具有加法效應的低通濾波器的製作方法

2023-11-11 12:24:02

專利名稱：具有加法效應的低通濾波器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低通濾波器，用於從輸入信號中除去高頻成份，尤其是一種具有加法效應的低通濾波器。
已有技術中，有一種回聲消除器或抑制器是用於實現雙向通訊的一種裝置，並已由美國國家標準研究所(ANSI)在綜合業務數字網絡(ISDN)中被標準化為T1·601元件。
在雙向通訊中，發送和接收是同時進行的。於是，在接收側不僅接收到接收信號，而且也接收到一種回聲信號，即從發送側返回到接收側的發送信號。接收信號是通過傳輸線傳輸的約衰減50dB，但回聲信號只衰減約6dB，因為幾乎所有的回聲信號都是由發送信號經過一線路變壓器折返回來而構成的。因此，回聲信號就會比接收信號高出40dB(一百倍)甚至更高一些。
為此，必須在接收側將回聲信號從接收信號中消除掉。於是，在接收側包括一個用以從接收信號中消除回聲信號的加法器，和一個用以在加後信號中阻止返回噪聲的低通濾波器。在已有技術中，加法器和低通濾波器構成一個分別具有加法功能和低通濾波功能的組合電路。亦即該組合電路包括了加法器和低通濾波器。在如圖2所示的電路中，每個加法器和低通濾波器都是由一個運算放大器和周圍一些無源元件構成的(下面還將詳細討論)。所以常規的組合電路的缺點就是電路的規模和尺寸都太大，並且消耗大量的功率。
另一方面，有一個有源濾波器已由待審查的日本特許公開平1-321716所發表，即JP-A1-321,716。這個根據JP-A1-321,716的有源濾波器具有多個濾波器輸入端和一個濾波器輸出端，並只有一個運算放大器和周圍其他的無源元件。然而，根據JP-A1-321,716的有源濾波器卻具有加法功能和帶通濾波器功能。
尤其是，根據JP-A1-321,716的有源濾波器包括了許多濾波器輸入電阻連接到一個公共結點，而各自成為一個輸入端；具有預定的增益及正向輸入端的運算放大器；一個連接到一基準電壓端的負輸入端；以及一個連接到濾波器輸出端的放大器輸出端；一個第一放大器輸入電容器連接在運算放大器正輸入端和公共接點之間；一個濾波器反饋電阻連接到運算放大器的公共接點和運算放大器輸出端之間；以及一個第二放大器輸入電容器和放大器輸入電阻，並聯地接在第二運算放大器的正輸入端和基準電壓端之間。
本發明的一個目的就是要提供一個具有加法功能的低通濾波器，而且電路的規模小、尺寸小。
本發明的另一個目的是要提供一個所述類型的而且具有抑制功耗能量的低通濾波器。
本發明的其它目的將在後續的描述中予以闡明。
根據本發明的一個低通濾波器包括第一到第N的濾波器輸入端，其分別被提供第一到第N濾波器輸入信號；其中N是不小於2的正整數。接在第一組通過第N濾波器輸入端上的相加和低通濾波裝置將第一到第N濾波器輸入信號相加以獲得一加後信號，並在該加後信號中清除掉高頻分量以產生低通濾波後信號。連接相加和低通濾波裝置後，濾波器輸出端即產生低通濾波後信號作為濾波器輸出信號。
本發明的第一方面是一低通濾波器，具有第一到第N濾波器輸入端，對其分別提供第一到第N濾波器輸入信號，其中N是不小於2的正整數，並在基準電壓端上提供有一基準電壓。該低通濾波器包括一運算放大器，該放大器具有一反向輸入口，一非反向輸入口和一放大器輸出口以產生一放大器輸出信號。該非反向輸入口是接在基準電壓端上，一放大器輸入電阻的一端接在運算放大器的反向輸入口上，而另一端則接在公共接點上。一放大器輸入電容器是接在基準電壓端和公共接點之間。一反饋電阻是接在公共接點和運算放大器的放大器輸出口之間。一反饋電容器是接在運算放大器的反向輸入口和運算放大器的放大器輸出口之間。第一到第N輸入阻抗電路是分別接在公共接點和第一到第N濾波器輸入端之間。接到運算放大器的放大器輸出口之後，放大器輸出端即產生放大器輸出信號而作為濾波器輸出信號。由於低通濾波器將第一到第N濾波器輸入信號相加而獲得相加後信號並從相加後信號中清除了高頻分量以便使所說的濾波器輸出端產生一低通過濾波後信號而作為濾波器輸出信號。
本發明的第二方面是，一低通過濾波器具有第一到第N正濾波器輸入端，對其分別提供有第一到第N正濾波器輸入信號，其中N是不小於2的第一正整數；和具有第一到第M負濾波器輸入端，對其分別提供有第一到第M負濾波器輸入信號，其中M是不小於2的第二正整數。該低通濾波器包括一運算放大器，該運算放大器具有反向和非反向輸入口，反向和非反向放大器輸出口用以分別產生反向和非反向放大器輸出信號。一個第一放大器輸入電阻的一端與運算放大器的非反向輸入口相連接，另一端則與正公共接點相連接。一個第二放大器輸入電阻的一端與運算放大器的反向輸入口相連接，另一端則與負公共接點相連接。一個放大器輸入電容是接在正、負公共接點之間。一個第一濾波器反饋電阻是接在正公共接點和運算放大器的反向放大器輸出口之間。一個第二濾波器反饋電阻是接在負公共接點和運算放大器的非反向放大器輸出口之間，一個第一濾波器反饋電容是接在運算放大器的非反向輸入口和運算放大器的反向放大器輸出口之間，一個第二濾波器反饋電容是接在運算放大器的反向輸入口和運算放大器的非反向放大器輸出口之間。第一到第N正輸入阻抗電路是分別接在正公共接點和第一到第N正濾波器輸入端之間。第一到第M負輸入阻抗電路是分別接在負公共接點和第一到第M負濾波器輸入端之間。在和運算放大器的反向放大器輸出口連接之後，反向濾波器輸出端即產生反向放大器輸出信號作為一反向濾波器的輸出信號，在和運算放大器的非反向放大器的輸出口連接之後，非反向濾波器輸出端即產生非反向放大器輸出信號並作為一非反向濾波器的輸出信號。
附圖的圖面說明如下

圖1是一常規的回聲消除型的綜合業務數字網(ISDN)收發器的方框圖；圖2是常規具有加法功能和低通濾波器功能的組合電路的線路圖3是本發明的第一實施例的低通濾波器的電路圖；圖4是表示圖3中低通濾波器工作情況的時間特性圖；圖5是表示圖3中低通濾波器的頻率特性預測圖；圖6是本發明的第二實施例的低通濾波器的電路圖；圖7是表示圖6中低通濾波器工作情況的時間特性圖；圖8是表示圖6中低通濾波器的頻率特性的預測圖；圖9是本發明的第三實施例的低通濾波器的電路圖。
為了能對本發明透徹理解，首先參照圖1來描述一種常規的ISDN回聲消除型的收發器。
如圖所示的ISDN收發器包括一接口110，一數位訊號處理器(DSP)120，一數模(DA)變換器130，一低通濾波器(LPF)140，一驅動器150，一模數(AD)變換器160，一低通濾波器(LPS)170，和一加法器180。
發送數據是通過接口110和數位訊號處理器120而送入數模變換器130。數模變換器130將所發送的數據變化成模擬發送信號。該模擬發送信號送給低通濾波器140。低通濾波器將模擬發送信號中的高頻分量清除後，產生一低通濾波後的發送信號。低通濾波後發送信號送至驅動器150。驅動器150將低通低波器發送信號作為一個發送信號通過一電阻210和一線路變壓器200後送到傳輸線上去。
該綜合業務數字網(ISDN)收發器還有一個平衡網絡(BNW)190。該平衡網絡190是一個用以模擬回聲通路轉移特性的集總常數或參數電路。該平衡網絡190是由從驅動器150送來的發送信號供給。並響應於該發送信號，該平衡網絡190即產生一偽回聲信號。該偽回聲信號送到加法器180中。
另一方面，加法器180上還有經變壓器200送來的接收信號和疊加在接收信號上的回聲信號，加法器180採用從接收信號與回聲信號的組合中將偽回聲信號減去的方法即可將接收信號中的回聲信號清除掉，加法器180產生一個加後信號，並送到低通過濾波器170上，該低通過濾波器170將加後信號中的高頻分量濾去後產生一低通濾波後接收信號。該低通濾波後接收信號被送到模數變換器160。模數變換器160將低通濾波後接收信號變換成接收數據。該接收數據通過數位訊號處理器120和接口110後被送給用戶。
但是只採用平衡190和加法器180不可能從接收信號中完全清除掉回聲信號。這是因為平衡網絡是一個具有有限元件數的集總常數電路，但是傳輸線卻是一個分布常數或參數電路，它的轉換特性是按傳輸線的長度為基礎而變化的。
於是，殘餘的回聲信號要在數位訊號處理器120中清除掉。為此目的，不僅必須用模數變換器160將模擬信號變為數位訊號，而且還必須提供一低通濾波器170用以在模數變換器160的前一級將返回噪聲阻止住。
參照圖2，來描述一個具有加法功能和低通濾波器功能的常規組合電路。如圖所示的組合電路中包括一相當於加法器180的加法器20，和一個相當於低通濾波器170的低通濾波器10′。加法器20和低通濾波器10′都是由一個運算放大器和周圍的無源元件構成的。現將詳細描述如下。
加法器20有第一和第二電路輸入端20-i1和20-i2，上面分別供有第一和第二電路輸入信號V1和V2。第一和第二電路輸入端20-i1和20-i2即分別稱之為第一和第二加法器輸入端，而所提供的第一和第二電路輸入信號則即分別為第一和第二加法器輸入信號。
加法器20包括一個運算放大器21和三個電阻Ra、Rb、Rc。電阻Ra、Rb、Rc被分別稱為第一和第二加法器輸入電阻和一個加法器反饋電阻。運算放大器21有一反向輸入口21-1，和一非反向輸入口21-2，和一放大器輸出口21-3。該反向輸入口21-1稱之為負輸入端、而非反向輸入口21-2則稱之為正輸入端。運算放大器的非反向輸入口21-2被連接在基準電壓端22上，其上供有基準電壓。在所示的實例中，基準電壓端22是一個具有接地電壓或零電壓作為基準電壓的接地端。
第一加法器輸入電阻Ra的一端與第一電路輸入端20-i1相連，另一端則與運算放大器21的反向輸入口21-1相連。換言之，第一加法器輸入電阻Ra連接在第一電路輸入端20-i2和運算放大器21的反向輸入口21-1之間，與此相類似，第二加法器輸入電阻Rb的一端連接在第二電路輸入端20-i2上，另一端接在運算放大器21的反向輸入口21-1上。換言之，第二加法器輸入電阻Rb是接在第二電路輸入端20-i2與運算放大器21的反向輸入口21-1之間。加法器反饋電阻Rc的一端接在運算放大器21的反向輸入端21-1上，而另一端則接在運算放大器21的放大器輸出端21-3上。換言之，加法器反饋電阻Rc是接在運算放大器21的反向輸入端21-1和運算放大器21的放大器輸出端21-3之間。
加法器20還有一個加法器輸出端20-0接在運算放大器21的放大器輸出口21-3上。加法器輸出端20-0產生一個表示第一和第二電路輸入信號V1和V2相加結果的加法器輸出信號。
低通濾波器10′有一濾波器輸入端10-i和一電路輸出端10-0。濾波器輸入端10-i與加法器20的加法器輸出端20-0相連接。濾波器輸入端10-i上供有加法器輸出信號以作為濾波器輸入信號。電路輸出端10-0產生一個電路輸出信號Vout。電路輸出端10-0即被稱為濾波器輸出端以便產生電路輸出信號Vout即濾波器輸出信號。
低通濾波器10′包括一運算放大器11，一放大器輸入電阻Rin，一放大器輸入電容Cin，一濾波器反饋電阻Rf一濾波器反饋電容Cf，和一濾波器輸入電阻R1。
運算放大器11具有一反向輸入口11-1，一非反向輸入口11-2，和一放大器輸出口11-3以接到濾波器輸端10-0，反向輸入口11-1即被稱為負輸入端，而非反向輸入口11-2則被稱為正輸入端。運算放大器11的非反向輸入口11-2接到供有基準電壓的基準電壓端12上。如圖所示實施例中，基準電壓端12是一具有接地或零電壓作為基準電壓的接地端。
放大器輸入電阻Rin的一端接到運算放大器11的反向輸入端11-1，而另一端則接到公共接點a0上。換言之，放大器輸入電阻Rin是接在運算放大器11的反向輸和口11-1和公共接點a0之間。放大器輸入電容Cin是接到公共接點a0和基準電壓端12上。濾波器反饋電阻Rf是接在公共接點a0和運算放大器11的放大器輸出口11-3之間。濾波器反饋電容Cf是接在運算放大器11的反向輸入口11-1和運算放大器11的放大器輸出口11-3之間。
濾波器輸入電阻R1的一端接到濾波器輸入端10-i，另一端則接到公共接點a0上。亦即，濾波器輸入電阻R1是接在濾波器輸入端10-i和公共接點a0之間。濾波器輸入電阻R1構成一個輸入阻抗電路13。
採用這種結構，則假定將第一和第二電路輸入信號V1和V2分別加到第一和第二電路輸入端20-i1和20-i2上。此時，加法器將第一電路輸入信號V1加到第二電路輸入信號V2上以便加法器輸出端20-0產生出加法器輸出信號以代表第一和第二電路輸入信號V1和V2相加的結果。然後，低通濾波器10′將加法器輸出信號中的高頻分量清除掉，使濾波器輸出端10-0產生低通過濾波信號而成為電路輸出信號Vout。電路輸出信號Vout即由下列方程(1)表示vout=RfR1(RcV2Rb+RcV1Ra)(jc)2+(jc)1Q+1---(1)]]>其中j是虛數單位等於
ε是角頻率；εc是切斷角頻率；Q是共振的銳度。
此外，切斷角頻率εc和共振銳度的倒數(1/Q)則由下列方程(2)和(3)表示c=1CinCfRinRf,---(2)]]>和1Q=(1R1+1Rin+1Rf)CfRinRfCin---(3)]]>
然而，正因為常規的組合電路包括加法器20和低通濾波器10′，其中每一個又各有運算放大器和周圍的無源元件，所以常規組合電路缺點就如本說明書的前序部分所述，在於它的電路規模和尺寸大，功耗大。
參考圖3，對本發明的第一實施例的低通濾波器10描述如下。低通濾波器10的結構和工作是類似於常規的如圖2所示的低通濾波器10′，但是低通濾波器10卻包括第一到第N濾波器輸入端10-i1到10-iN以取代只有一個濾波器輸入端10-i，和第一到第N濾波器輸入阻抗電路13-1到13-N以取代只有一個輸入阻抗電路13，其中N是不小於2的正整數。第二到第N濾波器輸出端10-i2到10-iN中的每一個都被稱為附加濾波器輸入端。第二到第N濾波器輸入阻抗電路13-1到13-N中的每一個即被稱為附加輸入阻抗電路，如圖所示的低通濾波器10是一種平方律的具有加法功能的雙路反饋型低通濾波器，此外，正整數N等於2。
第一和第二濾波器輸入端10-i1和10-i2是分別供有第一和第二濾波器輸入信號V1和V2。第二濾波器輸入信號V2被稱為附加濾波器輸入信號。第一輸入阻抗電路13-1接在公共接點a0和第一濾波器輸入端10-i1之間，而第二輸入阻抗電路13-2則接在公共接點a0和第二濾波器輸入端10-i2之間。第一輸入阻抗電路13-1包括—第一濾波器輸入電阻R1-1，它接在公共接點a0和第一濾波器輸入端10-i1之間。同樣地，第二輸入阻抗電路13-2包括一第二濾波器輸入電阻R1-2，其連在第二濾波器輸入端10-i2與公共接點a0之間。
在這種結構中，從公共接點a0向運算放大器11一側看進去的阻抗是一個常數。於是由第一和第二濾波器輸入信號V1和V2所產生的兩電流相加而得到一相加後電流，該相加後電流即轉換成一電壓，這是基於在公共接點a0上的阻抗所賦予的或限定的電壓轉換功能而得來的。
假定第一和第二濾波器輸入信號V1和V2分別加到第一和第二濾波器輸入端10-i1和10-i2上。此時，第一和第二濾波器輸入信號V1和V2的相加和從相加後信號中清除高頻分量都是在低通濾波器10中進行的，從而使濾波器輸出端10-0產生出一個低通濾波器信號作為濾波器輸出信號Vout，該濾波器輸出信號Vout由下列方程(4)表示vout=-(RfV2R1-2+RfV1R1-1)(j0)2+(j0)1Q+1---(4)]]>其中j是虛數單位，即
ε是角頻率；εc是切斷角頻率；Q是共振的銳度。
此外，切斷角頻率和共振銳度的倒數(1/Q)則由下列方程(5)，和(6)表示0=1CinCfRinRf,---(5)]]>和1Q=(1R1-1+1R1-2+1Rin+1Rf)CfRinRfCin---(6)]]>圖3所示低通濾波器的工作的結果可由圖4和圖5加以說明。
圖4表示3圖3所示低通濾波器工作情況的時間特性。圖4中縱坐標與橫坐標分別為電壓(伏)和時間(秒)。圖5表示了圖3所示低通濾波器10的頻率特性圖，圖5中橫坐標是頻率(赫)，縱坐標是增益(分貝)和相移(度)。
如圖4所示可知，濾波器輸出信號Vout是由第一濾波器輸入端10-i1上的第一濾波器輸入信號V1和第二濾波器輸入端10-i2上的第二濾波器輸入信號V2相加後得到的。即圖4表示了低通濾波器10具有相加和求和的功能。
此外，如圖5所示可知，在低通濾波器所具有的頻率特性中，低通濾波器10的增益在高頻段是下降的，低通濾波器10的高頻段是變小的。即圖5表示了低通濾波器10具有一種平方律低通濾波器的功能。
雖然，在上述第一實施例中低通濾波器10隻具有兩個分別將輸入的兩個濾波器輸入信號V1和V2相加的兩個濾波器，輸入端10-i1和10-i2，但低通濾波器還可以具有三個或更多的濾波器輸入端。既然如此，就可以增加所需相加的濾波器輸入信號的數量。
參考圖6，再來描述本發明的第二實施例的低通濾波器10A。低通濾波器10A的結構和工作是圖3所示的低通濾波器10相類似的，但是其第一和第二輸入阻抗電路則與圖3所示的有所不同，如下所述。第一和第二輸入阻抗電路分別如13A-1和13A-2所示。這種如圖所示的低通濾波器10A是一種立方律的具有加法功能的雙路反饋型低通濾波器。
第一輸入阻抗電路13A-1包括第一和第二主濾波器輸入電阻R1-1和R2-1，串聯連接在公共接點a0和第一濾波器輸入端10-11之間，主濾波器輸入電容C1-1是接在基準電壓端12和第一和第二主濾波器輸入電阻R1-1和R2-1間的第一接點a1之間。
與之相似，第二輸入阻抗電路13A-2包括第一和第二副濾波器輸入電阻R1-2和R2-2，串聯連接在公共接點a0和第二濾波器輸入端10-i2之間，副濾波器輸入電容C1-2是接在基準電壓端12和第一和第二副濾波器輸入電阻R1-2和R2-2間的第二接點a2之間。
在這種結構中，假定將第一和第二濾波器輸入信號V1和V2分別加到第一和第二濾波器輸入端10-i1和10-i2上。此時，則與上述第一實施例所述的低通濾波器10相類似，第一和第二輸入信號V1和V2的相加，和在相加後信號中清除高頻分量都在低通濾波器10A中進行，以便使濾波器輸出端10-0產生一低通濾波信號而成為濾波器輸出信號Vout。
再參考圖7和圖8，以便描述圖6所示低通濾波器10A的工作結果，圖7表示了圖6所示低通濾波器10A工作情況的時間特性圖。在圖7中，縱坐標和橫坐標分別為電壓(伏)和時間(秒)，圖8表示了圖6所示低通濾波器10A的頻率特性圖。圖8中橫坐標是頻率(赫)，縱坐標是增益(分貝)和相移(度)。
如圖7所示可知，濾波器輸出信號Vout是由第一濾波器輸入端10-i1上的第一濾波器輸入信號V1和第二濾波器輸入端10-i2上的第二濾波器輸入信號V2相加後得到的。即圖7表示低通濾波器10A具有相加和求和的功能。
此外，如圖8所示可知，在低通濾波器10A所具有的頻率特性中，低通濾波器10A的增益在高頻率段是下降的，低通濾波器的相移在高頻段是變小的，即圖8表示了低通濾波器10A具有一種立方律低通濾波器的功能。
雖然在上述的第二實施例中，低通濾波器10A只具有兩個分別將輸入的兩個濾波器輸入信號V1和V2相加的兩個濾波器輸入端10-i1和10-i2，但低通濾波器還可以具有三個或更多的濾波器輸入端。既然如此，就可以增加所需相加的濾波器輸入信號的數量。
參考圖9，再描述本發明的第三實施例的低通濾波器10B。該低通濾波器10B是一個具有加法功能的全微分型低通濾波器。
如圖所示的低通濾波器10B具有第一到第N正濾波器輸入端10-i1+至10-iN+，其上分別供有第一到第N正輸入信號V1+到VN+，其中N是不小於2的第一正整數；和第一到第M負濾波器輸入端10-i1-到10-iM-，其上分別供有第一到第M輸入信號的V1-到VM-，其中M是不小於2的第二正整數。在如圖所示的實施例中，第一和第二正整數分別都等於2。
低通濾波器10B包括一個運算放大器11A，第一和第二放大器輸入電阻Rin1和Rin2，一放大器輸入電容Cin，第一和第二濾波器反饋電阻Rf1和Rf2，第一和第二濾波器反饋電容Cf1和Cf2，第一和第二正輸入阻抗電路13-1+和13-2+，以及第一和第二負輸入阻抗電路13-1-和13-2-。
運算放大器11A具有反向和非反向輸入口11-1和11-2，和反向及非反向放大器輸出口11-3-和11-3+用以產生反向和非反向輸出信號。
第一放大器輸入電阻Rin1的一端接在運算放大器11A的非反向輸入口11-2上，而另一端則接在正公共接點a0+上。換言之，第一放大器輸入電阻Rin1是接在運算放大器11A的非反向輸入口11-2和正公共接點a0+之間。與此相似，第二放大器輸入電阻Rin2的一端接在運算放大器11A的反向輸入口11-1上，而另一端則接在負公共接點a0-上。放大器輸入電容Cin是接在正負公共接點a0+和a0-之間。
第一濾波器反饋電阻Rf1是接在正公共接點a0+運算放大器11A的反向放大器輸出口11-3-之間。同樣，第二濾波器反饋電阻Rf2是接在負公共接點a0-和運算放大器11A的非反向放大器輸出口11-3+之間。第一濾波器反饋電容Cf1是接在運算放大器11A的非反向輸入口11-2和運算放大器11A的反向放大器輸出口11-3-之間。同樣第二濾波器反饋電容Cf2是接在運算放大器11A的非反向輸入口11-1和運算放大器11A的反向非反向放大器輸出口11-3+之間。
第一正輸入阻抗電路13-1+是接在正公共接點a0+和第一正濾波器輸入端11-i1+之間。同樣，第二正輸入阻抗電路13-2+是接在正公共接點a0+和第二正濾波器輸入端11-i2+之間。與此類似，第一負輸入阻抗電路13-1-是接在負公共接點a0-和第一負濾波器輸入端10-i1-之間，同樣，第二負輸入阻抗電路13-2-是接在負公共接點a0-和第二負濾波器輸入端10-i2-之間。
在如圖所示的實施例中，第一和第二正輸入阻抗電路13-1+和13-2+包括第一和第二正濾波器輸入電阻R1-1+和R1-2+，分別接在正公共接點a0+和第一和第二正濾波器輸入端10-i1+和10-i2+之間。同樣，第一和第二負輸入阻抗電路13-1-和13-2-包括第一和第二負濾波器輸入電阻R1-1-和R1-2-，分別接在負公共接點a0-和第一和第二負濾波器輸入端10-i1-和10-i2-之間。
低通濾波器10B還具有一反向濾波器輸出端10-0-和一非反向濾波器輸出端10-0+。該反向濾波器輸出端10-0-是接在運算放大器11A的反向放大器輸出口11-3-上。反向濾波器輸出端10-0-產生反向放大器輸出信號即作為反向濾波器輸出信號。同樣，非反向濾波器輸出端10-0+是接在運算放大器11A的非反向放大器輸出口11-3+上。非反向濾波器輸出端10-0+產生非反向放大器輸出信號而作為非反向濾波器輸出信號。
值此對本發明運用若干優選實施例已予充分描述之際，本領域技術人員現已可能將本發明作更多其他各種變化，但都在本發明範圍之內。
權利要求
1.一種低通濾波器，其特徵在於包括第一到第N濾波器輸入端，對其提供第一到第N濾波器輸入信號，其中N是不小於2的正整數；相加和低通濾波裝置，接在所說的第一到所說的第N濾波器輸入端上，用以將第一到第N濾波器輸入信號相加以獲得一加後信號，和用以從加後信號中清除掉高頻分量而產生一低通濾波後信號作為濾波器輸出信號。
2.一種如權利要求1的低通濾波器，其特徵在於其中所說的相加和低通濾波裝置是僅用一個運算放大器和其他周圍無源元件而構成的。
3.一種如權利要求1的低通濾波器，其特徵在於其中的第一到第N濾波器輸入信號是從所說的第一到所說的第N濾波器輸入端經過第一到第N輸入阻抗電路而分別加到所述的相加和低通濾波裝置上。
4.一種如權利要求3的低通濾波器，其特徵在於其中每個所說的第一到所說的第N濾波器輸入阻抗電路包括一個電阻。
5.一種如權利要求1的低通濾波器，其特徵在於其中所說的低通濾波器是一個具有加法功能的平方律雙路反饋型低通濾波器。
6.一種如權利要求1的低通濾波器，其特徵在於其中所說的低通濾波器是一個具有加法功能的立方律雙路反饋低通濾波器。
7.一種低通濾波器，其特徵在於包括第一到第N濾波器輸入端，其上分別供有第一到第N濾波器輸入信號，其中N是不小於2的正整數；一基準電壓端，其上供有基準電壓；一運算放大器具有一反向輸入口，一非反向輸入口，和一放大器輸出口用以產生一放大器輸出信號，該非反向輸入口是接在所說的基準電壓端上；一放大器輸入電阻，一端接在所說的運算放大器的反向輸入口上，另一端接在公共接點上。一放大器輸入電容，接在基準電壓端與公共接點之間；一反饋電阻接在公共接點和所說的運算放大器的放大器輸出口之間；一反饋電容，接在所說的運算放大器反向輸入口和所說的運算放大器的放大器輸出口之間；第一到第N輸入阻抗電路分別接在公共接點和所說的第一到所說的第N濾波器輸入端之間；一濾波器輸出端，接在所說的運算放大器的放大器輸出口上用以產生放大器輸出信號作為濾波器的輸出信號，以便將該第一到第N濾波器輸入信號相加而獲得一加後信號並從該加後信號中清除掉高頻分量從而使所說的濾波器輸出端產生一紙通濾波後信號作為濾波器輸出信號。
8.一種如權利要求7的低通濾波器，其特徵在於所述第一到第N輸入阻抗電路包括第一到第N電阻，其分別連在公共接點與所述第一到第N濾波器輸入端之間。
9.根據權利要求7所述的低通濾波器，其特徵在於第n輸入阻抗電路包含(其中n為1到N中的每一個)；第一和第二電阻，串聯連在第n濾波器輸入端與公共接點之間；及一電容，連在所述基準電壓端與第n接點之間，第n接點位於所述第n輸入阻抗電路中的所述第一和所述第二電阻之間。
10.一低通濾波器，其特徵在於包括第一到第N正濾波器輸入端，其上分別供有第一到第N正濾波器輸入信號，其中N是不小於2的第一正整數；第一到第M負濾波器輸入端，其上分別供有第一到第M負濾波器輸入信號，其中M是不小於2的第二正整數；一運算放大器具有反向和非反向輸入口，反向和非反向放大器輸出口用於分別產生反向和非反向放大器輸出信號；一第一放大器輸入電阻，其一端接在所說的運算放大器的非反向輸入口上，另一端接在正公共接點上；一第二放大器輸入電阻，且一端接在所說的運算放大器的反向輸入口上，另一端接在負公共接點上；一放大器輸入電容，接在正、負公共接點之間；一第一濾波器反饋電阻，接在正公共接點和所說的運算放大器的反向放大器輸出口之間；一第二濾波器反饋電阻，接在負公共接點和所說的運算放大器的非反向放大器輸出口之間；一第一濾波器反饋電容，接在所說的運算放大器的非反向輸入口和所說的運算放大器的反向放大器輸出口之間；一第二濾波器反饋電容，接在所說的運算放大器的反向輸入口和所說的運算放大器的非反向放大器輸出口之間；第一到第N正輸入阻抗電路，分別接在正公共接點和所說的第一到所說的第N正濾波器輸入端之間；第一到第M負輸入阻抗電路，分別接在負公共接點和所說的第一到所說的第M負濾波器輸入端之間；一反向濾波器輸出端，接在所說的運算放大器的反向放大器輸出口上，用以產生反向放大器輸出信號作為反向濾波器輸出信號；和一非反向濾波器輸出端，接在所說的運算放大器的非反向放大器輸出口上，用以產生非反向放大器輸出信號作為非反向濾波器輸出信號。
11.一種如權利要求10的低通濾波器，其特徵在於其中所說的第一到所說的第N正輸入阻抗電路包括一第一到第N正濾波器輸入電阻；其分別接在正公共接點和所說的第一到所說的第N正濾波器輸入端之間；其中所說的第一到所說的第M負輸入阻抗電路包括第一到第M負濾波器輸入電阻，其分別接在負公共接點和所說的第一到所說的第M負濾波器輸入端之間。
全文摘要
低通濾波器具有一濾波器輸入端(10－il)並包括一運算放大器(11)和其他周圍無源元件(Rin,Cin,Rf,Cf,R1－1),該濾波器還有附加濾波器輸入端(10－i2)並包括一附加電阻(R1－2)。運算放大器具有接在基準電壓端(12)上的反向和非反向輸入口(11－1,11－2),而其輸出口(11－3)產生放大器輸出信號。低通濾波器(10)將濾波器輸入信號(V1,V2)相加以獲得加後信號,並從中清除高頻分量以使濾波器輸出端(10－0)產生一低通濾波信號作為濾波器輸出信號。
文檔編號H03H11/04GK1214572SQ98117688
公開日1999年4月21日 申請日期1998年9月9日 優先權日1997年9月9日
發明者高橋豐 申請人:日本電氣株式會社