Активный RC -фильтр четвертого порядка Советский патент 1988 года по МПК H03H11/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может использопаться в селективных радиоэлектронных устройствах.

Целью изобретения является расширение динамического диапазона выходных сигналов,

На чертеже представлена структурная схема активного RC-фильтра четвертого порядка.

Активный RC-фильтр четвертого порядка содержит последовательно соединенные первый сумматор 1, первое полосовое звено 2 второго порядка, второе полосовое звено 3 второго порядка, причем первый вход первого сумматора 1 является входом устройства, второе полосовое звено 3 второго порядка выполнено в виде последовательно соединенных второго сумматора 4, первого интегратора 5 и второго интегратора 6, выход первого интегратора 5 через второй аттенюатор 7 подключен к второму входу второго сумматора 4, выход второго интегратора 6 через третий аттенюатор 8 подключен к третьему входу второго сумматора 4, выход первого интегратора

5является выходом устройства, который через первый аттенюатор 9 соединен с вторым входом первого сумматора 1 , выход второго сумматора 4 через четвертый аттенюатор 10 подключен к третьему входу первого сумматора 1, выход второго интегратора

6через пятый аттенюатор 11 подключен к четвертому входу первого сумматора 1 .

Активный RC-фильтр четвертого порядка работает следующим образом.

Входной гармонический сигнал подается на выход устройства через первый сумматор 1, первый и второй полосовые звеньй 2, 3 соответственно, при этом первый сумматор 1 и полосовые звенья 2, 3 частот нозависимыми обратными связями через аттенюаторы 9 - 11. При этом активный RC-фильтр четвертого порядка имеет передаточную функцию четвертого порядка

На

р + Ь,р + +Ь,р +Ь„

(1)

коэффициент полинома числителя ;

Ь. - коэффициент полинома знаменателя .

Первые и вторые полосовые звенья 2, 3 с входов на первые выходы имеют передаточные функции второго порядка полосового типа

VP

М

рСОр, dp.

pdp.COp,

+ СО,

(2)

15

Второе полосовое звено 3 с входа на второй выход имеет передаточную функцию следующего вида

Мнч Рг

pdp.Wp, +СО

р2

(3)

9

20

И с входа на третий выход

64

(р)

М 64 р

р + .+CO. (4)

5

0

Рг

где М ф - коэффициент передачи первого и второго полосовых звеньев 2, 3 на частоте полюса;

- коэффициент передачи второго полосового звена 3 с входа на второй выход на нулевой частоте; М щ - коэффициент передачи второго полосового звена 3 с входа на третий выход на большой частоте; СОр, - частота полюса первого

полосового звена 2; 0 сЭр - частота полюса второго

полосового звена 3; - затухание полюса первого

полосового звена 2; dp - затухание полюса, второго 5полосового звена 3.

С учетом (2) - (4) на первом выходе второго полосового звена 3 сигнал относительно его входа на частоте полюса оказывается сдвинутым на 0 О градусов, на втором выходе на -90 градусов и на третьем выходе на +90 градусов.Выбрав знак (суммирование или вычитание) первого сумматора 1, сигналы с выходов второ- 5 го полосового звена 3 через аттенюаторы 9-11 (устанавливающие требуемую глубину обратной связи) поступают на соответствую1цие входы первого сумматора 1.

Р

Так как в этом случае сигналы на втором и третьем выходе второго полосового звена 3 оказываются сдвинутыми один относительно другого на (-90+90) О градусов.суммируясь один с другим и с сигналом с первого выхода второго полосового звена 3 (у которого при этом тоже О градусов) усиливают (или ослабляют в зависимости от знака суммирования сумматора 1) глубину обратной связи на частоте полюса, что в общем случае эквивалентно изменению затухания первого и второго полосовых звеньев 2, 3. Знак (суммирование или вычитание) сумматора 1 находится по аппроксимации или по формула

С учетом (2) - (4) коэффициенты полиномов числителя и знаменателя передаточной функции (1) активного RC-фильтра четвертого порядка имеют вид

а М0р Wpz ;

bj dpjCOp + dp.COp, - Мвчб/j bj pz + dp, ,. м

пор

ti- dp, dpj СОр, СОра ;

Г 5 I- Ь, dp,Qp, СОр + - Мцч dp, Wpj ;

bo р, Wpi .(5

где М - коэффициент передачи активного RC-фильтра четветого порядка с расширен- ным динамическим даипазо ном на частоте полюса; oil - коэффициент передачи аттенюатора 10; nil - коэффицие нт передачи ат

тенюатора 11; oij - коэффициент передачи ат тенюатора 9.

Если частота полюсов первого и второго полосовых звеньев 2, 3 рав- ны и равны их затухания, т.е. (Ор,

COp и dp,: dp , коэффициенты функции передачи определяются из (5) следующим образом

М сОр

2dp Qp - oi, Г г ,2 ,г

- 2(0

,

2dp {0p -V, dp со

РЧ .

-

«;

р

(6)

Следует отметить, что расширение динамического диапазона выходных сигналов обеспечено при сохранении интегральной чувствительности характеристик к частотозадающим цепям.

Формула изобретени

Активный RC-фильтр четвертого порядка, содержащий последовательно соединенные первый сумматор,первое и второе полосовые звенья второго порядка, причем первый вход первого сумматора является входом устройства, а выход второго полосового звена второго порядка является выходом устройства и через первый аттенюатор соединен с вторым входом первого сумматора, отличающийся тем,что,с целью расширения динамического диапазона выходных сигналов, второе полосовое звено второго порядка выполнено в виде последовательно соединенных второго сумматора и первого и второго интеграторов, выходы первого и второго интеграторов .через соответственно второй и третий аттенюаторы подключены к второму и третьем входам второго сумматора, выход первого интегратора является выходом второго полосового звена второго порядка, а выходы второго сумматора и второго интегратора через соответственно четвертый и пятый аттенюаторы подключены к третьему и четвертому входам первого сумматора.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах. Целью изобретения является расширение динамического диапазона выходных сигналов.Устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, первое полосовое звено второго порядка, второе полосовое звено второго порядка, причем первый вход первого сумматора является входом устройства, второе полосовое звено ,второго порядка выполнено в виде последовательно соединенных второго сумматора, первого интегратора и второго интегратора, выход первого интегратора через второй аттенюатор подключен к второму входу второго сумматора выход второго интегратора через третий аттенюатор подключен к третьему входу второго сумматора, выход первого интегратора является выходом устройства, который через первый аттенюатор соединен с вторым входом первого сумматора,выход второго сумматора через четвертый аттенюатор подключен к третьему входу первого сумматора, выход второго интегратора через пятый аттенюатор подключен к четвертому входу первого сумматора. Расширение динамического диапазона выходных сигналов достигается подключением через аттенюатор выхода второго сумматора и выхода второго интегратора к входам первого сумматора при соответствующем выполнении второго полосового звена. 1 ил. Ф (Л 00 00 о 00 00