Перестраиваемый активный фильтр

 

Использование: для построения активных RC-фильтров и корректоров HSB-типа. Сущность изобретения: упрощение процесса функциональной настройки и перестройки фильтра, что достигается посредством организации независимой регулировки параметров ftfe , Q, То, в схеме наказе унитарного ОУ, которая также предусматривает устранение паразитной постоянной составляющей выходного напряжения ОУ. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Н 03 Н 11/00

УДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ОМСТВО СССР

ПАТЕНТ СССР) ГО

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Т, () (1) + 4 (Y1

%(У) !

ОУ идеальным

В данном случае, считая (,и-»00 ), имеем;

Т(р)-

P С2 У1

Р С1С2+ Р У2) С1+ С2

Т0 — Р

030

+ Р +о о и, Q

+ Сз ) У2 Уз

1 (21 4876753/09 (23 22,10.90 (4 30.08.93. Бюл. М 32

P 1I) Одесский электротехнический институт связи им.А.С.Попова (74 А.Ю.Демин (5 ) Патент ФРГ М 2511853, кл Н 01 Н 7/02, 1975. (5 ) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ АКТИВНЫЙ

Ф ЛЬТР

Изобретение относится к радиотехнике и ожет быть использовано для построения ак ивных RC-фильтров и корректоров HSBти а.

Цель изобретения — упрощение процесса функциональной перестройки фильтра за сч т организации независимой регулировки па аметров в0, Q, Т0 (HSB-тип) в схеме на ба е унитарного ОУ, а также устранение на вь ходе фильтра паразитной постоянной сост вляющей выходного напряжения ОУ.

Поставленная цель достигается тем, что в хеме АРС-фильтра (прототипа), выходом ко орой является точка соединения первых . конденсаторов и резистора, другими выводами подключенных, соответственно, к вых у устройства и к инвертирующему входу

О, к которому также подключены вторые ко денсатор и резистор, другими выводами и дключенных, соответственно, к выходу

О и к выходному узлу схемы, к которому и дключены заземленный и третий резистор, второй вывод которого соединен с выход м ОУ, первый конденсатор переключен со входа схемы к инвертирующему входу ОУ, вт1орой резистор переключен с выхода схем к выходу ОУ, конденсатор отрицательн и обратной связи (ООС) при этом в лючается вместо третьего резистора, а к Ы,,, 1837383 А1 (57) Использование, для построения активных RC-фильтров и корректоров HSB-типа.

Сущность изобретения: упрощение процесса функциональной настройки и перестройки фильтра, что достигается посредством организации независимой регулировки параметров в,, О, Т0, в схеме на базе унитарного ОУ., которая также предусматривает устранение паразитной постоянной составляющей выходного напряжения ОУ. 2 ил. выходу устройства подключается дополнительный заземленный конденсатор.

На фиг, 1, 2 представлены принципиальные электрические схемы предлагаемого фильтра 1. Перестраиваемый активный фильтр содержит инвертирующий операционный усилитель 1, резисторы 2, 3, 4 и конденсаторы 5, 6, 7.

Построенное устройство является ARCфильтром 2-го порядка с многопетлевой

СОС и работает следующим образом.

Как известно, передаточную функцию по напряжению можно однозначно определить из матрицы узловых проводимостей цепи (У), описывающей схему активного устройства, по формуле:

1837383 где У1, У2, Уз- соответственно, проводимости 2, 3, 4 резисторов, /

С1, С2, Сз — соответственно, емкости 5, 6; 7 конденсаторов, Р - j в — оператор Лапласа.

Данная йередаточная функция является полосно-пропускающей (ПП) и определяет следующие параметры схемы фильтра:

Уз

С1 Сг

С1 С С1 + Сг + Сз

У1 С2

То

При анализе полученных выражений устанавливается возможность регулировки

cb независимо от Т0 с помощью подстройки проводимости Уз, т.е. аь = 1(Уз)

Т cons;

Q независимо от в

Q = f(Cg) в, — const;

Т<> независимо от аЬ и Q

То = f(Yt) си0, О const

Таким образом, процесс функциональной перестройки схемы можно свести к безитеративной "однопроходной" последовательности настроек схемных параметров: а. (Уз) 0(Сз) То(У1).

Анализируя схемотехнику фильтра, необходимо также заключить, что синтезированная,цепная структура выгодно отличается от схем и прототипа и базового объекта в плане устранения паразитной постоянной составляющей выходного напряжения ОУ посредством гальванической развязки за счет включения конденсатора 6 (Сг) между выходом ОУ и выходом устройства. Дрейф параэитной составляющей также значительно ослабляется и сглаживается благодаря конденсатору 7 (Сз), подключенного к общей вине устройства.

Необходимо также отметить, что на базе данной схемы можно организовать (построить) ВЧ-фильтрующее звено (фиг, 40

50 первого резистора, вторым выводом соединенный с инвертирующим входом операционного усилителя (OY) и первыми выводами второго резистора и первого конденсатора, вторыми выводами соединенных соответственно, с выходом ОУ и выходом фильтра, между которыми включен второй конденсатор, при этом неинвертирующий вход ОУ соединен с общей шиной и вторым выводом третьего резистора, первым выводом подключенным к выходу фильтра, о т л и ч а ю щ ий с. я тем, что. с целью упрощения процесса функциональной перестройки фильтра, к выходу фильтра дополнительно подключен третий заземленный конденсатор.

2(путем включения на вход ОУ вместо резистора 2 (Yz) конденсатора соответствующей емкости с сохранением при этом всех поло жительных свойств базового ПП-звена.

По сравнению- с базовым объектом, обеспечивающим независимую регулировку

No ITo — const u GITQ —. const B схеме на базе унитарного ОУ, предлагаемый вариант ак10 тивного RC-фильтра позволяет:

-дополнительно организовать управление добротностью Q независимо от резонансной частоты а0 и усилением То независимо от добротности О, в, т.е. вли15 яние регулировки О, ш0 на параметр Т0 легко устраняется соответствующей подстройкой резистора 2 (Y>), что значительно упрощает процедуру функциональной настройки цепи, а также дает

20 возможность использования данного фильтрующего звена в наиболее универсальных корректорах HSB-типа, — устранить на выходе устройства паразитную постоянную составляющую выход25 ного напряжения ОУ, а также значительно ослабить дрейф паразитной постоянной составляющей.

Таким образом, предлагаемый APCфильтр на базе схемы с унитарным актив30 ным элементом (ОУ1) позволяет организовать независимое управление па. раметрами йь, О, Т0, при этом схема фильтра в рамках двух частотно-избирательных функций (ЙП- и ВЧ-) обеспечивает устране35 ние паразитной постоянной компоненты выходного напряжения ОУ.

Формула изобретения

Перестраиваемый активный фильтр, входом которого является первый вывод

1837383