Режекторный фильтр
РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом режекторного фильтра, последовательно соеди ненные первьй и второй резисторы, другой вывод первого резистора явля ется входом режекторного фильтра, п следовательно соединеннь1е первый и второй конденсаторы, другой вывод Фиг.1 первого конденсатора подключен к точке соединения первого и второго резисторов , третий резистор, одним выводом подключенный к точке соединения первого и второго конденсаторов , а также четвертьй резистор, одним выводом подключенный к выходу операционного усилителя, о т л ичающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента затухания выше полосы режекции, введен третий конденсатор, включенньш между выходом и инвертирую1цим входом операционного усилителя, а другие выводы, второго, третьего и четвертого резисторов подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, к входу режекторного фильтра и к точке соединения первого и второго резисторов соответственно, при этом точка соединения первого и второго конденсаторов подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя , а другой вывод второго конденсатора соединен с общей шиной.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (! 9) (11) 4(5!) Н 03 Н 11/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И.„ 1 1
) M ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3607313/24-09 (22) 15.06.83 (46) 28.02.85. Бюл. № 8 (72) Н.Н.Балтруков, С .В .Корсуков и Ю.И.Лыпарь (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. И.И.Калинина (53) 621.372.543.3(088.8) (56) 1. Ланнэ А.А. Расчет и проектирование аналоговых ARC устройств, ВАС, Л., 1980, с. 96-98, табл. 4.9.
2. Авторское свидетельство СССР № 470911, кл. Н 03 Н 11/12, 1973 (прототип).. (54)(5?) РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий операционный усилитель, выход которого является выходом режекторного фильтра, последовательно соединенные первый и второй резисторы, другой вывод первого резистора является входом режекторного фильтра, последовательно соединеннь1е первый и второй конденсаторы, другой вывод первого конденсатора подключен к точ= ке соединения первого и второго резисторов, третий резистор, одним выводом подключенный к точке соединения первого и второго конденсаторов, а также четвертый резистор, одним выводом подключенный к выходу операционного усилителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения коэффициента затухания выше полосы режекции, введен третий конденсатор, включенный между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, а другие выводы второго, третьего и четвертого резисторов подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, к входу режекторного фильтра и к точке соединения первого и второго резисторов соответственно, при этом точка соединения первого и второго кон, денсаторов подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, а другой вывод второго конденсатора соединен с общей шиной;
1142886
Изобретение относится к радиотехI нике и может использоваться в различных радиотехнических и измерительных устройствах.
Известен режекторный фильтр, 5 содержащий операционный усилитель и RC-мост Я .
Однако известный режекторный фильтр не позволяет настраивать частоту заграждения, квазирезонансную частоту и добротность независимо друг от друга. Кроме того, коэффициент передачи такого режекторного фильтра на частоте вне полосы режекции постоянен, что ограничивает его 15 применение в тех случаях, когда требуется дополнительное подавление высокочастотных помех;
Наиболее близким к предлагаемому является режекторный фильтр, содер- 20 жащий операционный усилитель, выход которого является выходом режекторного фильтра, последовательно соединенные первый и второй резисторы, другой вывод первого резистора явля- 2S ется входом режекторного фильтра, 1 последовательно соединенные первый и второй конденсаторы, другой вывод первого конденсатора подключен к точке соединения первого и второго ре- 30 зисторов, третий резистор, одним вывбдом подключенный к точке соединения первого и второго конденсаторов, а также четвертый резистор, одним выводом подключенный к выходу операци- З5 онного усилителя, при этом другие выводы второго конденсатора, второго, третьего и четвертого резисторов подключены к входу режекторного фильтра, к общеч шине и инвертирующему 4О входу операционного усилителя соответственно, а точка соединения первого и второго резисторов подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя )2) .
Однако данный режекторный фильтр имеет в области низких и высоких частот коэффициент передачи, не зависящий от частоты, что.не позволяет подавить высокочастотную помеху. О
Цель изобретения — увеличение коэффициента затухания выше полосы режекции., Поставленная цель достигается тем, что в режекторный фильтр„ содер-д жащий операционный усилитель,.выход которого является выходом режекторного фильтра,,последовательно соединенные первый и второй резисторы, другой вывод первого резистора является входом режекторного фильтра, последовательно соединенные первый и второй конденсаторы, другой вывод первого конденсатора подключен к точке соединения первого и второго резисторов, третий резистор, одним выводом подключенный к точке соединения первого и второго конденсаторов, а также четвертый резистор, одним выводом подключенный к выходу операционного усилителя, введен третий конденсатор, включенный между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя, а другие выво-, ды второго, третьего и четвертого резисторов подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, к входу режекторного фильтра и к точке соединения первого и второго резисторов соответственно, при этом точка соединения первого и второго конденсаторов подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, а другой вывод второго конденсатора соединен с общей шиной.
На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема режекторного фильтра; на фиг. 2 — амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) .
Режекторный фильтр содержит операционный усилитель (ОУ) 1, первый и второй резисторы 2 и 3, первый и второй конденсаторы 4 и 5, третий и четвертый резисторы 6 и 7, третий конденсатор 8.
Режекторный фильтр работает следующим образом.
При подаче на вход режекторного фильтра сигнала низкой частоты сопротивление конденсаторов велико. Входной сигнал поступает на операционный усилитель 1 через резисторы 2, 3 и 6, а глубина отрицательной обратной связи определяется резисторами 7 и 3.. Так как К2=10К, то коэффициент передачи режекторного фильтра определяется в области низк. лх частот отношением Re/R и примерно равен 1, где К2, Rg, Ry — сопротивления резисторов 2, 6 и 7.
По мере повышения частоты сопротивление .конденсаторов 4 и 5 уменьшается, причем у конденсатора 4 быстрее, чем у конденсатора S,.ïîýòoìó уровень сигнала на неинвертирующем входе уменьшается, а на инвертирую1142886
40 щем — увеличивается. На частоте режекции И сигналы на входах операционного усилителя 1 становятся рав- ными, что обеспечивает выходное напряжение режекторного фильтра, равное нулю. При дальнейшем увеличении частоты конденсатор 5 шунтирует неинвертирующий вход операционного усилителя 1; а конденсатор 8 увеличивает глубину отрицательной обратной -1О связи, уменьшая коэффициент передачи режекторного фильтра и тем самым способствуя подавлению высокочастотных noMez..
Чтобы формально пояснить принцип 15 работы режекторного фильтра и получить его -характеристики, приведем выражение для передаточной функции.
Передаточная функция имеет вид
)Буых (р) Ьlp +bt р+Ьb 20
Uвх(p) а3Р + 2p а1р аа где р — оператор Лапласа;
Ь2 CSC„(g2+gs)
Ь, =-С,,,+ Sg (g>+g2)+С„g<(g3 +g )
Ьо Я3 В 07 а3=С С С4
a<=C C g (g3+g2+g z)+C >g=g3 gag z g „ и С; — соответственно проводи-. мость и емкость x-ro резистора и конденсатора. Анализ коэффициентов а и Ь пока1 < зывает, что условие нуля передачи— Ь1=0, т.е. С +С +С 1 - +С 1 -=С 3 4 8@ 4g 5 С (1+< -)+Ñ (1+ -)=С 8 8, и g 5 Другие параметры режекторного фильтра — частота квазиреэонанса cd Э полоса пропускания дс), добротность Q выражаются через коэффициенты а, следующим образом Qp=+ о,а -a,à О, +С1 ag Cdp -Предложенный режекторный фильтр обеспечивает одновременное выполнение требований к высокой крутизне амплитудно-частотной характеристики в переходной области и подавлению широкополосной высокочастотной помехи. Такой режекторный фильтр находит широкое применение в радиоэлектронике, технике связи и измерения. Предложенный режекторный фильтр целесообразно применять при формировании амплитудно-модулированного сигнала с нижней боковой полосой в многоканальных системах связи. В этом случае за счет нуля передачи обеспечивается подавление сосредоточенной помехи в спектре модулирующего сигнала, а за счет спада на верхних частотах - подавление несущей частоты. Возможно также применение данного режекторного фильтра для записи на магнитофон стерефонических УКВ передач. Для этого нуль передачи режекторного фильтра должен соответствовать поднесущей частоте, а спад на верхних частотах обеспечивает подавление широкополосных высокочастотных помех. Таким образом, введение дополнительного конденсатора и новых.связей позволяет достичь глубокого подавления высокочастотной помехи, за счет чего значительно расширяются возможности его применения. 1142886 Составитель А.Меньшикова Редактор Н.Горват Техред.:.О.Ващишина Корректор M.Ìàêñèìèàèíåö Заказ 749/44 Тираж 872 Подписное ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4
