅器(2)の負の入力端
子(8)との間には、インピーダンスZ3のインピーダ
ンス素子α9が接続され、演算増幅! +21の出力端
子(7)と出力端子j潤とが接続されている。
入力端子(υに入力電圧viの信号を加え、インピーダ
ンス素子03 G41 M M ニ流れろ′iIL流を
+l、 ’2+ 13+i4とし、接続点(a)の電圧
をVg、演に増幅器(2)の負の入力端子(8)の電圧
をv、出力端子(2)の出力電圧をv、)とすると次式
が成立する。
上記(5)式に示す述立万程式より、伝達関数は、とな
る。
第2図は低域周波数8断形として構成したアクテイブフ
ィルタ回路の回路図で、この実施例では。
インピーダンス素子Q3としてコンデンサ(C3)を。
インピーダンス素子0畳としてコンデンサ(C4)を。
インピーダンス素子四として抵抗(R5)を、インピー
ダンス素子OQとして抵抗(R6)を、インピーダンス
素子Oηとして抵抗(R7)を、インピーダンス素子ル
として抵抗(Rs)をそれぞれ用いている。伝達特性を
求めろと となり、この項に利得関数が入ってこないため。
こと利得とが独立して設定することができる。すなわち
、遮断周波数とζ特性と利得へは別々に設定でき、高利
得で急峻な斜断周波数特性のアクティブフィルタ回路を
容易に部品点数も少なく提供することができる。
第3図は高域周波数遮断形として構成したアクティブフ
ィルタ回路の回路図で、この実施例では。
インピーダンス素子03Q4)α乃(至)として抵抗(
R9)(R+n )(R++)(R宣2)を、またイン
ピーダンス素子05 QQとiノでコンデンサ(Cs)
(C6)をそれぞれ用いている。この回路においても、
第2図の回路について説明したと同じように、ζ特性と
利得とを別々に設定できる。
第4図は低域周波数遮断形として構成した別のアクティ
ブフィルタの回路図で、この実施例ではインピーダンス
素子a3a<としてコンデンサ(C3)〔C4)を、イ
ンピーダンス素子(至)σθαηとして抵抗(Rs )
 (Rs ) (R7)をそれぞれ用い、またインピー
ダンス素子(至)としてコンデンサ(C7)と抵抗(R
13)との直列回路を用いている。このように、インピ
ーダンス素子α乃としてコンデンサ(C7)と抵抗(R
13)との直列回路を用い、演算増幅0(2;の利得の
低域遮断等しくすることにより、第2図のアクティブフ
ィルタ回路のJ YJ’r特性12dB/(+ctを1
8dB’octに改善することができろ。動作は第2図
のアクティブフィルタ回路と同様である。
第5図は高び周波数遮断形として構成した別のアクティ
ブフィルタ回路の回路図で、この実施例では、インピー
ダンス素子Q30・Q(至)として抵抗(R9)(R+
n )(R12)を、インピーダンス素子α5Qθとし
てコンデンサ(C!、)(C6)をそれぞれ用い、また
インピーダンス素子印として抵抗(R14)とコンデン
サ(C8)との並列回路を用いている。このように、イ
ンピーダンス素子〇7)としてコンデンサ(Cs)と抵
抗(RI4)との並列回路を用い、演算増幅器(2)の
利得の高域等しくすることにより、  12dB10c
j  の遮断特性を18dB10ct  にすることが
できる。動作は第3図のアクティブフィルタ回路と同様
である。
このように、第4図及び第5図の回路構成をとれば、コ
ンデンサ1つの追加により、  12dB/。ctの遮
断特性を18dB10ct  に改善することができ。
その効果は大きい。
発明の詳細 な説明したように本発明(こよれば、@算増幅器の角の
入力端子より、第1のインピーダンス素子と第2のイン
ピーダンス素子との接続点に、第3のインピーダンス素
子を通じて帰還をかけ、演算増幅器の利得を、第5及び
第6のインピーダンス素子で独立して設定できるように
したので、高利得で急峻な周波数特性を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるアクティブフィルタ
回路の基本的な構成図、第2図は低域周波数遮断形とし
て構成したアクティブフィルタ回路の回路図、第3図は
高域周波数遮断形として構成したアクティブフィルタ回
路の回路図、第4図は低域周波数遮断形として構成した
別のアクティブフィルタ回路の回路図、第5図はに城周
波数遮断形として構成した別のアクティブフィルタ回路
の回路図、第6図は従来の低域周波数遮断形アクテイブ
フィルタ回路の回1修図、第7図は同低域周波孜、1断
形ア々テイブフィルタ回路のζによる周波数特性の説明
図である。 (1)・・入力端子、(2)・・・演算増幅器、C31
・・・正の入力端子、(7)・・・出力端子、(8)・
・・負の入力端子、 C13・・・第1のインピーダン
ス素子+ 071+ ”・第2のインピーダンス素子、
09・・・第3のインピーダンス素子、 ae −・・
第4のインピーダンス素子、 07)・・・第5のイン
ピーダンス素子、クウ・・第6のインピーダンス素子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入力端子と、正及び負の入力端子を有する演算増幅
    器と、一端が前記入力端子に接続された第1のインピー
    ダンス素子と、この第1のインピーダンス素子の他端と
    前記演算増幅器の正の入力端子との間に接続された第2
    のインピーダンス素子と、前記第1のインピーダンス素
    子と第2のインピーダンス素子との接続点と前記演算増
    幅器の負の入力端子との間に接続された第3のインピー
    ダンス素子と、前記第2のインピーダンス素子と演算増
    幅器の正の入力端子との接続点とアースとの間に接続さ
    れた第4のインピーダンス素子と、前記第3のインピー
    ダンス素子と演算増幅器の負の入力端子との接続点と前
    記演算増幅器の出力端子との間に接続された第5のイン
    ピーダンス素子と、前記第3のインピーダンス素子と第
    5のインピーダンス素子と演算増幅器の負の入力端子と
    の接続点とアースとの間に接続された第6のインピーダ
    ンス素子とを備えたアクティブフィルタ回路。 2、第1及び第2のインピーダンス素子としてコンデン
    サを用い、第3〜第6のインピーダンス素子として抵抗
    を用いた特許請求の範囲第1項記載のアクティブフィル
    タ回路。 3、第1及び第2及び第5及び第6のインピーダンス素
    子として抵抗を用い、第3及び第4のインピーダンス素
    子としてコンデンサを用いた特許請求の範囲第1項記載
    のアクティブフィルタ回路。 4、第1及び第2のインピーダンス素子としてコンデン
    サを用い、第3〜第5のインピーダンス素子として抵抗
    を用い、第6のインピーダンス素子としてコンデンサと
    抵抗との直列回路を用いた特許請求の範囲第1項記載の
    アクティブフィルタ回路。 5、第1及び第2及び第6のインピーダンス素子として
    抵抗を用い、第3及び第4のインピーダンス素子として
    コンデンサを用い、第5のインピーダンス素子として抵
    抗とコンデンサとの並列回路を用いた特許請求の範囲第
    1項記載のアクティブフィルタ回路。
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Cited By (2)

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JPH01246912A (ja) * 1988-03-29 1989-10-02 Mitsuba Electric Mfg Co Ltd ローパスフィルタ
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