Активный rc-четырехполюсник с биквадратной передаточной функцией

 

Союз Советсннк

СоцнаннстнчеЕннз реснубннн

ОП ИСАНИЕ „„ВВОЫ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

{6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03. 08; 79 (И) 2806597/18-09 с присоединением заявки М (23)ПриоритетОнубликовано 07.04.82. Бюллетень JA 13

Ката опубликования описания 07. 04. 82. (51}М. Кл.

Н 03 Н 11/12

3ЬвуаврстзапвЖ квинтет СССР ае ааван язобреяявй н впрытвй (5 З) УДК 6? 1. 372.

° 57 (088. 8) Г .

Б.Ф.Змий, В.Г.Жиленков и В.Н.Кубышкин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АКТИВНЫЙ RC-ЧЕтЬ1РЕХПОГПОСНИК С БИКВАЦРАтНОЙ

ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИЕЙ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для реализации звеньев фильтров, амплитудных и фазовых корректоров (AK и

ФК), используемых в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения.

Известен активный RC""÷åòûðåõïîлюсник с биквадратной передаточной функцией, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход которого через резистивный делитель напряжения, а инвертирующий вход через последовательно соединенные первый резистор и первый конденсатор подключены к входу устройства, второй резистор, включенный между точкой соединения первых резистора и конде1лсатора и выходом устройства, а также третий резистор, подключенный одним выводом к входу устройства, и второй конденсатор (1).

Однако известное устройство имеет недостаточную стабильность частотных характеристик и малый динамический диапазон.

Цель изобретения — повышение стабильности частотных характеристик и расширение динамического диапазона.

Для этого в активный RC-четырехполюсник с биквадратной передаточной функцией, содержащий операционный усилитель, неинвертирующий вход ко16 торого через первый реэистивный делитель напряжения, а инвертирукяцнй вход через последовательно соединенные первый резистор и первый конден4 сатор подключены к входу устройства, 15 второй резистор, включешьп1 между тачкой соединения первых резистора и конденсатора и выходом устройства, а также третий резистор, подключенный одним выводом к входу устройства, и второй конденсатор, введены емкостный и второй реэистивный делители напряжения, отводы которых объединены и через четвертый резистор подключены к общей шине, причем емкост919052 ный делитель напряжения включен между инвертирук цим входом операционного усилителя и выходом устройства, а второй реэистивный делитель напряжения включен между входом и выходам устройства, третий конденсатор, включенньй между точкой соединения первых резистора и конденсатора и входом устройства, другой вывод третьего резистора подключен к точке соединения первых резистора и конденсатора, второй конденсатор включен между входом устройства и отводом второго резистивного делителя напряжения.

На чертеже приведена электрическая принципиальная, схема устройства.

Активный RC-четырехполюсник содержит операционный усилитель (ОУ) 1, первый резистивный делитель напряжения, состоящий из резисторов 2 и 3, первый резистор 4, первый конденсатор

5, второй резистор б, третий резистор

7, второй конденсатор 8, емкостный делитель напряжения, состоящий иэ конденсаторов 9 и 10, второй реэистивный делитель напряжения из резистора 11 и 12, четвертый резистор !3 и третий конденсатор 14.

Устройство работает следукнцим образом.

Передаточная функция устройства описывается следующим выражением где g проводимость резистора 2;

g — проводимость резистора 3; проводимость резистора 4

g — проводимость резистора 6;

g — проводимость резистора 7

1 !

g — проводимость резистора 11„

g — проводимость резистора 12;

g — проводимость резистора 131

С вЂ” емкость конденсатора 5;

С вЂ” емкость конденсатора 9;

С вЂ” емкость конденсатора 14;

Ср — емкость четвертого кондент

35 сатора 10;

С вЂ” емкость конденсатора 8, из которой нетрудно видеть возможности реализации всех функций второго порядка, выбирая соответствующим

Щ образом параметры элементов, а также возможность обеспечения более высокой стабильности частотных характеристик, обусловленной отклонением параметров пассивных элементов, поСкольф5 ку знаменатель не содержит разностеи как в схеме прототипа.

Кроме того, более высокие стабильность-и динамический диапазон обеспечиваются малым значением про-!! !! (ТИ«а изведения чувствительность S+ - О усиление (p) .

Действительно, в случае реализациии паласовой функции

7(p) = " Л)

P (g>5„+q> C )

Р C„C > 56 9

Для реализации (2) с требуемой добротно ст ью полюсов необ ходимо об еспечит ь следующие соотношения параметров элементов: х де Q добротность а

Подставив саответствукицие значения в (,3), получаем

Даже при ran=1 получаем =4а, что в М= — раз меньше, чем в

l9, а! О, ЯЙ схеме прототипа. Вследствие этого стабильность частотных характеристик и динамический диапазон предложенного устройства не менее чем.в 2 раза выше, чем в схеме прототипа.

Таким образам, введение дополнительных элементов и связей позволяет достичь значительного павьш ения качественных показателей, в частности стабильности частотных характеристик и динамического диапазона RC-четырехполюсника с биквадратнай функцией передачи. Эта позволит при промышленном использовании в значительной степени улучшить как технические, так и технико-экономические характе91905 ристики оалиоэлектронной аппаратуры с использованием предлагаемого изобретения вследствие унификации монтажных работ (или рисунка интегральных схем), упрощения процесса настройки и регулировки, что ведет к снижению общей трудоемкости изготовления и позволит получить значительный технико-экономический эффект..

Формула изобретения

Активный RC-четырехполюсник с биквадратной передаточной функцией, содержащий операционный усилитель, не- 1э инвертирукиций вход которого через первый резистивный делитель напряжения, а инвертирующий вход через последовательно соединенные первый резистор и первый конденсатор под- щ ключены к входу устройства, второй резистор, включенный между точкой соединения первых резистора и конденсатора и выходом устройства, а также третий резистор, подключенный одним 2S выводом к входу устройства, и второй конденсатор, о т л и ч а ю—

2 6 шийся тем, что, с целью повышения стабильности частотных характеристик и расширения динамического диапазона, введены емкостный и второй реэистивный делители напряжения, отводы которых объединены и через четвертый резистор подключены к общей шине, причем емкостный делитель напряжения включен между инвертируяцим входом операционного усили" теля и выходом устройства, а второй резистивный делитель напряжения включен между входом и выходом устройства, третий конденсатор, включенный между точкой соединения первых резистора и конденсатора и входом устройства, другой вывод третьего резистора подключены к точке соединения первых резистора и конденсатора, второй конденсатор включен между входом устройства и отводом второго резистивного делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Великобритании Ф 2021344, кл. Н 03 Н 7/02, 23.03. 79 (прототип)в

ВКИИПИ Заказ 2160/38 Тираж 954 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4