Активный RC-фильтр нижних частот пятого порядка Советский патент 1987 года по МПК H03H11/12 

1

Изобретение относится к радйсГтех- нике и может быть использовано в радиотехнических устройствах различног назначения.

- Цель изобретения - упрощение и уменьшение выходного сопротивления при малой чувствительности к изменению параметров элементов активного RC-фильтра нижних частот пятого по- рядка,

На чертеже приведена электрическая функциональная схема активного RC-фильтра нижних частот пятого порядка,

Активный КС-фильтр нижних частот пятого порядка содержит первое и второе активные RC-звенья 1 и 2. Первое активное КС-звено 1 содержит операционный усилитель (ОУ) 3, ох.ваченный резистивной цепью 4 отрицательной обратной связи, первый, второй, третий и четвертый резисторы 5-8, первый и второй конденсаторы 9 и 10, первую параллельную КС-цепь, содержащую резистор 11 и конденсатор 12, вторую параллельную КС-цепь, содержащую резистор 13 и конденсатор 14. Второе активное КС-звено содержит ОУ 15, охваченный резистивной цепью 16 от- рицательной обратной связи, первый, второй, третий и четвертый резисторы 17-20, первый и второй конденсаторы 21 и 22. .

Активный КС-фильтр нижних частот пятого порядка работает следующим образом.

Передаточные функции первого активного КС-звенэ 1 с входов 23 и 24 на его выход 25 имеют соответственно два комплексно-сопряженных полюса и действительньш нуль передачи и два комплексно-сопряженных мнимых нуля и дополнительньй действительный полю

Ч«

i i ibiP.lii.l.llP-lillili

() (Ijf (i+K,K,)-. gii-)+p (u;p

(UK,K2)

Для того,- чтобы, например, эта передаточная функция могла реализовать

2.-5,Zr

(Р)..к ... (1)

(р )чг. 4f,t

5

0 5 0

0

5

. .(Р .))pfc..,4

J-ibjr rj-R --j

,) (, Ц

где Р - оператор Лапласа}

ijj - резонансная частота первого

активного КС-звена 1; Q - добротность первого активного КС-звена 1J

Kj , Kj - коэффициенты передачи по постоянному сигналу, j. - частота действительного нуля первого активного КС-звена 1 ;

tOh - частота действительного по люса первого активного RC- звена 1J UV - частота мнимого нуля первого

активного КС-звена 1. Передаточная функция второго активного КС-звена с входа 26 на выход 2.7 имеет два комплексно-сопряженных полюса и два комплексно-сопряженных мнимых нуля

(p)-K,,-, (3) № --Р+ й),.

где и) резонансная частота второго

активного КС-звена 2 Qpji - добротность второго активного

КС-звена 2, U3j - частота мнимого нуля второ- .

го активного КС-звена 2, Kj - коэффициент передачи по постоянному сигналу. Полная передаточная функция активного КС-фильтра пятого порядка имеет следующий вид

аппроксимацию фильтра Раковича пятого поредка с гарантированньм подавлени3133Д365.

ем в полосе задерживания 30 дВ, коеф- ны соответствующим кооффициентам по- фициенты при операторе F в соответ-линомов Раковича, взятьм из справочных

ствующих степенях в чисдителе и зна-данных

Менатепе выражения(4)должны быть равT,-2UZ85(PHl 7083KPtt3 9792)

fl (Р+1,1026)(,5085Р 4-2,4566р + 1,5472Р+1,1008

Решая систему уравнения относительно неизвестных коэффициентов при операторе Р в выражении (4) получают следующие нормированные значения параметров каждого из активных RC-зве- ньев активного RC-фильтра нижних частот пятого порядка, который является элептическим активным RC-фильтром нижних частот пятого порядка

Таким образом, использование двух входов с заданными передаточными функциями в первом звене 1 фильтра (фиг.1) и общей обратной связи позволяет реализовать активный RC-фильтр нижних частот пятого порядка с низкой чувствительностью передаточной функции к разбросу его элементов, поскольку максимальная добротность активных RC-звеньев, требуемая при такой реализации ( - 1,523), ока- зьгоается более, чем в два раза меньше по сравнению с каскадной реализацией, где требуемая добротность одного из активных RC-звеньев равна ,422.

.Формула изобретения

1, Активный RC-фильтр нижних частот пятого порядка, содержащий последовательно соединенные первое и вто- рое 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

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

RC-звена, при этом второе активное

RC-звено является звеном второго

порядка, отличающийся 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 частот пятого порядка.

2. RC-фильтр по п. 1, отличающийся тем, что первое активное RC-звено содержит операционный усилитель, охваченный резистивной цепью отрицательной обратной связи, первьй резистор, подключенньм одним вьшодом к инвертирующему входу операционного усилителя, другой вывод которого является первым входом

первого активного RC-звена, второй, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых объединены и являются вторым входом первого активного RC-звена, при этом другой вывод второго резистора подключен к ин- вертирукядему входу олерационного усилителя непосредственно, а другой вывод третьего резистора - через первый конденсатор, при этом другой вывод четвертого резистора подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, а также две параллельных RC-цепи, одна из которых включена параллельно инвертирующему входу, а -другая - параллельно неинвертирующёму входу операцнонно- го усилителя, а между точкой соединения третьего резистора с первым конденсатором и выходом операционного усилителя включен второй конденсатор, причем выход операционного усилителя является выходом первого активного RC-звена,

Тираж 901 Подписное

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