Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве устройства основной селекции радиоприемного устройства. Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр выполнен на двух операционных усилителях и содержит четыре группы по М пьезорезонаторов в каждом и 4 М ключей. Устройство позволяет экономично реализовать дискретное изменение средней частоты полосового фильтра, эквивалентного двухзвенному четырехрезонаторному фильтру. 1 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве устройства основной селекции радиоприемного устройства.

Известен активный полосовой пьезоэлектрический фильтр, состоящий из двух идентичных по структуре звеньев [1]. Каждое звено этого фильтра содержит дифференциальную схему, выполненную на операционном усилителе с отрицательной обратной связью, и два пьезорезонатора. Схема фильтра позволяет реализовать достаточно высокие требования по затуханию в полосе задерживания.

Однако этот фильтр имеет большой уровень шумов на выходе и только одну полосу пропускания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является активный полосовой пьезоэлектрический фильтр [2].

Известный фильтр содержит два операционных усилителя, два пьезорезонатора на выходе и два пьезорезонатора на выходе.

Фильтр является двухзвенным, имеет большой уровень затухания в полосах задерживания и малый уровень шумов на выходе.

Однако этот фильтр имеет только одну полосу пропускания на одну среднюю частоту.

Задача изобретения - получение полосового фильтра на M средних частот с возможностью переключения.

Это достигается тем, что в активном полосовом пьезоэлектрическом фильтре, содержащем первый и второй операционные усилители с отрицательной обратной связью, первый пьезорезонатор, первый вывод которого соединен через первый резистор с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и через второй резистор с инвертирующим входом операционного усилителя, второй пьезорезонатор, первый вывод которого соединен через третий резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя и через четвертый резистор с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, при этом неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей через пятый и шестой резисторы соединены с общей шиной, а к первым выводам первого и второго пьезорезонаторов подключены седьмой и восьмой резисторы, вторые выводы которых соединены между собой, третий пьезорезонатор, первый вывод которого соединен с одним из выводов девятого резистора и через десятый резистор соединен с потенциальной выходной клеммой фильтра, четвертый пьезорезнатор первый вывод которого соединен с одним из выводов одиннадцатого резистора и через двенадцатый резистор с выходной потенциальной клеммой фильтра, согласно изобретению в фильтр введены четыре группы, содержащие по M - 1 пьезорезонаторов, первые выводы пьезорезонаторов каждой группы соединены между собой и подключены к первым выводам первого, второго, третьего и четвертого пьезорезнаторов соответственно, вторые выводы седьмого и восьмого резисторов соединены с потенциальной входной клеммой фильтра, второй вывод девятого резистора соединен с выходом первого операционного усилителя, а второй вывод одиннадцатого резистора соединен с выходом второго операционного усилителя, вторые выводы первого, второго, третьего и четвертого пьезорезонаторов, а также вторые выводы пьезорезонаторов всех четырех групп через двухполюсные переключатели соединены с общей шиной.

Сущность изобретения состоит в том, что в известной схеме активного полосового фильтра, содержащего два операционных усилителя и четыре пьезорезонатора, изменена схема включения каждого из пьезорезонаторов, а именно один из выводов пьезорезонатора соединен с общей шиной. Предлагаемая схема фильтра позволяет дополнительно включить четыре группы пьезорезонаторов по M - 1 пьезорезонаторов в каждой группе, при этом в каждой группе один из выводов каждого пьезорезонатора соединен с потенциальным выводом соответствующего пьезорезонатора. Для получения переключаемого полосового фильтра на M средних частот схема снабжена 4 M двухполосными переключателями, каждый из которых включен между вторым выводом пьезорезонатора и общей шиной.

На чертеже изображена электрическая схема активного пьезоэлектрического фильтра на M средних частот.

Предлагаемый активный полосовой пьезоэлектрический фильтр на M средних частот содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители с отрицательными обратными связями, первый пьезорезонатор 3, первый вывод которого соединен через первый резистор 4 с неинвертирующим входом первого операционного усилителя 1 и через второй резистор 5 - с инвертирующим входом второго операционного усилителя 2. Второй пьезорезонатор 6 первым выводом соединен через третий резистор 7 с инвертирующим входом первого операционного усилителя и через четвертый резистор 8 - с неинвертирующим входом второго операционного усилителя 2.

Неинвертирующие входы первого 1 и второго 2 операционных усилителей через пятый 9 и шестой 10 резисторы соединены с общей шиной 11. К первым выводам первого 3 и второго 6 пьезорезонаторов подключены седьмой 12 и восьмой 13 резисторы, вторые выводы которых соединены между собой и с входной потенциальной клеммой 14 фильтра. У третьего пьезорезонатора 15 первый вывод через девятый 16 резистор соединен с выходом первого операционного усилителя 1 и через десятый 17 резистор - с выходной потенциальной клеммой фильтра 18. Четвертый пьезорезонатор 19 первым выводом через одиннадцатый 20 резистор соединен с выходом второго 2 операционного усилителя и через двенадцатый 21 резистор соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра 18.

Параллельно первому 3, второму 6, третьему 15 и четвертому 19 пьезорезонатору включены первая 22, вторая 23, третья 24 и четвертая 25 группы пьезорезонаторов. Каждая из групп содержит M - 1 пьезорезонаторов. У всех пьезорезонаторов второй вывод через двухполюсный переключатель 26 соединен с общей шиной 11. В качестве переключателей могут быть использованы герконовые реле, электронные ключи и тому подобные, управляемые от блока управления.

Устройство работает следующим образом.

По команде с блока управления переключатели соединяют с общей шиной второй вывод у одного из пьезорезонаторов в каждой группе. Например, для образования полосового фильтра на среднюю частоты - 1 с общей шиной через соответствующие переключатели соединены вторые выводы первых пьезорезонаторов в каждой группе и т.д.

Предлагаемый фильтр имеет большое затухание в полосах задерживания и малый уровень шумов на выходе, является переключаемым полосовым фильтром на M средних частот. Фильтр имеет минимальное число элементов и минимальный объем.

Формула изобретения

Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр, содержащий первый и второй операционные усилители с отрицательными обратными связями, первый пьезорезонатор, первый вывод которого соединен через первый резистор с неинвертирующим входом первого операционного усилителя и через второй резистор - с инвертирующим входом второго операционного усилителя, второй пьезорезонатор, первый вывод которого соединен через третий резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя и через четвертый резистор - с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, при этом неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей через пятый и шестой резисторы соединены с общей шиной, а к первым выводам первого и второго пьезорезонаторов подключены седьмой и восьмой резисторы, вторые выводы которых соединены между собой, третий пьезорезонатор, первый вывод которого соединен с одним из выводов девятого резистора и через десятый резистор соединен с потенциальной выходной клеммой фильтра, четвертый пьезорезонатор, первый вывод которого соединен с одним из выводов одиннадцатого резистора и через двенадцатый резистор - с выходной потенциальной клеммой фильтра, отличающийся тем, что в фильтр дополнительно введены четыре группы, содержащие по М - 1 пьезорезонаторов, первые выводы пьезорезонаторов каждой группы соединены между собой и подключены к первым выводам первого, второго, третьего и четвертого пьезорезонаторов соответственно, вторые выводы седьмого и восьмого резисторов соединены с потенциальной входной клеммой фильтра, второй вывод девятого резистора соединен с выходом первого операционного усилителя, а второй вывод одиннадцатого резистора - с выходом второго операционного усилителя, вторые выводы первого, второго, третьего и четвертого пьезорезонаторов, а также вторые выводы пьезорезонаторов всех четырех групп через двухполюсные переключатели соединены с общей шиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1