Активный rc -фильтр четвертого порядка

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах . Целью изобретения является расширение динамического диапазона выходных сигналов.Устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, первое полосовое звено второго порядка, второе полосовое звено второго порядка, причем первый вход первого сумматора является входом устройства, второе полосовое звено ,второго порядка выполнено в виде последовательно соединенных второго сумматора, первого интегратора и второго интегратора, выход первого интегратора через второй аттенюатор подключен к второму входу второго сумматора выход второго интегратора через третий аттенюатор подключен к третьему входу второго сумматора, выход первого интегратора является выходом устройства, который через первый аттенюатор соединен с вторым входом первого сумматора,выход второго сумматора через четвертый аттенюатор подключен к третьему входу первого сумматора, выход второго интегратора через пятый аттенюатор подключен к четвертому входу первого сумматора. Расширение динамического диапазона выходных сигналов достигается подключением через аттенюатор выхода второго сумматора и выхода второго интегратора к входам первого сумматора при соответствующем выполнении второго полосового звена. 1 ил. Ф (Л 00 00 о 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 Н 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3723025/24-09 (22) 05.04.84 (46) 15.03.88. Бюл. N- 10 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. B.Д.Калмыкова (72) 10.И.Иванов и С.Г,Крутчинский (53) 621.372.543(088.8) (56) Fritzsche G., Seider Ч. Aktive

RC-Schaltun8en in der Elecktronik.

Berlin: VEB Verlaptechnik, 1981, s. 166, Bild. 11.5. (54) АКТИВНЫЙ RC — ФИЛЬТР ЧЕТВЕРТОГО

ПОРЯДКА (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах. Целью изобретения является расширение динамического диапазона выходных сигналов. Устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, первое полосовое звено второго порядка, второе полосовое звено второго порядка, причем первый вход первого сумматора является входом устройства, второе полосовое звено,второго порядка выполнено в виде последовательно соединенных второго сумматора, первого интегратора и второго интегратора, выход первого интегратора через второй аттенюатор подключен к второму входу второго сумматора, выход второго интегратора через третий аттенюатор подключен к третьему входу второго сумматора, выход первого интегратора яВляется выходом устройства, который через первый аттенюатор соединен с вторым входом первого сумматора, выход второго сумматора через четвертый аттенюатор подключен к третьему входу первого сумматора, выход второго интегратора через пятый аттенюатор подключен к четвертому входу первого сумматора. Расширение динамического диапазона выходных сигналов достигается подключением через аттенюатор выхода второго сумматора и выхода второго интегратора к входам первого сумматора при соответствующем выполнении второго полосового звена.

1 ил.

1381688

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона выходных сигналов.

На чертеже представлена структурная схема активного RC-фильтра четнертогс порядка.

Активный RC-фильтр четвертого порядка содержит последовательно соединенные первый сумматор 1, первое полосовое звено 2 второго порядка, второе полосовое знено 3 второго порядка, причем первый вход первого сумматора 1 является входом устройства, второе полосовое звено 3 второго порядка выполнено н виде последовательно соединенных второго сумматора

4, первого интегратора 5 и второго интегратора 6, выход первого интегратора 5 через второй аттенюатор

7 подключен к нторому входу второго сумматора 4, выход второго интегратора 6 через третий аттенюатор 8 подключен к третьему входу второго сумматора 4, выход первого интегратора

5 является выходом устройства, который через первый аттенюатор 9 соединен с вторым входом первого сумматора 1, выход второго сумматора 4 через четвертый аттенюатор 10 подключен к третьему входу первого сумматора 1, выход второго интегратора

6 через пятый аттенюатор 11 подключен к четвертому входу первого сумматора 1.

Активный RC-фильтр четвертого порядка работает следующим образом.

Входной гармонический сигнал подается на выход устройства через первый сумматор 1, первый и второй полосовые эненьй 2, 3 соответственно, при этом первый сумматор 1 и полосовые звенья 2, 3 охвачены частотнозависимыми обратными связями через аттенюаторы 9 — 11. При этом активный RC-фильтр четвертого порядка имеет передаточную функцию четвертого порядка г

F(p)— а2p р4 + Ьзр + Ьгр + Ь!р +Ьо (1) где а — коэффициент полинома чис1 лителя;

Ь,, коэффициент полинома энаменателя.

Первые и вторые полосоные звенья

2, 3 с входов на первые выходы имеют передаточные функции второго порядка полосового типа () м„ры„

10 " Р р + pdp vp +ыр (2) Второе полосовое звено 3 с входа на второй выход имеет передаточную функцию следующего вида

Мнч Рг р + р 1Р,ь Р, +яРР, (3) 20 и с входа на третий выход вч р м вч p + pd (д +(, г (4)

Рг Р Р

35 где M — коэффициент передачи перп р ного и второго полосовых

° звеньев 2, 3 на частоте полюса;

30 M — коэффициент передачи втонч рого полосового звена 3 с входа на второй выход на нулевой частоте;

М „ — коэффициент передачи второго полосового звена 3 с входа на третий выход на большой частоте; частота полюса первого полосового звена 2;

4О И вЂ” частота полюса второго

Рг полосового звена 3;

d — затухание полюса первого

pi полосового звена 2;

d — затухание полюса. второго

Рг

45 полосового звена 3.

С учетом (2) — (4) на первом выходе второго полосового звена 3 сигнал относительно его входа на частоте полюса оказывается сдвинутым на

50 0 градусов, на втором выходе на

-90 градусов и на третьем выходе на +90 градусов. Выбрав знак (суммирование или вычитание) перного сумматора 1, сигналы с выходов второго полосового звена 3 через аттенюаторы 9 — 11 (устананливающие требуемую глубину обратной связи) поступают на соответствующие входы первого сумматора 1.

1381688

Так как в этом случае сигналы на втором и третьем выходе второго полосового звена 3 оказываются сдвинутыми один относительно другого на (-90+90) = 0 градусов, суммируясь один с другим и с сигналом с первого выхода второго полосового звена

3 (у которого при этом томе 0 граду,— сов) усиливают (или ослабляют в зависимости от знака суммирования сумматора 1) глубину обратной связи на частоте полюса, что в общем случае эквивалентно изменению затухания первого и второго полосовых звеньев 2, 3. Знак (суммирование или вычитание) сумматора 1 находится по аппроксимации или по формулам.

С учетом (2) — (4) коэффициенты полиномов числителя и знаменателя передаточной функции (1) активного

RC-фильтра четвертого порядка имеют вид

= 4) + d dp U„ о„+< Р, 3 Р Ръ Р1 Р2 Ф г г

dp Р + Рг + "p врг р г г

<1р ь р

=" р "1 Р. ° (5) аг

ЬЗ

Ьг

M nop

b, нч

Ь где М вЂ” коэффициент передачи активного RC-фильтра четвертого порядка с расширенным динамическим даипазоном на частоте полюса; — коэффициент передачи аттенюатора 10;

К, — коэффициент передачи аттенюатора 11;

et - коэффициент передачи аттенюатора 9.

Если частота полюсов первого и второго полосовых звеньев 2, 3 равны и равны их затухания, т.е. 03р< — (, )p> H dp,, = dp> коэффициенты

Аункции передачи определяются из (5) следующим образом

2 г=МЯР

b, = 21р ир — М Пррр, 2 з „dг з

Ь. ар (6) 10

Следует отметить, что расширение динамического диапазона выходных сигналов обеспечено при сохранении интегральной чувствительности характеристик к частотозадающим цепям.

Формула и з о б р е т е н и я

Активный RC-фильтр четвертого порядка, содермащий последовательно соединенные первый сумматор, первое и второе полосовые звенья второго порядка, причем первый вход первого сумматора является входом устройст25 ва, а выход второго полосового звучна второго порядка является выходом устройства и через первый аттенюатор соединен с вторым входом первого сумматора, отличающийся

З0 тем,что,с целью расширения динамического диапазона выходных сигналов, второе полосовое звено второго порядка выполнено в виде последовательно соединенных второго сумматора и

35 пеРвого и втоРого интеграторов, выходы первого и второго интеграторов через соответственно второй и третий аттенюаторы подключены к второму и третьему входам второго сумматора, 40 выход первого интегратора является выходом второго полосового звена второго порядка, а выходы второго сумматора и второго интегратора через соответственно четвертый и пятый ат45 тенюаторы подключены к третьему и четвертому входам первого сумматора.

1381688

Составитель 8 ° Цыганков

Редактор О.Спесивых Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 1193/54 Тираж 928

811ИППИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, (-35, Раушская наб °, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро, ул. Проектная, 4