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

113

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для построения высокочастотных линий задержки и фазовых корректоров в устройствах связи, используемых при обработке спектров фаз сигналов без искажения спектра амплитуд.

Цель изобретения - расширение области рабочих частот,

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

Активный RC-фазовый контур содержит первый 1, второй 2 и третий 3 операционные усилители (ОУ), первый 4 и второй 5 конденсаторы, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10, шестой 11, седьмой 12, восьмой 13 и девятый 14 резистор1 1.

Активный RC-фазовый контур работает следующим образом.

Входной сигнал подается на неинвертирующий вход ОУ 3 непосредственно, на инвертирующий вход ОУ 3 через резистор 13 и на неинвертирующий вход ОУ 2 через резистор 9, при этом на выходе ОУ 2 реализуется передаточная функция фазового контура второго порядка общего вида

1(Р)- Л Р +РЙри1р + а)2

где 1

1

Rg+Rg

OJ,

. Й IS..C,,

Lj-RjCj ,

U)o

1 jR5+R4(ll/b

AR

,ftR4

- коэффициент передачи делителя, состоящего из резисторов 10 и 11;

- частота нуля функции передачи F(p);

- затухание нуля функции передачи F(P) ;

- частота полюса функции передачи F(P) ;

-затухание полюса функция передачи F(p);

-сопротивление резистора 14;

:. и R - - сопротивления резисторов 9 и 8;

72

R, и R,, - сопротивления резисторов

7 и 6;

С и С„ - емкости конде 1саторов 4 и 5.

Зависимость модуля комплексного коэффициента передачи от частоты, т.е. амплитудно-частотная характеристика, находится из выражения (1)

заменой р на j о)

Р(1(ю )1-4 - (3)

у ( )2

Из выражения (, З) Ьледует, что при и ш Шрмодуль коэффициента передачи активного RC-фазового контура частотно независим и равен единице, что реализуется только при идеальных операционных усилителях,

При использовании реальных ОУ из-за ограниченности их площадей усиления 11 |Ujj ujj. ( где-: f - коэффициент усиления ОУ на постоянном токе, а U) частота, на которой коэффици- ент усиления ОУ с разомкнутой обратной связью уменьшается до уровня 0,707) затухание полюса и нуля, а т акже их частоты не совпадают, что приводит к неравномерности амплитудно-частотной характеристики фазового контура и, следовательно, уменьшению диапазона рабочих частот.

Для получения равенства между и ujj введен делитель напряжения, ..состоящий из резисторов 10 и 11, с коэф- фициентом передачи /5, позволяющий увеличить частоту Шр на величину Шр / . Rrv rR7 pLN

2ll- RfMR5 f % P видно из выражения 2 , частота w

не изменяется, а новое выражение частоты to совпадает с частотой и. Величина коэффициента передачи рези- стивного делителя /i, соответствующая равенству частот ujp и ш , находится из выражения

Преимущества активного RC-фазового контура видны из того, что с .одной стороны при П,П и (R - сопротивление седьмого резистора 12) 55 влияние гшо1цадей усиления усилителей на частоту ш в два раза меньше, чем у известного контура, а с другой стороны резистивным делителем с коэффициентом передачи ft обеспечено равен3

ство частот нуля и полюса при любом соотношении между величинами II, и П, что позволяет расширить область рабочих частот предлагаемого активного RC-фазового контура по сравнению с известным или использовать для его реализации менее дорогие и более экономичные операционные усилители с меньшей площадью усиления.

Формула изобретения

Активный RC-фазовый контур, содержащий первый операционньй усилитель, в цепи отрицательной обратной связи которого включен первый конденсатор , а выход через первый резистор подключен к неинвертирзтощему входу второго операционного усилителя, в цепи отрицательной обратной связи которого включен второй резистор, второй конденсатор, один вьшод которого подключен к неинвертирующему входу второго операционного усилителя, последовательно соединенные третий и четвертый резисторы, точка соединения которых подключена к неинвертирующему входу первого операционного усилителя, а второй вывод

Редактор И.Горная

Составитель Ю.Медведев Техред М.Д ид ык

Заказ 4836/56 Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

10

435А7

третьего резистора соединен соответственно через пятый резистор с выходом второго операционного усилителя и с одним выводом шестого резистора, третий операционный усилитель, в цепи отрицательной обратной связи которого включен седьмой резистор, а инвертирующий вход через восьмой резистор подключен к входу активного ЕС-фазового контура, девятый резистор, один вывод которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного ycилитeJ я, инвертирующие входы первого и второго операционных усилителей объединены, отличающийся тем, что, с целью расширения области рабочих частот, второй вывод четвертого резистора и неинвертирукщий вход третьего операщюнного усилителя соединены с входом активного ЕС-фазового контура, вторые выводы шестого и девятого резисторов подключены к 25 общей шине, а второй вывод второго конденсатора соединен с выходом третьего операционного усилителя, причем выход второго операционного уси- .лителя является выходом устройства.

15

20

Корректор А.Тяско

Изобретение предназначено для построения ВЧ-линий задержки и фазовых корректоров в устр-вах связи, используемых при обработке спектров фаз сигналов без искажения спектра амплитуд. Цель изобретения - расширение области рабочих частот. Устр-во содержит три операц. усилителя 1-3, конденсаторы 4 и 5, девять резисторов 6-14. 1 ил. сл