Активный -фильтр

Активный -фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

р,б, .

О П И" С А- Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соц(иапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (Щ .")аяВЛЕНо 0401.76@1) 2312411(18-09 с присоединеииеее заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 150378. Бтоллетень ph 10

2 (ва) N. Кл.

Н 03 Н 7/1() Геердеретееииый иевитет

Валета Миаиетрее ВеСР ее делан иаееретеаай и етирнтий (Я) У Д Р(б 2 1 . 3 7 2 . 5 4 4.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 200228

Н.Д.Чаплик

Одесский научный отдел Центрального научноисследовательского института связи (54) АКТИВНЫЙ КС-ФИЛЬТР ров (1) .

ИэобретЕние относится к радиоэлектронике,и может использоваться в устройствах, в кдторых осуществляется фильтрация сигналов в области низких частот при повышенных требованиях к крутизне амплитудно-частотной, характеристики фильтра. . Известен активный PC-фильтр, ñîñтоящий иэ последовательно соединенных усилителей напряжения, первого и вто- 10 рого интеграторов, выполненных на операционных усилителях, и резистивного делителя напряжения, причем выход второго интегратора через резистор подключен к инвертирующему входу опера- 15 циониого усилителя, на котором выполнен усилитель напряжения. Между,выходами второго интегратора и усилителя напряжения включена пара последовательно включенных резисторов. 20

Выход фильтра подключен к соединенным между собой выводам этих реэистоОднако известный активный НС-фильтр 25 не дает возможности значительно уменьшить выходное сопротивление фильтра без существенного усложнения схемы.

При большом выходном сопротивлении фильтра может быть допущена значитель- 80 ная погрешность реал-.=;зацнн заданной передаточной функции.

Цель изобретення - уменьшение вы= ходкого сопротивления фильтра при сохранении высокой добротности полюсов и нулей передаточной функции, Для этого в предлагаемом активном

BC-фильтре резистивный делитель напряжения включен между входом первого интегратора и неинвертнрующим вхо-дом операционного усилителя второго интегратора, причем на инвертирующие входы операционных усилителей, на которых выполнены первый интегратор н усилитель напряжения, через соответствующие резисторы подан входной сигнал, а выходом фильтра является выход усилителя напряжения, выполненного на операционном усилителе.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого активного ИС-фильтра.

Активный ИС-фильтр состоит иэ последовательно соединенных усилителя 1, напряжения, первого и второго интеграторов 2 и 3, выполненных на операционных усилителях 4-б и реэистивного делителя 7 напряжения, причем выход второго интегратора 3 через резистор

8 подключен к инвертирующему входУ

598216 вх

"ц ря,,с, 1.

К>г Р)г С р и

2! Р,5 С

К =1+

22 РЯ

I5 И а при операционного усилителя 4, на котором выполнен усилитель 1 напряжения; реэистивный делитель 7 напряжения включен между входом первого интегратора

2 и неинвертирующим входом операционного усилителя б второго интегратора3, причем на инвертирующие входы операционных усилителей 5 и 4, на которых выполнены первый интегратор 2 и усилитель 1 напряжения, через соответствующие резисторы 9 и 10 подан входной сигнал, а выходом 11 фильтра является выход усилителя 1 напряжения, выполненного на операционном усилителе

4. Первый иНтегратор 2 содержит конденсатор 12 и резистор 13, а второй интегратор 3 — конденсатор 14 и резистор 15. Усилитель 1 напряжения содержит также резистор 16, а резистивный делитель 7 напряжения — резисторы 17 и 18.

Активный HC — ôèëüòð работает следующим образом.

Сигнал U,„ на вйходе активного

RC-фильтра состоит из четырех слагаемых: первое представляет собой выходной сигнал, преобразованный в соответствии с передаточной функцией пос-„ ледовательно включенных первого и второго интеграторов 2 и 3 и усилителя 1 напряжения (сигнал обратной связи); второе — вхоДной сигнал, преобразованный в соответствии с передаточной функцией последовательно включенных интегратора 2 при подаче сигнала на резистор 9, интегратора 3 и делителя 1 напряжения; третье слагаемое представляет собой выходной сигнал, преобразованный в соответствии.в передаточной функцией последовательно включенных реэистивного делителя 7 напряжения, интегратора 3 при подаче сигнала (сигнал обратной связи) на неинвертирующий вход операционного усилителя 6 и усилителя 1 напряжения; четвертое слагаемое представляет собой входной сигнал, преобразованный в соответствии с передаточной функцией усилителя 1 напряжения при подаче сигнала на резистор 10.

Следовательно, справедливо соотношение

=1(К К .К и

ВЫХ ВЬВ И 2I 3l ВХ IZ 2! 3(4 .22 Ъ! фм 3г гДе )(вь,„-сигнал на ВыхоДе фильтРа 11; сигнал на входе фильтра; передаточная функция интег ратора 2;

Кг — передаточная Функция интегратора 3; передаточная функция усили-. теля напряжения 1;

К 2 — передаточная Функция интегратора 2 при подаче сигнала на резистор 9;

К 4 — передаточная фукция реэис— тивного делителя 7 напряжения; передаточная функция интегратора 3 при подаче сигнала на неинвертирующий вход операционного усилителя 4; передаточная функция усилителя 1 напряжения при подаче сигнала на резистор 10.

По окончании преобразований получается выражение передаточной функции активного RC ôèëüòðà

1)вых К32 12 2I 3I

-т(т ) =

lJ K iK2Ik3I 4 22 31

RIb 6 .

К К о

N Rl

К

17 I5

Окончательное выражение передаточной функции фильтра

Я) Р!6 6 э (6 о P юС 2См а т(р) =

К11К21К31 "4 "22К31

Тогда для амплитудно — частотной ха-. рактеристики предлагаемого фильтра справедливо соотношение:

) ь 1 д,ь

10 Д Д Я 5 С гСI4 ЯЬ

I>()l- ! "Кн"г "3 "4Кгг "31(— )т(р) =.О

С Я С

Следовательно, передаточная функция предлагаемого фильтра имеет вид

2+ > (7) = о р2+ а у+ Оо и соответствует передаточной Фу кции заграждающего фильтра.

Таким образом, предлагаемый активный BC-фильтр реализует передаточную функцию заграждающего фильтра и содержит каноническое число конденсаторов (два конденсатора).

По сравнению с известным активным

ЦС-фильтром выход предлагаемого .активного RC-фильтра совпадает с выходом операционного усилителя, охваченного глубокой отрицательной обратной связью, что обеспечивает еге низкое

65 выходное сопротивление. Благодаря

598216

Формула изобретения

Составитель Н. Чаплик

Техред A. Алатырев Корректор И.Гоксич

Редактор Т.Янова

Заказ 1269/48 Тираж 1086 Подписное

ЦНИИПИ Гасударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 этому при построении малозвенных фильтров существенно повышается точность реализации заданной амплитудночастотной характеристики.

ЙС фильтр сОстОящий из последовательно соединенных усилителя напряжения, первого и второго интеграторов, выполненных на операционных усилителях, и резистивного делителя напряжения, причем выход второго интегратора через резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя,на котором выполнен усилитель напряжения, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что,,с целью уменьшения выходного сопротивления фильтра при сохранении высокой добРотности полюсов и нулей передаточной функции, резистивный делитель напряжения включен между входом первого интегратора и неинвертирующим входом операционного усилителя второго интегратора, причем на инвертирующие входы операционных усилителей, на которых выполнены первый интегратор и усилитель напряжения, через соответ10 ствующие резисторы подан входной сигнал, а выходом фильтра является выход усилителя напряжения, выполненного на операционном усилителе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 ° "Urfkversak acfiVe 5i Ие1.ь -Би -г Hrnwe еееасЬ cor poratiOrr . Каталог фирмы

Ю

Ьurr 2rowrr, 1973, стр. 6,, фиг.8.