Перестраиваемый rc-фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение частотного диапазона перестройки амплитудно-частотной характеристики /АЧХ/ фильтра. Перестраиваемый RC-фильтр содержит два звена 1 и 2 активного RC-фильтра второго порядка, каждое из которых состоит из алгебраического сумматора 3 и двух управляемых интеграторов 4 и 5, выполненных каждый на операционном усилителе 6, конденсаторе 7 и резистивной ветви, состоящей из двух ключей 8 и 9 и общего для этих ветвей резистора 10, а также содержит распределитель тактовых импульсов, состоящий из тактового г-ра 11 и распределителя 12 импульсов. Передаточная ф-ция фильтра равна произведению передаточных ф-ций звеньев 1 и 2. Управляя величиной переменного резистора 10, осуществляют масштабную перестройку при фиксированной добротности. Перестройка осуществляется за счет одновременной перестройки двух интеграторов 4 и 5 в каждом звене 1 и 2. При этом резистор 10 при помощи ключей 8 и 9 поочередно подключается к интеграторам 4 и 5. Изменение сопротивления резистора 10 приводит к одинаковому изменению постоянных времени всех интеграторов 4 и 5 с большой точностью, что позволяет перестраивать частоту среза АЧХ в широком диапазоне. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 H 03 Н 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4629847/24-09 (22) 02.01.89 (46) 30.12.90. Бюл.№ 48 (72) О. Х. Дадашев, В. И. Капустян и 1О. И. Чернышов (53) 621.372.543 (088.8) (56) Избирательные системы с обратной связью. /Межведомственный тематический научный сборник, 1987, вып. Ч1, с. 120. (54) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЯ RC-ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона перестройки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) фильтра. Перестраиваемый RC-фильтр содержит два звена

1 и 2 активного RC-фильтра второго порядка, каждое из которых состоит из алгебраи- . ческого сумматора 3 и двух управляемых интеграторов 4 и 5, выполненных каждый на операционном усилителе 6, конденсаторе

„„ЯО„„1617634 А1

7 и резистивной ветви, состоящей.из двух ключей 8 и 9 и общего для этих ветвей резистора 10, а также распределитель тактовых импульсов, состоящий из тактового г-ра 1! и распределителя 12 импульсов.

Передаточная ф-ция фильтра равна произведению передаточных ф-ций звеньев 1 и 2.

Управляя величиной переменного резистора

10, осуществляют масштабную перестройку при фиксированной добротности. Перестройка осуществляется за счет одновременной перестройки двух интеграторов 4 и 5 в каждом из звеньев 1 и 2. При этом резистор 10 при помощи ключей 8 и 9 поочередно подключается к интеграторам 4 и 5.

Изменение сопротивления резистора 10 при-. водит к одинаковому изменению постоянных времени всех интеграторов 4 и 5 с Я большой точностью, что позволяет перестраивать частоту среза АЧХ в широком диапазоне. 3 ил.! 617634 где

go= I/Ri;

Д2= / 1 2

2 во= — - — - - —КЗйд-«-2

Я (Rg+R2)/2R где С1, С2 — емкости конденсаторов 7 в управляемых интеграторах 4 н 5; — входное сопротивление по второму суммирующему входу алгебраического сумматора 3; — входное сопротивление по первому суммирующему входу алгебраического сумматора 3;

--- сопротивление переменного резистора 10,, умноженное на скваR, R2

Изобретение относится к радиотехнике н может быть испол ьзовано в устройствах частотной селекции.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона перестройки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) перестраиваемого активного RC-фильтра нижних частот высокого порядка.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема перестраиваемого ак тивного RC-фильтра нижних частот высокого ,, порядка; на фиг. 2 — эпюры напряжения

; на выходах распределителя импульсов; на

;,фиг. 3 — амплитудно-частотные характеристики, снятые для двух крайних точек час, тотного диапазона.

Перестраиваемый активный RC-фильтр

; нижних частот высокого порядка содержит первое 1 и второе 2 звенья активного

RC-фильтра второго порядка, каждое из которых состоит из алгебраического сумматора 3, первого 4 и второго 5 управляемых интеграторов, каждый из которых включает, операционный усилитель 6, конденсатор 7 и .,резистивную ветвь, состоящую нз первого ! 8 и второго 9 ключей, резистор !О и распре делитель тактовых импульсов, состоящий из

1 тактового генератора 11 и распределителя

12 импульсов.

Перестраиваемый активный RC-фильтр нижних частот высокого порядка работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на вторбй суммирующий вход алгебраического сумматора 3 первого звена, представляющего собой, фильтр нижних частот второго порядка, на выходе которого формируется амплитудно-частотная характеристика вида жность импульсов управления, т.е. Ra=R =R!o 6=R!n 4 (прн четырех управляемых интеграторах.

Второе звено имеет ту же самую передаточную функцию. Следовательно, общая передаточная функция равна произведению передатчных функций первого и второго звеньев и 2:

T (р) = T!(p) Т2(р) . (2)

Управлением величиной переменного резистора 10, как видно из (1), осуществляется масштабная перестройка при фиксированной добротности. Перестройка осущест вляется за счет одновременной перестройки двух управляемых интеграторов 4 и 5 в каждом из звеньев 1 и 2. Переменный резистор

10 при помощи ключей 8 и 9 поочередно подключается к управляемым интеграторам (фиг. 2, а, б, в, г) так, что ключом 8 он включается в первый от входа и ключом 9 в последний от входа управляемый интегратор. Когда управляемый резистор 10 включен в какой-либо управляемый интегратор, то только на его выходе изменяется напряжение, а остальные в это время находятся в режиме хранения. Изменение сопротивления переменного резистора 10 приводит к одинаковому изменению постоянных времени всех регулируемых интеграторов с большой

Зр точностью, что позволяет перестраивать частота среза АЧХ в больших пределах. Так, на фиг. 3 показана реализация АЧХ при масштабной перестройке частоты среза от

62 Гц до 8,4 кГц при частоте импульсов

85 кГц, при этом длительность импульсов

З5 коммутации составляет 2,94 мкс, что накладываст ограничения на максимальный порядок филь; ра, управляемого предлагаемым способом, поскольку на точность перестройки, а сл ..довательно, на частотный диапазон начинают оказывать влияния временные параметры ключей. Например, при ключах 590 кн5 максимальное число звеньев ограничена числом 6 — 8 при частоте коммутации 85 к! ц.

В качестве резистора 10 можно исполь45 зовать переменный резистор, цифроаналоговые преобразователи со сложным законом регулирования, задаваемым кодом, перемножители сигна"".Oâ и т.д.

Перестраиваемый RC-фильтр имеет широкий частотный диапазон перестройки при щ большей простоте и возможности эффективно подавлять помехи коммутации, так как импульсы коммутации имеют неизменные параметры. Формула изобретения

Перестраиваемый КС-фильтр, содержащий по крайней мере два звена с одинаковыми резистивными ветвями, отличающийся

16l7634

1 1/» 1 %»

-30

@uzi

Составйтель Л. Тимошина

Редактор А. Лежнина Техред А. Кравчук Корректор С. Шевкун

Заказ 4129 Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тем, что, с целью расширения частотного диапазона перестройки амплитудно-частотной характеристики, введен распределитель тактовых имПульсов, а резистивная ветвь каждого из звеньев выполнена в виде двух

1/» г/» Г/»

Фиг. 2 т////т, 11

46 О ключей и общего для всех звеньев резистора, включенного между ключами всех звеньев, к управляющим входам каждого ключа подключены соответствующие выходы распределителя тактовых импульсов.