Дробное звено активного с-фильтра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.03.72 (21) 1757575/09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.12.76. Бюллетень №47 (4Ь) Дата опубликования описания 27.07.77

Союз Советских

Социалистических

Республик (и) 540350 (51) М. Кл.

НОЗ Н7/04

Гасударственный конитет

Совета Министров СССР по делан изооретений н открытий (53) УДК 621.372.542 (088.8) Е. И. Куфлевский, А. В. Непомнящий и В. П. Тепин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт (S4) ДРОБНОЕ ЗВЕНО АКТИВНОГО ЯС вЂ” ФИЛЬТРА

Изобретение относится к фильтрам и может использоваться в избирательных цепях различных радиотехнических систем и устройств.

Известно дробное звено активного RC-фильтра, содержащее дифференциальный усилитель, Т.образный RC-мост и фазосдвигающие цепи, обеспечивающие получение нуля функции передачи (11.

Такое дробное звено, однако, имеет относительно низкую добротность из-за технологических ограничений, накладываемых на отношение номиналов ,элементов Т-образного моста, а также сложность фазосдвигающих цепей, которая с одной стороны препятствует микроминиатюризации из-эа избыточного числа реактивных элементов, а с другой стороны исключает возможность перестройки частот нуля и полюса паров резисторов или конденсаторов, Известно также дробное звено активного

RC-фильтра, содержащее резистивный делитель напряжения, один из концов которого подключен к источнику входного сигнала и к первой резистивной ветви T-обраиого RC ìîñòà, вторая резнстив- ная ветвь которого, является выходом моста, соединена через конденсатор с отводом реэистивиого делителя напряжения, и Лифференииал1иый усилитель (21.

Однако известное дробное звено; имеет сложную настройку, обусловленную тем, что при регулировке частоты нуля элементами резистивного делителя изменяется частота полюса и, следовательно, процесс настройки имеет итерационный характер, Цель изобретения — упрощение настройки.

Для этого в дробном звене активного RC-фильтра, содержащем резистивный делитель напряжения, один из концов которого подключен к источ1р нику входного сигнала и к первой резистивной вести Т-образного RC-моста, вторая резистивная ветвь которого, являющаяся выходом моста, соедине на через конденсатор с отводом реэистивного делителя напряжения, и дифференциальный усилитель, не15 инвертнрующий вход дифференциального усилителя подключен к выходу Т-образного RC-моста, а его инвертирующий вход — к отводу резистивного делителя напряжения, второй конец которого соединен с общей шиной, а к выходу дифференциально ного усилителя подключен дополнительный резистивный делитель напряжения, отвод которого соединен с емкостной ветвью Т-образного RC-моста.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного дробного звена активноэа го RC-фильтра.

540350

1+к(-х 1 о р

-/ х

8ч

y.e, добротность звена Q неорганиченно возрастает при х, д - /

В приведенных формулах

Π— собственное затухание пассивной RC-цепи; х,, и х,, -- коэффициенты переда «и делителеи из резисторов 4, 5 и 8, 9 соответственно.

Условие баланса на частоте ы, не зависит от значений сдвига ы, относительно с >„и добротности и для

Т-моста с равнономинальными элементами 2, 3 имеет вид K=2m, где m — отношение импедансов элементов 7 и 10.

Выражения для параметров звена слраветшивы в случае идеализированного усилитечя и малости сопротивлений делителей напряжений по сравнению с сопротивлениями резисторов RC-nenu.

Таким образом, приведенные формулы свидетельствуют, что в предложенном дробном звене сохранены такие достоинства, как повышенная дробность и возможность синхронной перестройки частот нуля и полюса функции передачи ларой резисторов или конденсаторов. Вместе с тем, процесс настройки звена упрощен и одновременно уменьшено количество используемых усилителей, что улучшает технико - экономические показатели фильтров, реализованных на основе таких звеньев.

ЮР 3 (Ю/Ю uu>/Ж) где сор — частота полюса звена, совпадающая с частотой настройки Т-моста, а частота нуля и эквивалентное затухание звена определяется формулами:

Дробное звено активного RC-фильтра содер- жит дифференциальный усилитель 1, Т-образный RC Mîñò, первая резистивная ветвь которого образована резистором 2, вторая — резистором 3, и реэистивный делитель напряжения, состоящий иэ резисторов 4 и 5, при этом один конец этого резистивного делителя напряжения подключен к источни.,у входного сигнала 6 и к первой резистивной ветви Т-образного RC-моста, вторая резистивная ветвь которого соединена через конденсатор 7 с отводом реэистивного делителя напряжения. Неинвергирующий вход дифференциального усилителя 1 подключен к выходу Т-образного RC-моста, а его инвертирующий вход — к отводу реэистивчого делителя напря...ения, второй конец которого соединен с общей шиной, а к выходу дифференциального усилителя 1 подключен дополнительный резистивный делитель напряжения, образованный резисторами 8 и 9, отвод которого соединен с емкостной ветвью т-образного RC-моста, включающей конденсатор 10, Дробное звено работает следующим образом.

Входной сигнал подается в первую реэистивную ветвь моста непосредственно, а в емкостную ветвь— после деления резистивным делителем (4 и 5), в результате чего частотасо на которой формируется нуль функции передачи, возрастает по сравнению с частотой настройки Т-образного RC-моста. Подавление сигнала на частоте нуля обеспечивается за счет вычитания сигналов, подаваемых на входы дифференциального усилителя 1. Высокодобротный полюс реализуется благодаря введению сигнала положительной обратной связи, снимаемого с выхода дополнительного резистивного делителя (8,9) в конденсатор 7 Т-моста.

Для реализации звена с противоположным знаком сдвига частоты нуля относительно частоты полюса необходимо поменять местами источник входного сигнала 6 и резистор 5 либо использовать дуальную схему Т-образного RC-моста, т.е. заменить резисторы 2 и 3 конденсаторами, а конденсаторы 10 и 7 резисторами.

Если коеффициент передачи К усилителя 1 по инвертирующему входу установлен таким, что на частоте с, о, выходной сигнал обращается в нуль, о1 нормированная функция передачи звена имеет вид, F (о) cD, с1+ j ((e/ в -(e / @).

Формула изобретения

Дробное звено активного RC- фильтра, содержащее резистивный делитель напряжения, один из

85 концов которого подключен к источнику входного сигнала и к первой резистивной ветви Т-образного

RC- моста, вторя реэистивная ветвь которого, является выходом моста, соединена через конденсатор с отводом резистивного делителя напряжения и

g) дифференциальный усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения настройки, неинвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к выходу Т-образного RC-моста, à его инвертирующий вход — к отводу резистивного

4 делителя напряжения, второй конец которого соединен с общей шиной, а к выходу дифференциального усилителя подключен дополнительный резистивный делитель напряжения, отвод которого соединен с емкостной ветвью T-образного RC-моста.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ГДР, Л 69166, кл. 21 g 34, 1969 r.

2. Авторское свидетельство СССР 8 422067, МКИ Н 03 Н 7/10, 07.03.1972 г (прототип) . з403SO

Составитель Е. Погиблов

Техред И. Асталош

Корректор Н. Эолотовская

Редактор Н, Склярсвская

Тираж 1024 Подл и снос

ПНИИЛИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Мо.ква, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6342/123

Филиал 1lllll "!1а си Г, г. Ужгород, ул. Проектная, 4