Активный полосовой RC-фильтр Советский патент 1990 года по МПК H03H11/12 

Т Л

pi

оэ оэ -и

о J

f , ВНОСИТСЯ К рППИтПР- ;if r пить ИГТ1 тьтовтно p

t lr rm tc и се текпни D 1ДМО-

II l Т TP .

и ii r 1° енмн - pic тгрннр лмя - p ir t4v чягтот при условии Ч1 IU Т ТИП- ч т ГЛТМОН XIРЧК-

Ц

1 | I г ч р ic г-IB пен 1 и р нпипиа jo

fi r flTK14 С ) ПОRr - liMjfb т m ; на rtni1 . 2 - ам- « - mfnp характеристик л ак ко- RC-dirorb rpq . iiп оь чн РГ-Л ш р )- j с

, i ,ir п-гнй УСИТМТС ТТ 1 . ПРр1оч гй 3 и тз го пой А

гг- -)I r J.J , Т-, г ИИ Г)

i i TV кь 7

i i т г нгиг RC in г т и рст - Q

Г) ТЧПМ .

i т нт в-чгпл (tHjrb г,г -г j i тр t тг1 т ИИ С

г1 , т ЧЧРЧ ( ТТК, i т сп- твтчюл М 75

1 ( ) JTI г т j 4i т)-5.m 1,7-vnH npi

гir n jrrfГ f т ( t т - tr TIT

10

i M MF П ЧППГрлс IV V

H j.p r-r TT

i t 1 If tr П( L-ff r

IJJ 11 1l I If

г ipr 17 rl T I

5 т РП ц г ч T 1

I к-I - Г IT l 7 n г)Ч оЧ 3 t 1 in H

i m v e w-iHB

( J 1Г т ч Н ГЧГ Hq I ч , i J5

40

PT т I i i V( ПИ Pvi S

XKIIKT -

fl liTT ICJirn r I

П ГЛНЧПРЧОТ П V

N(p) - bfc - ДПЯ НИЧКС1Ч ЧГТЧТНОГО

фильтр i,

а, ,Ь(- РГГЦРСтррцные кг эфйициенчы, зачисяшие от трамртров элемрнгов илы рч , р - комплекты я u 1П(чтная переменная в предположении, что котНЬиииРнт усиления К операпионжiо усилителя 1 не зависит от частоты. Зчтем частотнее зависимость ко-эб- сЬипиентч усиления операционного усилителя К(р), считая, что в рабочем nuinqTOHP частот она с достаточной точнс ст ю тппрок°1тмируртся вир зрением

К(р) - Ко/(Рл +)4 2)

I .- Ч 3 Т 1 1Т( 1 ГРОРДТТОЧНОЙ

сЬ ункпии опер Н1ИОННОТ о vcimn- тетя К(р); К - к тэАФициРнг угИТРНИЯ усипиТРПЯ ПРИ ЧЧП П( I 11 ТОТ. v4fT 41CTOIHOI Т (2) И ТРНИГ Ч I ll ЦИу пОЛНК -

о ПР I 1 Г 1 J Н Ю гЬуНК

7 ПТ1Г об л Я VITT I ) НИТ

- -

j p1

р)

1 р

m

а, Р

I Г

I Л Р (р Ь р -1 t ( рi a i ) TOCQР Г( 1 П р j ;

4 (р Ь р + h. - т я tii Kr™nГ( «Ю I т т Т) .

} ЛЯ ГО О Ч НИК 7 ЯВПЯРТС i

riipp11-- .

При ттом 3Hci4f HH iMj метров -чле(rЧTOB СХ«МН, ,4 ltfДТУХ1ШТК1СНИК

/. riro4ii, что ны чтение f 31 прелС1 НТ1Р7СЯ В ТИУ1Г lost-1

4S

Kpl

Н г)

q,p

Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот при условии перестройки амплитудно-частотной характеристики. Активный полосовой RC-фильтр содержит операционный усилитель 1, резисторы 2, 5, 6 и конденсаторы 3, 4. Благодаря введению двухполюсника 7 обеспечивается компенсация спада амплитудно-частотной характеристики фильтра, вызванного частотной зависимостью коэффициента усиления операционного усилителя 1. 2 ил.

К Ч н ТИЧ Ч1ГТГ Г ЧП IT

1-HJ t- Tf T i Vr НИЧ ОПО -

U (-.trpi л ТТИГ If -

чV j p M (-ЗЯ f SO

г Л TllT -

i i с j JHH v тир п о i (Ъчпь т рч

г

Г I

1 1 - э ,

1 Г ТГRP О (ill ТЬТ

г ,)

С,р

С р -i- С

Значение н зри у IF ух т с IH с ник л / ,

ТНТЧРНИЧ ЧТ Mf гл 1R

1л°ментов ГУРМЫ т чти лт ретя К(м- гтчентыг -1внРьия. лн и ъ IJI-РГИР °н i и . ик|1 г (j) с Пгфчметра- ми элементов с РМН СЬиг.11.

Гте/rvionif к 1МГТГ ЬРНТНЫР чп внения

СВЯ Ь1ВЯЮ Г О М , П(1 t I |Г- 1РТ-1ГП Н01

5156К

Функции с параметрами элементов схеК(С7 (С, + С) Ь,С;

K,Cj(Ga r-5) + c, b,C0;5

(С3 + С4) + a2C, v С7(С, + С4) + С, C7(G2+C:,) + + C3(G,2 + Gs + G6) +(5)°

+ C4G6 - K,G5Cj агС0 + а,С,;

cr(G4 + G5) + C5(G2 + GB+ G6) +

+ C4Gfc - K, r-G6(G4 + G5) 5

a Cri + aflC ( j

Gfi(G, + Gs) аэС0.

В данной схеме появляется возможность регулировки добротности и частоты полюса при сохранении точной компенсации частотной зависимости К(р).

Например, пусть передаточная Функ- з пия по напряжению полосового Фильтра

т(р) 2р

р 2 + 0,5р+

(6)

нормированная по частоте с коэффициентом 10 и по уровню полного сопротивления с коэффициентом 10 , реализована схемой на Фиг. 1. В качестве операционного усилителя 1 выбран операционный усилитель 140 УД1 с норми- рованной частотой полюса oJu(,l) с коэффициентом 10 . В результате при значениях элементов схемы (Фиг.1) К( 2; Ri 0,137171 кОм; С, 0,144162 мкФ; С4 0,622588 мкФ; R5 О, N4525 кОм; R6 1 ,271639 к Ом; С 0,013024 мкФ реализованная функция

р + 12,5975

,5+1

Т(р)

р + 12,5975

Г

Для сравнения рассчитаны амплитудно-частотные характеристики следующих схем, реализующих функцию (6): схемы известного Фильтра с идеальным операционным усилителем и значениями элементов К, 2; R2 1 кОм,1 С 0,1 мкФ; С4 0, мкФ; Р 0, 7403 кОм Rg 2,3503 кОм,- схемы известного фильтра с. теми же значениями элементов и с учетом частотной зависимости операционного усилителя;схемы (фиг.1)

1 /

6

5

+ 5)°

5

20

з

т

j

40

45

50

55

со значениями элементов, х-к.чч. мнычи в приведенном случае. Ре я у п. i i ть1 тн-ч- лиза отображены на Фиг. 2, где MI оси абсцисс отложены чяст ты, и-; которых производился расчет ) нормированные относительно резонансной частоты С00 передаточной функ- пии (6), а по оси ординат - соответствующие значения модулей передаточных функций. Это подтверждает наличие полной компенсации частотной зависимости операционного усилителя 1 и, слецовательно, повышение качества передачи сигнала на высоких частотах при реализации схемы активного полосового RC-фильтра.

Введение дополнительного элемента в схему позволяет обеспечить точную компенсацию частотной зависимости операционного усилителя 1 и осуществить перестройку параметров фильтра. Из выражении (5) видно, что перестраивать активный полосовой RC- Фильтр по частоте и добротности полюса АЧХ можно вторым 5 и третьим 6 ре- зигторами и двухполюсником 7.

Формула изобретения

Активный полосовой RC-филътр, содержащий последовательно соединенные первый резистор, первый конденсатор, инвертирующий вход операционного усилителя, второй резистор, второй вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора и первым выводом второго конденсатора, первый вывод третьего резистора соединен с вторым выводом первого конденсатора, а вторые выводы второго конденсатора и третьего резистора соединены с общей глиной, причем первый вывод первого резистора является входом, а выход операционного усилителя - выходом активного полосового РС-фильтра, неинвертирующий вход ,операционного усилителя соединен с обшей пшной, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот при условии перестройки амплитудно-частотной характеристики, введен двухполюсник,первый вывод которого соединен с входом активного полосового RC-Фнльтра, а второй яы- вод соединен с инвертирующим входом операционного усилителя.

Фие.2

15 cJ/u/0