Активный с-фильтр

Активный с-фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О ll Н-М. Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ пп 440767

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.02.72 (21) 1746894/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 20.02.75 (51) М. Кл. Н 03h 7/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.372.544 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Федоров и Л. А. Кузнецов (71) Заявитель (54) АКТИВНЫЙ RC-ФИЛЬТР

Изобретение относится к электронике и автоматике и может быть использовано при построении фильтров и устройств автоматики, моделирующих дробно-рациональную функцию.

Известны активные RC-фильтры, содержащие операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи и частотно-зависимую цепь из последовательно соединенных Г-образных дифференцирующих RCзвеньев, вход первого звена которой подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, а выходы всех звеньев цепи через соответствующие резисторы обратной связи подключены к выходу операционного усилителя.

Однако известные активные RC-фильтры имеют сложную перестройку, а также не обеспечивают,независимую регулировку параметров.

Целью изобретения является упрощение перестройки фильтра и обеспечение независимости регулировок его параметров.

Для этого между выходом каждого звена частотно-зависимой цепи и входом последующего звена включены преобразователи тока в напряжение, входом своим подключенные к соответствующим резисторам связи, а резистивные ветви Г-образных звеньев подключены к источнику входного сигнала.

На чертеже приведена схема активного RCфильтра, Активный RC-фильтр содержит операционный усилитель 1 с резистором 2 в цепи отри5 цательной обратной связи, источники сигнала

3, частотно-зависимую цепь из последовательно соединенных Г-образных дифференцирующих RC-звеньев 4, состоящих из резисторов 5, 6, 7, 8 и конденсаторов 9, 10, 11, резисторов

1о отрицательной обратной связи 12, 13, 14 и преобразователей тока в,напряжение 15, 16, 17. Преобразователи тока в напряжение должны обладать малым входным и выходным сопротивлениями, Инверсия сигнала должна от15 сутствовать.

Фильтр работает следующим образом.

При работе фильтра должна быть реализована дробно-рациональная функция. Коэффициент передачи операционного усилителя 1, 20 охваченного глубокой отрицательной обратной связью, прямо пропорционален проводимости активного многополюсника от источника сигнала 3 до входа усилителя и обратно пропорционален проводимости многополюсника от выхода усилителя до его входа.

Проводимость от источника сигнала 3 до входа операционного усилителя 1 определяется током от источника сигнала 3, прошедшим на вход усилителя 1 (при короткозамкнутом входе). Этот ток определяется его со ставляющими, прошедшими через резисторы

5, 6, 7, 8.

Поскольку преобразователи тока в напряжение обладают малым входным сопротивлением, составляющие, прошедшие через резисторы 6, 7, 8, полностью поступают на соответствующие преобразователи. В каждом преобразователе составляющая тока преобразуется в напряжение. Это вызывает соответствующую составляющую тока в подключенном к выходу преобразователя конденсаторе. Последняя полностью поступает на следующий преобразователь тока в напряжение, где снова преобразуется в напряжение, и т.д. Процесс продолжается до поступления составляющей тока на вход усилителя.

Проводимость от источника сигнала 3 до входа усилителя 1 вычисляется по формуле у6 + уьР+ у1Р + у6 + где у5, у6, у1, у8,, — проводимости соответствующих резисторов, Р=/— (OQ

1 а, = — — частота нормирования, RC

R — коэффициенты преобразования преобразователей тока в напряжение в предположении, что преобразователи равны, С в емкость конденсаторов в предположении, что емкости всех конденсаторов одинаковы.

Аналогично рассуждая, можно вычислить проводимость от выхода до входа операционного усилителя 1. Итоговое выражение для передаточной функции активного RC-фильтра

5 имеет вид

У6 + У6Р + У1Р + Уб + ° ° .

У6+ у 6Р+ у66Р6+ у,6Р +...

Каждый коэффициент дробно-рациональной

1о функции определяется проводимостью только одного соответствующего резистора, что обеспечивает независимость регулировок параметров фильтра. При необходимости перестройки фильтра на другую частоту нормирования ац

15 достаточно изменить коэффициенты преобразования R всех преобразователей тока в напряжение.

Предмет изобретения

20 Активный RC-фильтр, содержащий операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи и частотно-зависимую цепь из последовательно соединенных Гобразных дифференцирующих RC-звеньев, 25 вход первого звена которой подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, а выходы всех звеньев цепи через соответствующие резисторы связи подключены к выходу операционного усилителя, о т л и ч а юЗО шийся тем, что, с целью упрощения перестройки фильтра и обеспечения независимости регулировок его параметров, между выходом каждого звена частотно-зависимой цепи и входом последующего звена включены преоб35 разователи тока в напряжение, входом своим подключенные к соответствующим резисторам связи, а резистивные ветви Г-образных звеньев подключены к источнику входного сигнала.

Редактор А. Зиньковский

Составитель А. Туляков

Техред Г. Васильева

Корректор Н. Учакина

Заказ 623!17 Изд. Ию 203 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2