自動調整に適した能動共振回路の開発

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本研究ではモノリシックIC化および高周波動作を目標としたアナログ信号処理回路の開発を主目的とした.まず対象とする回路を多くのアナログ信号処理回路で必要とされる能動共振回路を中心にして行うものとした.対象とする能動共振回路の応用としては帯域通過特性を実現するフィルタ回路とし,モノリシックIC化および高周波動作の可能性について検討を行った.演算増幅器の周波数特性を積極的に利用して,演算増幅器2個とキャパシタ素子1個を用いて片側接地された受動LC並列共振回路と等しい入力アドミタンスを実現できる能動共振回路について検討した.検討はアナログ回路シミュレータとしてよく知られているPSpiceを用いた計算機シミュレーションによって行った.その結果,理想的には電圧制御電圧源で表される演算増幅器を用いることによって構成される能動共振回路は,理想的な場合には実現可能であるものの,実際の演算増幅器の持つ非理想特性の影響により回路が発振してしまうこと,さらには演算増幅器の非理想特性に対する感度に高く実際の回路を構成する上で大きな問題点を持つことが確認された.そこで本研究の主目的である,モノリシックIC化および高周波動作を目標としたアナログ信号処理回路の開発について,理想的には電圧制御電流源で表されるOTA(Operational Transconductance Amplifier)を用いたアナログフィルタ回路について検討を行った.直接型構成法の一回路構成法を検討することにより,任意の伝達関数を実現することができるOTAを用いたアナログフィルタ回路の実現性を示すことができた.さらにLCシミュレーション法に基づいた一構成法を示し従来型回路よりも非常に低素子感度となる回路構成法への可能性を示すことができた.今後はモノリシックIC化および高周波動作を目標としたアナログ信号処理回路の開発について,使用する能動素子としてOTAを対象にし,任意の伝達関数を実現することができる直接型構成法の開発を進める一方,より一層低素子感度となるLCシミュレーション法に基づいた回路構成法の開発を進める予定である.