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JPH08195648A - Tuning amplifier - Google Patents

Tuning amplifier

Info

Publication number
JPH08195648A
JPH08195648A JP9748895A JP9748895A JPH08195648A JP H08195648 A JPH08195648 A JP H08195648A JP 9748895 A JP9748895 A JP 9748895A JP 9748895 A JP9748895 A JP 9748895A JP H08195648 A JPH08195648 A JP H08195648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
amplifier
circuit
phase shift
resistor
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
JP9748895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadataka Oe
忠孝 大江
Takeshi Ikeda
毅 池田
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to JP9748895A priority Critical patent/JPH08195648A/en
Priority to AU30873/95A priority patent/AU3087395A/en
Priority to PCT/JP1995/001526 priority patent/WO1996004712A1/en
Publication of JPH08195648A publication Critical patent/JPH08195648A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a tuning amplifier which is optionally adjustable without mutual interference between the tuning frequency and maximum attenuation quantity. CONSTITUTION: This tuning amplifier includes two phase shifting circuits 10 and 30 consisting of operational amplifiers 12 and 32 which input input signals at their inverted input terminal through resistances 18 and 38, series circuits of capacitors 14 and 34 and variable resistances 16 and 36 across which the voltages of the input signals are applied on the both ends, and resistances 20 and 40 which feed the outputs of the operational amplifies 12 and 32 back to the inverted input terminals, and an adding circuit which adds the signal outputted from the rear-stage phase shifting circuit 30 and the input signal inputted to an input terminal 90 at a specific ratio through a feedback resistance 70 and an input resistance 74. The tuning frequency is adjusted by varying the time constants of the series circuits, and the maximum attenuation quantity is adjusted by varying the resistance ratio of the input resistance 74 and feedback resistance 70.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、集積化が容易な同調
増幅器に関し、特に、同調周波数と最大減衰量とを互い
に干渉することなく、任意に調整し得る同調増幅器に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tuning amplifier which can be easily integrated, and more particularly to a tuning amplifier which can arbitrarily adjust the tuning frequency and the maximum attenuation without interfering with each other.

【0002】[0002]

【従来の技術】同調増幅器として従来より能動素子およ
びリアクタンス素子を使用した各種の増幅回路が提案さ
れ実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of amplifier circuits using active elements and reactance elements have been proposed and put into practical use as tuning amplifiers.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の同調増幅器にお
いては、同調周波数を調整すると、LC回路に依存する
Qと利得が変化し、最大減衰量を調整すると同調周波数
が変化したり、また、図22の特性曲線AおよびBに示
すように、最大減衰量を調整すると同調周波数における
利得が変化するので、同調周波数、同調周波数における
利得、最大減衰量C1、C2を互いに干渉しあうことな
く調整することは極めて困難であった。
In the conventional tuning amplifier, when the tuning frequency is adjusted, the Q and gain depending on the LC circuit are changed, and when the maximum attenuation is adjusted, the tuning frequency is changed. As shown by the characteristic curves A and B of No. 22, since the gain at the tuning frequency changes when the maximum attenuation amount is adjusted, the tuning frequency, the gain at the tuning frequency, and the maximum attenuation amounts C1 and C2 are adjusted without interfering with each other. It was extremely difficult.

【0004】さらに、同調周波数および最大減衰量を調
整し得る同調増幅器を集積回路によって形成することも
困難であった。
Further, it has been difficult to form a tuning amplifier capable of adjusting the tuning frequency and the maximum attenuation amount by an integrated circuit.

【0005】そこで、この発明は、このような課題を解
決するために考えられたものである。
Therefore, the present invention was devised to solve such a problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、この発明の同調増幅器は、入力端子に入力され
る交流信号が一方端に入力される入力側インピーダンス
素子と、帰還信号が一方端に入力される帰還側インピー
ダンス素子とを含んでおり、前記入力端子に入力される
交流信号と前記帰還信号とを加算する加算回路と、反転
入力端子に第1の抵抗の一方端が接続された差動入力増
幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子と出力端子
との間に接続された第2の抵抗と、前記第1の抵抗の他
方端に接続された第3の抵抗およびキャパシタからなる
直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前記キャパシ
タの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入力端子に接
続した2つの移相回路と、を備え、前記2つの移相回路
を縦続接続し、これら縦続接続された2つの移相回路の
中の前段の移相回路に対して前記加算回路によって加算
された信号を入力するととにも、後段の移相回路から出
力される信号を前記帰還信号として前記帰還側インピー
ダンス素子の一方端に入力し、これら2つの移相回路の
いずれかの出力を同調信号として取り出すことを特徴と
する。
In order to solve the above-mentioned problems, the tuning amplifier of the present invention has an input side impedance element to which an AC signal input to an input terminal is input at one end and a feedback signal to one side. An adder circuit including a feedback-side impedance element that is input to an end, and an addition circuit that adds the AC signal input to the input terminal and the feedback signal, and one end of the first resistor is connected to the inverting input terminal. Differential input amplifier, a second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier, and a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor. And a series circuit formed by connecting the third resistor and the capacitor to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier. Connect in cascade When the signal added by the adder circuit is input to the preceding phase shift circuit of the two phase shift circuits connected in cascade, the signal output from the subsequent phase shift circuit is used as the feedback signal. Is input to one end of the impedance element on the feedback side, and the output of either of these two phase shift circuits is taken out as a tuning signal.

【0007】また、この発明の同調増幅器は、入力端子
に入力される交流信号が一方端に入力される入力側イン
ピーダンス素子と、帰還信号が一方端に入力される帰還
側インピーダンス素子とを含んでおり、前記入力端子に
入力される交流信号と前記帰還信号とを加算する加算回
路と、反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続された
差動入力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子
と出力端子との間に接続された第2の抵抗と、前記第1
の抵抗の他方端に接続された第3の抵抗およびキャパシ
タからなる直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前
記キャパシタの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入
力端子に接続した2つの移相回路と、入力される交流信
号の位相を変えずに出力する非反転回路と、を備え、前
記2つの移相回路および前記非反転回路のそれぞれを縦
続接続し、これら縦続接続された複数の回路の中の初段
の回路に対して前記加算回路によって加算された信号を
入力するととにも、最終段の回路から出力される信号を
前記帰還信号として前記帰還側インピーダンス素子の一
方端に入力し、これら複数の回路のいずれかの出力を同
調信号として取り出すことを特徴とする。
The tuning amplifier of the present invention includes an input-side impedance element to which an AC signal input to the input terminal is input at one end, and a feedback-side impedance element to which a feedback signal is input at one end. Of the differential input amplifier, an adder circuit for adding the AC signal input to the input terminal and the feedback signal, a differential input amplifier having one end of the first resistor connected to the inverting input terminal, and A second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal;
A series circuit including a third resistance and a capacitor connected to the other end of the resistance of the third resistance and the capacitor, and connecting the third resistance and the capacitor to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier. A phase shift circuit and a non-inverting circuit that outputs the input AC signal without changing the phase of the AC signal. The two phase shifting circuits and the non-inverting circuit are respectively cascade-connected, and a plurality of the cascade-connected circuits are connected. In addition to inputting the signal added by the adding circuit to the first-stage circuit of the circuit, the signal output from the last-stage circuit is input to the one end of the feedback-side impedance element as the feedback signal. However, the output of any one of the plurality of circuits is taken out as a tuning signal.

【0008】また、この発明の同調増幅器は、第1の差
動入力増幅器と、入力された交流信号が印加される抵抗
およびキャパシタよりなる直列回路と、前記キャパシタ
に発生した信号を前記第1の差動入力増幅器の非反転入
力端子に入力する回路と、前記第1の差動入力増幅器の
反転入力端子に接続され、入力信号が印加される入力抵
抗および前記第1の差動入力増幅器の出力端子と反転入
力端子との間に接続された帰還抵抗とを有する第1の移
相回路と、第2の差動入力増幅器と、前記第1の移相回
路の出力信号が印加されるキャパシタおよび抵抗よりな
る直列回路と、前記抵抗に発生した信号を前記第2の差
動入力増幅器の非反転入力端子に入力する回路と、前記
第2の差動入力増幅器の反転入力端子に接続され、前記
第1の移相回路の出力信号が印加される入力抵抗および
前記第2の差動入力増幅器の出力端子と反転入力端子と
の間に接続された帰還抵抗とを有し、前記第1の移相回
路とは反対方向に移相する第2の移相回路と、前記第2
の移相回路の出力を前記第1の移相回路の入力へ帰還す
る帰還抵抗と、増幅すべき交流信号を前記第1の移相回
路へ入力する入力抵抗と、を備えることを特徴とする。
The tuning amplifier according to the present invention further comprises a first differential input amplifier, a series circuit including a resistor and a capacitor to which an input AC signal is applied, and a signal generated in the capacitor, which is the first circuit. A circuit for inputting to the non-inverting input terminal of the differential input amplifier, an input resistance connected to the inverting input terminal of the first differential input amplifier, to which an input signal is applied, and an output of the first differential input amplifier. A first phase shift circuit having a feedback resistor connected between a terminal and an inverting input terminal, a second differential input amplifier, a capacitor to which an output signal of the first phase shift circuit is applied, and A series circuit including a resistor, a circuit for inputting a signal generated in the resistor to a non-inverting input terminal of the second differential input amplifier, and a circuit connected to the inverting input terminal of the second differential input amplifier, Of the first phase shift circuit An input resistance to which a force signal is applied and a feedback resistance connected between the output terminal and the inverting input terminal of the second differential input amplifier, and in a direction opposite to the first phase shift circuit. A second phase shift circuit for shifting the phase;
A feedback resistor for returning the output of the phase shift circuit to the input of the first phase shift circuit, and an input resistor for inputting an AC signal to be amplified to the first phase shift circuit. .

【0009】また、この発明の同調増幅器は、演算増幅
器、入力された交流信号が印加される抵抗およびキャパ
シタよりなる時定数回路、前記キャパシタに発生した信
号を前記演算増幅器の非反転入力端子に入力する回路、
前記演算増幅器の反転入力端子に接続され、入力信号が
印加される入力抵抗および前記演算増幅器の出力端子と
反転入力端子との間に接続された帰還抵抗を有し、入力
された交流信号を互いに反対方向に移相する2段の移相
回路と、前段の移相回路に交流信号を入力する入力側イ
ンピーダンス素子と、後段の移相回路の出力を帰還側イ
ンピーダンス素子を介して前記前段の移相回路の入力へ
帰還する回路と、を備えることを特徴とする。
In the tuning amplifier of the present invention, an operational amplifier, a time constant circuit including a resistor and a capacitor to which an input AC signal is applied, and a signal generated in the capacitor are input to a non-inverting input terminal of the operational amplifier. Circuit,
The input resistance is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier and has an input resistance to which an input signal is applied and a feedback resistance connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier. The two-stage phase shift circuit that shifts the phase in the opposite direction, the input-side impedance element that inputs an AC signal to the front-stage phase shift circuit, and the output of the latter-stage phase-shift circuit through the feedback-side impedance element And a circuit that feeds back to the input of the phase circuit.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明を適用した一実施例の同調増
幅器について、図面を参照しながら具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A tuning amplifier according to an embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0011】この実施例の同調増幅器の特徴は、入力側
インピーダンス素子(例えば入力抵抗)を介して入力さ
れた交流信号の位相をシフトさせる前段の移相回路と、
前段の移相回路とは入出力電圧間の位相関係が反対とな
るように交流信号の位相をシフトさせる後段の移相回路
と、後段の移相回路の出力を前段の移相回路の入力に帰
還させる帰還側インピーダンス素子(例えば帰還抵抗)
とを備え、システム全体の利得をほぼ1に設定し、閉回
路の位相差の総和が0°となる周波数で同調増幅動作を
させることにある。
The tuning amplifier of this embodiment is characterized by a phase shift circuit in the preceding stage that shifts the phase of an AC signal input via an input side impedance element (for example, input resistance),
The output of the latter phase shift circuit that shifts the phase of the AC signal so that the phase relationship between the input and output voltages is opposite to that of the former phase shift circuit and the output of the latter phase shift circuit are input to the former phase shift circuit. Feedback impedance element for feedback (eg feedback resistance)
And the gain of the entire system is set to about 1, and the tuning amplification operation is performed at the frequency at which the total sum of the phase differences of the closed circuit becomes 0 °.

【0012】図1は、この発明を適用した一実施例の同
調増幅器の構成を示す回路図である。同図に示す同調増
幅器1は、それぞれが入力信号の位相を所定量シフトさ
せることにより所定の周波数において合計で0°の位相
シフトを行う2つの移相回路10、30と、帰還抵抗70およ
び入力抵抗74(入力抵抗74は帰還抵抗70の抵抗値のn倍
の抵抗値を有しているものとする)のそれぞれを介する
ことにより後段の移相回路30から出力される信号(帰還
信号)と入力端子90に入力される信号(入力信号)とを
所定の割合で加算する加算回路とを含んで構成されてい
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a tuning amplifier of an embodiment to which the present invention is applied. The tuning amplifier 1 shown in the figure has two phase shift circuits 10 and 30, each of which performs a phase shift of 0 ° in total at a predetermined frequency by shifting a phase of an input signal by a predetermined amount, a feedback resistor 70 and an input. A signal (feedback signal) output from the phase shift circuit 30 in the subsequent stage through each of the resistors 74 (the input resistor 74 has a resistance value n times the resistance value of the feedback resistor 70). It is configured to include an adder circuit that adds a signal (input signal) input to the input terminal 90 at a predetermined ratio.

【0013】図2は、図1に示した前段の移相回路10の
構成を抜き出して示したものである。同図に示す前段の
移相回路10は、差動入力増幅器の一種であるオペアンプ
(演算増幅器)12と、入力端22に入力された信号の位相
を所定量シフトさせてオペアンプ12の非反転入力端子に
入力するキャパシタ14および可変抵抗16と、入力端22と
オペアンプ12の反転入力端子との間に挿入された抵抗18
と、オペアンプ12の出力端24と反転入力端子との間に挿
入された抵抗20とを含んで構成されている。
FIG. 2 shows the extracted structure of the phase shift circuit 10 at the preceding stage shown in FIG. The phase shift circuit 10 in the preceding stage shown in the figure is an operational amplifier (operational amplifier) 12 which is a kind of differential input amplifier, and a non-inverting input of the operational amplifier 12 by shifting a phase of a signal input to an input end 22 by a predetermined amount. Capacitor 14 and variable resistor 16 input to the terminal, and resistor 18 inserted between the input end 22 and the inverting input terminal of the operational amplifier 12.
And a resistor 20 inserted between the output terminal 24 of the operational amplifier 12 and the inverting input terminal.

【0014】なお、この明細書ではオペアンプ12等は理
想的に動作すると仮定し、実際に回路を設計する上で理
想からのずれが問題となる場合にはその都度説明を加え
るものとする。
In this specification, the operational amplifier 12 and the like are assumed to operate ideally, and a description will be added each time a deviation from the ideal is a problem when actually designing a circuit.

【0015】このような構成を有する移相回路10におい
て、所定の交流信号が入力端22に入力されると、オペア
ンプ12の非反転入力端子には、可変抵抗16の両端に現れ
る電圧VR1が印加される。
In the phase shift circuit 10 having such a structure, when a predetermined AC signal is input to the input end 22, the voltage VR1 appearing across the variable resistor 16 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 12. To be done.

【0016】また、図2に示したオペアンプ12の2入力
(反転入力端子と非反転入力端子)間には電位差が生じ
ないので、オペアンプ12の反転入力端子の電位と、キャ
パシタ14と可変抵抗16の接続点の電位とは等しくなる。
したがって、抵抗18の両端には、キャパシタ14の両端に
現れる電圧VC1と同じ電圧VC1が現れる。
Since there is no potential difference between the two inputs (the inverting input terminal and the non-inverting input terminal) of the operational amplifier 12 shown in FIG. 2, the potential of the inverting input terminal of the operational amplifier 12, the capacitor 14 and the variable resistor 16 are different. Is equal to the potential at the connection point.
Therefore, the same voltage VC1 that appears across the capacitor 14 appears across the resistor 18.

【0017】ここで、抵抗18と抵抗20の各抵抗値が等し
い場合には、これら2つの抵抗18、20に同じ電流が流れ
るため、抵抗20の両端にも電圧VC1が現れる。しかも、
これら2つの抵抗18、20の各両端に現れる電圧VC1はベ
クトル的に同方向を有しており、オペアンプ12の反転入
力端子(電圧VR1)を基準にして考えると、抵抗18の両
端電圧VC1をベクトル的に加算したものが入力電圧Ei
に、抵抗20の電圧VC1をベクトル的に減算したものが出
力電圧Eoになる。
Here, when the resistance values of the resistor 18 and the resistor 20 are equal, the same current flows through these two resistors 18 and 20, so that the voltage VC1 also appears across the resistor 20. Moreover,
The voltage VC1 appearing across each of these two resistors 18 and 20 has the same vector direction, and considering the inverting input terminal (voltage VR1) of the operational amplifier 12 as a reference, the voltage VC1 across the resistor 18 is Input voltage Ei is the vector addition
Then, the voltage VC1 of the resistor 20 is vector-subtracted to obtain the output voltage Eo.

【0018】図3は、移相回路10の入出力電圧とキャパ
シタ等に現れる電圧との関係を示すベクトル図である。
FIG. 3 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the phase shift circuit 10 and the voltage appearing at the capacitor or the like.

【0019】同図に示すように、可変抵抗16の両端に現
れる電圧VR1とキャパシタ14の両端に現れる電圧VC1と
は互いに90°位相がずれており、これらをベクトル的
に加算したものが入力電圧Eiとなる。したがって、入
力信号の振幅が一定で周波数のみが変化した場合には、
図3に示す半円の円周に沿って可変抵抗16の両端電圧V
R1とキャパシタ14の両端電圧VC1とが変化する。
As shown in the figure, the voltage VR1 appearing across the variable resistor 16 and the voltage VC1 appearing across the capacitor 14 are 90 ° out of phase with each other, and the vector addition of these results in the input voltage. It becomes Ei. Therefore, when the amplitude of the input signal is constant and only the frequency changes,
Along the circumference of the semi-circle shown in FIG.
R1 and the voltage VC1 across the capacitor 14 change.

【0020】また、電圧VR1から電圧VC1をベクトル的
に減算したものが出力電圧Eoとなる。非反転入力端子
に印加される電圧VR1を基準に考えると、入力電圧Ei
と出力電圧Eoとは電圧VC1を合成する方向が異なるだ
けでありその絶対値は等しくなる。したがって、入出力
電圧の大きさと位相の関係は、入力電圧Eiおよび出力
電圧Eoを斜辺とし、電圧VC1の2倍を底辺とする二等
辺三角形で表すことができ、出力信号の振幅は周波数に
関係なく入力信号の振幅と同じであって、位相シフト量
は図3に示すφ1で表されることがわかる。
The output voltage Eo is obtained by subtracting the voltage VC1 from the voltage VR1 in a vector manner. Considering the voltage VR1 applied to the non-inverting input terminal as a reference, the input voltage Ei
The output voltage Eo differs from the output voltage Eo only in the direction in which the voltage VC1 is combined, and their absolute values are equal. Therefore, the relationship between the magnitude and the phase of the input / output voltage can be expressed by an isosceles triangle having the input voltage Ei and the output voltage Eo as hypotenuses and the base being twice the voltage VC1, and the amplitude of the output signal is related to the frequency. It can be seen that the amplitude is the same as that of the input signal and the phase shift amount is represented by φ1 shown in FIG.

【0021】また、図3から明らかなように、電圧VR1
と電圧VC1とは円周上で直角に交わるため、理論的には
入力電圧Eiと電圧VR1との位相差は、周波数ωが0か
ら∞まで変化するに従って90°から0°まで変化す
る。そして、移相回路10全体の位相シフト量φ1はその
2倍であり、周波数に応じて180°から0°まで変化
する。
As is clear from FIG. 3, the voltage VR1
And the voltage VC1 intersect at a right angle on the circumference, theoretically, the phase difference between the input voltage Ei and the voltage VR1 changes from 90 ° to 0 ° as the frequency ω changes from 0 to ∞. The phase shift amount φ1 of the entire phase shift circuit 10 is twice that, and changes from 180 ° to 0 ° depending on the frequency.

【0022】次に、上述した入出力電圧間の関係を定量
的に検証する。
Next, the relationship between the input and output voltages described above will be verified quantitatively.

【0023】入力電圧Eiを入力端22に印加したときに
抵抗18、20を通って入力端22から出力端24に向かって流
れる電流をI、抵抗18と抵抗20の各抵抗値が等しくその
値をrとすると、抵抗18、20のそれぞれの両端電圧は−
I・rとなる。
When the input voltage Ei is applied to the input end 22, the current flowing through the resistors 18 and 20 from the input end 22 to the output end 24 is I, and the resistance values of the resistors 18 and 20 are equal to each other. Is r, the voltage across the resistors 18 and 20 is −
I · r.

【0024】ところで、上述したように図2に示したオ
ペアンプ12の2入力間には電位差が生じてはならないの
で、オペアンプ12の非反転入力端子に印加される可変抵
抗16の両端電圧VR1と出力電圧Eoとの間には、
By the way, as described above, since no potential difference should occur between the two inputs of the operational amplifier 12 shown in FIG. 2, the voltage VR1 across the variable resistor 16 applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 12 and the output. Between the voltage Eo,

【数1】 の関係がある。[Equation 1] There is a relationship.

【0025】また、オペアンプ12の2入力間に電位差が
生じないためには、キャパシタ14の両端電圧VC1と抵抗
18の両端電圧−I・rを加算した値が0とならなければ
ならないので、
In order to prevent a potential difference between the two inputs of the operational amplifier 12, the voltage VC1 across the capacitor 14 and the resistance
Since the value obtained by adding the voltage across both ends of 18 −I · r must be 0,

【数2】 となる。(1)式および(2)式から、[Equation 2] Becomes From equation (1) and equation (2),

【数3】 となる。(Equation 3) Becomes

【0026】また、可変抵抗16とキャパシタ14の各両端
電圧VR1、VC1を加算したものが入力端22に印加される
電圧Eiであるから、これらの各電圧の間には、
Since the sum of the voltages VR1 and VC1 across the variable resistor 16 and the capacitor 14 is the voltage Ei applied to the input end 22, the voltage Ei applied between these voltages is

【数4】 の関係がある。(3)式および(4)式から、[Equation 4] There is a relationship. From equation (3) and equation (4),

【数5】 となる。ここで、Cはキャパシタ14の静電容量、Rは可
変抵抗16の抵抗値を表し、CR回路の時定数をT(=C
R)とした。
(Equation 5) Becomes Here, C is the capacitance of the capacitor 14, R is the resistance value of the variable resistor 16, and the time constant of the CR circuit is T (= C
R).

【0027】この(5)式においてs=jωを代入して変
形すると、
Substituting s = jω in the equation (5) and transforming it,

【数6】 となる。(6)式から出力電圧Eoの絶対値を求めると、(Equation 6) Becomes When the absolute value of the output voltage Eo is calculated from the equation (6),

【数7】 となる。すなわち、(7)式は、この実施例の移相回路10
は入出力間の位相がどのように回転しても、その出力信
号の振幅は入力信号の振幅に等しく一定であることを表
している。
(Equation 7) Becomes That is, the equation (7) is the phase shift circuit 10 of this embodiment.
Indicates that no matter how the phase between input and output rotates, the amplitude of the output signal is equal to the amplitude of the input signal and is constant.

【0028】また、(6)式から出力電圧Eoの入力電圧E
iに対する位相シフト量φ1を求めると、
Further, from the equation (6), the input voltage E of the output voltage Eo is
When the phase shift amount φ1 for i is calculated,

【数8】 となる。この(8)式から、例えばωがほぼ1/T(=1
/(CR))となるような周波数における位相シフト量
φ1はほぼ90°となり、入力信号の振幅を減衰させる
ことなく位相のみをほぼ90°シフトさせることができ
る。しかも、可変抵抗16の抵抗値Rを可変することによ
り、位相シフト量φ1がほぼ90°となる周波数ωを変
化させることができる。
(Equation 8) Becomes From this equation (8), for example, ω is approximately 1 / T (= 1
The phase shift amount φ1 at a frequency such that / (CR)) is approximately 90 °, and only the phase can be shifted by approximately 90 ° without attenuating the amplitude of the input signal. Moreover, by changing the resistance value R of the variable resistor 16, the frequency ω at which the phase shift amount φ1 becomes approximately 90 ° can be changed.

【0029】図4は、図1に示した後段の移相回路30の
構成を抜き出して示したものである。同図に示す後段の
移相回路30は、差動入力増幅器の一種であるオペアンプ
32と、入力端42に入力された信号の位相を所定量シフト
させてオペアンプ32の非反転入力端子に入力する可変抵
抗36およびキャパシタ34と、入力端42とオペアンプ32の
反転入力端子との間に挿入された抵抗38と、オペアンプ
32の出力端44と反転入力端子との間に挿入された抵抗40
とを含んで構成されている。
FIG. 4 shows the extracted structure of the phase shift circuit 30 at the latter stage shown in FIG. The subsequent phase shift circuit 30 shown in the figure is an operational amplifier which is a kind of differential input amplifier.
32, the variable resistor 36 and the capacitor 34 that shift the phase of the signal input to the input terminal 42 by a predetermined amount and input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32, and between the input terminal 42 and the inverting input terminal of the operational amplifier 32. Resistor 38 and the operational amplifier
A resistor 40 inserted between the output 44 of 32 and the inverting input
It is comprised including.

【0030】このような構成を有する移相回路30におい
て、所定の交流信号が入力端42に入力されると、オペア
ンプ32の非反転入力端子には、キャパシタ34の両端に現
れる電圧VC2が印加される。
In the phase shift circuit 30 having such a configuration, when a predetermined AC signal is input to the input end 42, the voltage VC2 appearing across the capacitor 34 is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32. It

【0031】また、図4に示したオペアンプ32の2入力
(反転入力端子と非反転入力端子)間には電位差が生じ
ないので、オペアンプ32の反転入力端子の電位と、可変
抵抗36とキャパシタ34の接続点の電位とは等しくなる。
したがって、抵抗38の両端には、可変抵抗36の両端に現
れる電圧VR2と同じ電圧VR2が現れる。
Further, since there is no potential difference between the two inputs (the inverting input terminal and the non-inverting input terminal) of the operational amplifier 32 shown in FIG. 4, the potential of the inverting input terminal of the operational amplifier 32, the variable resistor 36 and the capacitor 34. Is equal to the potential at the connection point.
Therefore, the same voltage VR2 that appears across the variable resistor 36 appears across the resistor 38.

【0032】ここで、抵抗38と抵抗40の各抵抗値が等し
い場合には、これら2つの抵抗38、40に同じ電流が流れ
るため、抵抗40の両端にも電圧VR2が現れる。しかも、
これら2つの抵抗38、40の各両端に現れる電圧VR2はベ
クトル的に同方向を向いており、オペアンプ32の反転入
力端子(電圧VC2)を基準にして考えると、抵抗38の両
端電圧VR2をベクトル的に加算したものが入力電圧Ei
に、抵抗40の両端電圧R2をベクトル的に減算したものが
出力電圧Eoになる。
Here, when the resistance values of the resistor 38 and the resistor 40 are the same, the same current flows through these two resistors 38 and 40, so that the voltage VR2 also appears across the resistor 40. Moreover,
The voltages VR2 appearing at both ends of these two resistors 38 and 40 are oriented in the same vector direction, and considering the inverting input terminal (voltage VC2) of the operational amplifier 32 as a reference, the voltage VR2 at both ends of the resistor 38 becomes a vector. Input voltage Ei
Then, the output voltage Eo is obtained by vector-wise subtracting the voltage R2 across the resistor 40.

【0033】図5は、後段の移相回路30の入出力電圧と
キャパシタ等に現れる電圧との関係を示すベクトル図で
ある。
FIG. 5 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the subsequent phase shift circuit 30 and the voltage appearing at the capacitor or the like.

【0034】同図に示すように、キャパシタ34の両端に
現れる電圧VC2と可変抵抗36の両端に現れる電圧VR2と
は互いに90°位相がずれており、これらをベクトル的
に加算したものが入力電圧Eiとなる。したがって、入
力信号の振幅が一定で周波数のみが変化した場合には、
図5に示す半円の円周に沿ってキャパシタ34の両端電圧
VC2と可変抵抗36の両端電圧VR2とが変化する。
As shown in the figure, the voltage VC2 appearing across the capacitor 34 and the voltage VR2 appearing across the variable resistor 36 are 90 ° out of phase with each other, and the vector addition of these results in the input voltage. It becomes Ei. Therefore, when the amplitude of the input signal is constant and only the frequency changes,
The voltage VC2 across the capacitor 34 and the voltage VR2 across the variable resistor 36 change along the circumference of the semicircle shown in FIG.

【0035】また、上述したように電圧VC2から電圧V
R2をベクトル的に減算したものが出力電圧Eoとなる。
非反転入力端子に印加される電圧VC2を基準に考える
と、入力電圧Eiと出力電圧Eoとは電圧VR2を合成する
方向が異なるだけでありその絶対値は等しくなる。した
がって、入出力電圧の大きさと位相の関係は、入力電圧
Eiおよび出力電圧Eoを斜辺とし、電圧VR2の2倍を底
辺とする二等辺三角形で表すことができ、出力信号の振
幅は周波数に関係なく入力信号の振幅と同じであって、
位相シフト量は図5に示すφ2で表されることがわか
る。
Further, as described above, the voltage VC2 to the voltage V
The output voltage Eo is obtained by subtracting R2 in vector.
Considering the voltage VC2 applied to the non-inverting input terminal as a reference, the input voltage Ei and the output voltage Eo are different only in the direction in which the voltage VR2 is combined, and their absolute values are equal. Therefore, the relationship between the magnitude and the phase of the input / output voltage can be expressed by an isosceles triangle having the hypotenuses of the input voltage Ei and the output voltage Eo and the bottom of twice the voltage VR2, and the amplitude of the output signal is related to the frequency. Not the same as the amplitude of the input signal,
It can be seen that the phase shift amount is represented by φ2 shown in FIG.

【0036】また、図5から明らかなように、電圧VC2
と電圧VR2とは円周上で直角に交わるため、理論的には
入力電圧Eiと電圧VC2との位相差は、周波数ωが0か
ら∞まで変化するに従って0°から90°まで変化す
る。そして、移相回路30全体のシフト量φ2はその2倍
であり、周波数に応じて0°から180°まで変化す
る。
As is clear from FIG. 5, the voltage VC2
And the voltage VR2 intersect at a right angle on the circumference, theoretically, the phase difference between the input voltage Ei and the voltage VC2 changes from 0 ° to 90 ° as the frequency ω changes from 0 to ∞. The shift amount φ2 of the entire phase shift circuit 30 is twice that, and changes from 0 ° to 180 ° depending on the frequency.

【0037】次に、上述した入出力電圧間の関係を定量
的に検証する。
Next, the relationship between the input and output voltages described above will be verified quantitatively.

【0038】前段の移相回路10の場合と同様に、電圧E
iを入力端42に印加したときに抵抗38、40を通って入力
端42から出力端44に向かって流れる電流をI、抵抗38と
抵抗40の各抵抗値が等しくその値をrとすると、抵抗3
8、40のそれぞれの両端電圧は−I・rとなる。
As in the case of the phase shift circuit 10 in the previous stage, the voltage E
When i is applied to the input end 42, the current flowing from the input end 42 to the output end 44 through the resistors 38 and 40 is I, and the resistance values of the resistance 38 and the resistance 40 are equal, and r is Resistance 3
The voltage across each of 8 and 40 is -Ir.

【0039】図4に示したオペアンプ32の2入力間には
電位差が生じてはならないので、オペアンプ32の非反転
入力端子に印加されるキャパシタ34の両端電圧VC2と出
力電圧Eoとの間には、
Since no potential difference should occur between the two inputs of the operational amplifier 32 shown in FIG. 4, the voltage VC2 between both ends of the capacitor 34 applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 32 and the output voltage Eo. ,

【数9】 の関係がある。[Equation 9] There is a relationship.

【0040】また、オペアンプ32の2入力間に電位差が
生じないためには、可変抵抗36の両端電圧VR2と抵抗38
の両端電圧−I・rを加算した値が0とならなければな
らないので、
Further, in order to prevent a potential difference between the two inputs of the operational amplifier 32, the voltage VR2 across the variable resistor 36 and the resistor 38 are required.
Since the value obtained by adding the voltage −I · r across both ends of must be 0,

【数10】 となる。(9)式および(10)式から、[Equation 10] Becomes From equations (9) and (10),

【数11】 となる。[Equation 11] Becomes

【0041】また、キャパシタ34と可変抵抗36の各両端
電圧VC2、VR2を加算したものが入力端42に印加される
電圧Eiであるから、これらの各電圧の間には、
Further, the sum of the voltages VC2 and VR2 across the capacitor 34 and the variable resistor 36 is the voltage Ei applied to the input terminal 42, so that between these voltages,

【数12】 の関係がある。(11)式および(12)式から、(Equation 12) There is a relationship. From equation (11) and equation (12),

【数13】 となる。ここで、Cはキャパシタ34の静電容量、Rは可
変抵抗36の抵抗値を表し、前段の移相回路10の場合と同
様にCR回路の時定数をT(=CR)とした。
(Equation 13) Becomes Here, C represents the capacitance of the capacitor 34, and R represents the resistance value of the variable resistor 36, and the time constant of the CR circuit is T (= CR) as in the case of the phase shift circuit 10 in the previous stage.

【0042】(13)式においてs=jωを代入して変形す
ると、
Substituting s = jω in the equation (13) and transforming it,

【数14】 となる。[Equation 14] Becomes

【0043】上述した(13)式および(14)式は、前段の移
相回路10について示した(5)式および(6)式と符号のみ異
なっている。したがって、出力電圧Eoの絶対値は(7)式
をそのまま適用することができ、後段の移相回路30は入
出力間の位相がどのように回転しても、その出力信号の
振幅は入力信号の振幅に等しく一定であることがわか
る。
The equations (13) and (14) are different from the equations (5) and (6) shown in the phase shift circuit 10 at the preceding stage only in the sign. Therefore, as for the absolute value of the output voltage Eo, the expression (7) can be applied as it is, and the amplitude of the output signal of the phase shift circuit 30 in the subsequent stage is the same as the input signal, no matter how the phase between the input and the output rotates. It can be seen that the amplitude is equal to and constant.

【0044】また、(14)式から出力電圧Eoの入力電圧
Eiに対する位相シフト量φ2を求めると、
Further, when the phase shift amount φ2 of the output voltage Eo with respect to the input voltage Ei is calculated from the equation (14),

【数15】 となる。この(15)式から、例えばωがほぼ1/T(=1
/(CR))となるような周波数における位相シフト量
φ2はほぼ90°となり、入力信号の振幅を減衰させる
ことなく位相のみをほぼ90°シフトさせることができ
る。しかも、可変抵抗36の抵抗値Rを可変することによ
り、位相シフト量φ2がほぼ90°となる周波数ωを変
化させることができる。
(Equation 15) Becomes From this equation (15), for example, ω is approximately 1 / T (= 1
The phase shift amount φ2 at a frequency such that / (CR)) is approximately 90 °, and only the phase can be shifted by approximately 90 ° without attenuating the amplitude of the input signal. Moreover, by changing the resistance value R of the variable resistor 36, the frequency ω at which the phase shift amount φ2 becomes approximately 90 ° can be changed.

【0045】このようにして、2つの移相回路10、30の
それぞれにおいて位相が所定量シフトされる。しかも、
図3および図5に示すように、各移相回路10、30におけ
る入出力電圧の相対的な位相関係は反対方向であって、
所定の周波数において2つの移相回路10、30の全体によ
り位相シフト量が0°となる信号が出力される。
In this way, the phase is shifted by a predetermined amount in each of the two phase shift circuits 10 and 30. Moreover,
As shown in FIGS. 3 and 5, the relative phase relationships of the input and output voltages in the phase shift circuits 10 and 30 are in opposite directions,
A signal having a phase shift amount of 0 ° is output by the entire two phase shift circuits 10 and 30 at a predetermined frequency.

【0046】また、後段の移相回路30の出力は、帰還抵
抗70を介して前段の移相回路10の入力側に帰還されてお
り、この帰還された信号と入力抵抗74を介して入力され
る信号とが加算され、この加算された電圧が移相回路10
の入力端(図2に示した入力端22)印加されている。
The output of the phase shift circuit 30 in the subsequent stage is fed back to the input side of the phase shift circuit 10 in the preceding stage via the feedback resistor 70, and this fed back signal and the input resistor 74 are input. Signal is added, and the added voltage is added to the phase shift circuit 10
Input terminal (the input terminal 22 shown in FIG. 2) is applied.

【0047】図6は、上述した構成を有する2つの移相
回路10、30の全体を伝達関数K1を有する回路に置き換
えたシステム図であり、伝達関数K1を有する回路と並
列に抵抗R0を有する帰還抵抗70が、直列に帰還抵抗70
のn倍の抵抗値(nR0)を有する入力抵抗74が接続さ
れている。図7は、図6に示すシステムをミラーの定理
によって変換したシステム図であり、変換後のシステム
全体の伝達関数Aは、
FIG. 6 is a system diagram in which the entire two phase shift circuits 10 and 30 having the above-mentioned configuration are replaced with a circuit having a transfer function K1, and a resistor R0 is provided in parallel with the circuit having the transfer function K1. Feedback resistor 70 is connected in series with feedback resistor 70
An input resistor 74 having a resistance value (nR0) which is n times the resistance value of n is connected. FIG. 7 is a system diagram in which the system shown in FIG. 6 is converted by the Miller's theorem, and the transfer function A of the entire system after conversion is

【数16】 で表すことができる。[Equation 16] Can be represented by

【0048】ところで、(5)式から明らかなように、前
段の移相回路10の伝達関数K2は、
By the way, as is apparent from the equation (5), the transfer function K2 of the phase shift circuit 10 at the preceding stage is

【数17】 であり、(13)式から明らかなように、後段の移相回路30
の伝達関数K3は、
[Equation 17] As is clear from the equation (13), the phase shift circuit 30
The transfer function K3 of

【数18】 である。したがって、移相回路10、30を2段縦続接続し
た場合の全体の伝達関数K1は、
(Equation 18) Is. Therefore, when the phase shift circuits 10 and 30 are cascade-connected in two stages, the overall transfer function K1 is

【数19】 となる。この(19)式を上述した(16)式に代入すると、[Formula 19] Becomes Substituting this equation (19) into the above equation (16),

【数20】 となる。(Equation 20) Becomes

【0049】この(20)式によれば、ω=0(直流の領
域)のときにA=−1/(2n+1)となって、最大減
衰量を与えることがわかる。また、ω=∞のときにも最
大減衰量を与えることがわかる。さらに、ω=1/Tの
同調点においてはA=1であって帰還抵抗70と入力抵抗
74の抵抗比nに無関係であることがわかる。換言すれ
ば、図8に示すように、nの値を変化させても同調点が
ずれることなく、かつ同調点の減衰量も変化しない。
According to the equation (20), it is understood that when ω = 0 (DC region), A = −1 / (2n + 1), and the maximum attenuation is given. It can also be seen that the maximum attenuation is given when ω = ∞. Furthermore, at the tuning point of ω = 1 / T, A = 1 and feedback resistor 70 and input resistor
It can be seen that it has nothing to do with the resistance ratio n of 74. In other words, as shown in FIG. 8, even if the value of n is changed, the tuning point does not shift and the attenuation amount of the tuning point does not change.

【0050】なお、実際のオペアンプ12、32は理想から
のずれがあるため抵抗12と20あるいは抵抗38と40を同じ
抵抗値に設定しても信号振幅の減衰が若干生じる。した
がって、閉ループ全体の利得をほぼ1に設定するため
に、抵抗20の抵抗値を抵抗18の抵抗値よりも若干大き
く、あるいは抵抗40の抵抗値を抵抗38の抵抗値よりも若
干大きくする必要がある。
Since the actual operational amplifiers 12 and 32 deviate from the ideal values, the signal amplitude is slightly attenuated even if the resistors 12 and 20 or the resistors 38 and 40 are set to the same resistance value. Therefore, in order to set the gain of the entire closed loop to approximately 1, it is necessary to make the resistance value of the resistor 20 slightly larger than the resistance value of the resistor 18 or the resistance value of the resistor 40 slightly larger than the resistance value of the resistor 38. is there.

【0051】このように、この実施例の同調増幅器1に
よれば、帰還抵抗70と入力抵抗74の抵抗比nを変えても
同調周波数および同調時の利得が一定であり、最大減衰
量のみを変化させることができる。反対に、最大減衰量
は上述した抵抗比nによって決定されるため、各移相回
路10、30内の可変抵抗16あるいは36の抵抗値を変えて同
調周波数を変えた場合であっても、この最大減衰量に影
響を与えることはなく、同調周波数、同調周波数におけ
る利得、最大減衰量を互いに干渉しあうことなく調整す
ることができる。
As described above, according to the tuning amplifier 1 of this embodiment, the tuning frequency and the gain at the time of tuning are constant even if the resistance ratio n of the feedback resistor 70 and the input resistor 74 is changed, and only the maximum attenuation amount is obtained. Can be changed. On the contrary, since the maximum attenuation amount is determined by the resistance ratio n described above, even if the tuning frequency is changed by changing the resistance value of the variable resistor 16 or 36 in each phase shift circuit 10, 30, The maximum attenuation amount is not affected, and the tuning frequency, the gain at the tuning frequency, and the maximum attenuation amount can be adjusted without interfering with each other.

【0052】また、第1実施例の同調増幅器1は、オペ
アンプやキャパシタあるいは抵抗を組み合わせて構成し
ており、どの構成素子も半導体基板上に形成することが
できることから、同調周波数および最大減衰量を調整し
得る同調増幅器1の全体を半導体基板上に形成して集積
回路とすることも容易である。
Further, the tuning amplifier 1 of the first embodiment is constituted by combining an operational amplifier, a capacitor or a resistor, and since any constituent element can be formed on a semiconductor substrate, the tuning frequency and the maximum attenuation amount can be reduced. It is also easy to form the entire adjustable tuning amplifier 1 on a semiconductor substrate to form an integrated circuit.

【0053】なお、上述した第1実施例の同調増幅器1
において、前段に移相回路10を、後段に移相回路30をそ
れぞれ配置したが、これらの全体によって入出力信号間
の位相シフト量が0°となればよいことから、図9に示
すように、これらの前後を入れ換えて前段に移相回路30
を、後段に移相回路10をそれぞれ配置して同調増幅器1
aを構成するようにしてもよい。
The tuning amplifier 1 of the first embodiment described above is used.
In FIG. 9, the phase shift circuit 10 is arranged in the front stage, and the phase shift circuit 30 is arranged in the rear stage. , These front and rear are replaced and the phase shift circuit 30
, The phase-shift circuit 10 is arranged in the subsequent stage, and the tuning amplifier 1
You may make it comprise a.

【0054】また、上述した第1実施例の同調増幅器1
および1aは、2つの移相回路10、30の全体により位相
シフト量が0°となって所定の同調動作を行うようにな
っており、位相をシフトさせない非反転回路を追加する
ようにしてもよい。
Also, the tuning amplifier 1 of the first embodiment described above.
And 1a, the phase shift amount becomes 0 ° by the whole of the two phase shift circuits 10 and 30 to perform a predetermined tuning operation, and even if a non-inverting circuit that does not shift the phase is added. Good.

【0055】図10は、図1に示した同調増幅器1に非
反転回路50を追加した同調増幅器1bの構成を示す図で
ある。この非反転回路50は、反転入力端子が抵抗54を介
して接地されているとともにこの反転入力端子と出力端
子との間に抵抗56が接続されたオペアンプ52を含んで構
成されており、2つの抵抗54、56の抵抗比によって定ま
る所定の増幅度を有するバッファとして機能する。この
ような構成を有する非反転回路50は、入力信号の位相を
変えずに出力しており、この増幅度を調整してループゲ
インをほぼ1に設定することが容易であり、このように
ループゲインを調整することにより、2つの移相回路1
0、30による位相シフト量が0°となる周波数において
所定の同調動作が行われる。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a tuning amplifier 1b in which a non-inverting circuit 50 is added to the tuning amplifier 1 shown in FIG. The non-inverting circuit 50 includes an operational amplifier 52 having an inverting input terminal grounded via a resistor 54 and a resistor 56 connected between the inverting input terminal and the output terminal. It functions as a buffer having a predetermined amplification degree determined by the resistance ratio of the resistors 54 and 56. The non-inverting circuit 50 having such a configuration outputs without changing the phase of the input signal, and it is easy to set the loop gain to almost 1 by adjusting the amplification degree. Two phase shift circuits by adjusting the gain 1
A predetermined tuning operation is performed at a frequency at which the phase shift amount of 0 and 30 is 0 °.

【0056】ところで、上述したこの実施例の同調増幅
器は、2つの移相回路または2つの移相回路と非反転回
路によって構成されており、接続された2つあるいは3
つの回路の全体によって所定の周波数において合計の位
相シフト量を0°にすることにより所定の同調動作を行
うようになっている。したがって、位相シフト量だけに
着目すると、2つあるいは3つの回路をどのような順番
で接続するかはある程度の自由度があり、必要に応じて
接続順番を決めることができる。
By the way, the tuning amplifier of this embodiment described above is composed of two phase shift circuits or two phase shift circuits and a non-inverting circuit, and two or three connected phase shift circuits.
A predetermined tuning operation is performed by setting the total amount of phase shift to 0 ° at a predetermined frequency by the whole of one circuit. Therefore, focusing only on the amount of phase shift, there is a certain degree of freedom in which order the two or three circuits are connected, and the connection order can be determined as necessary.

【0057】図11および図12は、2つの移相回路1
0、30と非反転回路50の接続状態を示す図である。な
お、これらの図において、帰還側インピーダンス素子70
aおよび入力側インピーダンス素子74aは、各同調増幅器
の出力信号と入力信号とを所定の割合で加算するための
ものであり、最も一般的には図1等に示すように、帰還
側インピーダンス素子70aとして帰還抵抗70を、入力側
インピーダンス素子74aとして入力抵抗74を使用する。
11 and 12 show two phase shift circuits 1
FIG. 6 is a diagram showing a connection state between 0 and 30 and a non-inverting circuit 50. In these figures, the feedback impedance element 70
The a and the input side impedance element 74a are for adding the output signal of each tuning amplifier and the input signal at a predetermined ratio, and most commonly, as shown in FIG. 1 and the like, the feedback side impedance element 70a. The feedback resistor 70 is used as, and the input resistor 74 is used as the input-side impedance element 74a.

【0058】但し、帰還側インピーダンス素子70aおよ
び入力側インピーダンス素子74aは、それぞれの素子に
入力された信号の位相関係を変えることなく加算できれ
ばよいことから、帰還側インピーダンス素子70aおよび
入力側インピーダンス素子74aをともにキャパシタによ
り、あるいは帰還側インピーダンス素子70aおよび入力
側インピーダンス素子74aをともにインダクタにより形
成するようにしてもよい。または、抵抗やキャパシタあ
るいはインダクタを組み合わせることにより、インピー
ダンスの実数分および虚数分の比を同時に調整しうるよ
うにして各インピーダンス素子を形成してもよい。
However, the feedback impedance element 70a and the input impedance element 74a need only be added without changing the phase relationship of the signals input to the respective elements. Therefore, the feedback impedance element 70a and the input impedance element 74a. May be formed by capacitors, or both the feedback impedance element 70a and the input impedance element 74a may be formed by inductors. Alternatively, each impedance element may be formed by combining resistors, capacitors, or inductors so that the ratio of the real number and the imaginary number of impedance can be adjusted at the same time.

【0059】図11(A)には2つの移相回路10、30の後
段に非反転回路50を配置した構成が示されており、図1
0に示した同調増幅器1bに対応している。図11(B)
には2つの移相回路30、10の後段に非反転回路50を配置
した構成が示されている。このように、後段に非反転回
路50を配置した場合には、この非反転回路50に出力バッ
ファの機能を持たせることにより、大きな出力電流を取
り出すこともできる。
FIG. 11A shows a configuration in which the non-inverting circuit 50 is arranged at the stage subsequent to the two phase shift circuits 10 and 30.
It corresponds to the tuning amplifier 1b shown in FIG. FIG. 11 (B)
1 shows a configuration in which a non-inverting circuit 50 is arranged at the subsequent stage of the two phase shift circuits 30 and 10. As described above, when the non-inverting circuit 50 is arranged in the subsequent stage, a large output current can be taken out by giving the non-inverting circuit 50 a function of an output buffer.

【0060】図11(C)には2つの移相回路10、30の中
間に非反転回路50を配置した構成が、図11(D)には2
つの移相回路30、10の中間に非反転回路50を配置した構
成がそれぞれ示されている。このように、中間に非反転
回路50を配置した場合には、前段の移相回路10あるいは
30と後段の移相回路30あるいは10の相互干渉を完全に防
止することができる。
The configuration in which the non-inverting circuit 50 is arranged in the middle of the two phase shift circuits 10 and 30 in FIG. 11C is shown in FIG. 11D.
A configuration in which a non-inverting circuit 50 is arranged between the two phase shift circuits 30 and 10 is shown. In this way, when the non-inverting circuit 50 is arranged in the middle, the phase shift circuit 10 or
Mutual interference between 30 and the phase shift circuit 30 or 10 in the subsequent stage can be completely prevented.

【0061】図12(A)には2つの移相回路10、30の前
段に非反転回路50を配置した構成が、図12(B)には2
つの移相回路30、10の前段に非反転回路50を配置した構
成がそれぞれ示されている。このように、前段に非反転
回路50を配置した場合には、前段の移相回路10あるいは
30に対する帰還側インピーダンス素子70aおよび入力側
インピーダンス素子74aの影響を最小限に抑えることが
できる。
In FIG. 12A, the non-inverting circuit 50 is arranged in front of the two phase shift circuits 10 and 30, but in FIG.
A configuration in which a non-inverting circuit 50 is arranged in front of the two phase shift circuits 30 and 10 is shown. In this way, when the non-inverting circuit 50 is arranged in the previous stage, the phase shift circuit 10 or
The influence of the feedback impedance element 70a and the input impedance element 74a on 30 can be minimized.

【0062】また、上述した実施例において示した移相
回路10、30には可変抵抗16あるいは36が含まれている。
これらの可変抵抗16、36は、具体的には接合型あるいは
MOS型のFETを用いて実現することができる。
Further, the phase shift circuits 10 and 30 shown in the above-described embodiments include the variable resistors 16 and 36.
These variable resistors 16 and 36 can be specifically realized by using a junction type or MOS type FET.

【0063】図13は、各実施例において示した2種類
の移相回路内の可変抵抗16あるいは36をFETに置き換
えた場合の移相回路の構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the structure of the phase shift circuit in the case where the variable resistor 16 or 36 in the two types of phase shift circuits shown in the respective embodiments is replaced with an FET.

【0064】同図(A)には、図1等に示した一方の移相
回路10において、可変抵抗16をFETに置き換えた構成
が示されている。同図(B)には、図1等に示した他方の
移相回路30において、可変抵抗36をFETに置き換えた
構成が示されている。
FIG. 9A shows a structure in which the variable resistor 16 is replaced with an FET in the one phase shift circuit 10 shown in FIG. 1 and the like. FIG. 2B shows a configuration in which the variable resistor 36 in the other phase shift circuit 30 shown in FIG.

【0065】このように、FETのソース・ドレイン間
に形成されるチャネルを抵抗体として利用して可変抵抗
16あるいは36の代わりに使用すると、ゲート電圧を可変
に制御してこのチャネル抵抗をある範囲で任意に変化さ
せて各移相回路における位相シフト量を変えることがで
きる。したがって、各同調増幅器において一巡する信号
の位相シフト量が0°となる信号の周波数を変えること
ができ、各実施例の同調増幅器の同調周波数を任意に変
更することができる。
As described above, the channel formed between the source and drain of the FET is used as a resistor to change the resistance of the variable resistor.
When used in place of 16 or 36, the gate voltage can be variably controlled to arbitrarily change the channel resistance within a certain range to change the amount of phase shift in each phase shift circuit. Therefore, it is possible to change the frequency of the signal in which the amount of phase shift of the signal that makes one round in each tuning amplifier becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the tuning frequency of the tuning amplifier of each embodiment.

【0066】なお、図13に示した各移相回路は、可変
抵抗を1つのFET、すなわちpチャネルあるいはnチ
ャネルのFETによって構成したが、pチャネルのFE
TとnチャネルのFETとを並列接続して1つの可変抵
抗を構成し、各FETのゲートとサブストレート間に大
きさが等しく極性が異なるゲート電圧を印加するように
してもよい。抵抗値を可変する場合にはこのゲート電圧
の大きさを変えればよい。このように、2つのFETを
組み合わせて可変抵抗を構成することにより、FETの
非線形領域の改善を行うことができるため、同調信号の
歪みを少なくすることができる。
In each phase shift circuit shown in FIG. 13, the variable resistance is composed of one FET, that is, a p-channel or n-channel FET.
Alternatively, T and n-channel FETs may be connected in parallel to form one variable resistor, and gate voltages of equal magnitude but different polarities may be applied between the gate and substrate of each FET. When changing the resistance value, the magnitude of the gate voltage may be changed. As described above, by combining the two FETs to form the variable resistance, the non-linear region of the FET can be improved, and thus the distortion of the tuning signal can be reduced.

【0067】また、上述した各実施例において示した移
相回路10あるいは30は、キャパシタ14、34と直列に接続
された可変抵抗16あるいは36の抵抗値を変化させて位相
シフト量を変化させることにより全体の同調周波数を変
えるようにしたが、キャパシタ14、34を可変容量素子に
よって形成し、その静電容量を変化させることにより全
体の同調周波数を変えるようにしてもよい。
Further, the phase shift circuit 10 or 30 shown in each of the above-described embodiments changes the resistance value of the variable resistor 16 or 36 connected in series with the capacitors 14 and 34 to change the phase shift amount. Although the whole tuning frequency is changed by means of, the capacitors 14 and 34 may be formed by variable capacitance elements, and the whole tuning frequency may be changed by changing the capacitance thereof.

【0068】図14は、各実施例において示した2種類
の移相回路内のキャパシタ14あるいは34を可変容量ダイ
オードに置き換えた場合の移相回路の構成を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing the structure of the phase shift circuit in the case where the capacitor 14 or 34 in the two types of phase shift circuits shown in each embodiment is replaced with a variable capacitance diode.

【0069】同図(A)には、図1等に示した一方の移相
回路10において、可変抵抗16を固定抵抗に置き換えると
ともにキャパシタ14を可変容量ダイオードに置き換えた
構成が示されている。同図(B)には、図1等に示した他
方の移相回路30において、可変抵抗36を固定抵抗に置き
換えるとともにキャパシタ34を可変容量ダイオードに置
き換えた構成が示されている。
FIG. 9A shows a configuration in which the variable resistor 16 is replaced with a fixed resistor and the capacitor 14 is replaced with a variable capacitance diode in the one phase shift circuit 10 shown in FIG. 1 and the like. FIG. 2B shows a configuration in which the variable resistor 36 is replaced with a fixed resistor and the capacitor 34 is replaced with a variable capacitance diode in the other phase shift circuit 30 shown in FIG. 1 and the like.

【0070】おな、図14(A)、(B)において、可変容
量ダイオードに直列に接続されたキャパシタは、可変容
量ダイオードのアノード・カソード間に逆バイアス電圧
を印加する際にその直流電流を阻止するためのものであ
り、そのインピーダンスは動作周波数において極めて小
さく、すなわち大きな静電容量を有している。また、図
14(A)、(B)に示したキャパシタの両端の電位は直流
成分をみると一定であるため、交流成分の振幅より大き
な逆バイアス電圧をアノード・カソード間に印加するこ
とにより、各可変容量ダイオードを容量可変のキャパシ
タとして機能させることができる。
In FIGS. 14A and 14B, the capacitor connected in series to the variable capacitance diode changes its DC current when a reverse bias voltage is applied between the anode and cathode of the variable capacitance diode. The impedance is extremely small at the operating frequency, that is, it has a large capacitance. In addition, since the potentials at both ends of the capacitor shown in FIGS. 14A and 14B are constant when the DC component is seen, by applying a reverse bias voltage larger than the amplitude of the AC component between the anode and the cathode, Each variable capacitance diode can function as a variable capacitance capacitor.

【0071】このように、キャパシタ14あるいは34を可
変容量ダイオードで構成し、そのアノード・カソード間
に印加する逆バイアス電圧の大きさを可変に制御してこ
の可変容量ダイオードの静電容量をある範囲で任意に変
化させて各移相回路における位相シフト量を変えること
ができる。したがって、各同調増幅器において一巡する
信号の位相シフト量が0°となる信号の周波数を変える
ことができ、同調増幅器の同調周波数を任意に変更する
ことができる。
As described above, the capacitor 14 or 34 is composed of a variable capacitance diode, and the magnitude of the reverse bias voltage applied between the anode and the cathode is variably controlled so that the capacitance of the variable capacitance diode falls within a certain range. The amount of phase shift in each phase shift circuit can be changed by changing the value arbitrarily. Therefore, in each tuning amplifier, the frequency of the signal in which the amount of phase shift of the signal that makes one round becomes 0 ° can be changed, and the tuning frequency of the tuning amplifier can be arbitrarily changed.

【0072】ところで、上述した図14(A)、(B)では
可変容量素子として可変容量ダイオードを用いたが、ソ
ースおよびドレインを直流的に固定電位に接続するとと
もにゲートに可変電圧を印加したFETを用いるように
してもよい。上述したように、図14(A)、(B)に示し
た可変容量ダイオードの両端電位は直流的に固定されて
いるため、これらの可変容量ダイオードを上述したFE
Tに置き換えるだけでよく、ゲートに印加する電圧を可
変することによりゲート容量、すなわちFETが有する
静電容量を変えることができる。
By the way, although the variable capacitance diode is used as the variable capacitance element in FIGS. 14A and 14B described above, the FET in which the source and the drain are connected to a fixed potential in a direct current manner and the variable voltage is applied to the gate is used. May be used. As described above, the potentials at both ends of the variable capacitance diodes shown in FIGS. 14A and 14B are fixed in terms of direct current.
It is only necessary to replace it with T, and the gate capacitance, that is, the electrostatic capacitance of the FET can be changed by changing the voltage applied to the gate.

【0073】また、上述した図14(A)、(B)では可変
容量ダイオードの静電容量のみを可変したが、同時に可
変抵抗16あるいは36の抵抗値を可変するようにしてもよ
い。図14(C)には、図1等に示した一方の移相回路10
において、可変抵抗16を用いるとともにキャパシタ14を
可変容量ダイオードに置き換えた構成が示されている。
同図(D)には、図1等に示した他方の移相回路30におい
て、可変抵抗36を用いるとともにキャパシタ34を可変容
量ダイオードに置き換えた構成が示されている。これら
において可変容量ダイオードをゲート容量可変のFET
に置き換えてもよいことは当然である。
Further, although only the capacitance of the variable capacitance diode is changed in FIGS. 14A and 14B described above, the resistance value of the variable resistor 16 or 36 may be changed at the same time. FIG. 14C shows one phase shift circuit 10 shown in FIG.
2 shows a configuration in which the variable resistor 16 is used and the capacitor 14 is replaced with a variable capacitance diode.
FIG. 3D shows a configuration in which the variable resistor 36 is used and the capacitor 34 is replaced with a variable capacitance diode in the other phase shift circuit 30 shown in FIG. 1 and the like. In these, a variable capacitance diode is used as a gate capacitance variable FET
Of course, it may be replaced with.

【0074】また、図14(C)、(D)に示した可変抵抗
を図13に示したようにFETのチャネル抵抗を利用し
て形成することができることをいうまでもない。特に、
pチャネルのFETとnチャネルのFETとを並列接続
して1つの可変抵抗を構成し、各FETのベースとサブ
ストレート間に大きさが等しく極性が異なるゲート電圧
を印加した場合には、FETの非線形領域の改善を行う
ことができるため、同調信号の歪みを少なくすることが
できる。
Needless to say, the variable resistance shown in FIGS. 14C and 14D can be formed by utilizing the channel resistance of the FET as shown in FIG. In particular,
When a p-channel FET and an n-channel FET are connected in parallel to form one variable resistor and gate voltages of equal magnitude and different polarities are applied between the base and substrate of each FET, Since the nonlinear region can be improved, the distortion of the tuning signal can be reduced.

【0075】このように、可変抵抗と可変容量素子を組
み合わせて移相回路を構成した場合であっても、可変抵
抗の抵抗値および可変容量素子の静電容量をある範囲で
任意に変化させて各移相回路における位相シフト量を変
えることができる。したがって、各同調増幅器において
一巡する信号の位相シフト量が0°となる信号の周波数
を変えることができ、同調増幅器の同調周波数を任意に
変更することができる。
As described above, even when the variable resistance and the variable capacitance element are combined to form the phase shift circuit, the resistance value of the variable resistance and the electrostatic capacitance of the variable capacitance element can be arbitrarily changed within a certain range. The amount of phase shift in each phase shift circuit can be changed. Therefore, in each tuning amplifier, the frequency of the signal in which the amount of phase shift of the signal that makes one round becomes 0 ° can be changed, and the tuning frequency of the tuning amplifier can be arbitrarily changed.

【0076】また、上述したように可変抵抗や可変容量
素子を用いる場合の他、素子定数が異なる複数の抵抗あ
るいはキャパシタを用意しておいて、スイッチを切り換
えることにより、これら複数の素子の中から1つあるい
は複数を選ぶようにしてもよい。この場合にはスイッチ
切り換えにより接続する素子の個数および接続方法(直
列接続、並列接続あるいはこれらの組み合わせ)によっ
て、素子定数を不連続に切り換えることができる。例え
ば、可変抵抗の代わりに抵抗値がR、2R、4R、…と
いった2のn乗の系列の複数の抵抗を用意しておいて、
1つあるいは任意の複数を選択して直列接続することに
より、等間隔の抵抗値の切り換えをより少ない素子で容
易に実現することができる。同様に、キャパシタの代わ
りに静電容量がC、2C、4C、…といった2のn乗の
系列の複数のキャパシタを用意しておいて、1つあるい
は任意の複数を選択して並列接続することにより、等間
隔の静電容量の切り換えをより少ない素子で容易に実現
することができる。このため、同調周波数が複数ある回
路、例えばAMラジオにこの実施例の同調増幅器を適用
して、複数の放送局から1局を選局して受信するような
用途に適している。
In addition to the case where the variable resistance or the variable capacitance element is used as described above, a plurality of resistors or capacitors having different element constants are prepared and the switch is switched to select from among the plurality of elements. One or more may be selected. In this case, the element constants can be discontinuously switched by the number of elements to be connected and the connection method (serial connection, parallel connection, or a combination thereof) by switching the switches. For example, instead of a variable resistor, a plurality of 2 n-th series resistors whose resistance values are R, 2R, 4R, ...
By selecting one or an arbitrary plurality and connecting them in series, it is possible to easily realize switching of resistance values at equal intervals with a smaller number of elements. Similarly, instead of the capacitors, prepare a plurality of 2 n-th series capacitors having capacitances of C, 2C, 4C, ... And select one or an arbitrary plurality of capacitors for parallel connection. Thus, it is possible to easily realize the switching of the electrostatic capacitances at equal intervals with a smaller number of elements. Therefore, the tuning amplifier of this embodiment is applied to a circuit having a plurality of tuning frequencies, for example, an AM radio, and is suitable for the purpose of selecting and receiving one station from a plurality of broadcasting stations.

【0077】また、上述した各実施例の同調増幅器1等
を半導体基板上に形成した場合には、実用上キャパシタ
14あるいは34としてあまり大きな静電容量を設定するこ
とができない。したがって、半導体基板上に実際に形成
したキャパシタの小さな静電容量を回路を工夫すること
により、見かけ上大きくすることができれば時定数Tを
大きな値に設定して同調周波数の低周波数化を図る際に
都合がよい。
When the tuning amplifier 1 of each of the above-mentioned embodiments is formed on a semiconductor substrate, it is practically a capacitor.
It is not possible to set a large capacitance as 14 or 34. Therefore, if the small capacitance of the capacitor actually formed on the semiconductor substrate can be apparently increased by devising the circuit, the time constant T can be set to a large value to reduce the tuning frequency. It is convenient for.

【0078】図15は、図1等に示した移相回路10、30
に用いたキャパシタ14あるいは34を素子単体ではなく回
路によって構成した変形例を示す図であり、実際に半導
体基板上に形成されるキャパシタの静電容量を見かけ上
大きくみせる静電容量変換回路として機能する。なお、
図15に示した回路全体が移相回路10、30に含まれるキ
ャパシタ14あるいは34に対応している。
FIG. 15 shows the phase shift circuits 10 and 30 shown in FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a modified example in which the capacitor 14 or 34 used for is composed of a circuit instead of a single element, and functions as a capacitance conversion circuit that makes the capacitance of the capacitor actually formed on the semiconductor substrate look large. To do. In addition,
The entire circuit shown in FIG. 15 corresponds to the capacitor 14 or 34 included in the phase shift circuit 10 or 30.

【0079】図15に示す静電容量変換回路14aは、所
定の静電容量C0を有するキャパシタ210と、2つのオペ
アンプ212、214と、4つの抵抗216、218、220、222とを
含んで構成されている。
The capacitance conversion circuit 14a shown in FIG. 15 includes a capacitor 210 having a predetermined capacitance C0, two operational amplifiers 212 and 214, and four resistors 216, 218, 220 and 222. Has been done.

【0080】1段目のオペアンプ212は、出力端子と反
転入力端子との間に抵抗218(この抵抗値をR18とす
る)が接続されており、さらにこの反転入力端子が抵抗
216(この抵抗値をR16とする)を介して接地されてい
る。
In the first-stage operational amplifier 212, a resistor 218 (whose resistance value is R18) is connected between the output terminal and the inverting input terminal, and the inverting input terminal is a resistor.
It is grounded through 216 (this resistance is R16).

【0081】1段目のオペアンプ212の非反転入力端子
に印加される電圧E1と出力端子に現れる電圧E2との間
には、
Between the voltage E1 applied to the non-inverting input terminal of the first stage operational amplifier 212 and the voltage E2 appearing at the output terminal,

【数21】 の関係がある。この1段目のオペアンプ212は、主にイ
ンピーダンス変換を行うバッファとして機能するもので
あり、利得は1であってもよい。利得1の場合とはR18
/R16=0のとき、すなわちR16を無限大(抵抗216を
除去すればよい)、あるいはR18を0Ω(直結すればよ
い)に設定する。
[Equation 21] There is a relationship. The first-stage operational amplifier 212 mainly functions as a buffer that performs impedance conversion, and the gain may be 1. R18 when the gain is 1
When / R16 = 0, that is, R16 is set to infinity (removing the resistor 216), or R18 is set to 0Ω (direct connection).

【0082】また、2段目のオペアンプ214は、出力端
子と反転入力端子との間に抵抗222(この抵抗値をR22
とする)が接続されているとともに反転入力端子と上述
したオペアンプ212の出力端子との間に抵抗220(この抵
抗値をR20とする)が接続されており、さらに非反転入
力端子が接地されている。
Further, the operational amplifier 214 of the second stage has a resistor 222 (this resistance value is R22 between the output terminal and the inverting input terminal).
And a resistor 220 (whose resistance value is R20) is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 212 described above, and the non-inverting input terminal is grounded. There is.

【0083】2段目のオペアンプ214の出力端子に現れ
る電圧をE3とすると、この電圧E3と1段目のオペアン
プ212の出力端子に現れる電圧E2との間には、
When the voltage appearing at the output terminal of the second-stage operational amplifier 214 is E3, the voltage E3 appears between this voltage E3 and the voltage E2 appearing at the output terminal of the first-stage operational amplifier 212.

【数22】 の関係がある。このように2段目のオペアンプ214は反
転増幅器として機能するものであり、その入力側を高イ
ンピーダンスに設定するために1段目のオペアンプ212
が使用されている。
[Equation 22] There is a relationship. In this way, the second-stage operational amplifier 214 functions as an inverting amplifier, and the first-stage operational amplifier 212 is set in order to set its input side to high impedance.
Is used.

【0084】また、このような接続がなされた1段目の
オペアンプ212の非反転入力端子と2段目のオペアンプ2
14の出力端子との間には、上述したように所定の静電容
量を有するキャパシタ210が接続されている。
Further, the non-inverting input terminal of the first-stage operational amplifier 212 and the second-stage operational amplifier 2 which are connected in this manner are connected.
As described above, the capacitor 210 having a predetermined electrostatic capacity is connected between the 14 output terminals.

【0085】図15に示した静電容量変換回路14aにお
いて、キャパシタ210を除く回路全体の伝達関数をK4と
すると、静電容量変換回路14aは図16に示すシステム
図で表すことができる。図17は、これをミラーの定理
によって変換したシステム図である。
In the capacitance conversion circuit 14a shown in FIG. 15, when the transfer function of the entire circuit except the capacitor 210 is K4, the capacitance conversion circuit 14a can be represented by the system diagram shown in FIG. FIG. 17 is a system diagram in which this is converted by the Miller's theorem.

【0086】図16に示したインピーダンスZ0を用い
て図17に示したインピーダンスZ1を表すと、
When the impedance Z0 shown in FIG. 16 is used to represent the impedance Z1 shown in FIG.

【数23】 となる。ここで、図15に示した静電容量変換回路14a
の場合には、インピーダンスZ0=1/(jωC0)であ
り、これを(23)式に代入して、
(Equation 23) Becomes Here, the capacitance conversion circuit 14a shown in FIG.
In the case of, the impedance Z0 = 1 / (jωC0), and by substituting this into the equation (23),

【数24】 [Equation 24]

【数25】 となる。この(25)式は、静電容量変換回路14aにおいて
キャパシタ210が有する静電容量C0が見掛け上は(1−
K4)倍になったことを示している。
(Equation 25) Becomes In this equation (25), the capacitance C0 of the capacitor 210 in the capacitance conversion circuit 14a is apparently (1-
K4) shows that it has doubled.

【0087】したがって、増幅器の利得が負の場合には
常にK4は1より大きくなるため、静電容量C0を大きい
ほうに変化させることができる。
Therefore, when the gain of the amplifier is negative, K4 is always larger than 1, so that the capacitance C0 can be changed to the larger one.

【0088】ところで、図15に示した静電容量変換回
路14aにおける増幅器の利得、すなわちオペアンプ212と
214の全体により構成される増幅器の利得K4は、(21)式
および(22)式から、
By the way, the gain of the amplifier in the capacitance conversion circuit 14a shown in FIG.
The gain K4 of the amplifier constituted by 214 as a whole is calculated from the equations (21) and (22).

【数26】 となる。この(26)式を(25)式に代入すると、(Equation 26) Becomes Substituting this equation (26) into equation (25),

【数27】 となる。したがって、4つの抵抗216、218、220、222の
抵抗値を所定の値に設定することにより、2つの端子22
4、226間の見掛け上の静電容量Cを大きくすることがで
きる。
[Equation 27] Becomes Therefore, by setting the resistance value of the four resistors 216, 218, 220, 222 to a predetermined value, the two terminals 22
The apparent capacitance C between 4 and 226 can be increased.

【0089】また、1段目のオペアンプ212による増幅
器の利得が1の場合、すなわち上述したようにR16を無
限大(抵抗216を除去)、あるいはR18を0Ωに設定し
たときであってR18/R16=0の場合には、上述した(2
7)式は簡略化されて、
When the gain of the amplifier by the first stage operational amplifier 212 is 1, that is, when R16 is infinite (resistor 216 is removed) or R18 is set to 0Ω as described above, R18 / R16 If = 0, then (2
Equation (7) is simplified to

【数28】 となる。[Equation 28] Becomes

【0090】図18は、図15に示した第1のオペアン
プ212の反転入力端子に接続されている抵抗216を除去し
た静電容量変換回路14bの構成を示す図である。この場
合には、端子224、226間に現れる静電容量Cは(28)式に
より表されるため、R22とR20の比を変化させるだけで
C0から大きいほうに変化させることができる。
FIG. 18 is a diagram showing the configuration of the capacitance conversion circuit 14b in which the resistor 216 connected to the inverting input terminal of the first operational amplifier 212 shown in FIG. 15 is removed. In this case, since the electrostatic capacitance C appearing between the terminals 224 and 226 is expressed by the equation (28), it is possible to change it from C0 to the larger one simply by changing the ratio of R22 and R20.

【0091】このように、上述した静電容量変換回路14
aあるいは14bは、抵抗220と抵抗222との抵抗比R22/R
20あるいは抵抗216と抵抗218との抵抗比R18/R16を変
えることにより、実際に半導体基板上に形成するキャパ
シタ210の静電容量C0を見掛け上大きい方に変換するこ
とができる。そのため、半導体基板上に図1等に示した
同調増幅器1等の全体を形成するような場合には、半導
体基板上に小さな静電容量C0を有するキャパシタ210を
形成しておいて、図15あるいは図18に示した回路に
よって大きな静電容量Cに変換することができ、集積化
に際して好都合となる。特に、このようにして大きな静
電容量を確保することができれば、図1に示した同調増
幅器1等の全体の実装面積を小型化して、材料コスト等
の低減も可能となる。
As described above, the capacitance conversion circuit 14 described above
a or 14b is the resistance ratio R22 / R between the resistance 220 and the resistance 222.
20 or by changing the resistance ratio R18 / R16 of the resistor 216 and the resistor 218, the electrostatic capacitance C0 of the capacitor 210 actually formed on the semiconductor substrate can be converted to an apparently larger one. Therefore, when the entire tuning amplifier 1 shown in FIG. 1 or the like is formed on a semiconductor substrate, a capacitor 210 having a small capacitance C0 is formed on the semiconductor substrate, and the capacitor 210 shown in FIG. The circuit shown in FIG. 18 can convert into a large capacitance C, which is convenient for integration. In particular, if a large capacitance can be secured in this way, the overall mounting area of the tuning amplifier 1 shown in FIG. 1 can be downsized, and the material cost can be reduced.

【0092】また、抵抗216、218、220、222の中の少な
くとも1つ(図18に示した静電容量変換回路14bの場
合は抵抗220、222の少なくとも1つ)を可変抵抗により
形成することにより、具体的には接合型やMOS型のF
ETあるいはpチャネルFETとnチャネルFETとを
並列に接続して可変抵抗を形成することにより、容易に
静電容量が可変のキャパシタを形成することができる。
したがって、このキャパシタを図14に示した可変容量
ダイオードの代わりに使用することにより、位相シフト
量をある範囲で任意に変化させることができる。このた
め、同調増幅器において一巡する信号の位相シフト量が
0°となる周波数を変えることができ、上述した同調増
幅器の同調周波数を任意に変更することができる。
Further, at least one of the resistors 216, 218, 220, 222 (at least one of the resistors 220, 222 in the case of the capacitance conversion circuit 14b shown in FIG. 18) is formed by a variable resistor. Therefore, specifically, the junction type or MOS type F
By connecting the ET or p-channel FET and the n-channel FET in parallel to form a variable resistance, it is possible to easily form a capacitor having a variable capacitance.
Therefore, by using this capacitor instead of the variable capacitance diode shown in FIG. 14, the phase shift amount can be arbitrarily changed within a certain range. Therefore, it is possible to change the frequency at which the phase shift amount of the signal that makes one round in the tuning amplifier becomes 0 °, and it is possible to arbitrarily change the tuning frequency of the tuning amplifier described above.

【0093】なお、上述したように第1段目のオペアン
プ212は入力インピーダンスを高くするためのバッファ
として用いているため、このオペアンプ212をエミッタ
ホロワ回路あるいはソースホロワ回路に置き換えるよう
にしてもよい。
Since the first stage operational amplifier 212 is used as a buffer for increasing the input impedance as described above, the operational amplifier 212 may be replaced with an emitter follower circuit or a source follower circuit.

【0094】図19は、1段目にエミッタホロワ回路を
用いた静電容量変換回路14cの構成を示す図である。同
図に示す静電容量変換回路14cは、図15に示した1段
目のオペアンプ212および2つの抵抗216、218をバイポ
ーラトランジスタと抵抗からなるエミッタホロワ回路22
8に置き換えた構成を有している。
FIG. 19 is a diagram showing the configuration of a capacitance conversion circuit 14c using an emitter follower circuit in the first stage. The capacitance conversion circuit 14c shown in the figure includes an emitter follower circuit 22 including a first-stage operational amplifier 212 and two resistors 216 and 218 shown in FIG.
It has a configuration replaced with 8.

【0095】図20は、1段目にソースホロワ回路を用
いた静電容量変換回路14dの構成を示す図である。同図
に示す静電容量変換回路14dは、図15に示した1段目
のオペアンプ212および2つの抵抗216、218をFETと
抵抗からなるソースホロワ回路230に置き換えた構成を
有している。
FIG. 20 is a diagram showing the configuration of the capacitance conversion circuit 14d using the source follower circuit in the first stage. The capacitance conversion circuit 14d shown in the figure has a configuration in which the first-stage operational amplifier 212 and the two resistors 216 and 218 shown in FIG. 15 are replaced with a source follower circuit 230 including an FET and a resistor.

【0096】また、上述した静電容量変換回路14c、14d
のそれぞれは、オペアンプ214に接続されている抵抗22
0、222の抵抗比を変えることにより端子224、226間の見
掛け上の静電容量Cを任意に変化させることができる点
は図15等に示した静電容量変換回路14a等と同じであ
る。したがって、抵抗220、222の少なくとも一方を、接
合型やMOS型のFETあるいはpチャネルFETとn
チャネルFETとを並列に接続した可変抵抗に置き換え
ることにより、静電容量可変のキャパシタを構成するこ
とができ、このキャパシタを図14に示した可変容量ダ
イオードの代わりに使用することにより、位相シフト量
をある範囲で任意に変化させることができる。このた
め、各同調増幅器において一巡する信号の位相シフト量
が0°となる周波数を変えることができ、同調周波数を
任意に変更することができる。
The capacitance conversion circuits 14c and 14d described above are also included.
Each of the resistors 22 connected to the operational amplifier 214
The point that the apparent capacitance C between the terminals 224 and 226 can be arbitrarily changed by changing the resistance ratio of 0 and 222 is the same as the capacitance conversion circuit 14a and the like shown in FIG. . Therefore, at least one of the resistors 220 and 222 is connected to a junction-type or MOS-type FET or p-channel FET and n-type.
A capacitance variable capacitor can be constructed by replacing the channel FET with a variable resistor connected in parallel. By using this capacitor instead of the variable capacitance diode shown in FIG. 14, the phase shift amount can be increased. Can be arbitrarily changed within a certain range. Therefore, in each tuning amplifier, the frequency at which the amount of phase shift of the signal that makes one round becomes 0 ° can be changed, and the tuning frequency can be arbitrarily changed.

【0097】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の要旨の範囲内で種々の変形実
施が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

【0098】例えば、図1等に示した各同調増幅器にお
いては、帰還側インピーダンス素子として抵抗値が固定
の帰還抵抗70を用い、入力側インピーダンス素子として
抵抗値が固定の入力抵抗74を用いるようにしたが、少な
くとも一方の抵抗を可変抵抗により構成して最大減衰量
を任意に変更可能に形成してもよい。この場合に、可変
抵抗を図13に示したようにFETのチャネル抵抗を利
用して形成することができることはいうまでもない。特
に、pチャネルのFETとnチャネルのFETとを並列
接続して1つの可変抵抗を構成し、各FETのベースと
サブストレート間に大きさが等しく極性が異なるゲート
電圧を印加した場合には、FETの非線形領域の改善を
行うことができるため、同調信号の歪みを少なくするこ
とができる。
For example, in each tuning amplifier shown in FIG. 1 etc., the feedback resistor 70 having a fixed resistance value is used as the feedback impedance element, and the input resistor 74 having a fixed resistance value is used as the input impedance element. However, at least one of the resistors may be a variable resistor so that the maximum attenuation amount can be changed arbitrarily. In this case, it goes without saying that the variable resistance can be formed by utilizing the channel resistance of the FET as shown in FIG. In particular, when a p-channel FET and an n-channel FET are connected in parallel to form one variable resistor and gate voltages of equal magnitude and different polarities are applied between the base and substrate of each FET, Since the non-linear region of the FET can be improved, the distortion of the tuning signal can be reduced.

【0099】同様に、帰還側インピーダンス素子および
入力側インピーダンス素子をキャパシタとした場合には
少なくとも一方を可変容量ダイオードやゲート容量可変
のFETにより構成して最大減衰量を任意に変更可能に
形成してもよい。
Similarly, when the feedback impedance element and the input impedance element are capacitors, at least one of them is composed of a variable capacitance diode or a gate capacitance variable FET so that the maximum attenuation can be changed arbitrarily. Good.

【0100】また、上述した実施例の同調増幅器1等に
は2つの移相回路が含まれているが、同調周波数を可変
する場合には、両方の移相回路に含まれるCR回路を構
成する抵抗とキャパシタの少なくとも一方の素子定数を
変える場合の他、一方の移相回路に含まれるCR回路を
構成する抵抗とキャパシタの少なくとも一方の素子定数
を変える場合が考えられる。この場合には、いずれか一
方の移相回路において、一方端が接地されている素子の
素子定数を変えるほうが容易である。また、全ての抵抗
やキャパシタの各素子定数を固定して、同調周波数が固
定の同調増幅器を構成することもできる。
Further, although the tuning amplifier 1 and the like of the above-described embodiment include two phase shift circuits, when the tuning frequency is variable, the CR circuits included in both phase shift circuits are configured. In addition to the case where the element constant of at least one of the resistor and the capacitor is changed, the case where the element constant of at least one of the resistor and the capacitor included in the CR circuit included in the one phase shift circuit is changed can be considered. In this case, it is easier to change the element constant of the element whose one end is grounded in either one of the phase shift circuits. Further, it is also possible to fix all element constants of all resistors and capacitors to form a tuning amplifier having a fixed tuning frequency.

【0101】また、上述した実施例の同調増幅器を半導
体基板上に集積化する際には、例えばシリコン酸化膜等
の絶縁膜を挟んで電極を形成したり、上述したようにF
ETのゲート容量を利用して移相回路内のキャパシタを
形成することができる。
When the tuning amplifier of the above-described embodiment is integrated on a semiconductor substrate, electrodes are formed with an insulating film such as a silicon oxide film sandwiched between them, or F as described above.
The gate capacitance of ET can be used to form a capacitor in the phase shift circuit.

【0102】また、上述した実施例においては、オペア
ンプを用いて移相回路10、30を構成することにより安定
度の高い回路を構成することができるが、この実施例の
ような使い方をする場合にはオフセット電圧や電圧利得
はそれほど高性能なものが要求されないため、所定の増
幅度を有する差動入力増幅器を各移相回路内のオペアン
プの代わりに使用するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, a circuit with high stability can be formed by forming the phase shift circuits 10 and 30 by using the operational amplifier. However, in the case of using as in this embodiment Since the offset voltage and the voltage gain are not required to be so high, a differential input amplifier having a predetermined amplification degree may be used instead of the operational amplifier in each phase shift circuit.

【0103】図21は、オペアンプの構成の中で各実施
例の移相回路の動作に必要な部分を抽出した回路図であ
り、全体が所定の増幅度を有する差動入力増幅器として
動作する。同図に示す差動入力増幅器は、FETにより
構成された差動入力段100と、この差動入力段100に定電
流を与える定電流回路102と、定電流回路102に所定のバ
イアス電圧を与えるバイアス回路104と、差動入力段100
に接続された出力アンプ106とによって構成されてい
る。同図に示すように、実際のオペアンプに含まれるオ
フセット調整回路等を省略して、差動入力増幅器の構成
を簡略化することができる。このように、回路の簡略化
を行うことにより、動作周波数の上限を高くすることが
できるため、その分この差動入力増幅器を用いて構成し
た同調増幅器1等の動作周波数の上限を高くすることが
できる。
FIG. 21 is a circuit diagram in which a part necessary for the operation of the phase shift circuit of each embodiment is extracted from the configuration of the operational amplifier, and the whole operates as a differential input amplifier having a predetermined amplification degree. The differential input amplifier shown in the figure has a differential input stage 100 composed of FETs, a constant current circuit 102 for supplying a constant current to the differential input stage 100, and a predetermined bias voltage for the constant current circuit 102. Bias circuit 104 and differential input stage 100
And an output amplifier 106 connected to. As shown in the figure, the offset adjusting circuit and the like included in the actual operational amplifier can be omitted to simplify the configuration of the differential input amplifier. Since the upper limit of the operating frequency can be increased by simplifying the circuit in this way, the upper limit of the operating frequency of the tuning amplifier 1 and the like configured by using this differential input amplifier is correspondingly increased. You can

【0104】[0104]

【発明の効果】以上の各実施例に基づく説明から明らか
なように、この発明の同調増幅器を構成する各素子は集
積回路の製法によって形成することが可能であるから、
同調増幅器を半導体ウエハ上に集積回路として小型に形
成でき、大量生産によって安価に作ることができる。
As is clear from the description based on the above embodiments, each element constituting the tuning amplifier of the present invention can be formed by an integrated circuit manufacturing method.
The tuning amplifier can be miniaturized as an integrated circuit on a semiconductor wafer, and can be manufactured inexpensively by mass production.

【0105】特に、各移相回路におけるCR回路の可変
抵抗としてFETのソース・ドレイン間のチャネルを使
用し、このFETのゲートに印加する制御電圧を変化さ
せてチャネルの抵抗を変化させるように構成すると、制
御電圧を印加する配線のインダクタンスや静電容量の影
響を回避することができ、ほぼ設計どおりの理想的な特
性を備えた同調増幅器を得ることができる。
In particular, the channel between the source and drain of the FET is used as the variable resistance of the CR circuit in each phase shift circuit, and the resistance of the channel is changed by changing the control voltage applied to the gate of this FET. Then, it is possible to avoid the influence of the inductance and the capacitance of the wiring to which the control voltage is applied, and it is possible to obtain a tuned amplifier having ideal characteristics almost as designed.

【0106】また、この発明の同調増幅器は、最大減衰
量が入力側インピーダンス素子と帰還側インピーダンス
素子の抵抗比によって決まるとともに、同調周波数が各
移相回路におけるCR回路の時定数によって決まるた
め、最大減衰量や同調周波数および同調周波数における
利得を互いに干渉しあうことなく設定することができ
る。
In the tuning amplifier of the present invention, the maximum attenuation is determined by the resistance ratio of the input impedance element and the feedback impedance element, and the tuning frequency is determined by the time constant of the CR circuit in each phase shift circuit. The attenuation amount, the tuning frequency, and the gain at the tuning frequency can be set without interfering with each other.

【0107】従来のLC共振を利用した同調増幅器にお
いては、同調周波数ωが1/√LCであるから、同調周
波数を調整するために静電容量Cまたはインダクタンス
Lを変化させると、同調周波数はその変化量の平方根に
比例して変化するが、この発明の同調増幅器では同調周
波数ωが例えば1/(CR)であって、同調周波数は抵
抗値Rあるいは静電容量Cに比例して変化させることが
できるので、大幅な変更および調整が可能となる。
In the conventional tuning amplifier using LC resonance, the tuning frequency ω is 1 / √LC. Therefore, when the capacitance C or the inductance L is changed to adjust the tuning frequency, the tuning frequency changes. Although it changes in proportion to the square root of the amount of change, in the tuning amplifier of the present invention, the tuning frequency ω is, for example, 1 / (CR), and the tuning frequency is changed in proportion to the resistance value R or the capacitance C. Therefore, it is possible to make large changes and adjustments.

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

【図1】この発明を適用した一実施例の同調増幅器の構
成を示す回路図、
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a tuning amplifier of an embodiment to which the present invention is applied,

【図2】図1に示した前段の移相回路の構成を抜き出し
て示した図、
FIG. 2 is a diagram showing an extracted configuration of a phase shift circuit in the preceding stage shown in FIG.

【図3】前段の移相回路の入出力電圧とキャパシタ等に
現れる電圧との関係を示すベクトル図、
FIG. 3 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the preceding phase shift circuit and the voltage appearing at a capacitor or the like;

【図4】図1に示した後段の移相回路の構成を抜き出し
て示した図、
FIG. 4 is a diagram showing an extracted configuration of a phase shift circuit at a subsequent stage shown in FIG.

【図5】後段の位相回路の入出力電圧とキャパシタ等に
現れる電圧との関係を示すベクトル図、
FIG. 5 is a vector diagram showing the relationship between the input / output voltage of the subsequent phase circuit and the voltage appearing at a capacitor or the like;

【図6】2つの移相回路の全体を伝達関数K1 を有す
る回路に置き換えたシステム図、
FIG. 6 is a system diagram in which the entire two phase shift circuits are replaced with a circuit having a transfer function K1.

【図7】図6に示すシステムをミラーの定理によって変
換したシステム図、
FIG. 7 is a system diagram obtained by converting the system shown in FIG. 6 by Miller's theorem,

【図8】この実施例の同調増幅器の同調特性を示す図、FIG. 8 is a diagram showing a tuning characteristic of the tuning amplifier of this embodiment;

【図9】この実施例の同調増幅器の変形例を示す図、FIG. 9 is a diagram showing a modification of the tuning amplifier of this embodiment,

【図10】この実施例の同調増幅器の他の変形例を示す
図、
FIG. 10 is a diagram showing another modification of the tuning amplifier of this embodiment,

【図11】移相回路と非反転回路との接続形態を示す
図、
FIG. 11 is a diagram showing a connection form of a phase shift circuit and a non-inverting circuit;

【図12】移相回路と非反転回路との接続形態を示す
図、
FIG. 12 is a diagram showing a connection form of a phase shift circuit and a non-inverting circuit;

【図13】移相回路の可変抵抗をFETに置き換えた移
相回路の構成を示す図、
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a phase shift circuit in which a variable resistance of the phase shift circuit is replaced with an FET,

【図14】移相回路のキャパシタを可変容量ダイオード
に置き換えた移相回路の構成を示す図、
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a phase shift circuit in which a capacitor of the phase shift circuit is replaced with a variable capacitance diode;

【図15】キャパシタが実際に有する静電容量を見かけ
上大きくする静電容量変換回路の構成を示す図、
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit that apparently increases the capacitance that a capacitor actually has;

【図16】図15に示した回路を伝達関数を用いて表し
た図、
16 is a diagram showing the circuit shown in FIG. 15 using a transfer function,

【図17】図16に示す構成をミラーの定理によって変
換した図、
FIG. 17 is a diagram in which the configuration shown in FIG. 16 is converted by the Miller's theorem,

【図18】図15の回路を簡略化した静電容量変換回路
の構成を示す図、
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit which is a simplified version of the circuit of FIG. 15;

【図19】1段目にエミッタホロワ回路を用いた静電容
量変換回路の構成を示す図、
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit using an emitter follower circuit in the first stage,

【図20】1段目にソースホロワ回路を用いた静電容量
変換回路の構成を示す図、
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a capacitance conversion circuit using a source follower circuit in the first stage,

【図21】オペアンプの構成の中でこの発明の移相回路
の動作に必要な部分を抽出した回路図、
FIG. 21 is a circuit diagram in which a part necessary for the operation of the phase shift circuit of the present invention is extracted from the configuration of the operational amplifier,

【図22】従来の同調増幅器における同調周波数、同調
周波数における利得、最大減衰量の関係の一例を示す特
性曲線図である。
FIG. 22 is a characteristic curve diagram showing an example of the relationship between the tuning frequency, the gain at the tuning frequency, and the maximum attenuation amount in the conventional tuning amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 同調増幅器 10、30 移相回路 12、32 オペアンプ 14、34 キャパシタ 16、36 可変抵抗 18、20、38、40 抵抗 50 非反転回路 70 帰還抵抗 74 入力抵抗 90 入力端子 92 出力端子 1 Tuning amplifier 10, 30 Phase shift circuit 12, 32 Op-amp 14, 34 Capacitor 16, 36 Variable resistance 18, 20, 38, 40 Resistance 50 Non-inverting circuit 70 Feedback resistance 74 Input resistance 90 Input terminal 92 Output terminal

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号が一方端に入力される入力側イ
ンピーダンス素子と、帰還信号が一方端に入力される帰
還側インピーダンス素子とを含んでおり、前記入力信号
と前記帰還信号とを加算する加算回路と、 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続された差動入
力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子と出力
端子との間に接続された第2の抵抗と、前記第1の抵抗
の他方端に接続された第3の抵抗およびキャパシタから
なる直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前記キャ
パシタの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入力端子
に接続した2つの移相回路と、 を備え、前記2つの移相回路を縦続接続し、これら縦続
接続された2つの移相回路の中の前段の移相回路に対し
て前記加算回路によって加算された信号を入力するとと
にも、後段の移相回路から出力される信号を前記帰還信
号として前記帰還側インピーダンス素子の一方端に入力
し、これら2つの移相回路のいずれかの出力を同調信号
として取り出すことを特徴とする同調増幅器。
1. An input-side impedance element to which an input signal is input to one end and a feedback-side impedance element to which a feedback signal is input to one end are included, and the input signal and the feedback signal are added. An adder circuit, a differential input amplifier having one end of the first resistor connected to the inverting input terminal, and a second resistor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the differential input amplifier, And a series circuit including a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, and connecting the third resistor and the capacitor to a non-inverting input terminal of the differential input amplifier. The two phase shift circuits are connected in cascade, and the two phase shift circuits are cascaded, and added by the adder circuit to the preceding phase shift circuit in the two cascaded phase shift circuits. When you input a signal Also, the signal output from the phase shift circuit in the subsequent stage is input to one end of the impedance element on the feedback side as the feedback signal, and the output of either of these two phase shift circuits is taken out as a tuning signal. Tuning amplifier.
【請求項2】 入力端子に入力される交流信号が一方端
に入力される入力側インピーダンス素子と、帰還信号が
一方端に入力される帰還側インピーダンス素子とを含ん
でおり、前記入力端子に入力される交流信号と前記帰還
信号とを加算する加算回路と、 反転入力端子に第1の抵抗の一方端が接続された差動入
力増幅器と、前記差動入力増幅器の反転入力端子と出力
端子との間に接続された第2の抵抗と、前記第1の抵抗
の他方端に接続された第3の抵抗およびキャパシタから
なる直列回路とを含み、前記第3の抵抗および前記キャ
パシタの接続部を前記差動入力増幅器の非反転入力端子
に接続した2つの移相回路と、 入力される交流信号の位相を変えずに出力する非反転回
路と、 を備え、前記2つの移相回路および前記非反転回路のそ
れぞれを縦続接続し、これら縦続接続された複数の回路
の中の初段の回路に対して前記加算回路によって加算さ
れた信号を入力するととにも、最終段の回路から出力さ
れる信号を前記帰還信号として前記帰還側インピーダン
ス素子の一方端に入力し、これら複数の回路のいずれか
の出力を同調信号として取り出すことを特徴とする同調
増幅器。
2. An input-side impedance element to which an AC signal input to an input terminal is input to one end, and a feedback-side impedance element to which a feedback signal is input to one end, the input-side impedance element being input to the input terminal. An addition circuit for adding the AC signal and the feedback signal, a differential input amplifier having one end of the first resistor connected to the inverting input terminal, an inverting input terminal and an output terminal of the differential input amplifier, A second resistor connected between the first resistor and a series circuit including a third resistor and a capacitor connected to the other end of the first resistor, and a connecting portion of the third resistor and the capacitor. Two phase shift circuits connected to the non-inverting input terminals of the differential input amplifier, and a non-inverting circuit that outputs the input AC signal without changing the phase of the AC signal are provided. Each inversion circuit These are cascade-connected, and when the signal added by the adding circuit is input to the first-stage circuit among the plurality of cascade-connected circuits, the signal output from the last-stage circuit is fed back to the feedback circuit. A tuning amplifier which is inputted as a signal to one end of the impedance element on the feedback side and takes out an output of any one of these circuits as a tuning signal.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記直列回路を構成する前記第3の抵抗および前記キャ
パシタの接続の仕方を、前記2つの移相回路において反
対にしたことを特徴とする同調増幅器。
3. The tuning amplifier according to claim 1, wherein the third resistor and the capacitor forming the series circuit are connected in opposite manners in the two phase shift circuits.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記差動入力増幅器は演算増幅器であることを特徴とす
る同調増幅器。
4. The tuning amplifier according to claim 1, wherein the differential input amplifier is an operational amplifier.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記入力側インピーダンス素子および前記帰還側インピ
ーダンス素子のそれぞれは抵抗であることを特徴とする
同調増幅器。
5. The tuning amplifier according to claim 1, wherein each of the input impedance element and the feedback impedance element is a resistor.
【請求項6】 請求項5において、 前記入力側インピーダンス素子および前記帰還側インピ
ーダンス素子の少なくとも一方を可変抵抗により形成
し、前記入力側インピーダンス素子および前記帰還側イ
ンピーダンス素子の抵抗比を変えることにより、最大減
衰量を変化させることを特徴とする同調増幅器。
6. The device according to claim 5, wherein at least one of the input impedance element and the feedback impedance element is formed by a variable resistor, and the resistance ratio of the input impedance element and the feedback impedance element is changed. A tuned amplifier characterized by changing maximum attenuation.
【請求項7】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記入力側インピーダンス素子および前記帰還側インピ
ーダンス素子のそれぞれはキャパシタであることを特徴
とする同調増幅器。
7. The tuning amplifier according to claim 1, wherein each of the input impedance element and the feedback impedance element is a capacitor.
【請求項8】 請求項7において、 前記入力側インピーダンス素子および前記帰還側インピ
ーダンス素子の少なくとも一方を可変容量素子により形
成し、前記入力側インピーダンス素子および前記帰還側
インピーダンス素子の静電容量比を変化させることによ
り、最大減衰量を変えることを特徴とする同調増幅器。
8. The capacitance element according to claim 7, wherein at least one of the input-side impedance element and the feedback-side impedance element is formed by a variable capacitance element, and a capacitance ratio of the input-side impedance element and the feedback-side impedance element is changed. A tuned amplifier characterized in that the maximum attenuation is changed by changing the maximum attenuation.
【請求項9】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の少なくとも一方に含まれる前記第
3の抵抗を可変抵抗により形成し、この抵抗値を変える
ことにより、同調周波数を変化させることを特徴とする
同調増幅器。
9. The tuning frequency according to claim 1, wherein the third resistor included in at least one of the two phase shift circuits is formed by a variable resistor, and the resistance value is changed. A tuning amplifier characterized by being changed.
【請求項10】 請求項6または9において、 前記可変抵抗をFETのチャネルによって形成し、ゲー
ト電圧を変えてチャネル抵抗を変えることを特徴とする
同調増幅器。
10. The tuning amplifier according to claim 6, wherein the variable resistance is formed by a channel of an FET, and a channel voltage is changed by changing a gate voltage.
【請求項11】 請求項6または9において、 前記可変抵抗をpチャネル型のFETとnチャネル型の
FETとを並列接続することにより形成し、極性が異な
る各FETのゲート電圧の大きさを変えてチャネル抵抗
を変えることを特徴とする同調増幅器。
11. The variable resistance according to claim 6, wherein the variable resistor is formed by connecting a p-channel type FET and an n-channel type FET in parallel, and changing the magnitude of the gate voltage of each FET having a different polarity. A tunable amplifier characterized by changing the channel resistance.
【請求項12】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の少なくとも一方に含まれる前記キ
ャパシタを可変容量素子により形成し、この静電容量を
変えることにより、同調周波数を変化させることを特徴
とする同調増幅器。
12. The tuning frequency is changed according to claim 1, wherein the capacitor included in at least one of the two phase shift circuits is formed of a variable capacitance element, and the capacitance is changed. A tuned amplifier characterized by:
【請求項13】 請求項8または12において、 前記可変容量素子を逆バイアス電圧が変更可能な可変容
量ダイオード、あるいはゲート電圧可変によってゲート
容量が変更可能なFETによって形成することを特徴と
する同調増幅器。
13. The tuning amplifier according to claim 8, wherein the variable capacitance element is formed of a variable capacitance diode whose reverse bias voltage can be changed or an FET whose gate capacitance can be changed by changing the gate voltage. .
【請求項14】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の少なくとも一方に含まれる前記第
3の抵抗として抵抗値が固定の複数の抵抗を有してお
り、スイッチ切り換えにより選択的に接続することによ
り、同調周波数を変化させることを特徴とする同調増幅
器。
14. The method according to claim 1, wherein a plurality of resistors having a fixed resistance value are provided as the third resistors included in at least one of the two phase shift circuits, and are switched by switching. A tuning amplifier characterized in that the tuning frequency is changed by selectively connecting.
【請求項15】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の少なくとも一方に含まれる前記キ
ャパシタとして静電容量が固定の複数のキャパシタを有
しており、スイッチ切り換えにより選択的に接続するこ
とにより、同調周波数を変化させることを特徴とする同
調増幅器。
15. The capacitor according to claim 1, wherein the capacitors included in at least one of the two phase shift circuits have a plurality of capacitors having a fixed electrostatic capacitance, and are selectively switched by a switch. A tuning amplifier characterized in that the tuning frequency is changed by connecting to the.
【請求項16】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記2つの移相回路の少なくとも一方に含まれる前記キ
ャパシタを、利得が負の値を有する増幅器と、前記増幅
器の入出力間に並列接続されたキャパシタ素子に置き換
えることにより、前記増幅器の入力側からみた静電容量
を実際に前記キャパシタ素子が有する静電容量よりも大
きくすることを特徴とする同調増幅器。
16. The capacitor according to claim 1, wherein the capacitor included in at least one of the two phase shift circuits is connected in parallel between an amplifier having a negative gain and an input / output of the amplifier. The tuned amplifier is characterized in that the capacitance viewed from the input side of the amplifier is made larger than the capacitance actually possessed by the capacitor element by replacing the capacitor element.
【請求項17】 請求項16において、 前記増幅器の利得を可変して前記増幅器の入力側からみ
た静電容量を変えることにより、同調周波数を変化させ
ることを特徴とする同調増幅器。
17. The tuning amplifier according to claim 16, wherein the tuning frequency is changed by changing the gain of the amplifier to change the capacitance viewed from the input side of the amplifier.
【請求項18】 第1の差動入力増幅器と、入力された
交流信号が印加される抵抗およびキャパシタよりなる直
列回路と、前記キャパシタに発生した信号を前記第1の
差動入力増幅器の非反転入力端子に入力する回路と、前
記第1の差動入力増幅器の反転入力端子に接続され、入
力信号が印加される入力抵抗および前記第1の差動入力
増幅器の出力端子と反転入力端子との間に接続された帰
還抵抗とを有する第1の移相回路と、 第2の差動入力増幅器と、前記第1の移相回路の出力信
号が印加されるキャパシタおよび抵抗よりなる直列回路
と、前記抵抗に発生した信号を前記第2の差動入力増幅
器の非反転入力端子に入力する回路と、前記第2の差動
入力増幅器の反転入力端子に接続され、前記第1の移相
回路の出力信号が印加される入力抵抗および前記第2の
差動入力増幅器の出力端子と反転入力端子との間に接続
された帰還抵抗とを有し、前記第1の移相回路とは反対
方向に移相する第2の移相回路と、 前記第2の移相回路の出力を前記第1の移相回路の入力
へ帰還する帰還抵抗と、 増幅すべき交流信号を前記第1の移相回路へ入力する入
力抵抗と、 を備えることを特徴とする同調増幅器。
18. A series circuit including a first differential input amplifier, a resistor and a capacitor to which an input AC signal is applied, and a signal generated in the capacitor, which is non-inverted by the first differential input amplifier. A circuit for inputting to the input terminal, an input resistor connected to the inverting input terminal of the first differential input amplifier, to which an input signal is applied, and an output terminal and an inverting input terminal of the first differential input amplifier. A first phase shift circuit having a feedback resistor connected in between, a second differential input amplifier, a series circuit including a capacitor and a resistor to which an output signal of the first phase shift circuit is applied, A circuit for inputting a signal generated in the resistor to the non-inverting input terminal of the second differential input amplifier and an inverting input terminal of the second differential input amplifier are connected to the first phase shift circuit. The input resistance to which the output signal is applied And a second phase shifter having a feedback resistor connected between the output terminal and the inverting input terminal of the second differential input amplifier, the phase being shifted in a direction opposite to that of the first phase shift circuit. A circuit, a feedback resistor for returning the output of the second phase shift circuit to the input of the first phase shift circuit, and an input resistor for inputting an AC signal to be amplified to the first phase shift circuit. A tuned amplifier characterized by comprising.
【請求項19】 請求項18において、 前記第1の移相回路および/または第2の移相回路のキ
ャパシタと直列に接続された抵抗を変化させて同調周波
数を変化させることを特徴とする同調増幅器。
19. The tuning according to claim 18, wherein a tuning frequency is changed by changing a resistance connected in series with a capacitor of the first phase shift circuit and / or the second phase shift circuit. amplifier.
【請求項20】 請求項18において、 前記入力抵抗および前記帰還抵抗の抵抗値の比を変化さ
せて最大減衰量を変化させることを特徴とする同調増幅
器。
20. The tunable amplifier according to claim 18, wherein the maximum attenuation amount is changed by changing a ratio of resistance values of the input resistance and the feedback resistance.
【請求項21】 請求項18において、 前記入力抵抗および/または前記各移相回路におけるキ
ャパシタと直列に接続された抵抗をFETのチャネルで
形成することを特徴とする同調増幅器。
21. The tuning amplifier according to claim 18, wherein the input resistance and / or the resistance connected in series with the capacitor in each of the phase shift circuits is formed by a channel of an FET.
【請求項22】 演算増幅器と、入力された交流信号が
印加される抵抗およびキャパシタよりなる時定数回路
と、前記時定数回路に発生した信号を前記演算増幅器の
非反転入力端子に入力する回路と、前記演算増幅器の反
転入力端子に接続され、入力信号が印加される入力抵抗
および前記演算増幅器の出力端子と反転入力端子との間
に接続された帰還抵抗とを有し、入力された交流信号を
互いに反対方向に移相する2段の移相回路と、 前段の移相回路に交流信号を入力する入力側インピーダ
ンス素子と、 後段の移相回路の出力を帰還側インピーダンス素子を介
して前記前段の移相回路の入力へ帰還する回路と、 を備えることを特徴とする同調増幅器。
22. An operational amplifier, a time constant circuit composed of a resistor and a capacitor to which an input AC signal is applied, and a circuit for inputting a signal generated in the time constant circuit to a non-inverting input terminal of the operational amplifier. An input AC signal having an input resistance connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, to which an input signal is applied, and a feedback resistance connected between the output terminal of the operational amplifier and the inverting input terminal, Of the phase shift circuit in the opposite direction, an input side impedance element for inputting an AC signal to the phase shift circuit of the preceding stage, and the output of the phase shift circuit of the subsequent stage via the feedback side impedance element A circuit for returning to the input of the phase shift circuit of the above, and a tuning amplifier.
【請求項23】 請求項22において、 前段の移相回路の時定数回路の抵抗および/または後段
の移相回路の時定数回路の抵抗を変化させて同調周波数
を変化させることを特徴とする同調増幅器。
23. The tuning according to claim 22, wherein the resistance of the time constant circuit of the preceding phase shift circuit and / or the resistance of the time constant circuit of the subsequent phase shift circuit is changed to change the tuning frequency. amplifier.
【請求項24】 請求項22において、 前記入力側インピーダンス素子と帰還側インピーダンス
素子の素子定数の比を変化させて最大減衰量を調整する
ことを特徴とする同調増幅器。
24. The tunable amplifier according to claim 22, wherein the maximum attenuation amount is adjusted by changing the ratio of the element constants of the input impedance element and the feedback impedance element.
【請求項25】 請求項22において、 各時定数回路の抵抗をFETのチャネルで形成すること
を特徴とする同調増幅器。
25. The tuning amplifier according to claim 22, wherein the resistance of each time constant circuit is formed by the channel of the FET.
【請求項26】 請求項1〜25のいずれかにおいて、 半導体集積回路として形成することを特徴とする同調増
幅器。
26. The tuning amplifier according to claim 1, which is formed as a semiconductor integrated circuit.
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