Активный RC-фазовый контур Советский патент 1987 года по МПК H03H11/16 

13

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для построения высокочастотных линий задержки и фазовых корректоров R устройствах свя-

зи, используемых при обработке спектров фаз сигналов искажения спектра амплитуд.

Цель изобретения - повышение стабильности параметров активного RC- фазового контура и упрощение настройки.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного активного RC-фазового контура.

Активны} RC-фазовый контур содержит первый, BTopofi и третий операционные усилители (ОУ) 1,2 и 3, первый и второй конденсаторы 4 и 5, первый - девятый резисторы 6-14.

Активный RC-фазовый контур работает следующим образом.

1

Входной сигнал через резистор 11

подается на неинБертир пощие входы, ОУ

2и 3, через резистор 10 - на инвертирующий вход ОУ 3 и через резисторы

9 и 13 - на неинвертирующий вход ОУ 1, при этом на выходе ОУ 3 реализуется передаточная функция фазового контура второго порядка общего вида:

R, P

- 4- со;

(1);

где

(2)

ров 10 и 12;

затухание нуля функции

передачи F(р);

частота нуля функции передачи F(р); затухание полюса функции передачи Р(р);

частота полюса функции передачи F(р);

и Rj сопротивление резисторов 13 и 14;

1 - коэффициент передачи делителя, состоящего из резисторов 9 и 8; сопротивление резисторов 8 и 9;

сопротивление резистора 1 I ;

сопротивление резисторов 6 и 7;

емкость конденсаторов 4 и 5;

добротность нуля функции;

-Р

1

Р

добротность полюса

функции.

Зависимость модуля комплексного коэффициента передачи от частоты, т.е. амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), находится из выражения (1) заменой р на JU:

F(jco)| BiJleilfiV.ipJdL b f3) ReAjlu p-u I +

Из выражения (З) следует, что

при d dp, Q сОр и RJ R модуль коэффициента передачи активного RC-фазового контура частотно независим и равен единице, что реализуется только при идеальных ОУ.

При использовании реальных ОУ из- за ограниченности их площадей усиления IT UoCOrp (где (Ко - коэффициент усиления ОУ на постоянном токе; СОгр - частота, на которой коэффициент усиЛенин ОУ с разомкнутой обратной связью уменьшается до уровня 0,707) затухание, полюса и нуля, а также их частоты не совпадают, что приводит к неравномерности АЧХ фазового контура и, следовательно, к уменьшению диапазона рабочих частот. Для получения равенства между частотами Q- и 107 введен резистивный делитель с коэффициентом передачи | , позволяющий

уменьшить частоту СО на величину

С0„( 1 г-)/2Т, при этом, как видно из г

выражения (2), частота CJp не изменя- а значение частоты нуля совпается,

дает с частотой и

Р

Величина коэффициента передачи делителя р , соответствующая равенству частот сОр и

СО, ем:

определяется следующим выражениP

Rj. 1 п, Re QP

Реальные ОУ имеют разброс площадей усш1ения. В этом случае для расширения диапазона рабочих частот компенсация влияния площадей усиления ОУ на затухание нулей и полюсов у прототипа достигается выбором величины отношения двух резисторов, равного отношению между площадями усиления двух ОУ. Однако при этом необходимо проводить измерение величин площадей усиления ОУ, что усложняет процесс настройки, а погрешность измерения ведет к уменьшению диапазона рабочих частот или к снижению стабильности параметров фазового контура из-за неточной компенсации влияния усилителей на затухание нулей и полюсов.

В предложенном активном RC-фазо- вом контуре компенсация влияния ОУ на затухание нулей и полюсов происходит при R, и не зависит от величины площадей усиления реальных ОУ. Благодаря этому упрощается процесс настройки активного RC-фазового контура и обеспечивается высокая стабильность его параметров в широком диапазоне частот.

Формула изобретения

Активный RC-фазовый контур, содержащий первый операционный усилитель, выход которого через первый резистор соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен второй резистор.

Составитель Ю.Медведев Редактор М.Лыпьш Техред В.Кадар

4142/53

Тираж 901Подписное

ВПИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д.4/5

Произволстненио-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

10

15

20

38004

первый вывод третьего резистора соединен с обо1ей щиной, последовлтельг но соединенные четвертый и пятый резисторы, точка соединения которых является входом активного RC-фазового контура и через шестой резистор подключена к неинвертирутощему входу второго операционного усилителя, который через первый конденсатор соединен с общей шиной, второй конденсатор, третий операционный усилитель, инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей объединены, в цеп« отрицательной обратной связи третьего операционного усилителя включен седьмой резистор, иН вертиру- ющий и неинвертирующий входы третьего операционного усилителя подключены соответственно к второму выводу пятого резистора и неинвертирующему входу второго операционного усилителя, восьмой резистор, один вывод которого соединен с вторым выводом 25 четвертого резистора и неинвертирующим входом первого операционного усилителя, девятый резистор, причем выход третьего операционного усилителя является выходом активного RC- 30 фазового контура, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров активного RC-фазового контура и упрощения настройки, второй конденсатор включен между выходом второго операционного усилителя и неинвертирующим входом первого операционного усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен девятый резистор, второй вывод третьего резистора подключен к точке соединения четвертого и восьмого резисторов.

35

40

Корректор А.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение стабильности параметров активного RC- контура и упрощение настройки. RC- контур содержит три операционных усилителя (ОУ) 1-3, два конденсатора 4 и 5, девять резисторов 6-14. Входной сигнал через резистор 11 подается на неинвертирук1шие входы ОУ 2 и 3, через резистор 10 - на инве1)1ирующий вход ОУ 3, а через резис1-орр,1 9 и 1 3 - на неинвертирующий вход ОУ 1. На выходе ОУ 3 реализуется передаточная функция фазового контура второго порядка. Модуль коэф. передачи активного RC- фазового контура частотно независим и равен единице только при идеальных ОУ. При использовании реальных ОУ затухание полюса и нуля, а также их частоты не совпадают, что приводит к неравномерности АЧХ фазового контура и, следовательно, к умети.шению диапазона рабочих частот. Введение резис- тивного делителя обеспечивает совпадение частот нуля и полюса. Настройка упрощается благодаря тому, что компенсация влияния ОУ на затухание нулей и полюсов происходит при равенстве сопротивлений резисторов 7 и 14 и не зависит от величины площадей усиления реальных ОУ. I и.ч. (Л САЭ СО 00