Активный rc-фильтр нижних частот пятого порядка
Патент 1334365
Авторы
Классы МПК
Активный rc-фильтр нижних частот пятого порядка
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - упрощение и уменьшение выходного сопротивления при малой чувствительности к изменению параметров эл-тов активного КС-фильтра нижних частот 5-го порядка. Фильтр содержит 1-е активное КС-звено 1, состоящее из операц. усилителя (ОУ) 3, охваченного резистивной цепью 4 отрицательной обратной связи, четырех резисторов 5-8, конденсаторов 9 и 10, резисторов 11 и 13 и конденсаторов 12 и 14, 2-е активное RC- звено 2, состоящее из ОУ 15, охваченного резистивной цепью 16 отрицательной обратной связи, четырех резисторов 17-20, конденсаторов 21 и 22. Использование двух входов с заданными передаточными функциями в звене 1 и общей обратной связи позволяет реализовать фильтр с низкой чувствительностью передаточной функции к разбросу его эл-тов. Максимальная добротность активных КС-звеньев, необходимая при такой реализации ( , , 1,523), оказывается более чем в два раза меньше по сравнению с каскадной реализацией, где требуемая добротность одного из активных RC-звеньев равна Q 3,422. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУбЛИК (19) (11) А1 (g1) 4 Н 03 Н 11/12,а ак а Д
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3895687/24-09 (22) 11.05.85 (46) 30.08.87.. Бюл. У 32 (71) Московский инженерно-физический институт (72) В.В. Маркин и В.В. Мещеряков (53) 621.372.544.2(088.8) (56) Ali Nur Gonuleren Yultiloop
Еeedback unsymmetrical active ilters
using guards Intern J. Circuin Theory
and Applications, vol. 10, рр. 1-18, 1982. (54) АКТИВНЬЙ RC-ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ
ПЯТОГО ПОРЯДКА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — упрощение и уменьшение выходного сопротивления при малой чувствительности к изменению параметров эл-тов активного
RC-фильтра нижних частот 5-го порядка.
Фильтр содержит 1-е активное RC-звено 1, состоящее из операц, усилителя (ОУ) 3, охваченного резистивной цепью
4 отрицательной обратной связи, четырех резисторов 5-8, конденсаторов
9 и 10, резисторов 11 и 13 и конденсаторов 12 и 14, 2-е активное RCзвено 2, состоящее иэ ОУ 15, охваченного резистивной цепью 16 отрицательной обратной связи, четырех резисто-ров 17-20, конденсаторов 21 и 22. Использование двух входов с заданными передаточными функциями в звене 1 и общей обратной связи позволяет реализовать фильтр с низкой чувствительностью передаточной функции к разбросу его эл-тов. Максимальная добротность активных КС-звеньев, необходимая при такой реализации (()„,„
1,523), оказывается более чеы в два раза меньше по сравнению с каскадной С„ реализацией, где требуемая добротность одного из активных RC-звеньев .. ф равна Q = 3,422. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
f334365
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах. различного назначения.
- Цель изобретения — упрощение и уменьшение выходного сопротивления при малой чувствительности к изменению параметров элементов активного
RC-фильтра нижних частот пятого по- fð рядка.
На чертеже приведена электрическая функциональная схема активного
RC-фильтра нижних частот пятого поРядка- 15
Активный RC-фильтр нижних частот т (P) К (Р+4Ь ) Ы
15 l f 2. (il г (Р +- -Р+Ю )Сд r с р(где P — оператор Лапласа, — резонансная частота первого
Pi активного RC-звена 1 — добротность первого активР ного RC-звена 1, К, К вЂ” коэффициенты передачи по постоянному сигналу, М вЂ” частота действительного ну t ля первого активного RC-звена 1, Gap — частота действительного полюса первого активного RCзвена 1;
Ь7 — частота мнимого нуля первого активного RC-звена
Передаточная функция второго акивного RC-звена с входа 26 на выод 2? имеет два комплексно-сопряенных полюса и два комплексно-соряженных мнимых нуля
2. (P + g — P+ap, )Q„ пятого порядка содержит первое и второе активные RC-звенья 1 и 2. Первое активное RC-звено 1 содержит операционный усилитель (ОУ) 3, охваченный Zg резистивной цепью 4 отрицательной обратной связи, первый, второй, третий и четвертый резисторы 5-8,первый и второй конденсаторы 9 и 10, первую параллельную RC-цепь, содержащую 25 резистор 11 и конденсатор 12, вторую параллельную RC-цепь, содержащую резистор 1.3 и конденсатор 14. Второе активное RC-звено содержит ОУ 15, охваченный резистивной цепью 16 от- 3О рицательной обратной связи, первый, второй, третий и четвертый резисторы
17-20, первый и второй конденсаторы
21 и 22.
Активный RC-фильтр нижних частот пятого порядка работает следующим образом.
Передаточные функции первого активного RC-звена 1 с входов 23 и 24 на его выход 25 имеют соответственно два комплексно-сопряженных полюса и действительный нуль передачи и два комплексно-сопряженных мнимых нуля и дополнительный действительный полюс г
К К q(P + q ) (Р +47@ )
Т Д Д (Ф)
v)ð, ы„„и„,(P+<„)(r Р (ä -" <1, р где др - резонансная частота второго активного RC-звена 2", 35
Qp — добротность второго активного.
RC-звена 2, ц) — частота мнимого нуля второ-, 2р го активного RC-звена 2;
К вЂ” коэффициент передачи по постоянному сигналу.
Полная передаточная функция активного RC-фильтра пятого порядка имеет следующий вид р2 ь3 б р
К вЂ” — )+ )+Р (4
k2, (4) т
4)р< L)pg р„Qpg рй !dр
+ ф + + K„K )+Р(— — -(1+К К )+ — - -)U У +
Q Qy
pf P Й и А Qh Ч Рт
+ядр p (1+К„К )j аппроксимацию фильтра Раков ича пятого порядка с гарантированньи подавлениДля того; чтобы, например, эта передаточная функция могла реализовать
2.
Т (Р) =К - " (2) лФ,Z5
1 (P + -1-Р+ р, ) (Р+4)р )g р
Решая систему уравнения относительно неизвестных коэффициентов при операторе P в выражении (4) получают следующие нормированные значения параметров каждого из активных RC-звеньев активного RC-фильтра нижних частот пятого порядка, который является элептическим активным RC-фильтром нижних частот пятого порядка
RC-звена, при этом второе активное
10 КС-звено является звеном второго порядка, о т л и чающий с я тем, что, с целью упрощения и уменьшения выходного сопротивления при малой чувствительности к изменению параметров элементов активного RC-фильтра нижних частот пятого порядка, первое активное RC-звено выполнено с двумя входами, второй вход которого является входом активного RC-фильтра ниж20 них частот пятого порядка.
2. RC-фильтр по п, 1, о т л и ч аю шийся тем, что первое активное
RC-звено содержит операционный усилитель, охваченный резистивной цепью отрицательной обратной связи, первый резистор, подключенный одним выводом к инвертирующему входу операционного усилителя, другой вывод которого является первым входом
З0 первого активного RC-звена, второй, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых объединены и являются вторым входом первого активного RC-звена, при этом другой вы35 вод второго резистора подключен к инвертирующему входу операционного усилителя непосредственно, а другой вывод третьего резистора — через первый конденсатор, при этом другой вы40 вод четвертого резистора подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а также две параллельных RC-цепи, одна из которых включена параллельно инвертирующе45 му входу, а -другая — параллельно неинвертирующему входу операционного усилителя, а между точкой соединения третьего резистора с первым конденсатором и выходом операцион50 ного усилителя включен второй конденсатор, причем выход операционного усилителя является выходом первого активного RC-звена.
1,111
1,523
1, 307
1,990
0,486
-1, 504
1, 103 ь»р = 0,777
1,070
Кд = 0,982 — 1,995
К
К»
Таким образом, использование двух входов с заданными передаточными функциями в первом звене 1 фильтра (фиг. 1) и общей обратной связи позволяет реализовать активный РС-фильтр нижних частот пятого порядка с низкой чувствительностью передаточной функции к разбросу его элементов, поскольку максимальная добротность активных RC-звеньев, требуемая при такой реализации (Q «, = 1, 523), оказывается более, чем в два раза меньше по сравнению с каскадной реализацией, где требуемая добротность одного из активных RC-звеньев равна Q=3,422.,Формула изобретения
1. Активный RC-фильтр нижних частот пятого порядка, содержащий последовательно соединенные первое и второе активные RC-звенья, каждое из которых выполнено на одном операционном усилителе, выход второго активного RC-звена является выходом активного RC-фильтра нижних частот и соединен с входом первого активного
ВНИИПИ Заказ 3979/56
Тираж 901 Подписное
Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1334365
4 ем в полосе задерживания 30 дВ, коеф — ны соответствующим кооффициентам по— фициенты при операторе Р в соответ- линомов Раковича, взяться из справочных ствующих степенях в числителе и зна — данных менателе выражения(4) должны быть рав —
0д1785(Р +1д7083) (Р +Зд9792)
4 (P+1, 1026) (Р +1, 5085P +2, 4566p +1, 5472Р+1, 1008