Активный с-фильтр

 

() 5629)3

Оп ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сопиалистическин

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.09.75 (21) 2168806/09 с присоединением заявки )хе— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.06.77. Бюллетень Ме 23 (45) Дата опубликования описания 14.09.77 (51) М.Кл.- Н 03 Н 7/02

Гасударственный каглитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (53) УД1 621.372.541.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Белов и А. Э. Секержинский (71) Заявитель (54) АКТИВНЫЙ RC-ФИЛЬТР

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах автоматического управления и электроакустической аппаратуре.

Известен активный RC-фильтр, содержа- 5 щий два операционных усилителя, неинвертирующий вход первого из которых соединен с общей шиной, а выход через конденсатор местной, отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом и через 10 пассивную интегрирующую RC-цепь — с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, выход которого через резисторы местной и общей отрицательной обратной связи соединен соответственно с инверти,рующим входами операционных усилителей.

Инвертирующий вход первого операционного усилителя и каждый вход второго операционного усилителя подключены через резисторы ко входу фильтра, а инвертирующий вход 20 второго операционного усилителя соединен с выводом дополнительного резистора (1).

Однако известный активный RC-фильтр имеет ограниченную величину добротности, что не позволяет использовать,его в много- 25 каскадны.; фильтра:» высоких порядков, требующих величины добротности до нескольких десятков.

Целью изобретения является повышение добротности активного RC-фильтра.

Для этого в предлагаемом активном RCфильтре второй вывод дополнительного резистора подключен к выходу первого операционного усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого RCфильтра.

Активный RC-фильтр содержит операционные усилители 1 и 2, неинвертирующий вход 8 первого из которых соединен с общей шиной 4, а выход через конденсатор () местной отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующнм входом 6 и через пассивную интегрирующую RC-цепь 7 — с неинвертпрующпм входом 8 второго операционного усилителя 2, выход которого через резисторы 9, 10 местной и общей отрицательной обратной связи соединен соответственно с инвертирующимп входами 6, 11 операционных усилителей 1 и 2. Инвертпрующий вход 6 операционного усилителя 1 и каждый вход операционного усилителя 2 подключены через резисторы 12, 18, 14 ко входу 15 фильтра, а инвертирующий вход 11 операционного усилителя 2 соединен с выводом дополнительного резистора 16, второй вывод которогс подключен к выходу операционного усилителя 1. Пассивая»интегрирующая RC-цепь 7 состоит из резистора 17 и конденсатора 18.

Операционный усилитель 1 совместно с

562913 — роо"о+ 0 р - - - о о м - - u> -

P / Р где

15 резистором 10 и конденсатором 5 образует инвертирующий интегратор, а усилитель 2 совместно с резисторами 17, 9, 16 и .конденсатором 18 образует неинвертирующий фазовый фильтр первого порядка, Исключив временно из рассмотрения резисторы 12, 18, 14, имеем замкнутое кольцо из интегратора и фазового звена, которое формирует резонансную

1 частоту полюса, равную где Tl = R10 С5, Т2 =R17 С18.

При подаче входного сигнала через резистор 18 активный RC-фильтр представляет собой полосовой фильтр, при подаче сигнала через резистор 12 — фильтр низких частот второго порядка, а при подаче входного сигнала через резистор 14 активный RC-фильтр является фильтром высоких частот второго порядка.

При одновременной подаче входного сигнала на резисторы 12, 18, 14 передаточная функция активного RC-фильтра имеет биквадратичный вид

ʄ— коэффициент передачи фильтра на бесконечно большой частоте;

Р= a+/ü — комплексная частота; ао, а„— коэффициенты затухания нуля и полюса передаточной функции активного RCфильтра; соо, о„— резонансные частоты нуля и полюса передаточной функции активного RCфильтра.

Добпотность полюса предлагаемого активного RC-фильтра определяется выражением

Предлагаемый активный RC-фильтр может иметь произвольно высокие значения добротности вследствие того, что в знаменателе

10 выражения для Q„èìååòñÿ разность, которая может быть близкой к нулю.

Благодаря этому существенно расширяются функциональные возможности активного RC-фильтра.

Формула изобретения

Активный RC-фильтр, содержащий два операционных усилителя, неинвертирующий

20 вход первого из которых соединен с общей шиной, а выход через, конденсатор местной отрицательной обратной связи соединен с его инвертирующим входом и через пассивную интегрирующую RC-цепь — с неинвертирую25 щим входом второго операционнсго усилителя, выход которого через резисторы местной и общей отрицательной обратной связи соединен соответственно с инвертирующими входами операционных усилителей, при этом инвер30 тирующий вход первого операционного усилителя и каждый вход второго операционного усилителя подключены через резисторы к входу фильтра, а инвертирующий вход вто.рого операционного усилителя соединен с вы35 водом дополнительного резистора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения добротности, второй вывод дополнительного резистора подключен к выходу первого операционного усилителя.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе.

1. Патент США ¹ 3701037, кл. 330 — 107, 1972,