Транзисторный заграждающий фильтр

 

ТРАНЗИСТОРНЫЙ ЗАГРАЖДАЮЩИЙ ФИЛЬТР, содержащий транзистор с нагрузкой в цепи коллектора, между эмиттером и базой которого включены последовательно соединенные первый резистор, первый конденсатор и усилитель постоянного тока, общая шина которого подключена к эмиттеру транзистора и первому выводу второго резистора , вторрй вывод которого соединен с одним выводом третьего резистора , а также стабилитрон, о т л и ч а1С-ЕСОЩШД nAlSi Tftd.. щ 1Е)( I Б1ЕЛ1аТША . I ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения заграждающих свойств в широком диапазоне,амплитуд фильтруемого перетг менного сигнала, усилитель постоянного тока выполнен с дифференциальными входами и введены источник постоянного напряжения, один полюс которого соединен с общей шиной усилителя постоянного тока, a другой - с шиной питания усилителя постоянного тока, a также четвертый, пятый, шестой резисторы и второй конденсатор, включенный между другим выводом третьего резистора и эмиитером транзистора, четвертый резистор включен между точкой соединения второго конденсатора с третьим резистором и входом усилителя постоянного тока, неинвертирующий вход которого соединен с катодом стабилитрона и одсгам шдводом пятого резистора, другой вывод которого Подключен к шине питания усилителя постоянного тока, шестой резй:стор включен между точкой соеда1нения второго с третьим резистором и коллектором транзистора.

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК рддр Н 03 Н 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

@, Н;ю 1 Щ "» нс » .. „1 » >

$97 ß цТ» Ф 3, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТ8.1ИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3509357/18-09 .(22) 05. 11.82 (46) 07.10.84. Бюл. У 37 (72) В.В.Афанасенко,Д.В.Кривдун, В.Л.Назаров и В.В;Рогов (71) Производственное объединение

"Телемеханика" (53) 621.372.543.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В. 118381, кл. Н 03 Н 11/00,. 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

У 902217, кл. Н 03 Н 11/12, 1979 (прототип). (54),(57) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ЗАГРАЖДАИЩИЙ

ФИЛЬТР, содержащий транзистор с нагрузкой в цепи коллектора, между эмиттером и базой которого включены последовательно соединенные первый ,резистор, первый конденсатор и усилитепь постоянного тока, общая шина которого подключена к эмиттеру транзистора и первому выводу второго резистора, второй вывод которого соединен с одним выводом третьего резистора, а также стабилитрон, о т л и ч а..SU„„1117833 A с ю шийся тем, что, с целью улучшения заграждающих свойств в широком диапазоне, амплитуд фильтруемого перет менного сигнала, усилитель постоянного тока выполнен с дифференциальными входами и введены источник постоянного напряжения, один полюс которого соединен с общей шиной усилителя постоянного тока, а другой - с шиной питания усилителя постоянного тока, а также четвертый, пятый, шестой резисторы и второй конденсатор, вклю" ченный между другим выводом третьего резистора и эмиитером транзистора, четвертый резистор включен между точкой соединения второго конденсатора Е с третьим резистором и входом усилителя постоянного тока, неинвертирующий вход которого соединен с катодом стабилитрона.и одним выводом пятого резистора, другой вывод которого подключен к шине питания усилителя постоянного тока, шестой резистор включен между точкой соединения второго с третьим резистором и коллектором транзистора.

Транзисторный заграждающий фильтр работает следующим образом.

Работа предлагаемого транзисторного заграждающего фильтра основана на стабилизации среднего значения напряжения эмиттер-коллектор транзистора 1 и иа отработке этим транзистором

1 сигнала переменного напряжения, выделяющегося на резисторе 3 при протекании по нему тока нагрузки 2, содержащего постоянную и переменную составляющие.

1 1117

Изобретение относится к радиотех-, нике и может использоваться в устройствах фильтрации переменного напряжения при наличии протекающего через фильтр постоянного тока.

Известен транзисторный фильтр, содержащий транзистор с нагрузкой в коллекторной цепи, между эмиттером и базой которого включены последовательно соединенные первые резистор и конденсатор, а также второй резистор, одним выводом подключенный к базетранзистора, а другим - к коллектору (1) °

Однако в устройстве наблюдается изменение режима работы транзистора по постоянному току при изменении температуры окружающей среды и величины протекающего по транзистору постоянного тока и, как следствие это20

ro внесение нелинейных искажений в передаваемый в нагрузку сигнал.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является транзисторный заграждающий фильтр, содер-25 жащий транзистор с нагрузкой в.цепи коллектора, между эмиттером и базой которого включены последовательно со" единенные первый резистор, первый конденсатор и усилитель постоянного тока, общая шина которого подключена к эмиттеру транзистора и первому выводу второго резистора, другой вывод .которого соединен с выводом третьего резистора, а также стабилитрон, подключенный катодом к коллектору тран- З5 зистора, а анодом — к точке соединения второго и третьего транзисторов, другой вывод третьего резистора соединен с входом усилителя постоянного тока (23.

Однако в известном загражданлщем фильтре при работе с фильтруемыми сигналами, значительными по амплитуде, наблюдается резкое ухудшение заграждающих свойств.

Цель изобретения — улучшение заграждающих свойств в широком диапазоне амплитуд фильтруемого сигнала переменного тока.

С этой целью в транзисторном заграждающем фильтре, содержащем транзистор с нагрузкой в цепи коллектора, между эмнттером и базой которого включены последовательно соединенные первый резистор, первый конденсатор и 55 усилитель постоянного тока, общая шина которого подключена к эмиттеру транзистора .н первому выводу второго

833 2

Резистора, второй вывод которого соединен с .одним выводой третьего резис тора, а также стабилитрон, усилитель постоянного тока выполнен с дифференциальными входами и введены источник постоянного напряжения, один полюс которого соединен с общей шиной усилителя постоянного тока, а другойс шиной питания усилителя постоянного тока, а также четвертый, пятый, шестой резисторы и второй конденсатор, включенный между другим выводом третьего резистора и эмиттером транзистора, четвертый резистор включен между точкой соединения. второго конденсатора с третьим резистором и входом усилителя постоянного тока, неинвертирующий вход которого соединен с катодом стабилитрона и одним выводом пятого резистора, другой вывод которого подключен к шине питания усилителя постоянного тока, шестой резистор включен между точкой соединения второго с третьим резистором и коллекто-. ром транзистора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного транзисторного заграждающего фильтра.

Транзисторный заграждающий фильтр содержит транзистор 1, нагрузку 2, первый резистор 3, первый конденсатор 4, второй и третий резисторы 5 и

6, стабилитрон 7, источник 8 постоянного напряжения, усилитель 9 постоянного тока, четвертый, пятый и шестой резисторы 10-12, второй конденсатор

13, второй и шестой резисторы 5 и 12 образуют резистивный делитель 14 напряжения, второй конденсатор 13 и третий резистор 6 образуют интегрирующую цепь 15, первый конденсатор 5 и четвертый резистор 10 образуют последовательную RС-цепь 16, стабилитрон

7 и пятый резистор 11 образуют последовательную цепь 17.

1117833

Следовательно, при работе фильтра можно выделить два режима работы— по постоянному и переменному току, протекающие одновременно.

По постоянному току среднее значение напряжения между эмиттером и коллектором транзистора 1 задается и стабилизируется по принципу параллельного регулируемого стабилизатора постоянного напряжения, в котором тран- 10 зистор I является регулирующим элементом, а в схему управления входят резистивный делитель 14 напряжения, образованный вторым и шестым резисторами 5 и 12, интегрирующая цепь, по- 15 слецовательная RC-цепь 15 и последовательная цепь 16. Стабилитрон 7 Itocледовательной цепи 16, питаемый от источника 8 напряжения, работает в своем номинальном режиме и поддержи- 20 вает на инвертирующем входе усилителя

9 постоянного тока стабильное напряжение, которое является опорным для установления величины среднего значения напряжения на транзисторе 1. 25

Сигнал о величине напряжения на транзисторе 1 поступает с точки соединения резисторов 5 и 12 резистивного делителя 14 напряжения через резистор 6 интегрирующей цепи 15 и 30 резистор 10 последовательной РС-цепи

16 на инвертирующий вход усилителя 9 . постоянного тока, где сравнивается е величиной опорного напряжения. Посредством этого с большой точностью поддерживается среднее значение

35 напряжения постоянного тока на транзисторе 1. Наличие интегрирующей цепи 15 и последовательной RC-цепи 16 способствует тому, что быстро проте40 кающие изменения напряжения коллектор-эмиттер и эмиттер-база транзистора 1 не сказываются на изменении среднего значения напряжения на инвертирующем входе усилителя 9 посто45 янного тока, а следовательно, и на транзисторе 1 °

По переменному току транзистор 1 выступает как источник переменного напряжения, которое по величине и форме равно напряжению источника

18 переменного напряжения, но противоположно по фазе, т.е. два одинаковых,источника включены встречно, и для переменного тока источника 18 путь через источник 19 напряжения постоянного тока закрыт транзисторным заграждающим фильтром. В аналогичной. роли. выступает транзистор 1 и для пульсаций источника 19 напряжения постоянного тока, не пропуская их в нагрузку 2. Объясняется это тем, что на резисторе 3-выделяется сигнал, пропорциональный постоянной и переменной составляющим протекающего по нему тока.

Посредством конденсатора 4 пере менное напряжение, выделившееся на резисторе 3, прикладывается к инвертирующему входу усилителя 9 постоянного тока, который усиливает его u подает на базу транзистора 1, при этом фаза усиленного сигнала противоположна фазе напряжения переменного тока источника 18. В результате этого на резисторе 3 выделяется переменное напряжение, равное разности переменных напряжений на транзисторе 1 и источнике 18 (внутреннее сопротивление источника 19 напряжения постоянного тока для переменной составляющей можно принять равным нулю), т.е. в транзисторном заграждающем фильтре имеется следящая система с отрицательной обратной связью, стремящаяся отработать сигнал переменной составляющей, выделившейся на резисторе 3, до величины ошибки регулирования, определяемой коэффициентом усиления усилителя 9 постоянного тока и транзистора 1. При этом чем меньше ошибка, тем лучше заграждающие свойства.

Введение в схему транзисторного заграждающего фильтра источника 8 постоянного напряжения для усилителя

9 постоянного тока позволяет устранить нежелательную обратную связь по питанию, вследствие чего расширяется динамический диапазон амплитуд фильтруемого переменного сигнала, так как режим усилителя 9 постоянного тока по постоянному току стабилен, а введение резистивного делителя 14 напряжения, который выполнен высокоомным, вместо цепи, состоящей из стабилитрона и резистора в известном устройстве, значительно уменьшает шунтирование транзистора 1, что также улучшает заграждающие свойства фильтра..

Введение в схему интегрирукнцей цепи 15 позволяет значительно ослабить паразитную обратную связь для фильтруемого сигнала по цепи стабилизации режима транзистора 1 по постоянному току, что улучшает заграждающие свойства фильтра.

Использование предлагаемого транзисторного заграждающего фильтра

111 7833

Составитель А.Меньшикова

Редактор В.Данко Техред Ж.Кастелевич Корректор B.Бутяга

Заказ 7276/43 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

5 обеспечивает по сравнению с известным расширение динамического диапазона .амплитуд фильтруемого переменного сигнала, улучшение заграждаюших свойств фильтра, при повышении сопротивления двухполюсника переменному току.