РЕЖЕКТОРНЫЙ АКТИВНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР Российский патент 2004 года по МПК H03H7/12 H03H9/54 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в технике связи и измерительной технике.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа режекторный активный пьезоэлектрический фильтр [1], содержащий операционный усилитель с резистивной отрицательной обратной связью, выход которого является выходом фильтра, первый пьезоэлектрический резонатор, первый вывод которого соединен с первым выводом первого резистора и одновременно является входом фильтра, второй вывод первого пьезоэлектрического резонатора соединен с первым выводом второго резистора и через третий резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, при этом второй вывод второго резистора соединен с общей шиной, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом второго пьезоэлектрического резонатора и через четвертый резистор подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, при этом второй вывод второго пьезоэлектрического резонатора соединен с общей шиной, а неинвертирующий вход операционного усилителя через пятый резистор соединен с общей шиной.

Недостатком известного устройства является то, что оно реализует одну полосу режекции.

Задача изобретения обеспечить реализацию большего числа полос режекции.

Поставленная задача достигается тем, что в режекторном активном пьезоэлектрическом фильтре, содержащем операционный усилитель с резистивной отрицательной обратной связью, выход которого является выходом фильтра, первый и второй пьезоэлектрические резонаторы, первый вывод первого пьезоэлектрического резонатора соединен с первым выводом первого резистора и одновременно является входом фильтра, а второй вывод первого пьезоэлектрического резонатора соединен с первым выводом второго резистора и через третий резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, при этом второй вывод второго резистора соединен с общей шиной, второй вывод первого резистора через четвертый резистор подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя через пятый резистор соединен с общей шиной, параллельно первому пьезоэлектрическому резонатору подключены второй пьезоэлектрический резонатор и N-2 дополнительных пьезоэлектрических резонаторов, а второй вывод первого резистора через дополнительный резистор соединен с общей шиной.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что параллельно первому пьезоэлектрическому резонатору подключены второй пьезоэлектрический резонатор и N-2 дополнительных пьезоэлектрических резонаторов, а второй вывод первого резистора через дополнительный резистор соединен с общей шиной.

Поэтому данное техническое решение отвечает критерию “новизна”. При сравнении заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в науке и технике не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит N пьезоэлектрических резонаторов 1, включенных параллельно, первые выводы пьезоэлектрических резонаторов являются входом фильтра и одновременно соединены с первым выводом первого резистора 2, вторые выводы пьезоэлектрических резонаторов соединены с первым выводом второго резистора 3 и через третий резистор 4 подключены к инвертирующему входу операционного усилителя с резистивной отрицательной обратной связью 5, при этом второй вывод второго резистора 3 соединен с общей шиной, а выход операционного усилителя является выходом фильтра, второй вывод первого резистора 2 соединен с первым выводом дополнительного резистора 6 и через четвертый резистор 7 подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя через пятый резистор 8 соединен с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

С входа фильтра через Г-образные цепи, образованные пьезоэлектрическими резонаторами 1, резистором 3 и резисторами 2, 6 соответственно сигнал поступает на вход алгебраического вычитателя, который состоит из операционного усилителя с резистивной отрицательной обратной связью 5 и резисторов 4, 7, 8. При определенном выборе элементов схемы на частотах, близких к частоте последовательного резонанса любого из N пьезоэлектрических резонаторов, сигналы на входе алгебраического вычитателя будут иметь одинаковую амплитуду и фазу. В результате, за счет операции вычитания образуется полоса режекции. На других частотах сигналы будут находится в противофазе, в результате чего произойдет усиление разностного сигнала и образуется две полосы пропускания.

Источники информации

1. Патент №1801247, кл. Н 03 Н 9/54 от 1.04.91. “Активный пьезоэлектрический режекторный фильтр”. Ясинский И.М., Звягинцев И.В.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в технике связи и измерительной технике. Технический результат заключается в реализации большого числа полос режекции. Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр (Ф) содержит N пьезоэлектрических резонаторов (ПР) 1, включенных параллельно, первые выводы ПР 1 являются входом Ф и соединены с первым выводом первого резистора (Р) 2, вторые выводы ПР 1 соединены с первым выводом второго Р 3 и через третий Р 4 подключены к инвертирующему входу операционного усилителя (ОУ) 5, при этом второй вывод второго Р 3 соединен с общей шиной, а выход ОУ 5 является выходом фильтра. Второй вывод первого Р 2 соединен с первым выводом Р 6 и через четвертый Р 7 подключен к неинвертирующему входу ОУ 5, при этом неинвертирующий вход ОУ 5 через пятый Р 8 соединен с общей шиной. При определенном выборе элементов схемы на частотах, близких к частоте последовательного резонанса любого из N ПР, сигналы на входе алгебраического сумматора на ОУ 5 будут иметь одинаковую амплитуду и фазу. За счет операции вычитания образуется полоса режекции. На других частотах сигналы будут находиться в противофазе и произойдет усиление разностного сигнала в двух полосах пропускания. 1 ил.

Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр, содержащий операционный усилитель с резистивной отрицательной обратной связью, выход которого является выходом фильтра, первый и второй пьезоэлектрические резонаторы, первый вывод первого пьезоэлектрического резонатора соединен с первым выводом первого резистора и одновременно является входом фильтра, а второй вывод первого пьезоэлектрического резонатора соединен с первым выводом второго резистора и через третий резистор подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, при этом второй вывод второго резистора соединен с общей шиной, второй вывод первого резистора через четвертый резистор подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя через пятый резистор соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа полос режекции, параллельно первому пьезоэлектрическому резонатору подключены второй пьезоэлектрический резонатор и N-2 дополнительных пьезоэлектрических резонаторов, а второй вывод первого резистора через дополнительный резистор соединен с общей шиной.