Полосовой активный rc-фильтр

 

944076

Оп ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социалистических республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Н 03 Н.11/04 (22)Заявлено 22.02.80 (2l) 2889823/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет

9вударетиннвй квинтет, СССР

Do данам нзюфатеннй и втарытнв (53) УДK 621.372. .543(088.8) Опубликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликована» описания 17.07.82 (72) Авторы изобретения

Ю.И. Лыпарь н Н.И. Балтруков

Ленинг 1адский ордена Ленина политехнический институт нм. М.И. Калннина (7l ) Заявитель (54) ПОЛОСОВОЙ АКТИВНЫЙ КС-ФИЛЬТР

Изобретение относится к радонтехнике и может использоваться прн построении фнльтруюших устройств.

Известен полосовой активныйВС-фильтр, содержащий последовательно соединенные

5 интегрирующую RC -цепь, вход которой является первым &xoaoM фильтра, первый

I операционный усилитель, на выходе котс рого включен резнстивный делитель напряжения, интегратор, выполненный на втором операционном усилителе, выход которого через первый резистор подсоединен к неинвертируюшему входу первого операционного усилителя н выходу интегрируюшейRC -pena, второй резистор, вклю- 5 ченный между инвертнрующнм входом второго операционного усилителя н вторым входом фильтра, прн этом инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к отводу резнстивного дели- 2о теля напряжения $1).

Однако известный полосовой активный

КС-фильтр обладает недостаточной избирательностью, а также плохо подавляет высокочастотные помехи.

11ель изобретения — повышение избирательности и подавления высокочастотных помех.

Зля этого в известном полосовом активном RC -фильтре, содержащем последовательно соединенные интегрирующую

ЯС-цепь, вход которой является первым входом фильтра, первый операционный усилитель, на выходе которого включен реэистивный делитель напряжения, интегратор, выполненный на . втором операционном усилителе, выход которого через первый резистор подсоединен к неинвертнруюшему входу первого операционного усилителя в выходу интегрирующей RC-цепи, второй резистор, включенный между внвертирующнм входом второго операционного усилителя и вторым входом фильтра, прн этом инвертирующнй вход первого операционного усилителя подключен к отводу реэнстнвного делителя напряжения, 9 44076 4 0

ll5

5Ф дополнительно между вторым входом фильтра и выходом первого операционного усилителя включены два последовательно соединенных конденсатора, точка соединения которых подключена к выходу резистивного делителя напряжечия, а между первым входом фильтра и инвертирующим входом второго операционного усилителя интегратора включен дополнительный конденсатор.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предложенного фильтра.

Полосовой активный КС -фильтр содержит интегрируюшую С-цепь 1, первый

2 операционный усилитель, резистивный делитель 3 напряжения, интегратор 4, выполненный на втором 5 операционном усилителе, первый 6 резистор, второй 7 резистор, первый 8 и второй 9 конденса-. торы, дополнительный 10 конденсатор.

Полосовой фильтр работает следующим образом.

При подаче входного сигнала на второй вход на низких частотах, когда сопротивление конденсаторов велико, операционный усилитель 2 обладает максимальным коэффициентом передачи и входной сигнал затухает. По мере роста частоты сигнала выходной сигнал увеличивается за счет шунтирующего действия интегрирующей цепи 1, Сдновременно уменьшается коэффициент передачи интегратора 4. На частоте квазирезонанса эти процессы уравновешиваются и достигается максимальный коэффициент передачи. Иа частотах, больших частоты квазирезонанса, преобладает второй процесс. Зто приводит к уменьшению выходного сигнала. Постоянные времени резистивного делителя 3 и конденсаторов 8 и 9 выбраны так, что на верхних частотах на резисторы 6 и 7 подаются сигналы примерно равной амплитуды, но в противофазе. Таким образом, происходит дополнительное подавление сигналов высокой частоты. При подаче входного сигнала на первый вход на низких частотах, когда сопротивление конденсаторов велико, входной сигнал минимально ослабляется цепью 1. Это ослабление компенсируется усилителем 2.,При увеличении частоты сигнала, с одной стороны, уменьшается коэффициент передачи цепи 1„ а с другой — увеличивает.— ся коэффициент передачи усилителя 5, так как цепь 1 находится и обратной связи усилителя 5. Таким образом, общий коэффициент усиления остается неизменным, причем постоянные времени делителя 3 и конденсаторов 8 и 9 выбраны так, что коэффициент передачи усилителя

2 по неинвертирующему входу остается неизменным. Сигнал, подаваемый на первый вход фильтра, передается на выход без изменения формы. Сигнал, подаваемый на второй вход фильтра, фильтруется, причем амплитудно-частотная характеристика фильтра по второму входу имеет наклон 0 дБ/дек на низких частотах, 20 дБ/дек — на средних частотах и

40 дБ/дек в области верхних частот.

Предлагаемый полосовой активныйКСфильтр по сравнению с известным позволяет увеличить избирательность и подавление высокочастотных помех, устранить необходимость в разработке фильтрующих.звеньев с двумя входами, построенных на основе каскадного соединения звеньев первого и второго порядков.

Формула изобретения

Полосовой активный РС фильтр, содержащий последовательно соединенные кнтегрируюшуюКС-цепь, вход. которой является первым входом фильтра, первый операционный усилитель, на выходе которого включен резястивный делитель напряжения, интегратор, выполненный на втором операционном усилителе, выход которого через первый резистор подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и выходу интегрирующей С-цепи, второй резистор, включенный между инвертирующим входом второго операционного усилителя и вторым входом фильтра, при этом инвертирующкй вход первого операционного усилителя подключен к отводу резкстивного делителя напряжения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения избирательности к подавления выс кочастотных помех, между вторым входом фильтра и выходом первого опеРационного усилителя включены два последовательно соединенных конденсатора, точка соединения которых подключена к выходу резистивного делителя напряжения, а между первым входом фильтра и инвертирующим входом второго операционного усилителя интегратора включен дополнительный конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2898127/18-097 кл.Н 03 Н 11/04, 28.01.80 {прототип, 944076

Составитель В.Цветков

Редактор К. Волощак Техоед М.Геогель Короекчцр И. Минска

Заказ 5153/74 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб, д 4/5

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