Активный фильтр второго порядка

Активный фильтр второго порядка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИCAННЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

11467450

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.08.72 (21) 1822333/26-9 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.75. Б1оллетеиь ¹ 14 (51) М, Кл, Н 03h 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изааретений и открытий (53) УДК 621.372.57 (088.8) Дата опубликования описания 11.05.76 (72) Авторы изобретения

Н. П. Гапоненко и М. Н. Тарасов

Таганрогский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР ВТОРОГО ПОРЯДКА

Изобретение относится к радиоэлектронике, Фильтр может быть использован в различных устройствах систем связи, управления и автоматики.

Известны активные фильтры второго порядка, содержащие три звена, каждое из которых выполнено в виде инверти рующего усилителя с резистором на инвертирующем входе и обратной связью, причем в одном звене свя1ь резистивная, а в других звеньях — емкостная, и резистивную цепь общей обратной связи с выхода усилителя последнего звена на инвертирующий вход усилителя первого звена. Такие фильтры имеют ограниченный частотный диапазон в области низких и особенно инфранизких частот и недостаточно надежны ь указанном диапазоне частот. Эти недостатки вызваны наличием емкостей, которые в диапазоне низких и инфранизких частот имеют значительные номиналы, не позволяющие реализовать полностью весь фильтр в интегральном исполнении, и применением навесных конденсаторов большого номинала.

Цель изобретения — повысить надежнос"ь фильтра и расширить его частотный диапазон в области низких и ипфранизких частот при условии полной микроминиатюризации схемы фильтра. Для этого в предлагаемом фильтре между первым и вторым и между вторым и третьим звеньями включены соответствующие теилоиередающие элементы, инвертирующие входы усилителей второго и третьего звеньев через дополнительные резисторы соединены с входами фильтра, а выход третьего звена через последовательно соединенные допол I!Iтельное четвертое звено и резистор подключен к инвертирующему входу усилителя второго звена.

Иа чертеже показана схема предлагаемого

10 фильтра.

Фильтр содержит 3BeFIbB 1, 2 H 3, каждое 113 которых выполнено в виде ннвертирующего усилителя с резистивной цепью обратной свя1и и резисторо»I иа инвертирующем входе, и ох15 вачен цепью общей обратной связи между выходом у.силителя последнего звена и иивертирующим входом усилителя первого звена через резистор 4. Между звеньями 1 и 2, 2 и 3 включены соответствующие теплопередающие

20 элементы 5 и 6. Инвертирующие входы усилителей второго и третьего звеньев через дополнительные резисторы 7 и 8 соединены с входом фильтра, а выход третьего звена через последовательно соединенные дополнительное звено 9 и резистор 10 подключен к инвертирующему входу усилителя второго звена.

Фильтр имеет три выхода: выход третьего звена и выход теплопередающих элементов

5 и 6. Первый выход обеспечивает амплитудно-частотную характеристику фильтра вепх467450

15

2,5

35 них частот второго порядка с нулем передачи по постоянному току или амплитудно-часто",ные характеристики фильтров верхних (нижних) частот с нулем передачи на определенной частоте или амплитудно-частотную характеристику полосно заграждающего фильтра; второй — амплитудно-частотную характеристику фильтра низких частот второго порядка или характеристику полосового фильтра с нулем передачи по постоя иному току; третий— характеристику полосового фильтра с конечным коэффициентом передачи по постоянному току. Если в схеме существуют резисторы 7 и

8, то благодаря общей отрицательной обратной связи через резистор 4 фильтр на первом выходе имеет амплитудно-частотную характеристику фильтра верхних частот второго порядка. Взаимонезависимая перестройка постоянных времени теплопередающих элементов оказывается возможной из-за разных коэффициентов усиления по петле отрицательной обратной связи через звено 9, резистор 10 и звенья 2, 6, 3 и по цепи общей обратной связи через резистор 4. Коэффициент передачи фильтра по постоянному току обратно пропорционален коэффициенту усиления по цепи общей обратной связи.

При включении резисторов 7 и 8 в звене 3 осуществляется суммирование сигналов, поступающих с входа фильтра по трем каналам; через первое и второе звенья, через второе звено и непосредственно с входа фильтра. Tat как в каждом канале возможно независимое регулирование как амплитуды, так и фазы входного сигнала, то при соответствующем подборе коэффициентов передач каналов оказывается возможным получение перемещения частоты, на которой фильтр обладает нулевым коэффициентом передачи, в широком диапазоне частот, начиная с постоянного тока. Таким образом, активный фильтр второго порядка обеспечивает получение всего класса амплитудо-частотных характеристик, описываемых обобщенным полиномом второго порядка, причем, так как теплопередающие элементы диапазона низких и инфранизких частот выполняются по стандартной интегральной технологии, весь фильтр может быть выполнен в виде микросхемы, что обеспечивает его высокую надежность и широкий частотный диапазон.

Предм ет изобретения

Активный фильтр второго порядка, содержащий три звена, каждое из которых выполнено в виде инвертирующего усилителя с резистивной цепью обратной связи и резистором на инвертирующем входе, и резистивную цепь общей обратной связи с выхода усилителя последнего звена на инвертирующий вход усилителя первого звена, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и увеличения надежности, между первым и вторым, а также вторым и третьим звеньями включены соответствующие теплопередающие элементы, инвертирующие входы усилителей второго и третьего звеньев через дополнительные резисторы соединены с входом фильтра, а выход третьего звена через последовательно соединенные дополнительное четвертое звено и резистор подключен к инвертирующему входу усилителя второго звена.

467450

o er i Ж хЗ

Составитель М. Тарасов"

Техред О. Гумеиюк Корректор А. Дзесова Редактор Т. Юрчикова

Обл. тнп. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли.Заказ 4259 Изд. № 1347 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5