JPS62294312A - ロ−パスフイルタ装置 - Google Patents

ロ−パスフイルタ装置

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JPS62294312A
JPS62294312A JP62081343A JP8134387A JPS62294312A JP S62294312 A JPS62294312 A JP S62294312A JP 62081343 A JP62081343 A JP 62081343A JP 8134387 A JP8134387 A JP 8134387A JP S62294312 A JPS62294312 A JP S62294312A
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JP
Japan
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low
pass filter
filter device
signal
group delay
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Pending
Application number
JP62081343A
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English (en)
Inventor
ベラ テレキ
リーング チョング
アラン ジョージ ホールデン
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Johnson Matthey PLC
Original Assignee
Johnson Matthey PLC
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Publication date
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  • Power Engineering (AREA)
  • Filters And Equalizers (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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、予め選択された値以上の周波数を有する不必
要な信号を電子回路から減衰するためのローパスフィル
タ装置に関する。
以下余白 (従来の技術〕 商業化されているローパスフィルタ装置はローパスフィ
ルタを含み、このローパスフィルタは、rim過帯域」
の信号と一般に称される必要な通過帯域信号を通過させ
ると同時に、不必要な信号を抑えるために同調された1
つのまたはそれ以上のインダクタンスおよびキャパシタ
ンスからなる。
このローパスフィルタは通過帯域信号を遅延させ(すな
わち、信号がローパスフィルタを通過する速度を遅らせ
る)、信号の有する周波数が異なれば、この遅延量は異
なるために難点がある。手始に言えば、この遅延が周波
数と共に増加し、そのために(少なくとも原則として)
、最も高い周波数を有する信号は最も大きい遅延を受け
ると同時に、それより低い周波数を有する信号はそれよ
り小さい遅延を受ける。このことは、近接する周波数を
有する信号どうしでは位相が異なるということを意味す
る。位相の異なる信号は、この信号が搬送可能である情
報を歪ませる。特に、ラジオおよびビデオ回路において
、位相の異なる信号は、この信号から再生される音声や
映像を歪ませる。
したがって、十分に商業化され得るためには、ローパス
フィルタ装置は、位相同期の損失という課題に取り組ん
だ装置を備えなければならない。
位相同期の損失は、以下の手段によって解消できる。そ
の手段とは、最も高い周波数の信号が受けた遅延に、そ
れよりも低い周波数の信号が受けた遅延が等しくなるま
で、各信号が受けた総遅延を増加するように、十分な量
の特別の遅延をこの低い周波数の各々の信号に与えるた
めの特別のインダクタンスを使用することである。この
ようにして、各々の信号が受けた遅延は均等化され、こ
れによりこれらの信号の位相は同期する。必要な信号が
狭い帯域から外れた周波数を有する場合を除いて、ただ
一つのインダクタンスだけでは、どの周波数の信号に対
して所望量の特別の遅延を十分番こ与えられない。それ
によって、群遅延等花器として知られている装置が所望
の遅延を与えるのに使用される。群遅延等化器はインダ
クタンスとキャパシタンスの複数個(iI常2個〜6個
)の絹合せからなり、各々の組合せは一つの特定の帯域
すなわち帯域信号の「群」に影響を及ぼすために同調さ
れる。したがって、その帯域信号は一つのインダクタン
スからも、群遅延等化器における全てのインダクタンス
の累積された効果からも特定の遅延を受ける。実際には
、群遅延等化器は全ての遅延を完全に均等化することは
できないが、しかし、性能の良い群遅延等化器は、等化
された後、最も大きく遅延した信号についての遅延は2
0ナノ秒(ns)以下であり、最も小さく遅延した信号
についての遅延より大きいことを保証する。この差は群
遅延のリップル率として知られている。このリップル率
は通過帯域周波数の少なくとも90V。
に対して10〜15ns程度である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
現在商業化されている群遅延等化器は、少なくとも1.
17の伝達の鋭さく後程定義されるような)を有するロ
ーパスフィルタを使用すると、よく機能するが、もし伝
達の鋭さ力筒、17以下である場合、現在の群遅延等花
器は、周波数のカットオフ領域において、確かに満足な
リップル率を得ることができないという問題がある。
したがって、本発明の目的の一つは、改善された群遅延
手段、特に1.17以下むしろ1.03〜1.17の範
囲内での伝達の鋭さを有するフィルタの使用に適した手
段からなるローパスフィルタ装置を提供するものである
明確に「伝達の鋭さ」を定義するために、最初に以下の
ことを説明する必要がある。それは5、理想のローパス
フィルタにおいて、通過可能な信号と減衰される信号と
の間のカットオフが完全にシャープなカットオフ(ある
いは「通過帯域の端」としてしばしば称される)を与え
るような単一周波数に生じるということである。実際に
は、完全なものではなくて、カットオフは、単一周波数
にも、近接した周波数の狭い帯域−Fにも生じる。カッ
トオフ帯域内で最も高い周波数を有する信号が大きな振
幅損失を受けると同時に、このカットオフ帯域における
最も低い周波数を有する信号ばろ波され、小さな振幅低
下のみを受ける。そのカットオフの鋭さの測定は、f 
z / f + の比として定義される「伝達の鋭さ」
によって与えられる。ここでf、は減衰が始まるときの
周波数であり、f2は減衰が最大になったときの周波数
である。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
予め選択された周波数以下の周波数を有する通過帯域信
号を通過させると同時に、予め選択された周波数以上の
周波数を有する不必要な信号を電子回路から減衰するた
めのローパスフィルタ装置において、ローパスフィルタ
と、インダクタンスとキャパシタンスの複数個(2個〜
6個)の組合せからなり、各組合せは通過帯域信号の個
々の群に影響を及ぼすために同調され、そのために、組
合せの累積された効果により通過帯域信号の少なくとも
90%を遅延する第1の群遅延手段と、インダクタンス
とキャパシタンスの複数個の組合せからなり、各組合せ
は通過帯域信号の個々の群に影響を及ぼすために同調さ
れ、そのために、組合せの累積された効果により通過帯
域信号の少なくとも90%を遅延する付加群遅延手段と
からなり、第1の群遅延手段および付加群遅延手段の累
積された効果は、必要な信号の少なくとも90%が受け
る遅延を、最も高い周波数を有する通過帯域信号が受け
る遅延の20ns以内になるように、通過帯域信号に十
分な特別の遅延を与えるローパスフィルタ装置を提供す
る。少なくとも2つの群遅延手段間で群遅延等化を分担
することにより、より高い等化度、特に、1.17以下
たとえば1.04〜1.16の伝達の鋭さを有するロー
パスフィルタを使用する場合に、満足な群遅延リップル
率を与えることができる等化度が達成可能となることが
わかる。
本発明のローパスフィルタ装置は、主として、ラジオお
よびビデオ回路、すなわち50KHz〜40M)Izの
信号を受信することのできる回路に使用するものである
。予め選択されたカットオフ周波数は2〜10MHzの
範囲になることがよくある。
ローパスフィルタ装置は、通常、種々の周波数がローパ
スフィルタ装置を通過するとき、これらの周波数の通過
帯域信号が受ける振幅損失を均等化するために、フィル
タを使用したタイプの典型的な振幅等化器と結合して使
用される。一般に、振幅変化が0.1dB以下であるこ
と、すなわち因数2011og+oV+ / Vz  
(ここでvlおよびV2はそれぞれ一定電圧の入力信号
に対する出力信号の最大電圧および最小電圧である)が
0.1以下であることを保証することが好ましい。
〔実施例〕
第1図は、2つの群遅延手段2および3と典型的な振幅
等化器とが直列接続されたローパスフィルタ1からなる
ローパスフィルタ装置を示す。ローパスフィルタ1はイ
ンダクタンスとキャパシタンスとの5個の組合せ、すな
わち、lla 、 ]lb 。
11Cと12a 、 12b 、 12cと13a 、
 13b 、 13cと14a 、 14b 、 14
cと15a 、 15b 、 15cおよび15dとを
含む。群遅延手段2および3はインダクタンスとキャパ
シタンスとの5個の絹合せ、すなわち、21a、21b
および31a、31bと22a 、 22b 、 22
c 。
22dおよび32a 、 32b 、 32c 、 3
2dと23a、23b。
23c、23dおよび33a 、 33b 、 33c
 、 33d 、 33eと24a 、 24b 、 
24c 、 24d 、 24eおよび34a。
34b 、 34c 、 34d 、 34eと25a
 、 25b 、 25cおよび35a 、 35b 
、 35c 、 35d 、 35eとをそれぞれ含む
。これらの組合せは一つの特定の信号に影響を及ぼすた
めにそれぞれ同調される。これらの組合せを利用するこ
とにより、群遅延手段2の組合せ21〜25はローパス
フィルタ装置を通過する通過帯域信号の全てに実質的に
遅延を与える。しかしながら、群遅延手段2によって与
えられる遅延は、必要とされる信号の最も高い周波数以
下の周波数を有する信号が受ける遅延を、最も高い周波
数の信号が受ける遅延となるのに必要とされる量よりは
小さい。群遅延手段3によって生じた効果は群遅延手段
2によって生じた効果と類似しており、群遅延手段2お
よび3の累積した効果は、通過帯域の少なくとも90%
以上において、通過帯域信号が受けた遅延が、最も高い
周波数を有する通過帯域信号が受ける遅延の少なくとも
20ns以内であることを保証するものである。振幅等
化器4は通過帯域信号の振幅における変化が0.1 d
B以下であることを保証する典型的な装置である。第1
図に示されたローパスフィルタ装置は1.04の「伝達
の鋭さ」を有するローパスフィルタと共に使用可能であ
る。
第2図は、通過帯域信号(すなわち第2図に示されてい
るような予め選択された周波数f、以下の周波数を有す
る信号)に対応する振幅が0.1dB以下で変化し、f
lで振幅が40dB、すなわちf2での平均通過帯域の
振幅以下に達するように落ち始める。したがって、減衰
は波の屈曲f1からf2で開始する。第2図は、また、
主として組合せ21〜25または31〜35のそれぞれ
によって影響を及ぼされる信号群A−Eをも示している
第1図に示されたローパスフィルタ装置の構成部はロー
パスフィルタ、群遅延手段2および3、振幅等化器4の
順に直列に配列されている。しかしながら、この構成部
はどんな順序でも直列に配列されてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、伝達の鋭さが1.17以下であっても
、周波数カットオフ傾城における満足なり・ノズル率を
得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるローパスフィルタ装置の回路図、 第2図は第1図に示されたローパスフィルタ装置からの
出力信号の振幅対周波数特性を示すグラフである。 l・・・ローパスフィルタ、 2・・・第1の群遅延手段、 3・・・1゛打4:カ・4群遅延手段、4・・・振幅等
化器。 以下余白 図面の浄書(内容に変更なし)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、予め選択された周波数以下の周波数を有する通過帯
    域信号を通過させると同時に、予め選択された周波数以
    上の周波数を有する不必要な信号を電子回路から減衰す
    るためのローパスフィルタ装置において、 ローパスフィルタ(1)と、 インダクタンスとキャパシタンスの複数個の組合せ(2
    1〜25)からなり、各組合せ(21〜25)は通過帯
    域信号の個々の群(A、B、C、DまたはE)に影響を
    及ぼすために同調され、そのために、該組合せ(21〜
    25)の累積された効果により通過帯域信号の少なくと
    も90%を遅延する第1の群遅延手段(2)と、 インダクタンスとキャパシタンスの複数個の組合せ(3
    1〜35)からなり、各組合せ(31〜35)は通過帯
    域信号の個々の群(A、B、C、DまたはE)に影響を
    及ぼすために同調され、そのために、該組合せ(31〜
    35)の累積された効果により通過帯域信号の少なくと
    も90%を遅延する付加群遅延手段(3)とからなり、 該第1の群遅延手段(2)および該付加群遅延手段(3
    )の累積された効果は、必要な信号の少なくとも90%
    が受ける遅延を、最も高い周波数を有する通過帯域信号
    が受ける遅延の20ns以内になるように、該通過帯域
    信号に十分な特別の遅延を与えることを特徴とするロー
    パスフィルタ装置。 2、前記ローパスフィルタ装置が1個〜4個の付加群遅
    延手段(3)からなる特許請求の範囲第1項に記載のロ
    ーパスフィルタ装置。 3、前記ローパスフィルタ装置がただ1個の付加群遅延
    手段(3)からなる特許請求の範囲第2項に記載のロー
    パスフィルタ装置。 4、前記第1の群遅延手段(2)および前記付加群遅延
    手段(3)がインダクタンスとキャパシタンスとの2個
    〜5個の組合せ(21〜25または31〜35)からそ
    れぞれなる特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか一
    項に記載のローパスフィルタ装置。 5、前記ローパスフィルタが1.17以下の伝達の鋭さ
    (transition sharpness)を有す
    る特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれか一項に記載
    のローパスフィルタ装置。 6、前記伝達の鋭さ(transition shar
    pness)が1.03〜1.17の範囲である特許請
    求の範囲第5項に記載のローパスフィルタ装置。 7、前記ローパスフィルタ装置に振幅等化装置(4)を
    結合する特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれか一項
    に記載のローパスフィルタ装置。
JP62081343A 1986-04-04 1987-04-03 ロ−パスフイルタ装置 Pending JPS62294312A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8608298A GB2170970B (en) 1986-04-04 1986-04-04 A low pass filter system for an electrical circuit
GB8608298 1986-04-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62294312A true JPS62294312A (ja) 1987-12-21

Family

ID=10595712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62081343A Pending JPS62294312A (ja) 1986-04-04 1987-04-03 ロ−パスフイルタ装置

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Country Link
US (1) US5004991A (ja)
JP (1) JPS62294312A (ja)
GB (1) GB2170970B (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
GB2170970A (en) 1986-08-13
GB8608298D0 (en) 1986-05-08
GB2170970B (en) 1989-11-29
US5004991A (en) 1991-04-02

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