Активный фильтр с регулируемойполосой пропускания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц853778 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 725199 (22) Заявлено 081079 (21) 2826656/18-09 (5 )М. (,п.З с присоединением заявки ¹

@ (23) Приоритет

Н 03 Я 11/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070881.Бюллетень Hо 29

Дата опубликования описания 070881 (53) УДК 621. 372..543 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.К. Смирнов, В.Г. Евсюков и H.Â. Иедведев

Ъ f! l-.:„,4 (71) Заявитель (54) АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР С РЕГУЛИРУЕМОЙ ПОЛОСОЙ

ПРОПУСКАНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре дальней связи.

По основному авт.св. Р 725199 известен активный фильтр с регулируемой полосой пропускания, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, сумматор, первое полосовое звено второго порядка, первый резисторный делитель-сумматор, второе полосовое звено второго порядка, второй резисторный делитель-сумматор и третье полосовое звено второго порядка, выполненное в виде первого интегратора на операционном усилителе, в обратную связь которого включены последовательно соединенные инвертор и второй интегратор.

При этом один из резисторных делителей-сумматоров выполнен с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход сумматора подключен к месту соединения резисторов второго делителя-сумматора, второй вход первого делителя-сумматора соединен с выходом третьего полбсового звена, а неинвертирующий вход выходного интегратора третьего полосовогс звена подключен к отводу делителя, включенного между источником сигнала н общей шиной p1) .

5 3ТоТ фильтр 11osBQJKRBT произво дить одноэлементную регулировку полосы пропускания. Однако он обладает высокой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики, обусловленной влиянием нулей передачи, что приводит к изменению величины боковых горбов амплитудночастотной характеристики фильтра при изменении полосы пропускания.

Цель изобретения — уменьшение неравномерности амплитудно-частотной характеристики.

Для этого в активном фильтре с регулируемой полосой пропускания, 2О соДержащем последовательно соединенные источник входного сигнала, сумматор, первое полосовое звено второго порядка, первый резисторный делитель-сумматор, второе полосовое звено второго порядка, второй резисторный делитель-сумматор и третье полосовое звено второго порядка, выполненное в виде первого интегратора на операционном усилителе, в обратную связь которо853778 го включены последовательно соединенные инвертор и второй интегратор, причем один из делителей-сумматоров выполнен с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход сумматора подключен к месту соединения резисторов второго делителя-сумматора, второй вход первого делителя-сумматора соединен с выходом третьего полосового звена, а неинвертирующий вход выходного интегратора третьего полосового звена подключен к отводу делителя, включенного между источником сигнала и общей шиной, второй вход первого делителясумматора и выход операционного усилителя первого интегратора третьего полосового звена второго порядка соединены с выходом фильтра через четвертое полосовое звено второго порядка, а между выходом фильтра и местом соединения резисторов первого делителя-сумматора включен подстроечный резистор.

На чертеже представлена структур= ная электрическая схема предлагаемого фильтра.

Активный фильтр с регулируемой полосой пропускания содержит источник входного сигнала 1, сумматор 2, полосовое звено второго порядка 3, резисторный делитель-сумматор 4, полосовое звено второго порядка 5, реэисторный делитель-сумматор б, полосовое звено второго порядка 7, выполненное в виде интегратора 8 на операционном усилителе, в обратную связь которого включены последовательно, соединенные инвертор 9 и интегратор 10 на операционном усилителе, резисторный делитель 11, включенный между источником 1 входного сигнала .и общей шиной, переменный резистор 12, резисторы 13-24 и конденсатор 25, полосовое звено второго порядка 26, подстроечный резистор 27.

Устройство представляет собой активный фильтр восьмого порядка, у которого переменный резистор 12 позволяет производить одновременную регулировку коэффициентов связи н прямой передачи всех четырех звеньев второго порядка и, таким образом, регулировать полосу пюопускания. При увеличении коэффициента связи напряжение сигнала на резисторе 12 возрастает и компенсирует уменьшение масштабного множителя коэффициента передачи, вызы Ъемое взаимной-расстройкой связанных звеньев второго порядка.

При изменении полосы пропускания фильтра за счет изменения сопротивления резистора 12 меняется соотношение сигналов, поступающих на инвертирующий и неинвертирую щий входы операционного усилителя.

Фазовый сдвиг этих сигналов на частотах вблизи верхней и нижней границ зоны непрозрачности близок к

180, что приводит к появлению одновременно двух нулей передачи, которые располагаются симметрично относительно средней частоты полосы пропускания. При регулировке полосы пропускания нули перемещаются одновременно с перемещением полюсов.

Введение полюсов приводит к уменьшению боковых горбов амплитудночастотной характеристики по сравнению с гербом, соответствующим средней частоте фильтра, и, та15 ким образом, к увеличению неравномерности характеристики, т.е. искажению формы амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), которая из меняется при изменении полосы проЯ пускания.

Наличие связи между четвертым звеном второго порядка и вторЫм звеном второго порядка через подстроечный резистор 27 и делитель-сумматор 4 позволяет скомпенсировать величину боковых горбов АЧХ и довести ее до величины центрального горба, соответствующего средней частоте фильтра, что достигается подО стройкой сопротивления подстроечного резистора 27.

Таким образом, предложенный фильтр по сравнению с известным обладает существенно улучшенной формой АЧХ, повышенной избирательностью," при этом сохраняется возможность регулировки полосы пропускания изменением параметров лишь одного переменного резистора 12.

Формула изобретения

Активный фильтр с регулируемой полосой пропускания по авт.св.

4 9 725199, отличающийся тем, что, с целью уменьшения неравномерности амплитудно-частотной характеристики, второй вход первого резисторного делителя-сумматора

® и выход операционного усилителя первого интегратора третьего полосового звена второго порядка соединены с выходом фильтра через четвертое полосовое звено второго порядка, а между выходом фильтра и местом соединения резисторов первого делителя-сумматора включен подстроечный резистор.

Источники информации, gp принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

O 725199, кл. Н 03 Н 11j04, 25.07.77 (прототип).

853778

Составитель В. Цветков

Редактор Б. федотов Техред И.Асталош Корректор С. Шекмар

Заказ 5695/32 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытнй

113035, Иосква, Е-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.ужгород ул.Проектная, 4