Активный фильтр

 

АКТИВНЬЙ М1ПЬТР, содержащий операхщонный усилитель, охваченный двумя цепями обратной связи, одна из которых содержит двойной Т-образный мост, а другая - регулятор добротности, включенный параллельно выходу операционного усилителя , отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства коэффициента передачи при регулировке.добротности и расширения динамического диапазона, введены резистивный делитель напряжения , включенный между выходом операционного усилителя и общей шиной, отвод которого подключен к входу двойного Т-образного моста, инвертирукицИй операционный усилитель , включенный между выходом двойного Т-образного моста и неинвертирующим входом операционного усиI лителя, и выходной неинвертирующий операционный усилитель с регулируемым (Л С коэффициентом передачи, вход которого подключен к инвертирующему входу операщюнного усилителя и выходу регулятора добротности.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОИЦВЮ

РЕСПУБЛИК

ИЮ 01) 4(51) Н 03 Н 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

AVP" г (21) 354?532/24-09 (22) 24.01.83 (46) .15.02.85. Бюп. У 6 (72) А.В. Дунаев, Б.А . Панов и С.С. Романов (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплексного электропривода (53) 621.543.2(088.8) (56) 1. Патент США Ф 3602833, кл. 330/104, 1971.

2. Патент США Ф 3643173,. кл. 3"О/26, 1972 (прототип). (54)(57) АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий операционный усилитель, охваченный двумя цепями обратной связи, одна из которых содержит двойной

T-образный мост, а другая — регулятор добротности, включенный параллельно выходу операционного усилителя, отличающийся тем, что, с. целью обеспечения постоянства коэффициента передачи при регулировке. добротности и расширения динамического диапазона, f. введены резистивный делитель напряжения, включенный между выходом операционного усилителя и общей шиной, отвод которого подключен к входу двойного Т-образного моста, инвертирующий операционный усилитель, включенный между выходом двойного Т-образного моста и неинвертирующим входом операционного усиФ лителя, и выходной неинвертирующий Е . операционный усилитель с регулируемым уу коэффициентом передачи, вход кото° рого подключен к инвертирующему входу операционного усилителя и выЮ \ ходу регулятора добротности. одна из которых содержит двойной

Т-образный мост, а другая — регуля тор добротности, включенный параллельно выходу операционного усилителя, введены резистивный делитель напряжения, включенный между выходом операционного усилителя и общей шиной, отвод которого подключен к входу двойного Т-образного моста, инвертирующий операционный усилитель, включенный между выходом двойного Т-образного моста и неинвертирующим входом операционного усили» теля, и выходной неинвертирующий операционный усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, вход которого подключен к инвертирующему входу операционного усилителя и выходу регулятора добротности.

На, чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого активного фильтра.

Активный фильтр содержит операционный усилитель 1, двойной Т-образный мост 2, регулятор 3 добротности, резистивный делитель 4 напряжения, .инвертирующий операционный усилитель 5, выходной неинвертирующий операционный усилитель 6.

Активный фильтр работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 1, охваченного двумя связи. Операционный усилитель 1 усиливает входной сигнал. С выхода операционного усилителя 1 сигнал поступает на вход резистивного делителя 4 напряжения, где делится пропорционально коэффициенту деления последнего. Сигнал с выхода резистивного делителя 4 напряжения через раз делительный конденсатор 7 поступает на вход двойного Т-образного моста

2, который выделяет из спектра сигнала требуемую полосу частот с заданной центральной частотой. Регулирование центральной частотой происходит с помощью изменения сопротивления канала сток — исток полевых транзисторов, образующих резистивные плечи двойного Т-образного моста, при подаче управляющего напряжения по линии. Сигнал с вы55 хода двойного Т-образного моста 2 поступает на вход инвертирующего операционного усилителя 5, который усиливает .его, компенсируя уменьшение

1 1140228 1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при фильтрации сигналов в системах передачи информации и автоматического регулирования.

Известен активный фильтр, включающий операционный усилитель, двойной Т-образный мост, подсоединенный входом к выходу операционного усилителя через регулятор центральной частоты, а выход двойного

Т-образного моста подсоединен к инвертирующему входу операционного усилителя, регулятор добротности, подсоединенный входом к выходу операционного усилителя и выходом к инвертирующему входу операционного усилителя. Входной сигнал поступает на инвертирующий вход, а выходной сигнал снимается с вывода операционного усилителя 1 3.

Однако такой активный фильтр не может быть использован в системах автоматического управления из-за потенциометрической .регулировки

25 центральной частоты и добротности.

Кроме того, он не обеспечивает независимости коэффициента передачи при изменении добротности и независимости добротности при регулирова30 нии центральной частоты. Диапазон регулирования центральной частоты невелик из-за возможности самовозбуждения фильтра при большом разбалансе двойного Т-образного моста. петлями отрицательной обратной

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является активный фильтр, содержащий операционный усилитель, охваченный двумя петлями обратной связи, одна из которых содержит двойной Т-образный

40 мост, а другая — регулятор добротности, причем двойной Т-образный мост включен в цепь отрицательной обратной связи, а регулятор добротности — в цепь положительнои обрат45 ной связи (23.

Однако в известном активном фильтре при регулировке добротности происходит изменение коэффициента передачи.

Цель изобретения — обеспечение постоянства коэффициента передачи при регулировке добротности и расширение динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что. в активный фильтр, содержащий операционный усилитель, охваченный двумя цепями обратной связи, 228 дхоти

ВНИИПИ Заказ 271/43 Тираж 872 Поддисное

Филиал лллл леПатеит, г.уигород, ул.Проеатлал, 4 з 1140 в резистивном делителе 4 напряжения, и инвертирует для обеспечения отрицательной обратной связи. С выхода инвертирующего операционного усилителя 5 отфильтрованный сигнал посту— пает на неинвертирующий вход операционного усилителя 1, замыкая цепь частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Одновременно сигнал с выхода операционного усилителя поступает на вход регулятора 3 добротности. С выхода регулятора 3 добротности сигнал, изменяющийся в соответствии с управляющим напря— жением регулирования, поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 1, замыкая петлю частотнонезависимой отрицательной обратной связи. При изменении управляющего напряжения регулирования добротности изменяется сопротивление канала сток — исток полевого транзистора, образующего совместно с резистором регулятор 3 добротности и, тем самым, коэффициент передачи частотно-независимой петли отрицательной обратной связи. Одновременно с выхода регулятора 3 добротности сигнал частотно-независимой отрицательной связи поступает на вход выходного неинвертирующего операционного усилителя 6, который усиливает его и передает на выход активного фильтра..

Использование сигнала обратной связи в качестве выходного сигнала операционного усилителя 1 обеспечивает независимость коэффициента передачи фильтра от изменения добротности его. Изменение коэффициента

1б усиления выходного неинвертирующего операционного усилителя 6 .происходит путем изменения коэффициента передачи петли обратной связи, охватывающей его, в соответствии с изменением сопротивления сток — исток полевого транзистора, включенного в цепь его отрицательной обратной связи, при подаче на его затвор управляющего напряжения.

Предлагаемый активный фильтр позволяет получить раздельные и независимые электронные регулировки центральной частоты, добротности (ширины полосы пропускания) и коэффициента передачи в широких пределах.

Использование современной микроэлектронной технологии позволяет постро.ить такой активный. фильтр в интегральном исполнении.