[go: up one dir, main page]

JPH09167941A - Low pass filter - Google Patents

Low pass filter

Info

Publication number
JPH09167941A
JPH09167941A JP32747095A JP32747095A JPH09167941A JP H09167941 A JPH09167941 A JP H09167941A JP 32747095 A JP32747095 A JP 32747095A JP 32747095 A JP32747095 A JP 32747095A JP H09167941 A JPH09167941 A JP H09167941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
output
capacitor
circuit
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32747095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Sekiguchi
智 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP32747095A priority Critical patent/JPH09167941A/en
Publication of JPH09167941A publication Critical patent/JPH09167941A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To configure an integrated LPF without the need for an external component for an audio band by changing part of a current of a capacitor being a component of the LPF into a signal being an increased output signal from a differential amplifier circuit so as to increase the capacitance apparently. SOLUTION: An input signal and a reference voltage Vref are fed to an inverting input terminal and a non-inverting input terminal of a differential amplifier circuit 2 via an input resistor 1 and a capacitor 3 is connected between the inverting input terminal and an output terminal 6. Furthermore, a collector current (i) of transistors(TRs) 2a, 2b of an output stage of the circuit 2 is an input current to current mirror circuits 4, 5 whose mirror ratio is set to be 1:N. Thus, the inverted output current from the circuits 4, 5 is a multiple of N of the current (i) and part of the current fed to the capacitor 3 is supplied or absorbed depending on an output difference current. Thus, the time constant of the capacitor 3 is reduced to increase the capacitance apparently, then the integrated LPF is formed at the output terminal of the circuit 2 without the need for an externally mounted component for an audio frequency band.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ信号の
周波数帯に使用でき、IC化に好適なローパスフィルタ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-pass filter that can be used in the frequency band of audio signals and is suitable for IC implementation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ローパスフィルタとしては、抵抗
RとコンデンサーCとにより構成されるCR型ローパス
フィルタや、抵抗Rの代わりにオペアンプを用いてLP
F特性を得るアクティブ型のローパスフィルタが知られ
ている。これらLPF回路は良く知られているので、動
作説明は省略する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a low-pass filter, a CR type low-pass filter composed of a resistor R and a capacitor C, or an operational amplifier in place of the resistor R is used for LP.
An active low-pass filter that obtains an F characteristic is known. Since these LPF circuits are well known, description of their operation will be omitted.

【0003】前記CR型のローパスフィルタにおいて、
遮断周波数fcは、fc=1/2π・C・Rとなる。ま
た、アクティブ型のローパスフィルタの場合、オペアン
プのコンダクタンスgmを抵抗として用いているので、
遮断周波数fc’は、fc’=gm/2π・Cとなる。
In the CR type low pass filter,
The cutoff frequency fc is fc = 1 / 2π · C · R. Further, in the case of an active type low pass filter, the conductance gm of the operational amplifier is used as a resistor,
The cutoff frequency fc ′ is fc ′ = gm / 2π · C.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ローパ
スフィルタをオーディオ信号の周波数帯(20Hz〜2
0KHz)で用いると、抵抗RまたはコンデンサーCの
いずれか一方がIC化をすることができない値となり、
抵抗RまたはコンデンサーCが外付け素子となってい
た。その為、IC化の際、ICの外付けピンが余計に増
えるという問題があった。特に、
However, the low-pass filter is used in the frequency band (20 Hz to 2) of the audio signal.
When used at 0 KHz), either the resistor R or the capacitor C becomes a value that cannot be integrated into an IC,
The resistor R or the capacitor C was an external element. Therefore, there is a problem in that the number of external pins of the IC is increased when the IC is formed. Especially,

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
成されたものであり、入力信号が印加される入力端子
と、ローパスフィルタ特性の出力信号が得られる出力端
子と、入力抵抗を介して入力信号が印加される負入力端
子、基準電圧が印加される正入力端子、及び、前記出力
端子に接続される出力端を備える増幅回路と、前記増幅
回路の負入力端子と前記出力端子との間に接続されるコ
ンデンサーと、前記増幅回路の出力電流を増大し、増大
された電流を入力信号と混合する電流増大回路とを備え
ることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an input terminal to which an input signal is applied, an output terminal from which an output signal having a low-pass filter characteristic is obtained, and an input resistor are provided. A negative input terminal to which an input signal is applied via, a positive input terminal to which a reference voltage is applied, and an amplifier circuit having an output terminal connected to the output terminal, a negative input terminal of the amplifier circuit, and the output terminal And a current increasing circuit for increasing the output current of the amplifier circuit and mixing the increased current with the input signal.

【0006】また、前記増幅回路は2つの出力信号を発
生し、前記電流増大回路は、ミラー比が1:Nに設定さ
れると共に、前記増幅回路の2つの出力信号をそれぞれ
反転し、反転された電流を混合して出力電流を得る第1
及び第2電流ミラー回路から成ることを特徴とする。
Further, the amplifier circuit generates two output signals, and the current increasing circuit sets the mirror ratio to 1: N and inverts and inverts the two output signals of the amplifier circuit. First, the mixed current is mixed to obtain the output current.
And a second current mirror circuit.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態を示す
図であり、(1)は入力信号が印加される入力抵抗、
(2)は出力段トランジスタ(2a)及び(2b)を含
む増幅回路、(3)は増幅回路(2)の負入力端子と出
力端との間に接続されたコンデンサー、(4)はミラー
比が1:Nに設定され、出力段トランジスタ(2a)の
コレクタ電流を反転する第1電流ミラー回路、(5)は
ミラー比が1:Nに設定され、出力段トランジスタ(2
b)のコレクタ電流を反転する第2電流ミラー回路、
(6)及び(7)はローパスフィルタ特性が得られる第
1及び第2出力端子である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, in which (1) is an input resistance to which an input signal is applied,
(2) is an amplifier circuit including the output stage transistors (2a) and (2b), (3) is a capacitor connected between the negative input terminal and the output terminal of the amplifier circuit (2), and (4) is a mirror ratio. Is set to 1: N, the first current mirror circuit that inverts the collector current of the output stage transistor (2a), and (5) has the mirror ratio set to 1: N.
a second current mirror circuit for inverting the collector current of b),
(6) and (7) are the first and second output terminals from which the low-pass filter characteristic is obtained.

【0008】図1において、入力信号は入力端子IN及
び入力抵抗(1)を介して増幅回路(2)の負入力端子
に印加される。また、増幅回路(2)の正入力端子には
基準電圧Vrefが印加されているので、その負入力端
子の電圧は電圧Vrefに等しい電圧となる。但し、増
幅回路(2)の正及び負入力端子の間は仮想短絡され
る。入力信号のバイアス電圧は電圧Vrefであるか
ら、入力抵抗(1)には入力信号電圧と電圧Vrefと
の電圧差と入力抵抗(1)の抵抗値とに応じた電流が流
れる。差動増幅回路(2)の負入力端子の入力電流を無
視すると、入力抵抗(1)に流れる電流はコンデンサー
(3)と、第1及び第2電流ミラー回路(4)及び
(5)の共通出力端に分流される。
In FIG. 1, an input signal is applied to the negative input terminal of the amplifier circuit (2) via the input terminal IN and the input resistor (1). Since the reference voltage Vref is applied to the positive input terminal of the amplifier circuit (2), the voltage of its negative input terminal becomes equal to the voltage Vref. However, the positive and negative input terminals of the amplifier circuit (2) are virtually short-circuited. Since the bias voltage of the input signal is the voltage Vref, a current corresponding to the voltage difference between the input signal voltage and the voltage Vref and the resistance value of the input resistance (1) flows through the input resistance (1). Ignoring the input current of the negative input terminal of the differential amplifier circuit (2), the current flowing through the input resistor (1) is common to the capacitor (3) and the first and second current mirror circuits (4) and (5). It is shunted to the output end.

【0009】ところで、出力段トランジスタ(2a)及
び(2b)のコレクタ電流はそれぞれ第1及び第2電流
ミラー回路(4)及び(5)の入力電流となり、入力信
号をミラー比1:Nで反転するので、第1及び第2電流
ミラー回路(4)及び(5)の出力電流は前記コレクタ
電流のN倍の電流となる。第1及び第2電流ミラー回路
(4)及び(5)の出力差電流は増幅回路(2)の負入
力端に印加される。そして、出力段トランジスタ(2
a)及び(2b)のコレクタ電流の大きさは入力信号の
正または負の振幅に応じて変化するので、第1及び第2
電流ミラー回路(4)及び(5)の出力差電流は変化
し、前記差電流に応じてコンデンサー(3)に流れる電
流の一部が供給または吸引される。
By the way, the collector currents of the output stage transistors (2a) and (2b) become the input currents of the first and second current mirror circuits (4) and (5), respectively, and the input signal is inverted at a mirror ratio of 1: N. Therefore, the output currents of the first and second current mirror circuits (4) and (5) are N times the collector current. The output differential currents of the first and second current mirror circuits (4) and (5) are applied to the negative input terminal of the amplifier circuit (2). Then, the output stage transistor (2
Since the magnitudes of the collector currents of a) and (2b) change according to the positive or negative amplitude of the input signal, the first and second
The output differential current of the current mirror circuits (4) and (5) changes, and a part of the current flowing through the capacitor (3) is supplied or drawn according to the differential current.

【0010】入力信号の振幅が正の時、出力段トランジ
スタ(2b)に流れる電流が大きくなるので、コンデン
サー(3)に流れる電流は入力抵抗(1)から増幅回路
(2)の出力端への方向に流れる。この時、第2電流ミ
ラー回路(5)の出力電流は第1電流ミラー回路(4)
の出力電流より大きいので、コンデンサー(3)に流れ
る電流の一部が第2電流ミラー回路(5)に供給され
る。逆に、入力信号の振幅が負の時、出力段トランジス
タ(2a)に流れる電流が大きくなるので、コンデンサ
ー(3)に流れる電流は差動増幅回路(2)の出力端か
ら入力抵抗(1)への方向に流れる。この時、第1電流
ミラー回路(4)の出力電流が第2電流ミラー回路
(5)の出力電流より大きくなるので、第1及び第2電
流ミラー回路(4)及び(5)の差電流は入力抵抗
(1)に供給される。以上の動作により、コンデンサー
(3)に流れる電流を小さくすることにより、時定数を
小さくすることができるので、コンデンサー(3)の容
量値を見かけ上大きくすることができる。その為、同一
の遮断周波数を得るためにコンデンサー(3)の実際の
容量を小さくすることができる。
When the amplitude of the input signal is positive, the current flowing through the output stage transistor (2b) becomes large, so that the current flowing through the capacitor (3) flows from the input resistor (1) to the output terminal of the amplifier circuit (2). Flow in the direction. At this time, the output current of the second current mirror circuit (5) is the first current mirror circuit (4).
Of the current flowing through the capacitor (3) is supplied to the second current mirror circuit (5). On the contrary, when the amplitude of the input signal is negative, the current flowing through the output stage transistor (2a) becomes large, so that the current flowing through the capacitor (3) from the output end of the differential amplifier circuit (2) to the input resistance (1). Flowing in the direction. At this time, since the output current of the first current mirror circuit (4) becomes larger than the output current of the second current mirror circuit (5), the difference current between the first and second current mirror circuits (4) and (5) is It is supplied to the input resistor (1). By the above operation, the time constant can be reduced by reducing the current flowing through the capacitor (3), so that the capacitance value of the capacitor (3) can be apparently increased. Therefore, the actual capacity of the capacitor (3) can be reduced in order to obtain the same cutoff frequency.

【0011】次に、図1の動作を式を用いて説明する。
入力信号の交流電圧をVinとし、入力抵抗(1)の抵
抗値をR1とすると、入力抵抗(1)に流れる電流i1
は、
Next, the operation of FIG. 1 will be described using equations.
When the AC voltage of the input signal is Vin and the resistance value of the input resistance (1) is R1, the current i1 flowing through the input resistance (1) is
Is

【0012】[0012]

【数1】 [Equation 1]

【0013】となる。また、入力抵抗(1)に流れる電
流i1は、増幅回路(2)の負入力端子の入力電流を無
視でき、コンデンサー(3)に流れる電流i2と第1及
び第2電流ミラー回路(4)及び(5)の接続出力端方
向に流れる電流i3とに分流されるので、
## EQU1 ## Further, the current i1 flowing in the input resistor (1) can ignore the input current of the negative input terminal of the amplifier circuit (2), and the current i2 flowing in the capacitor (3) and the first and second current mirror circuits (4) and Since it is shunted to the current i3 flowing in the connection output end direction of (5),

【0014】[0014]

【数2】 (Equation 2)

【0015】となる。さらに、コンデンサー(3)に流
れる電流i2は出力段トランジスタ(2a)及び(2
b)の出力電流の差電流となり、また、電流ミラー回路
(4)及び(5)の出力電流は出力段トランジスタ(2
a)及び(2b)の入力電流のN倍であるので、前記電
流i3は、
## EQU1 ## Further, the current i2 flowing through the capacitor (3) is the output stage transistors (2a) and (2
b) becomes the difference current of the output current, and the output currents of the current mirror circuits (4) and (5) become the output stage transistors (2
Since the input currents of a) and (2b) are N times, the current i3 is

【0016】[0016]

【数3】 (Equation 3)

【0017】となる。そして、第1出力端子(6)の出
力電圧Voutは、コンデンサー(3)の容量値をCと
すれば、コンデンサー(3)に流れる電流i2は、
## EQU1 ## Then, regarding the output voltage Vout of the first output terminal (6), when the capacitance value of the capacitor (3) is C, the current i2 flowing through the capacitor (3) is

【0018】[0018]

【数4】 (Equation 4)

【0019】となる。但し、ωは角周波数である。そし
て、式(1)、(3)及び(4)を式(2)に代入する
と、
## EQU1 ## However, ω is an angular frequency. Then, substituting equations (1), (3), and (4) into equation (2),

【0020】[0020]

【数5】 (Equation 5)

【0021】となり、第1出力端子(6)の伝達特性
は、
The transfer characteristic of the first output terminal (6) is

【0022】[0022]

【数6】 (Equation 6)

【0023】となる。また、第2出力端子(7)の伝達
特性は、増幅回路(2)の出力信号は反転回路(8)で
反転されるので
It becomes Further, the transfer characteristic of the second output terminal (7) is that the output signal of the amplifier circuit (2) is inverted by the inverting circuit (8).

【0024】[0024]

【数7】 (Equation 7)

【0025】となる。よって、式(6)または式(7)
より、図1のローパスフィルタの遮断周波数fcは、
## EQU1 ## Therefore, formula (6) or formula (7)
Therefore, the cutoff frequency fc of the low pass filter of FIG.

【0026】[0026]

【数8】 (Equation 8)

【0027】となる。遮断周波数fcの時定数は所定の
値となり、前記時定数は入力抵抗(1)の抵抗値R1と
コンデンサー(7)の容量値とにより定まる時定数に、
ミラー比(N)により定まる定数を乗算した値となる。
即ち、第1及び第2電流ミラー回路(4)及び(5)の
ミラー比に応じて遮断周波数を変化させることができ、
同一の遮断周波数を得ようとするとき、ミラー比を大き
くすれば、コンデンサー(3)の容量を小さくすること
ができ、入力抵抗(1)もコンデンサー(3)もIC化
することができる。
## EQU1 ## The time constant of the cutoff frequency fc becomes a predetermined value, and the time constant is a time constant determined by the resistance value R1 of the input resistance (1) and the capacitance value of the capacitor (7),
It is a value obtained by multiplying a constant determined by the mirror ratio (N).
That is, the cutoff frequency can be changed according to the mirror ratio of the first and second current mirror circuits (4) and (5),
When trying to obtain the same cutoff frequency, the capacitance of the capacitor (3) can be reduced by increasing the mirror ratio, and the input resistor (1) and the capacitor (3) can be integrated.

【0028】尚、入力信号として図1の如き矩形波信号
が印加された場合、第1出力端子(6)には図1の如き
出力信号が得られ、出力端子(7)には図1の如き出力
信号が得られる。従って、遮断周波数fcの設定を行う
ために、電流ミラー回路を用いているので、簡単な回路
構成にすることができると共に、コンデンサー(3)の
容量値の設定を容易に行うことができる。
When a rectangular wave signal as shown in FIG. 1 is applied as an input signal, an output signal as shown in FIG. 1 is obtained at the first output terminal (6) and an output signal as shown in FIG. Such an output signal is obtained. Therefore, since the current mirror circuit is used to set the cutoff frequency fc, the circuit configuration can be simple and the capacitance value of the capacitor (3) can be easily set.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、ロー
パスフィルタを構成するコンデンサーに流れる電流の一
部を、差動増幅回路の出力信号を増大させた信号に変え
ることによって、コンデンサーの容量値を見かけ上大き
くすることができるので、コンデンサーの値を小さくす
ることができ、オーディオ信号の周波数帯で外付け素子
のない集積化したLPFを構成することができる。
As described above, according to the present invention, the capacitance of the capacitor is changed by changing a part of the current flowing through the capacitor forming the low-pass filter into a signal obtained by increasing the output signal of the differential amplifier circuit. Since the value can be apparently increased, the value of the capacitor can be reduced, and an integrated LPF without an external element can be configured in the frequency band of the audio signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力抵抗 2 差動増幅回路 2a、2b 出力段トランジスタ 3 コンデンサー 4 第1電流ミラー回路 5 第2電流ミラー回路 6 第1出力端子 7 第2出力端子 8 反転回路 1 Input Resistance 2 Differential Amplifier Circuit 2a, 2b Output Stage Transistor 3 Capacitor 4 First Current Mirror Circuit 5 Second Current Mirror Circuit 6 First Output Terminal 7 Second Output Terminal 8 Inversion Circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力信号が印加される入力端子と、 ローパスフィルタ特性の出力信号が得られる出力端子
と、 入力抵抗を介して入力信号が印加される負入力端子、基
準電圧が印加される正入力端子、及び、前記出力端子に
接続される出力端を備える増幅回路と、 前記増幅回路の負入力端子と前記出力端子との間に接続
されるコンデンサーと、 前記増幅回路の出力電流を増大し、増大された電流を入
力信号と混合する電流増大回路とを備えることを特徴と
するローパスフィルタ。
1. An input terminal to which an input signal is applied, an output terminal from which an output signal having a low-pass filter characteristic is obtained, a negative input terminal to which the input signal is applied via an input resistor, and a positive voltage to which a reference voltage is applied. An amplifier circuit having an input terminal and an output terminal connected to the output terminal, a capacitor connected between the negative input terminal of the amplifier circuit and the output terminal, and an output current of the amplifier circuit increasing. A low pass filter comprising: a current increasing circuit for mixing the increased current with an input signal.
【請求項2】前記増幅回路は2つの出力信号を発生し、 前記電流増大回路は、ミラー比が1:Nに設定されると
共に、前記増幅回路の2つの出力信号をそれぞれ反転
し、反転された電流を混合して出力電流を得る第1及び
第2電流ミラー回路から成ることを特徴とする請求項1
記載のローパスフィルタ。
2. The amplifying circuit generates two output signals, and the current increasing circuit sets a mirror ratio to 1: N and inverts and inverts the two output signals of the amplifying circuit. 2. A first and a second current mirror circuit for mixing different currents to obtain an output current.
The low-pass filter described.
JP32747095A 1995-12-15 1995-12-15 Low pass filter Pending JPH09167941A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32747095A JPH09167941A (en) 1995-12-15 1995-12-15 Low pass filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32747095A JPH09167941A (en) 1995-12-15 1995-12-15 Low pass filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09167941A true JPH09167941A (en) 1997-06-24

Family

ID=18199524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32747095A Pending JPH09167941A (en) 1995-12-15 1995-12-15 Low pass filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09167941A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106209021A (en) * 2016-08-16 2016-12-07 深圳市蓝狮微电子有限公司 Current mode active filter circuit and signal processing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106209021A (en) * 2016-08-16 2016-12-07 深圳市蓝狮微电子有限公司 Current mode active filter circuit and signal processing method
CN106209021B (en) * 2016-08-16 2018-12-04 深圳市蓝狮微电子有限公司 Current mode active filter circuit and signal processing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06224689A (en) Rc filter for low-frequency and extremely low-frequency application devices
JPS6184913A (en) High-pass circuit device
JPH09167941A (en) Low pass filter
JPH02889B2 (en)
JPH06104666A (en) Variable voltage/current conversion circuit
JPH0527282B2 (en)
JPH09167940A (en) High pass filter
JPH0154884B2 (en)
JP3183909B2 (en) Microwave mixer circuit
JPH06152318A (en) Filter circuit
JPH04172004A (en) Differential circuit
JP2002151966A (en) Isolator circuit
JP3148469B2 (en) Filter circuit
JPH01316014A (en) Active filter circuit
JPS63193710A (en) integral circuit
JPH06252695A (en) Automatic filter adjustment circuit and reference current generating circuit
JPS5831768B2 (en) transistor warmer
JP3166682B2 (en) Phase shift circuit
JPH04277917A (en) Variable impedance circuit
JPS59115610A (en) semiconductor filter circuit
JPH04329015A (en) Active filter
JPS60261209A (en) Ic-converted stable resistance circuit
JPH0662632U (en) Active filter
JPS62118621A (en) Differential amplifier circuit
JPH0495406A (en) Differential amplifier circuit