KR920000146B1

KR920000146B1 - 필터회로

Info

Publication number: KR920000146B1
Application number: KR1019840000913A
Authority: KR
Inventors: 에드거 셒 월터
Original assignee: 알 씨 에이 라이센싱 코포레이션; 글렌 에이취. 브르스틀
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1984-02-24
Publication date: 1992-01-09
Also published as: PT78153B; FI840708A0; DE3407083A1; ES529892A0; SE8400952L; US4562458A; FI78799C; IT1173518B; FI78799B; ZA841438B; KR840008111A; GB8405002D0; DK163772C; SE452683B; AU572824B2; FI840708L; FR2541834A1; ATA64484A; GB2136234A; JPS59174011A

Abstract

내용 없음.

Description

고차 전기 신호 필터

제1도는 본 발명에 따른 필터 장치를 포함하여, NTSC 텔리비젼 방송 신호 표준에 따른 칼라 텔리비젼 수상기의 한 부분을 도시하는 도면.

제2도 및 제3도는 본 발명에 따른 필터 장치의 또 다른 실시예를 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

14,18 : 복조기 30,40,50,70 : 합성 회로

32,42,52,72 : 고차 저역 필터 37,47,55 : 에미터 폴로워

57 : 전류원 트랜지스터, 또는 전압 전류 중계 수단

75 : 전류 전압 변환기

본 발명은 고차 필터를 필터 되고자 하는 전기 신호를 전달하고 있는 신호 경로에의 결합을 손쉽게 하는 장치에 관련되어 있다.

유도성 및 용량성 소자를 구비하는 “TL” 또는 “T”형 필터 구성 형태를 포함하는 고차 필터 회로망은 근본적으로 필터의 입력 부분에 연관된 한 쌍의 입력 단자와 필터의 출력 부분에 연관된 한 쌍의 출력 단자가 있는 4단자 회로망이다. 그런 필터는 입력과 출력 부분의 한 개씩의 단자가 공통으로 연결되었을 때 2포트, 3단자 회로망이라 일컬어진다. 그런 경우에 제1단자는 입력 포트에, 그리고 제2단자는 출력 포트에 해당된다. 제3단자는 제1 및 제2단자 사이에 결합된 다른 회로 소자와 함께 필터 전달 함수를 수립하는데 기여하는 회로 소자를 거쳐서 제1 및 제2단자 사이에 있는 필터 회로망 안의 한 점에 결합되어 있다. 필터의 입력 및 출력 부분은 보통 필터가 같이 이용되는 신호 처리 회로를 고려하여 결정된 적당한 종결 임피이던스로 종결된다.

실제적으로, 그런 2포트, 3단자 리액턴스형 필터 회로망은 필터 되고자 하는 신호를 전달하는 신호 경로에 적어도 두 개의 연결을 요구한다. 따라서 신호 경로가 집적 회로 장치 안에 조립될 때 그런 필터는 집적 회로 장치의 두 개의 외부 단자를 거쳐서 신호 경로에 연결되어야 한다. 이것은 집적 회로가 외부 회로로 연결할 수 있는 단자를 제한된 숫자만큼만 가지고 있기 때문에 불리하다.

따라서, 본 발명의 원리에 따라서 여기에 신호 경로에 한 개의 연결을 통해서 신호 경로에 결합될 수 있는 3단자, 2포트 형의 고차 필터 회로망 장치가 밝혀져 있다. 필터 장치는, 하나의 단자에서, 필터의 전달 함수에 해당되는 전달 함수를 가지는 임피이던스를 합성하는 수단을 포함하고 있다.

밝혀진 발명의 한 특징에 의하면, 제1필터 신호 포트는 하나의 인터페이스 단자를 거쳐서 신호 경로에 연결되어 있고, 제2필터 신호 포트는 동작 전압에 결합되어 있다. 신호 경로로부터 끌어낸 신호는 제1필터 포트와, 필터의 제1 및 제2신호 포트 사이 중간에 있는 필터 단자 양쪽에 인가된다.

제1도에서 신호원(10)으로부터의 색도 정보 신호는 색도 신호 처리기(12)에 인가되며, 이 색도 신호 처리기는 칼라 부반송파 기준 신호를 재발생시키는 제어 국부 발진기를 포함하여 색도 이득 제어와 위상 제어 회로 및 여러 다른 관례적인 신호 처리 회로를 포함한다. 처리기(12)에 의하여 처리된 색도 정보 신호는 “I” 위상 색도 신호 복조기(14)의 정보 신호 입력과, “Q” 위상 색도 신호 복조기(18)에 인가된다. 재발생된 색도 부반송파 기준 신호는 처리기(12)로부터 복조기(14)의 기준 신호 입력에 인가되며, 위상이 서로 직각 관계에 있는 부반송파 기준 신호는 90°이상 회로(20)를 거쳐서 복조기(18)의 기준 신호 입력에 인가된다. 앞으로 설명될 적당한 필터를 통과한 다음에, 복조기(14),(18)의 출력으로부터의 복조된 I 및 Q 색도 신호 성분은 출력 R-Y, G-Y, B-Y 칼라 차이 신호를 만들어내기 위하여 매트릭스 증폭기(22)에 결합된다. 이들 신호는 칼라 영상 디스플레이 장치에 인가되는 적색, 녹색 및 청색 영상 대표 신호를 발생하기 위하여 합성 칼라 텔리비젼 신호의 휘도 성분과 궁극적으로 결합된다.

복조기(14)안의 신호 경로는 위상 검출기(즉, 동기 복조기)와 복조된 신호를 수신하는 출력 회로를 포함한다. 출력 회로는 콜렉터 출력 부하 저항(16)과 에미터 폴로워 트랜지스터(17)와 연관된 증폭기 트랜지스터(15)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 기능적으로 상응하는 트랜지스터(25),(27)와 부하 저항(26)이 복조된 Q 신호를 수신하기 위하여 Q 복조기(18)의 신호 경로에 포함되어 있다. 트랜지스터(25) 및 (15)의 에미터 전극은 차차 자세하게 설명될 본 발명에 따라 인터페이스 단자 A, B를 거쳐서 합성 회로(30),(40)에 각각 결합되어 있다. I 및 Q 복조기(14),(18)이 집적 회로 장치 안에 조립될 때, 단자 A,B는 집적 회로 장치의 외부 연결 단자에 해당된다.

미합중국에서 채용되고 있는 것과 같은 NTSC 방송 표준에 따른 텔리비젼 신호 처리 시스템에서, 신호 변조 성분은 3.58㎒ 주파수의 색도 부반송파 신호를 기준으로 양쪽 상측 및 하측파대의 대략 0.5㎒ 대역폭을 차지하고 있다. 위상이 직각인 I 신호 변조 성분은 색도 부반송파 주파수에 비해서 하측파대에 대략 1.5㎒ 대역폭을 차지하고 있고 상측파대는 0.5㎒의 대역폭을 차지하고 있다. 따라서 복조될 Q 색도 정보는 3.08㎒로부터 4.08㎒까지의 신호 주파수를 포함하고, 복조될 I 색도 정보는 2.08㎒로부터 4.08㎒까지의 신호 주파수를 포함하고 있다.

복조된 I 및 Q 신호를 필터하는 것은 매트릭스(22)의 입력에 대한 적절한 I 및 Q 신호 정보를 마련하고 3.58㎒ 색도 부반송파 신호의 고조파 같은 원하지 않는 신호 주파수를 제거하기 위하여 요구된다. 그렇게 필터하는 것은 합성 회로(30),(40) 각각에 연관된 필터의 전달 함수에 따라 행해진다.

회로(30)는 인덕터(34)와 커패시터(35),(36)를 구비하고 -3dB 점에서 0㎒로부터 0.5㎒까지의 진폭대 주파수 응답 특성(전달 함수)을 나타내는 3차 저역 통과 필터(32)를 포함하고 있다. 필터(32)의 모양은 3개의 단자(a,b,c)와 필터의 전달 함수가 형성되는 두 개의 포트(a,b)를 가지고 있는 필터의 모양이다. 저항(31),(32)는 필터(32)에 대한 종결 임피이던스 구실을 한다. 회로(30)는 고 임피이던스 베이스 신호 입력 전극이 저항(38)을 거쳐서 단자 A에 결합되어 있고 저 임피이던스 에미터 출력 전극이 필터(32)의 단자 C에 결합되어 있는 대체적으로 단위 전압 이득 PNP 에미터 폴로워 트랜지스터(37)를 역시 포함하고 있다.

바이어스 저항(39)은 트랜지스터(37)의 에미터 바이어스 전류를 결정한다.

트랜지스터(37)를 포함한 필터(32) 장치에 의하여 증폭기 트랜지스터(35)의 콜렉터 전류는 필터(32)의 전달 함수 H(S)에 해당되는 전달 함수 H(S)를 나타내게 된다. 따라서, 콜렉터 부하 저항(26) 양단의 출력 신호 전압, 그리고 복조기(18)로부터의 출력 신호는 필터(32)의 전달 함수를 나타낸다.

더욱 자세하게, 증폭기 트랜지스터(25)의 저 임피이던스 에미터에 형성된 신호 전압은 단자 A와 전압 폴로워 트랜지스터(37)의 베이스 입력에 나타난다. 트랜지스터(37)는 대체적으로 단위 신호 전압 이득(즉 대량 0.98)을 나타내며, 신호 전압을 트랜지스터(37)의 저 임피이던스 에미터를 거쳐서 필터(32)의 중간 단자 C에 인가한다. 근본적으로 트랜지스터(37)의 신호 전압을 필터 단자 C를 거쳐서 필터(32)에 인가하는 제2신호원으로 작용하며 신호 전압의 제1신호원은 단자 A와 저항(31)을 거쳐서 필터 단자 b에 결합된 증폭기 트랜지스터(25)의 에미터에 해당한다.

이 장치에서, 위상이 같고 크기가 대체적으로 같은 신호 전압이 각각 중간 필터 단자 c와, 필터 단자 b에 연결된 저항(31)에 인가된다(즉, 필터 단자 c와, 저항(31)이 단자 A에 연결된 점 사이에 신호 전압 차이가 대체적으로 존재하지 않는다). 역시, 저항(33)은 필터 단자 a를 고정 전위(접지)점에 연결하고 있다. 따라서 필터 단자 b,c는 입력 신호 전압으로 변조되나 필터 단자 a는 그렇지 않다. 그 결과로, 저항(33)에 흐르는 전류는 입력 신호 전압에 따라 변하나 필터(32)의 전달 함수를 나타내지 않는다. 그러나, 저항(31)에 흐르는 전류는 필터(32)의 전달 함수를 나타낸다. 이 전류가 증폭기 트랜지스터(25)의 콜렉터 에미터간 전류에 해당되며, 부하 저항(26)으로 하여금 필터(32)의 전달 함수를 가지는 신호 전압을 나타내게 한다.

회로(30)는, 단자 A에서, 3단자 필터(32)의 전달 함수(의 역)에 관계 있는 임피이던스를 합성함으로서 이런 결과를 얻고 있다. 저항(31), 단자 A 및 트랜지스터(25)의 콜렉터 에미터 경로에 흐르는 신호 전류의 트랜지스터(25)의 에미터에서의 입력 신호 전압과 필터(32)의 전달 함수의 곱에 해당된다. 이런 점에서 트랜지스터(25)의 에미터 신호 전압은 트랜지스터(25)의 베이스 신호 전압에 대체적으로 해당되나, 트랜지스터(25)의 에미터 신호 전류는 필터 전달 함수를 나타낸다.

이 실시예에서 필터(32)는 종결 저항(31),(33)과 필터 회로(32)의 인덕터(34)를 거쳐서, 트랜지스터(25)의 에미터로부터 접지로의 직류 전류 경로를 마련하고 있다. 만약 필터 회로가 그런 직류 경로를 마련하고 있지 않다면, 분리된 직류 전류원이 트랜지스터(25)의 에미터에 대하여(즉 회로(18)안에) 요구된다.

전달 함수가 H(S)인 필터의 구성은 또 다른 식으로 전달 함수H(S)를 얻기 위하여 신호 경로(즉 신호 경로에의 두 연결을 거쳐서)에 삽입될 필터의 구성과 같다. 그러므로 신호 필터 전달 함수가 결정되면, 관례적인 설계에 의한 필터가 설명된 대로 필터되고자 하는 신호에 대해서 전달 함수를 행하고자 이용될 수 있다.

에미터 폴로워 트랜지스터(37)는 양호하게 보통 예상되는 필터(32)의 전달 함수를 교란하지 않도록 하기 위해서 단자 b에 대하여 고 입력 임피이던스를, 그리고 단자 c에 대하여 저 출력 임피이던스를 나타낸다. 트랜지스터(37)는 양호하게 대체적으로 단위 전압 이득을 나타내고 있으나 다른 전압 이득도 사용될 수 있다. 그러나, 저항(31), 단자 A 및 트랜지스터(25)에 흐르는 신호 전류에 전달된 전달 함수는 저항(31)과 필터 단자 C에 같은 신호 전압이 인가될 때 필터 전달 함수와 같다. 이들 신호 전압의 상대적인 크기의 차이로 인하여 단자 A에 흐르는 전류가 보통 예상되는 필터의 전달 함수에서 이탈한 전달 함수를 나타나게 된다. 역시, 트랜지스터(37)의 전압 이득이 너무 높으면 회로(30)가 발진할 가능성을 증가시킨다. 저항(38)은 트랜지스터(37)의 베이스 입력에 연관된 기생 커패시턴스의 효과를 억제함으로서 회로 발진의 가능성을 줄이는 역할을 한다.

트랜지스터(25)를 구비하는 증폭단의 신호 이득은 부하 저항(26)과 회로(30)에 의하여 트랜지스터(25)의 에미터에 나타나는 임피이던스의 함수이다. 증폭단의 이득 및 바이어스 조건도 역시 필터 종결 저항(31), (33)의 값과 관계한다.

다른 형태의 필터에서는 두 개의 필터 종결 저항을 채용하는 것이 필요하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 어떤 경우에는 저항(31)에 해당되는 저항이 빠질수도 있다. 그런 필터에서는 똑같은 크기의 신호 전압이 단자 a,c에 직접적으로 인가될 수 있다.

합성 회로(40)는 I 복조기(14)의 신호 경로 안의 증폭기 트랜지스터(15)에 의하여 처리된 복조된 I 신호에 요구되는 고차 필터를 설비하고 있다. 회로(40)는 필터 소자(42)에 의하여 표시되어 있는 7차 저역 통과 필터를 포함하며, 이 필터는 -3dB 점에서 0㎒에서 1.5㎒까지의 진폭대 주파수 응답 특성(전달 함수)을 나타낸다. 필터(42)의 구조는 3단자(a,b,c)와 2포트(a,b)를 가지는 필터의 구조이다. 필터(42)는 캡슐화된 형태로 마련될 수 있으며, 제2도의 소자(52)와 연결하여 차차로 보여질 구조로 배열되어 있는 복수개의 인덕턴스와 커패시턴스를 구비한다. 저역 통과 필터(42)는 1.5㎒에서 -3dB, 대략 3.58㎒에서 -30dB 그리고 7.2㎒와 3.58㎒ 부반송파 주파수의 현저하게 감쇠된 고조파에 대해서 30dB 이상의 감쇠를 나타낸다. 그리고 필터(42)는 1.5㎒까지에 대해서 약 390나노초의 비교적 일정한 지연을 나타낸다. 저항(41),(43)은 필터(42)를 종결하며, 저항(49)은 에미터 폴로워 트랜지스터(47)에 대한 에미터 바이어스 전류를 결정하며 이 에미터 폴로워는 회로(30)에 연관된 트랜지스터(37)와 같은 방식으로 동작한다. 저항(48)은 회로 발진의 가능성을 감소하는 구실을 한다.

회로(40)는 전에 설명된 회로(30)가 복조기(18)에 대해서 동작한 것과 같은 방식으로 복조기(14)의 신호 경로에 대해서 동작하며, 유리하게 인터페이스 단자 B를 거쳐서, 신호 처리 경로에 단지 한 개의 연결을 요구한다. 회로(40)는 고차 필터(42)가 채용되었다는 점에 있어서 회로(30)와 다르다.

I 색도 신호 성분의 광대역폭(0-15㎒) 처리는 휘도 및 색도 처리 이전에 합성 칼라 텔리비젼 신호로부터 휘도 및 색도 성분을 추출하기 위하여 코움 필터 기술을 채용하는 칼라수상기 같은 고해상도 칼라 텔리비젼 신호 처리 시스템에서 특히 유리하다. 광대역폭 I 복조를 행하면, 텔리비젼 신호의 손에 넣을 수 있는 칼라 정보 내용을 완전히 이용할 수 있으며, 개선된 영상 해상도를 얻을 수 있다. 광대역 I 신호 처리에 의하여 얻어진 향상된 칼라 선명도는 협대역(0-0.5㎒) I 신호 처리에 비해 현저한 개선을 나타내며, 협대역 I 신호 처리는 종종 받아들여질 수 있고 덜 복잡한 방법으로 이용된다. 광대역 색도 복조 시스템에서의 고차 필터에 대한 요구와 연관되는 어려움은 본 발명에 따른 필터 장치가 사용될 때는 감소되며, 이것은 그런 장치가 몇 차 필터가 요구되는가 하는 것에 관계없이 신호 처리 경로에 단지 한 개의 연결만을 요구하기 때문이다. 이것은 복조 회로가 사용 가능한 외부 연결 단자의 갯수가 제한된 집적 회로 장치에 조립될 때는 현저하게 유리하다.

제2도는 인덕터 L₁-L₄와 커패시터 C₁-C₃을 구비하는 3단자(a,b,c) 2포트(a,b)형 7차 저역 통과 필터(52)를 포함하는 또 다른 합성 회로(50)를 도시하고 있다. 저항(51),(53)은 필터 종결 임피이던스 역할을 한다.

회로(50)는 인터페이스 단자 T₃을 거쳐서 신호 처리기(60)의 신호 경로에 포함된 신호 증폭기 트랜지스터(65)의 저 임피이던스 에미터에 결합되어 있다. 트랜지스터(65)에 의하여 증폭된 신호는 콜렉터 부하 저항(66) 양단에 형성되며 에미터 플로워 결합 트랜지스터(67)에 인가된다. 처리될 입력 신호는 신호원(61)에 의하여 처리기(60)의 입력 단자 T₁에 공급되며, 처리기(60)로부터의 출력 신호는 출력 단자 T₂를 거쳐서 이용 회로(62)에 결합되어 있다.

회로(50)에서, 대체적으로 단위 전압 이득 에미터 폴로워 트랜지스터(55)는 신호 트랜지스터(65)의 저 임피이던스 에미터와 단자 T₃로부터의 신호 전압을 필터(52)의 단자 a(입력 포트)에 결합한다. 필터(52)의 단자 b(출력 포트)는 필터(52)의 진폭대 주파수 응답(전달 함수)에 따른 신호 전압을 마련한다. 이 전압은 전류원 트랜지스터(57)의 베이스 입력에 인가되며 이 트랜지스터는 전압 전류 변환 장치 역할을 하며 인가된 베이스 전압에 반응하여 필터(52) 전달 함수를 나타내는 콜렉터 전류를 형성한다. 특히, 트랜지스터(57)의 콜렉터 전류는 트랜지스터(65)의 에미터에서의 입력 신호 전압에 필터(52)의 전달 함수를 곱한 것에 해당한다. 전류원 트랜지스터(57)의 콜렉터 전류는 증폭기 트랜지스터(65)의 에미터 및 콜렉터 전류를 결정하며, 부하 저항(66) 양단에 형성된 신호 전압은 필터(52)의 전달 함수를 나타낸다.

폴로워 트랜지스터(55)의 고 입력 임피이던스는 증폭기 트랜지스터(65)의 에미터를 필터(52)의 임피이던스로부터 분리시킨다. 따라서 트랜지스터(65)의 에미터는 필터(52)의 임피이던스에 반응하여 전류를 흘리는 것으로부터 방지된다. 이것으로 인하여 트랜지스터(57), 단자 T₃및 트랜지스터(65)에 흐르는 전류가 필터(52)의 저역 통과 전달 특성을 나타내며, 필터(52)와는 다른 전달 함수에 따라 전류가 흐를 신호 성분을 배제한다.

트랜지스터(65)를 구비하는 증폭기의 신호 이득은 콜렉터 부하 임피이던스(66)의 값의 회로(50)에 의하여 정해지는 에미터 임피이던스에 대한 비율에 의해 결정된다. 회로(50)의 임피이던스는 필터(52)의 통과 대역 내의 신호 주파수에 대해서는 감소한다. 따라서 필터(52)의 통과 대역안의 신호 주파수는 회로(50)가 트랜지스터(65)의 에미터에 상대적으로 큰 임피이던스를 나타내게 하는 대역 밖의 신호 주파수에 비해 트랜지스터(65)에 의하여 더욱 많이 증폭된다.

바이어스 저항(58)의 값은 전류원 트랜지스터(57)에 의하여 흘려지는 바이어스 전류의 정도를 결정한다.

트랜지스터(57)는 양호하게 저출력 기생 커패시턴스를 나타내야 한다.

제3도는 다른 필터 장치를 도시하고 있으며, 여기서 합성 회로(70)는 제2도의 장치의 경우에서처럼 트랜지스터(65′)의 에미터와는 달리, 인테페이스 단자 T′₃를 거쳐서 증폭기 트랜지스터(65′)의 콜렉터 출력에 직접 결합되어 있다. 회로(70)는 제2도와 연결하여 밝혀진 형의 7차 저역 통과 필터(72)를 포함하고 있다. 저항(71),(73)은 필터(72)에 대한 종결 임피이던스 역할을 한다.

증폭기 트랜지스터(65′)의 콜렉터 출력은 단자 T′₃과 트랜지스터(75)의 저 임피이던스 에미터를 거쳐서 회로(70)에 결합되어 있으며, 트랜지스터(75)는 콜렉터 에미터 전류 경로가 증폭기 트랜지스터(65′)의 콜렉터 에미터 경로와 저항(71)에 직렬로 결합되어 있다. 트랜지스터(65′)의 베이스에 인가된 입력 신호에 반응하여(즉 트랜지스터(65′)의 콜렉터 전류에 반응하여) 저항(71) 양단에 형성된 신호 전압은 필터(72)에 의하여 중계되어 필터 단자 b에 필터 전달 함수를 나타내는 신호 전압을 형성한다. 이 전압은 커패시터(76)를 거쳐서 트랜지스터(75)의 베이스 입력에 교류적으로 결합되어 있으며, 이 트랜지스터는 베이스 전압에 대하여 대체적으로 단위 전압 이득 전압 폴로워 장치로 동작한다. 증폭기 트랜지스터(651)의 콜렉터 전압은 트랜지스터(75)의 에미터 전압에 해당되며, 이 전압은 필터(72)의 출력으로부터 유도된 대로의 베이스 전압과 대체적으로 똑같다. 따라서 증폭기 트랜지스터(651)의 콜렉터 출력 전압은 필터(72)의 전달 함수를 나타낸다. 바이어스 저항(78)은 필터(72)에 과도한 부하를 나타내지 않도록 종결 저항(73) 보다 현저히 커야 한다.

이 실시예에서 회로(70)는, 단자 T′₃에 필터(72)의 전달 함수를 나타내는 임피이던스를 합성한다. 트랜지스터(75)의 에미터 전압 그리고 트랜지스터(65′)의 콜렉터 전압은 트랜지스터(65′)에 흐르는 신호 전류와 필터(72)의 전달 함수의 곱에 해당된다. 증폭기 트랜지스터(65′)의 콜렉터 신호 전류는 트랜지스터(65′)의 베이스 신호 입력에 직접적으로 관계하나, 트랜지스터(65′)의 콜렉터 신호 전압은 필터(72)의 전달 함수를 나타낸다. 이 점에서 트랜지스터(75)는 트랜지스터(65′)에 흐르는 신호 전류에 반응하여 필터 전달 함수에 따른 전압을 형성하는 전류 전압 변환기를 구비한다.

트랜지스터(75)의 저 에미터 입력 임피이던스는 신호 전압이 트랜지스터(65′)의 콜렉터 신호 전류에 직접적으로 반응하여 증폭기 트랜지스터(65′)의 콜렉터에 형성되는 것을 막는다. 따라서 트랜지스터(65′)의 콜렉터는, 신호 전압원으로서, 트랜지스터(75)의 에미터에 발생되는 신호 전압만을 받아들이며, 이 신호 전압은 필터(72)의 전달 함수를 나타낸다. 이것으로 인하여 트랜지스터(75)의 에미터와 트랜지스터(65′)의 콜렉터에서의 전압이 필터(72)의 저역 통과 전달 특성을 나타내며, 필터(72)의 전달 특성과 다른 전달 특성에 따라 전압이 발생할 신호 성분을 대체적으로 배제한다.

트랜지스터(65′)를 구비하는 증폭기의 신호 이득은 회로(70)를 구비하는 콜렉터 부하 임피이던스 값의 에미터 저항(66′)의 값에 대한 비율에 의하여 결정된다. 회로(70)의 임피이던스는 필터(72)의 통과 대역 안의 신호 주파수에 대하여 증가한다. 따라서 필터(72)의 통과 대역 안의 신호 주파수는 회로(70)가 트랜지스터(65′)의 콜렉터에 비교적 작은 임피이던스를 나타내게 하는 대역 밖의 신호 주파수에 비하여 증폭이 더 된다. 후자의 경우에 예를 들어, 트랜지스터(65′)에 흐르는 주어진 신호 전류 정도에 대하여, 필터(72)의 단자 b로부터의 출력 전압은 저역 통과 필터(72)의 통과 대역 위의 고주파 신호에 대하여 감소한다. 이것으로 인하여 트랜지스터(75)의 베이스 및 에미터 전압이 상응적으로 감소하게 된다. 이렇게 감소된 임피이던스는 그런 콜렉터 임피이던스가(감소된) 콜렉터 신호 전압의 콜렉터 신호 전류에 대한 비율의 함수이기 때문에 트랜지스터(65′)의 콜렉터에 나타난다.

본 발명의 원리에 따른 발표된 장치는 고차 저역 통과 필터에 대하여 설명되었으나 본 발명의 원리는 고역 통과 및 대역 통과 필터에 대해서도 이용될 수 있다는 것을 알아야 한다.

Claims

신호 결합 경로를 포함하는 신호 처리 시스템용 필터 회로에 있어서, 두 개의 신호 포트와 세 개의 단자를 구비하고 있고 연관된 전달 함수를 가지고 있는 형태의 전기 신호 필터(32)와, 상기 필터의 전달 함수에 의해 결정된 회로 전달 함수에 따른 상기 신호 경로에 의해서 전달된 신호를 상기 필터의 전달 함수로 필터하기 위하여 단일한 인터페이스 단자를 거쳐서 상기 신호 경로에 상기 필터를 결합하는 결합 수단(37,38,39)을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제1항에 있어서, 상기 결합 수단(37,38,39)이 상기 단일 인터페이스 단자(A)에서 상기 필터의 전달 함수에 따라 변화되기 쉬운 임피이던스를 나타내는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필터(32)가 상기 인터페이스 단자(A)를 거쳐서 상기 신호 경로에 결합된 제1단자(b)와, 동작 전위에 결합된 제2단자(a)와, 제3(c)를 구비하고 있고, 상기 결합 수단(37,38,39)이 상기 신호 경로로부터 유도된 신호를 상기 제3필터 단자에 인가되는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제3항에 있어서, 상기 결합 수단이 상기 인터페이스 단자를 거쳐서 상기 신호 경로와 상기 제1필터 단자(b)에 결합된 고 임피이던스 입력 단자(베이스)와, 상기 제3필터 단자(c)에 결합된 저 임피이던스 출력 단자(에미터)를 지니고 있는 능동 소자(37)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제4항에 있어서, 상기 인터페이스 단자(A)가 상기 신호 경로에 있어 저 임피이던스 점(25의 에미터)에 결합된 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제4항에 있어서, 상기 신호 경로가, 필터되고자 하는 신호를 수신하는 입력 제1단자(베이스)와 저 임피이던스 제2단자(에미터) 그리고 출력 임피이던스(26)에 결합된 제3단자(콜렉터)를 갖는 증폭기 장치를 구비하고 있고, 상기 제2 및 제3단자가 상기 증폭기 장치의 주 전류 전도 경로를 정하며, 상기 능동 결합 소자(37)의 상기 입력 단자(베이스)가 상기 인터페이스 단자(A)를 거쳐서 상기 증폭기 장치의 상기 저 임피이던스 단자에 결합된 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제2항에 있어서, 상기 필터(52)가 제1신호 포트에 해당되는 제1단자(a)와, 제2신호 포트에 해당되는 제2단자(b)와, 상기 제1 및 제2단자 사이에 있고 동작 전위(접지)에 결합된 제3단자(c)를 구비하고 있고, 상기 필터가 상기 제1 및 제2신호 포트 사이에서 상기 필터 전달 함수를 나타내며, 상기 결합 수단이 상기 신호 경로로부터 유도된 신호를 상기 제1필터 포트(a)에 결합하는 완충 수단(55)과, 상기 제2필터 출력 포트(b)로부터의 신호에 반응하여 상기 인터페이스 단자(T₃)에 상기 필터 전달 함수를 나타내는 전류를 전도하는 중계 수단(57)을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제7항에 있어서, 상기 완충 수단이 상기 인터페이스 단자(T₃)를 거쳐서 상기 신호 경로에 결합되고 임피이던스 입력 단자(베이스)와, 상기 제1필터 포트에 결합된 저 임피이던스 출력 단자(에미터)를 지니고 있는 능동 소자(55)를 구비하고 있고, 상기 중계 수단(57)이 전압 전류 중계 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제8항에 있어서, 상기 신호 경로가, 필터되고자 하는 신호를 수신하는 입력 제12단자(베이스)와, 저 임피이던스 제2단자(에미터), 그리고 출력 임피이던스(66)에 결합된 제3단자(콜렉터)를 지니고 있는 증폭기 장치(65)를 구비하고 있고, 상기 제2 및 제3단자가 상기 증폭기 장치의 주 전류 전도 경로를 정하며, 상기 능동 완충 소자(55)의 상기 입력 단자(베이스)가 상기 인터페이스 단자를 거쳐서 상기 증폭기 장치(65)의 상기 저 임피이던스 단자(에미터)에 결합되어 있고, 상기 전압 전류 중계 수단(57)으로부터의 전류가 상기 인터페이스 단자(T₃)를 거쳐서 상기 증폭기 장치의 주 전류 전도 경로에로 전도하는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제2항에 있어서, 상기 필터가 제1신호 포트에 해당하는 제1단자(a)와, 제2신호 포트에 해당하는 제2단자(b)와, 상기 제1 및 제2단자 중간에 있고 동작 전위(접지)에 결합되어 있는 제3단자(c)를 구비하고 있고, 상기 필터가 상기 제1 및 제2신호 포트 사이에서 상기 전달 함수를 나타내며, 상기 결합 수단이 필터되고자 하는 신호에 관계된 전압을 상기 제1포트에 인가하기 위하여 상기 제1필터 포트에 결합되어 있고, 동시에 상기 인터페이스 단자(T′3)를 거쳐서 상기 신호 경로에 결합된 결합 수단(75)를 구비하고 있고, 상기 결합 수단이, 상기 인터페이스 단자에, 상기 필터 전달 함수를 나타내는 신호 전압을 형성하기 위하여 상기 제2필터 포트로부터의 신호에 반응적인 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제10항에 있어서, 상기 결합 수단이 상기 인터페이스 단자(T′₃)를 거쳐서 상기 신호 경로에 결합된 저 임피이던스 제1단자(에미터)와, 상기 제1필터 포트와 임피이던스(71)에 결합되어 있고, 상기 제1단자와 함께 상기 능동 소자의 전류 전도 경로를 정하는 제2단자(콜렉터) 및 상기 제2필터 포트(b)에 결합된 제어 단자(베이스)를 가지고 있는 능동 결합 소자(75)를 구비하고 있고, 상기 능동 소자가, 상기 저 임피이던스 제1단자(에미터)에, 상기 필터 전달 함수를 나타내는 신호 전압을 만들어내기 위하여, 상기 제2필터 포트(b)로부터 상기 제어 단자(베이스)에 인가된 상기 신호에 반응적인 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제1항에 있어서, 상기 전기 신호 필터(32)가 신호 포트에 해당하는 제1단자(b)와, 신호 필터에 해당하는 제2단자(a) 및, 상기 제1 및 제2단자 사이에 있는 제3단자(c)를 구비하고 있는 형태의 것이고, 상기 필터가 상기 제1 및 제2단자 사이에서 전달 함수를 나타내고, 상기 결합 수단이, 상기 신호 경로로부터의 전기 신호를 상기 제1필터 단자에 결합하는 제1결합 수단(25,A,31)과, 상기 제2필터 단자를 기준 전압에 결합하는 제2결합 수단(33)과, 상기 신호 경로로부터의 전기 신호를 상기 중간 제3단자에 결합하는 제3결합 수단(A,37,38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제12항에 있어서, 상기 제1(25,A,31) 및 제3(37,38) 결합 경로가 상기 제1 및 제3필터 단자를 따로 따로 여기하기 위하여 분리된 신호원(25,37)을 각각 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제12항에 있어서, 상기 제1(25,A,31)결합 경로가 상기 신호 경로로부터의 전기 신호를 제1필터 단자(b)에 결합하는 저항(31)을 포함하고 있고, 상기 저항(31)과 상기 제3필터 단자(c)에 인가된 전기 신호가 동일한 위상과 대체적으로 같은 크기를 나타내는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제14항에 있어서, 상기 제1 및 제3 결합 경로가 상기 제1 및 제3필터 단자에 전기 신호 전압을 마련하는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제1항에 있어서, 상기 증폭기(65)가 입력 제1단자(베이스)와, 저 임피이던스 제2단자(에미터), 그리고 부하 임피이던스(66)에 결합된 출력 제3단자(콜렉터)를 가지고 있고, 상기 제2 및 제3단자가 상기 증폭기의 주 전류 전도 경로를 정하고, 상기 인터페이스 단자(T₃)가 상기 저 임피이던스 제2증폭기 단자에 결합되어 있고, 상기 결합 수단이, 제1제어 전극(베이스)과, 상기 인터페이스 단자(T₃)를 거쳐서 상기 증폭기(65)에 상기 주 전류 경로에 결합된 상기 능동 소자의 상기 주 전류 경로를 정하는 제2(에미터) 및 제3(콜렉터) 전극을 가지고 있는 능동 소자(57)와, 상기 증폭기의 상기 저 임피던스 제2전극으로부터의 신호를 상기 인터페이스 단자(T₃)를 거쳐서 상기 제1필터 포트(a)에 결합하는 완충 수단(55)과, 상기 필터 전달 함수를 나타내는 신호가 상기 능동 소자를 상기 인터페이스 단자를 거쳐서 상기 증폭기에 상기 전달 함수를 나타내는 신호 전류를 전도하게 하기 위하여 상기 제2필터 포트(b)로부터 상기 능동 소자의 상기 제어 전극에 결합되는 것을 특징으로 하는 필터 회로.
제1항에 있어서, 상기 신호 경로가 입력 제1단자(베이스)와, 동작 전위에 결합된 저 임피이던스 제2단자(에미터)와, 출력 제3단자(콜렉터)를 가지고 있는 증폭기(65′)를 포함하고, 상기 제2 및 제3단자가 상기 증폭기의 주 전류 전도 경로를 정하고, 인터페이스 단자(T′₃)는 상기 증폭기의 상기 제3단자에 결합되어 있고, 상기 결합 수단이, 제1제어 전극(베이스)과, 상기 인터페이스 단자를 거쳐서 상기 증폭기의 상기 주 전류 경로에 결합된 저 임피이던스 제2전극(에미터)와, 저항(71)에 결합되어 있고 상기 제2전극과 함께 상기 능동 소자의 주 전류 경로를 정하는 제3전극(콜렉터)을 가지고 있는 능동 소자(75)를 포함하고, 상기 능동 소자의 상기 제3전극이 상기 제1필터 포트(a)에 결합되어 있고, 또 상기 합성 수단이 상기 제2필터 포트(b)로부터 상기 필터 전달 함수를 나타내는 신호를 상기 능동 소자의 상기 제어 전극에 결합하여 상기 능동 소자가 상기 저 임피이던스 제2전극과 그리고 상기 인터페이스 단자에서 상기 필터 전달 함수를 나타내는 신호 전압을 나타내게 하는 수단(76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 회로.