JPS6363212A - アクテイブフイルタ - Google Patents

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】 （り産業上の利用分野 本発明は、オペアンプを使用したアクティブフィルタに
関するもので、特にトラップ出力を得るに当たり素子数
の削減が計れるアクティブフィルタに関する。

（ロ）従来の技術 バンドパス出力、ローパス出力及びトラップ出力（バン
ドエリミネート出力）が得られるアクティブフィルタが
昭和５７年３月１日付でＣＱ出版社から発行された雑誌
ゝトランジスタ技術」１９８２年３月号第３３２頁に記
載されている。第２図は前記アクティブフィルタを示す
回路図で、入力端子（１）は抵抗（２）を介して第１オ
ペアンプ（３）の反転入力端子に接続される。第１オペ
アンプ（３）は抵抗（２）及び（４）と共に反転増幅回
路を構成し、その出力信号は第２オペアンプ（５）の反
転入力端子に印加される。第２オペアンプ（５）も第１
オペアンプ（３）と同様に反転増幅回路を構成し、その
出力信号は抵抗（６）を介して第３オペアンプ（７）の
反転入力端子に印加容れる。第３オペアンプ（７〉は抵
抗（６）及びコンデンサ（８）と共に積分回路を構成し
、その出力信号は、抵抗（９）を介して第４オペアンプ
（１０）の反転入力端子に印加されると共に、抵抗（１
１）を介して第１オペアンプ（３）の反転入力端子に帰
還される。第４オペアンプ（１０）は第３オペアンプ（
７）と同様に、抵抗（９〉及びコンデンサ（１２）と共
に積分回路を構成し、その出力信号は抵抗（１３）を介
して第２オペアンプ（５〉の反転入力端子に帰還される
。以上の様な構成により、第１オペアンプ（３）の出力
端子（１４）にはトラップ出力、第３オペアンプ（７）
の出力端子（１５）にはバンドパス出力、及び第４オペ
アンプ（１ｏ）の出力端子（１６）にはローパス出力が
得られる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 ところで、一般にトラップ出力を含まない３つのフィル
タ出力を得る場合、オペアンプは３つで済む。しかしな
がら、トラップ出力を含む３つのフィルタ出力を得る場
合には第２図の如く、オペアンプは最低４つ必要とする
。その為、前記トラップ出力を必要とする場合には素子
数が増加するという問題があった。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、反転入力端
子に入力信号が印加されるオペアンプと、反転入力端子
に前記オペアンプの出力信号が印加される第１積分回路
と、該第１積分回路の出力信号が印加される第２積分回
路と、該第２積分回路の出力信号が得られる出力端子と
前記第１積分回路の非反転入力端子との間に接続される
第１帰還回路と、前記第１積分回路の出力信号が得られ
る出力端子と前記オペアンプの非反転入力端子との間に
接続される第２帰還回路とから成ることを特徴とする。

（＊）作用 本発明に依れば、オペアンプ、第１積分回路及び第２積
分回路を順次縦続接続し、前記第１積分回路の出力信号
を前記オペアンプに、又前記第２積分回路の出力信号を
前記第１積分回路にそれぞれ負帰還させているので、前
記オペアンプの出力端からトラップ出力が、前記第１積
分回路の出力端にバンドパス出力が、又前記第２積分回
路の出力端にローパス出力が得られる。

（へ）実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、（１７）
は入力端子、（１８）は反転増幅回路を構成する第１オ
ペアンプ、（す）は第２オペアンプ（２ｏ）及び第１コ
ンデンサ（２１）で構成され、その出力信号が第１バツ
フア増幅回路（２２）を介して、第１オペアンプ（１８
）の非反転入力端子に帰還される第１積分回路、（η）
は第３オペアンプ（２４）及び第２コンデンサ（２５）
で構成され、前記第１バツフア増幅回路（２２）の出力
信号を更に積分する第２積分回路、（２６）は第２バツ
フア増幅回路（３５）の出力端子と第２オペアンプ（２
０）の非反転入力端子との間に接続される第１帰還回路
、（２ｚ）は前記第１バツフア増幅回路（２２）の出力
端子と第１オペアンプ（１８）の非反転入力端子との間
に接続される抵抗（２８）及び（２９）から成る第２帰
還回路、（３ｏ）はトラップ出力が発生する第１出力端
子、（３１）はバンドパス出方が発生する第２出力端子
及び、（３２）はローパス出方が発生する第３出力端子
である。

今、入力端子（１７）に印加される入力信号をｖｌ、第
１出力端子（３０）に発生する出力信号を■１、第２出
力端子（３１）に発生する出力信号をＶｌ、第３出力端
子（３２）に発生する出力信号をｖ４、抵抗（３３）及
び（３４）の抵抗値をＲ１及びＲ８、抵抗（２８）及び
（２９）の抵抗値をＲ８及びＲ４、第１コンデンサ（２
１）の容量を０１、第２コンデンサ（２５）の容量をＣ
２、第２及び第３オペアンプ（２０）及び（２４）の相
互フンダクタンスをｇｍとすると、第１オペアンプ（１
８）は負帰還増幅回路を構成している為、その内入力端
子の電圧は等しくなり、 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（２）が成り立つ。そして、第２出方端子（
３１）に発生する出力信号Ｖ、は Ｖｓ”（Ｖａ　　Ｖｚ）ｇｍ（１／５ｅｔ）　　ｍ＋＋
ｅ＋＋・・＋＊＋ｅ＋ｍ（３＞〔ただし、Ｓ−ｊω（ω
は角周波数）〕となり、第３出力端子（３２）に発生す
る出力信号■４は Ｖ４　＝　　　　Ｖｓｇｍ（１／ＳＣ２）　　　　・・
・・・・・・団・・・・・・・・・・・・・（４）とな
る。従って、第（２）乃至（４）式より入力端子（１７
）と第１出力端子（３ｏ〉との間の伝達関数（■。

／ｖ１）は となり、そのカットオフ周波数ｆｃ１及び利得Ｈ・１は ｆ’　Ｃ１−ｇｍ／２π石、・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（６））（，１ｘ　Ａ／Ａ　
’　　　・・・・・・・・・・・・・・・・１旧・・・
・・（７）となる。それ故、第１出力端子（３０）にト
ラップ出力が得られる事が解かる。

次に第（２）乃至（４）式より、入力端子（１７）と第
２出力端子（３１）との間の伝達関数（Ｖ、／Ｖｌ）は
となり、そのカットオフ周波数ｆ’ｃａ及び利得Ｈ９，
は ｆ’ｃ、−ｇｍ／２πｆπＧ　　・・・・・・・・・・
・・・・・・旧・・（９）Ｈゆ＊　＝　Ａ　／　Ｂ　　
　・・・・・・・・・・・・・・・・旧・・・・・・旧
・・（１０）となる。それ故、第２出力端子（３１）に
バンドパス出力が得られる事が解かる。

次に第（２）乃至（４）式より、入力端子（１７〉と第
３出力端子（３２）との間の伝達関数（Ｖ、／Ｖ、）は
となり、そのカットオフ周波数ｆ’ｃｓ及び利得Ｈ０は ｆ　ａｓ　”　ｇｍ／２πｆπ己　　・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（１２）Ｈゆ、＝Ａ／Ａ’　　　
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（１３）となる。従って、第（１１）式より第３出力端
子（３２）にローパス出力が得られる事が解かる。

その結果、第１乃至第３出力端子〈３０）乃至（３２）
には所望のフィルタ出力が得られる。

ところで、第（６）　、　（９）及び（１２）式から明
らかな様に、カットオフ周波数は３つのフィルタ出力に
ついて等しく、その値はオペアンプの相互コンダクタン
スｇｍとコンデンサＣ１及びＣ２の値に応じで決まる。

第１図の第１乃至第３オペアンプ（１８）　、　（２０
）及び（２４）は電流出力型のオペアンプであり、その
相互コンダクタンスｇｍはオペアンプに内蔵される差動
対の共通エミッタに接読される定電流源の電流に応じて
定まる。そして、その電流量の調整を３つのオペアンプ
に対して同時に行なう事は容易である０例えば、第１図
の回路をＩＣ化し、前記定電流源をトランジスタで構成
すれば、そのトランジスタのベースを共通接続し、１つ
の端子（ピン）で電流量を調整出来る。その為、相互コ
ンダクタンスｇｍを増減すれば、３つのフィルタ出力の
カットオフ周波数を同時にしかも簡単に調整出来る。又
、例えば相互コンダクタンスｇｍを減少させれば、第１
及び第２コンデンサ（２１）及び（２５）の容量を小さ
くすることが可能で、チップ面積の縮小を計る事が出来
る。更に、コンデンサの値は抵抗値と異なり、ＩＣ製造
後にもメタル変更によって簡単に変更出来る。

（ト）発明の効果 以上述べた如く本発明に依れば、オペアンプ３つで構成
されるアクティブフィルタによって、トラップ出力を含
む３つのフィルタ出力を得る事が出来、素子数の大幅な
削減を計ることが出来る。

又、本発明に依れば３つのフィルタ出力のカットオフ周
波数が等しくなり、同時に調整を行なう事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、及び第２図
は従来のアクティブフィルタを示す回路図である。 （１８）・・・第１オペアンプ、（す）・・・第１積分
回路、　（η）・・・第２積分回路、　（２６）・・・
第１帰還回路、　（２７）・・・第２帰還回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）反転入力端子に入力信号が印加されるオペアンプ
   と、反転入力端子に前記オペアンプの出力信号が印加さ
   れる第１積分回路と、該第１積分回路の出力信号が印加
   される第２積分回路と、該第２積分回路の出力信号が得
   られる出力端子と前記第１積分回路の非反転入力端子と
   の間に接続される第１帰還回路と、前記第１積分回路の
   出力信号が得られる出力端子と前記オペアンプの非反転
   入力端子との間に接続される第２帰還回路とから成り、
   前記オペアンプの出力端にトラップ出力を発生させる様
   にしたことを特徴とするアクティブフィルタ。