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TOP 技術 フィルタ回路
カテゴリー：日本 - 電気 ( 世界での技術分布を見る )
フィルタ回路
出願人 旭化成エレクトロニクス株式会社
発明者 安達 敏男 その他の情報をみる
技術分野（ 分野番号表示ON ）※整理標準化データをもとに当社作成
能動素子を用いた回路網
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概要 ※この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります
背景
フィルタ回路には、時間連続フィルタと、ＳＣＦ(Switched Capacity Filter)等の時間 離散系のフィルタとがある。時間連続フィルタは、時間 離散系のフィルタよりも高速動作に適しているが、線形性能の点で劣るという欠点がある。この欠点を解消する従来技術としては、例えば、非特許文献１、特許文献１がある。非特許文献１、特許文献１は、いずれも ソースフォロワ回路をベースにした時間連続フィルタを提案するものである。
なお、 ソースフォロワ回路とは、ＭＯＳトランジスタをはじめとする電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）のゲートに信号を印加してソースから出力信号を取り出す回路を言う。 ソースフォロワ回路では、ソースの電圧がゲートの電圧に追従（follow）する。同様に、バイポーラトランジスタのベースに信号を印加してエミッタから出力信号を取り出す回路は、 エミッタフォロワ回路と呼ばれている。
図７は、 ソースフォロワ回路をベースにした低域通過特性を有する時間連続フィルタ（低域通過フィルタ）の回路を例示するための図である。図示した低域通過フィルタは、ＰＭＯＳトランジスタ１０１、１０２、１０３、１０４と、 電流源１０５、１０６と、コンデンサ１０７、１０８と、 差動入力端子１１１、１１２と、を備えている。図中、回路の端子に１１３～１１８の符号を付して示す。 アースに接続される負の電源端子に１１７を付し、正の電源を供給するための正の電源端子に１１８を付して示す。
一般的に、 フィルタ回路の特性は、入力端子から出力端子までの 伝達関数を求めることによって得ることができる。図７の低域通過フィルタの入力端子である端子１１１、１１２から出力端子である端子１１５、１１６までの 伝達関数Ｈ0（ｓ）は、非特許文献１に記載されているように以下の式（１）によって求めることができる。 Ｈ0（ｓ）＝－ｇｍ1・ｇｍ3／[Ｃ1・Ｃ2・ｓ2＋｛ｇｍ3・Ｃ1＋（ｇｍ1－ｇｍ3）Ｃ2｝・ｓ＋ｇｍ1・ｇｍ3] …式（１） 式（１）において、Ｃ1はコンデンサ１０８の２倍の 容量値、Ｃ２はコンデンサ１０７の２倍の 容量値である。（言い換えると、コンデンサ１０８、１０７の容量はそれぞれＣ１／２、Ｃ２／２である。）ｓはｔ関数を ラプラス変換して得られるｓ関数である。ｇｍ1はＰＭＯＳトランジスタ１０１、１０２の トランスコンダクタンス値、ｇｍ3はＰＭＯＳトランジスタ１０３、１０４の トランスコンダクタンス値であって、ＰＭＯＳトランジスタを流れる電流とＰＭＯＳトランジスタのサイズによって決定する。
式（１）を使って 伝達関数の 周波数特性を求めるには、式（１）において、ｓ＝ｉ２πｆ（ｉは 複素数）とし、周波数ｆに関する特性を計算する。式（１）の分子においてｓ及びｓ2の項がゼロである場合、低域通過フィルタ特性を有することが知られている。つまり、式（１）にｓ＝ｉ２πｆを 代入すると、ｆが大きくなるに従い 分母が大きくなり、 伝達関数の絶対値は小さくなることがわかる。
反対に、低い周波数、すなわちｆが十分小さいとき、 伝達関数の絶対値は１に等しくなる。従って、特性が式（１）によって表されるフィルタは、周波数が高いと信号が小さく、周波数が低いと入力信号と同じ大きさの信号を出力する特性を示すことがわかる。このような低域通過フィルタは、 ソースフォロワ回路をベースにしているので線形性能に優れ、高速でかつ低消費電流特性を容易に実現できる。
概要
入力信号の大きさの広い範囲にあっても良好な線形性を有する 高域通過フィルタ及びノッチフィルタを提供する。 ＰＭＯＳトランジスタ（Ｔｒ）１、Ｔｒ１とドレイン同士が接続されるＴｒ２、ドレインがＴｒ１のソースに接続されるＴｒ３、Ｔｒ３がＴｒ２のソースに接続されるＴｒ４を有し、Ｔｒ３のゲートがＴｒ４のドレインに接続し、Ｔｒ４のゲートがＴｒ３のドレインに接続し、Ｔｒ３、Ｔｒ４のソースに接続される 電流源５、６、Ｔｒ１、Ｔｒ２のソース間に接続されるコンデンサ８、Ｔｒ３、Ｔｒ４のソース間に接続されるコンデンサ７を含む回路２９、Ｔｒ１、Ｔｒ２のゲートからＴｒ３、Ｔｒ４のソースまでの経路において分岐された信号を出力信号に重畳し、回路２９によって減衰される周波数帯域と異なる周波数帯域が減衰される信号を生成する回路１００とによって フィルタ回路を構成する。
目的
論文タイトル「A 4.1-mW 10-MHz Fourth-Order Source Follower-Based Continuous-Time Filter With 79-dB DR」 しかしながら、上記した従来技術は、低域通過フィルタを提供する
効果
このため、開発の現場では、ソースフォロワ回路をベースにした高域通過フィルタまたはノッチフィルタ(Notch Filter)を実現する
目次
要約・請求項
詳細
※以下の情報は 公開 日時点（ 2010年09月30日 ）のものです。
要約・請求項
課題
入力信号の大きさの広い範囲にあっても良好な線形性を有する高域通過フィルタ及びノッチフィルタを提供する。
解決手段
ＰＭＯＳトランジスタ（Ｔｒ）１、Ｔｒ１とドレイン同士が接続されるＴｒ２、ドレインがＴｒ１のソースに接続されるＴｒ３、Ｔｒ３がＴｒ２のソースに接続されるＴｒ４を有し、Ｔｒ３のゲートがＴｒ４のドレインに接続し、Ｔｒ４のゲートがＴｒ３のドレインに接続し、Ｔｒ３、Ｔｒ４のソースに接続される電流源５、６、Ｔｒ１、Ｔｒ２のソース間に接続されるコンデンサ８、Ｔｒ３、Ｔｒ４のソース間に接続されるコンデンサ７を含む回路２９、Ｔｒ１、Ｔｒ２のゲートからＴｒ３、Ｔｒ４のソースまでの経路において分岐された信号を出力信号に重畳し、回路２９によって減衰される周波数帯域と異なる周波数帯域が減衰される信号を生成する回路１００とによってフィルタ回路を構成する。
請求項1
入力信号が入力される第１端子、前記入力信号によって電気的な 導通状態が制御される第２端子及び第３端子を備えたトランジスタを含む フィルタ回路であって、 第１入力信号が入力される第１トランジスタ、第２入力信号が入力される第２トランジスタを有する第１トランジスタ対と、 前記第３端子が前記第１トランジスタの第２端子に接続される第３トランジスタ、前記第３端子が前記第２トランジスタの第２端子に接続される第４トランジスタを有し、前記第３トランジスタの前記第１端子が前記第４トランジスタの前記第３端子に接続し、前記第４トランジスタの前記第１端子が前記第３トランジスタの前記第３端子に接続される第２トランジスタ対と、 前記第３トランジスタの前記第２端子に接続される第１ 電流源、前記第４トランジスタの前記第２端子に接続される第２ 電流源を有する 電流源対と、 前記第１トランジスタ、前記第２トランジスタの第２端子にそれぞれ接続される第１コンデンサと、 前記第３トランジスタ、前記第４トランジスタの第２端子にそれぞれ接続される第２コンデンサと、 を含む フィルタ回路本体と、 前記第１トランジスタの前記第１端子、前記第２トランジスタの前記第１端子から、前記第３トランジスタの前記第２端子、前記第４トランジスタの前記第２端子に至る経路において分岐された分岐信号を、前記第３トランジスタ及び前記第４トランジスタの前記第２端子から出力される出力信号に重畳し、当該出力信号において減衰される周波数帯域と異なる周波数帯域が減衰された重畳信号を生成する重畳信号生成回路と、 を含むことを特徴とする フィルタ回路。
請求項2
前記重畳信号生成回路は、 前記第１トランジスタの前記第２端子から入力された信号と前記第３トランジスタの前記第２端子から入力された信号とを加算して第１加算信号を出力する第１ 加算器と、 前記第２トランジスタの前記第２端子から入力された信号と前記第４トランジスタの前記第２端子から入力された信号とを加算して第２加算信号を出力する第２ 加算器と、 前記第３トランジスタの第２端子から入力された信号と前記第４トランジスタの第２端子から入力された信号との差信号成分を増幅する第１増幅器と、 前記第１入力信号と前記第２入力信号の差信号成分を増幅する第２増幅器と、 前記第１加算信号と前記第２加算信号とが入力され、前記第１加算信号、前記第２加算信号差信号成分を増幅する第３増幅器と、 前記第１増幅器によって増幅された信号と、前記第２増幅器によって増幅された信号と、前記第３増幅器によって増幅された信号と、を加算する第３ 加算器と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の フィルタ回路。
請求項3
前記第１増幅器は、 増幅率が 変更可能な利得可変 増幅回路であることを特徴とする請求項２に記載の フィルタ回路。
請求項4
前記重畳信号生成回路は、 前記第１トランジスタの前記第２端子から入力された信号と前記第３トランジスタの前記第２端子から入力された信号とを加算して第１加算信号を出力する第１ 加算器と、 前記第２トランジスタの前記第２端子から入力された信号と前記第４トランジスタの前記第２端子から入力された信号とを加算して第２加算信号を出力する第２ 加算器と、 前記第１入力信号と前記第２入力信号の差信号成分を増幅する第２増幅器と、 前記第１加算信号と前記第２加算信号とが入力され、前記第１加算信号、前記第２加算信号差信号成分を増幅する第３増幅器と、 前記第２増幅器によって増幅された信号と、前記第３増幅器によって増幅された信号とを加算する第３ 加算器と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の フィルタ回路。
請求項5
前記第２増幅器は 増幅率ｂで差信号成分を増幅し、前記第３増幅器は 増幅率Ｋで差信号成分を増幅し、 前記第１トランジスタ対の 相互コンダクタンスをｇｍ1、前記第２トランジスタ対の 相互コンダクタンスをｇｍ3、前記第１コンデンサの容量をＣ1、前記第第２コンデンサの容量をＣ2とした場合、 前記Ｋの値は、以下の式を満たすことを特徴とする請求項２または３または４に記載の フィルタ回路。 Ｋ＝－ｂ・[ｇｍ3・Ｃ1＋（ｇｍ1－ｇｍ3）Ｃ2]／ｇｍ1・Ｃ2
請求項6
前記第１トランジスタ、前記第２トランジスタ、前記第３トランジスタ、前記第４トランジスタがＭＯＳトランジスタであって、 前記第１端子が ゲート端子、前記第２端子がソース端子、前記第３端子がドレイン端子であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の フィルタ回路。
詳細
この技術を保有する法人
旭化成エレクトロニクス株式会社
実績のある分野
増幅器一般
磁気的変量の測定
ホール／ＭＲ素子
技術件数 1738 件
技術文献被引用数 1006 件
牽制数 2208 件
本社所在地 東京都
この技術を保有する人物
安達敏男
実績のある分野
増幅器一般
能動素子を用いた回路網
増幅器１
技術件数 87 件
技術文献被引用数 31 件
牽制数 178 件
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出願人 セイコーＮＰＣ株...
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移相器
出願人 日本電気株式会社
出願日 2011/01/20
周波数可変フィルタ
出願人 富士通株式会社
出願日 2010/03/23
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堺雅人 今度は弁護士役を生アピール
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俳優堺雅人（３９）が９日、この日スタートするフジテレビ系ドラマ「リーガルハイ」（水曜午後１０時）のＰＲのため同局朝の情報番組「めざましテレビ」に生出演した。
「リーガルハイ」は、昨年４月から放送された話題作の続編。堺は不屈の銀行マンから一転、性格的には問題があるが、訴訟負けなしという異色弁護士を再び演じる。
話題を呼び高視聴率だったＴＢＳ系ドラマ「半沢直樹」では銀行員を熱演。今度は異色弁護士役のマシンガントークが売りだが「脚本が面白いので丁々発止のやりとりが健在」と話した。
共演の新垣結衣、新キャストの岡田将生も出演。
新垣は堺に「触発されています」と刺激を受けている。新垣はドラマで自分が見せる「変顔」について「指示のもとやっているつもりですけど、もうちょっと（変顔演技を）抑えてと言われることもあります」と明かした。堺も「はじけてます」と新垣を“称賛”した。
岡田は「アットホームな雰囲気で楽しくやらせていただいてます」と話した。
◆「リーガルハイ」 偏屈で毒舌、気分屋で超わがままだが訴訟勝率１００％の古美門研介（堺雅人）と社会正義に燃えるが融通の利かない黛真知子（新垣結衣）の凸凹弁護士コンビの活躍をコメディータッチで描く。前シリーズ出演の里見浩太朗、生瀬勝久らに加え、新シリーズには岡田将生、小雪、松平健らが出演。昨年４月期の前シリーズは平均視聴率は１２・５％、今年４月のスペシャルドラマは１３・５％。作品評価が高く、第５０回ギャラクシー賞をはじめ多くの賞を獲得した。