KR19990088558A - 능동저역통과필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소비전류를 적게 하여 신호의 손실을 적게 하는 것이다.
이를 위하여 초단 증폭회로(1)에 있어서의 증폭소자(Ql)의 입력전극과 최후단 증폭회로(3)에 있어서의 증폭소자(Q3)의 출력전극과의 사이에 귀환회로(4)를 접속하고, 귀환회로(4)를 전류의 증감에 관계없이 거의 일정한 전압강하를 나타내는 전압강하수단(4b)과 귀환저항(4a)과의 직렬회로로 구성하고, 귀환회로(4)를 거쳐 최후단 증폭회로(3)에 있어서의 증폭소자(Q3)의 출력전극으로부터 초단 증폭회로(l)에 있어서의 증폭소자(Ql)의 입력전극에 바이어스 전압을 공급하였다.

Description

능동저역통과 필터{ACTIVE LOWPASS FILTER}
본 발명은 소비전류가 적고 왜곡 특성이 우수한 능동저역통과 필터에 관한 것이다. 도 3은 종래의 능동저역통과 필터를 나타내는 회로도이다. 종래의 능동저역통과 필터는 도 3에 나타내는 바와 같이 초단의 에미터접지 증폭회로(31)와, 다음단, 3단의 베이스접지 증폭회로(32, 33)로 구성되고, 최후단의 베이스접지 증폭회로인 3단째의 베이스접지 증폭회로(33)의 출력단과 초단의 에미터접지 증폭회로(31)의 입력단과의 사이에 부귀환회로인 귀환저항(34)이 접속됨과 동시에 에미터접지 증폭회로(31)와 베이스접지 증폭회로(32)와의 접속점과 그라운드와의 사이에 차단주파수 설정용의 제 1 콘덴서(35)가 접속되고, 또 다음단의 베이스접지 증폭회로(32)와 3단째의 베이스접지 증폭회로(33)와의 접속점과 그라운드와의 사이에 차단주파수 설정용의 제 2 콘덴서(36)가 접속되어 있다.
각 증폭회로(31, 32, 33)의 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)에는 공통의 콜렉터전류가 흐르도록 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 트랜지스터(Q2)의 에미터가 저항(37)을 거쳐 직류적으로 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 트랜지스터(Q3)의 에미터가 저항(38)을 거쳐 직류적으로 접속되어 있다. 저항(37, 38)은 입력 임피던스가 낮은 베이스접지 증폭회로(32, 33)에서 발생하는 왜곡을 줄이기 위한 것이다.
그리고 베이스접지 증폭회로(33)의 출력단인 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에는 부하저항(39)을 거쳐 전원전압이 공급되고, 에미터접지 증폭회로(31)의 트랜지스터 (Q1)의 에미터가 저항(40)에 의해서 접지되어 있다.
귀환저항(34)은 귀환량을 설정함과 동시에 초단의 에미터접지 증폭회로(31)의 트랜지스터(Ql)의 베이스에 바이어스전압을 가한 것이고, 이 때문에 초단의 에미터접지 증폭회로(31)의 입력단인 트랜지스터(Q1)의 베이스와 최후단의 베이스접지 증폭회로(33)의 트랜지스터(Q3)의 콜렉터와의 사이에 접속되어, 트랜지스터 (Q1)의 베이스와 그라운드와의 사이에 바이어스저항(41)이 설치되어 있다. 이에 의해서 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스전압이 가해진다. 또 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스에도 바이어스저항(42, 43, 44)에 의해서 바이어스전압이 가해진다.
이상의 구성에 있어서 신호입력단자(45)로부터 입력된 고주파신호는 결합 콘덴서(46)를 거쳐 에미터접지 증폭회로(31)에서 증폭되어 제 1의 콘덴서(35)에 의해서 고역(高域)이 차단된다. 고주파신호는 다시 저항(37)을 거쳐 베이스접지 증폭회로(32)에서 증폭되고, 제 2 콘덴서(36)에 의하여 고역이 차단되여 최후단의 베이스접지 증폭회로(33)에 입력된다. 그리고 최후단의 베이스접지 증폭회로(33)에서 증폭된 고주파신호는 임피던스 정합용 콘덴서(47), 결합콘덴(48)를 거쳐 신호출력단자(49)로부터 출력된다.
상기한 종래의 능동저역통과 필터에서는 최후단의 베이스접지 증폭회로에 있어서의 트랜지스터의 콜렉터와 초단의 에미터접지 증폭회로에 있어서의 트랜지스터의 베이스와 접속한 귀환저항에 의하여 초단의 에미터접지 증폭회로에 있어서의 트랜지스터의 베이스에 바이어스전압을 공급하고 있기 때문에 귀환저항에 흐르는 전류가 낭비가 되고 있었다. 또 초단의 에미터접지 증폭회로에 있어서의 트랜지스터의 베이스에 바이어스전압을 가하기 때문에 베이스와 그라운드와의 사이에 저항을 설치하고 있었으므로 이 저항에 의하여 입력신호가 손실되고 있었다.
그러므로 본 발명의 능동저역통과 필터는 소비전류를 적게 하여 신호의 손실을 적게 하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 능동저역통과 필터를 나타내는 회로도,
도 2는 본 발명의 능동저역통과 필터를 나타내는 회로도,
도 3은 종래의 능동저역통과 필터를 나타내는 회로도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 초단의 증폭회로 2 : 다음단의 증폭회로
3 : 3단째의 증폭회로(최후단 증폭회로)
4 : 귀환회로 4a : 귀환저항
4b : 다이오드(전압강하수단) 4c : 트랜지스터(전압강하수단)
5 : 제 1 콘덴서 6 : 제 2 콘덴서
7, 8 : 저항 9 : 부하저항
10 : 에미터 바이어스저항 11 : 정전류원
12, 13, 14 : 베이스 바이어스저항
15 : 신호입력단자 16, 18 : 결합 콘덴서
17 : 임피던스 정합 콘덴서 19 : 신호출력단자
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 능동저역통과 필터는 증폭소자를 각각 가지고, 종속적으로 접속된 복수단의 증폭회로와, 상기 각 증폭회로 상호의 접속점과 그라운드와의 사이에 접속된 차단주파수 설정용 콘덴서를 구비하고, 상기 증폭소자는 입력전극과 출력전극을 가지고, 상기 증폭회로중 초단에 설치된 초단 증폭회로에 있어서의 상기 증폭소자의 입력전극과 상기 증폭회로중 최후단에 설치된 최후단 증폭회로에 있어서의 상기 증폭소자의 출력전극과의 사이에 귀환회로를 접속하고, 상기 귀환회로를 전류의 증감에 관계없이 거의 일정한 전압강하를 나타내는 전압강하수단과 귀환저항과의 직렬회로로 구성하고, 상기 귀환회로를 거쳐 상기최후단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 출력전극으로부터 상기 초단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 입력전극에 바이어스전압을 공급하였다.
또, 본 발명의 능동저역통과 필터는 상기 전압강하수단으로서 다이오드를 사용하고, 상기 다이오드의 애노드를 상기 최후단 증폭회로측에 접속하고, 상기 다이오드의 캐소드를 상기 초단 증폭회로측에 접속하였다.
또 본 발명의 능동저역통과 필터는 상기 전압강하수단으로서 트랜지스터를 사용하고, 상기 트랜지스터의 베이스를 상기 최후단 증폭회로의 증폭소자의 출력전극에 접속하고, 상기 트랜지스터의 에미터를 상기 귀환저항에 접속하고, 상기 트랜지스터의 콜렉터에 전원전압을 공급하였다.
또, 본 발명의 능동저역통과 필터는 상기 초단 증폭회로의 증폭소자의 입력전극과 그라운드와의 사이에 정전류원을 설치하였다.
(발명의 실시 형태)
도 1, 도 2는 본 발명의 능동저역통과 필터를 나타내는 회로도이다. 먼저, 본 발명의 능동저역통과 필터는 도 1에 나타내는 바와 같이 초단의 에미터접지 증폭회로(l)와 다음단, 3단째의 베이스접지 증폭회로(2, 3)로 구성되고, 최후단의 베이스접지 증폭회로인 3단째의 베이스접지 증폭회로(3)의 출력단과 초단의 에미터접지 증폭회로(1)의 입력단과의 사이에, 귀환회로(4)가 접속됨과 동시에 에미터접지 증폭회로(1)와 베이스접지 증폭회로(2)와의 접속점과 그라운드와의 사이에 차단주파수 설정용의 제 1 콘덴서(5)가 접속되고, 또 다음단의 베이스접지 증폭회로(2)와 3단째의 베이스접지 증폭회로(3)와의 접속점과 그라운드와의 사이에 차단주파수 설정용 제 2 콘덴서(6)가 접속되어 있다.
각 증폭회로(1, 2, 3)의 증폭용 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)에는 공통의 콜렉터전류가 흐르도록 트랜지스터(Q1)의 출력전극인 콜렉터와 트랜지스터(Q2)의 입력전극인 에미터가 저항(7)을 거쳐 직류적으로 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 출력전극 인 콜렉터와 트랜지스터(Q3)의 입력전극인 에미터가 저항(8)을 거쳐 직류적으로 접속되어 있다. 저항(7, 8)은 입력임피던스가 낮은 베이스접지 증폭회로(2, 3)에서 발생하는 왜곡을 줄이기 위한 것이다.
그리고 베이스접지 증폭회로(3)의 출력단이 되는 트랜지스터(Q3)의 출력전극 인 콜렉터에는 부하저항(9)을 거쳐 전원전압이 공급되고, 에미터접지 증폭회로(l)의 트랜지스터(Ql)의 에미터가 에미터 바이어스저항(10)에 의하여 접지되어 있다.
귀환회로(4)는 귀환량을 설정함과 동시에 초단의 에미터접지 증폭회로(1)에 있어서의 트랜지스터(Q1)의 입력전극인 베이스에 바이어스전압을 가하기 위한 것이고, 귀환저항(4a)과 다이오드(4b)가 직렬로 접속되어 구성되어 있다. 그리고 귀환저항(4a)의 한쪽 끝이 초단의 에미터접지 증폭회로(1)의 입력단이 되는 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속되고, 또 다이오드(4b)의 애노드가 최후단의 베이스접지 증폭회로(3)의 트랜지스터(Q3)의 출력단이 되는 콜렉터에 접속되어 있다. 또 트랜지스터(Q1)의 베이스와 그라운드와의 사이에 정전류원(11)이 설치되어 있다. 이에 의하여 부하저항(9)으로부터 다이오드(4b), 귀환저항(4a)에 전류가 흘러 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스전압이 가해진다. 또 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스에도 베이스 바이어스저항(12, 13, 14)에 의하여 바이어스가 가해진다.
귀환회로(4)에 있어서의 다이오드(4b)는 흐르는 전류의 여하에 관계없이 거의 일정한 전압강하를 가지고 저항(4a)과의 접속점인 캐소드에 있어서의 신호진폭 레벨은 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 있어서의 신호진폭 레벨과 거의 같아진다.
한편, 귀환량은 귀환저항(4a)의 저항치에 의하여 설정되기 때문에 동일 귀환량이면 다이오드(4b)에 의한 강하전압의 양만큼 귀환저항(4a)에 흐르는 전류를 적게 할 수 있다.
또 초단의 에미터접지 증폭회로(1)의 트랜지스터(Q1)의 베이스에 정전류원(11)을 설치하면, 정전류원(11)은 임피던스가 매우 높기 때문에 신호입력단자(15)에 입력된 고주파신호는 정전류회로에서 손실되는 일이 없다.
이상의 구성에 있어서 신호입력단자(15)로부터 입력된 고주파신호는 결합콘덴서(16)를 거쳐 에미터접지 증폭회로(l)에서 증폭되고, 제 1 콘덴서(5)에 의하여 고역이 차단된다. 고주파신호는 다시 저항(7)을 거쳐 다음단의 베이스접지 증폭회로(2)에서 증폭되어 제 2 콘덴서(6)에 의하여 고역이 차단되고 최후단의 베이스접지 증폭회로(3)에 입력된다. 그리고 최후단의 베이스접지 증폭회로(3)에서 증폭된 고주파신호는 임피던스 정합용 콘덴서(17), 결합콘덴서(18)를 거쳐 신호출력단자(19)로부터 출력된다.
도 2에 나타내는 능동저역통과 필터는 도 2에 나타내는 능동저역통과 필터에 있어서의 다이오드(4b)대신 트랜지스터(4c)를 사용한 것이다.
즉, 트랜지스터(Q3)의 콜렉터를 트랜지스터(4c)의 베이스에 접속하고, 트랜지스터(4c)의 에미터와 귀환저항(4a)과를 접속하여 트랜지스터(4c)의 콜렉터에 직접 전원전압을 공급하도록 하고 있다.
이 결과, 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스전압을 가하기 위한 전류는 트랜지스터(Q3)의 콜렉터에 접속된 부하저항(9)으로부터가 아니라, 전원전압이 공급되는 트랜지스터(4c)의 콜렉터로부터 공급되기 때문에 트랜지스터(Q3)의 콜렉터전압은 저하하지 않고, 트랜지스터(Q3)의 비포화 범위가 넓어진다. 따라서 트랜지스터(Q3)에서 발생하는 왜곡이 적어진다. 한편, 트랜지스터(4c)의 베이스와 에미터와의 사이의 특성은 도 1에 나타내는 다이오드(4b)와 등가가 되어 콜렉터전류(따라서, 대략 에미터전류와 동일)의 여하에 관계없이 거의 일정한 전압강하가 되기 때문에 귀환저항(4a)에 흐르는 전류를 적게 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 능동저역통과 필터는 초단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 입력전극과, 최후단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 출력전극과의 사이에 귀환회로를 접속하며, 귀환회로를 전류의 증감에 관계없이 거의 일정한 전압강하를 나타내는 전압강하수단과 귀환저항과의 직렬회로로 구성하고, 귀환회로를 거쳐 최후단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 출력전극으로부터 초단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 입력전극에 바이어스전압을 공급하였기 때문에 귀환저항에 흐르는 전류를 적게 할 수 있다.
또 본 발명의 능동저역통과 필터는 전압강하수단으로서 다이오드를 사용하고 다이오드의 애노드를 최후단 증폭회로측에 접속하여 다이오드의 캐소드를 초단 증폭회로측에 접속하였기 때문에 다이오드를 이용하는 것만으로 간단하게 전류를 적게 할수 있다.
또 본 발명의 능동저역통과 필터는 전압강하수단으로서 트랜지스터를 이용하고, 이 트랜지스터의 베이스를 최후단 증폭회로의 증폭소자의 출력전극에 접속하고, 트랜지스터의 에미터를 귀환저항에 접속하여 트랜지스터의 콜렉터에 전원전압을 공급하였기 때문에, 바이어스전압을 공급하기 위한 전류는 전원으로부터 흘리게 되어, 최후단 증폭회로의 증폭소자에 인가되는 전압의 저하가 적어져 증폭소자에서발생하는 왜곡이 적어진다.
또 본 발명의 능동저역통과 필터는 초단 증폭회로의 증폭소자의 입력전극과 그라운드와의 사이에 정전류원을 설치하였기 때문에 입력신호의 손실도 적어진다.

Claims (6)

  1. 증폭소자를 각각 가지며 종속적으로 접속된 복수단의 증폭회로와, 상기 각 증폭회로 상호의 접속점과 그라운드와의 사이에 접속된 차단주파수 설정용 콘덴서를 구비하고, 상기 증폭소자는 입력전극과 출력전극을 가지며, 상기 증폭회로중 초단에 설치된 초단 증폭회로에 있어서의 상기 증폭소자의 입력전극과 상기 증폭회로중 최후단에 설치된 최후단 증폭회로에 있어서의 상기 증폭소자의 출력전극과의 사이에 귀환회로를 접속하고, 상기 귀환회로를 전류의 증감에 관계없이 거의 일정한 전압강하를 나타내는 전압강하수단과 귀환저항과의 직렬회로로 구성하고, 상기 귀환 회로를 거쳐 상기 최후단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 출력전극으로부터 상기 초단 증폭회로에 있어서의 증폭소자의 입력전극에 바이어스전압을 공급한 것을 특징으로 하는 능동저역통과 필터.
  2. 제 1항에 있어서,
    애노드가 상기 최후단 증폭회로측에 접속하고, 캐소드가 상기 초단 증폭회로쪽에 접속된 다이오드를 상기 전압강하수단으로서 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 능동저역통과 필터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스가 상기 최후단 증폭회로의 증폭소자의 출력전극에 접속되고, 에미터가 상기 귀환저항기에 접속하고, 콜렉터가 전원에 접속되는 트랜지스터를 상기 전압강하수단으로서 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 능동저역통과 필터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 초단 증폭회로의 증폭소자의 입력전극과 그라운드와의 사이에 정전류원을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 능동저역통과 필터.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 초단증폭회로의 증폭소자의 입력전극과 그라운드와의 사이에 정전류원을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 능동저역통과 필터.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 초단 증폭회로의 증폭소자의 입력전극과 그라운드와의 사이에 정전류원을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 능동저역통과 필터.
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