ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР Советский патент 1969 года по МПК H03H7/06 

Известные полосовые фильтры для ламповых и полупроводниковых телевизионных приемликов содержат режекторные цепи (режекторы) и цепи связи.

Взаимные влияния между цепями и режекторами в таких фильтрах усложняет настройку, а избыточные регулировки в цепях связи делают их настройку не только сложной, но и неоднозначной.

Описываемый полосовой отличается тем, что ОН выполнен в виде двух режекторов, включенных параллельно в середине фильтра и соединенных через нерегулируемую емкость связи с режектором нижних частот на входе фильтра и через нерегулируемую индуктивность связи с режектором верхних частот на выходе фильтра, причем между согласующими цепями на входе и выходе фильтра и упомянутыми параллельными режекторами включены резисторы. Это повышает избирательность лри уменьшении количества регулируемых элементов.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема фильтра; на фиг. 2 - то же, с дополнительными депями связи на входе и выходе полосового фильтра; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема фильтра с дополнительными цепями связи и резистивными компенсаторами.

Описываемый фильтр (см. фиг. 1) содержит режекторы 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, каждый из которых состоит из последовательно соединенных конденсаторов и катушек индуктивности.

Конденсаторы упомянутых режекторов нерегулируемые, а катушки индуктивности могут иметь регулировки для настройки на /подавление заданных частот. На чертеже эти регулировки не показаны.

Режекторы 3-4 и 5-6 включены параллельно и настроены на частоты выше и ниже рабочей ПОЛОСЫ частот. Эти режекторы соединены при помощи емкости связи 9 с режектором /-2, настроенным на подавление частот

ниже рабочей полосы и при помощи индуктивности связи 10 с режектором 7-8, настроенным на подавление частот выше рабочей полосы.

Расчет показывает, что при правильном выборе элементов схемы фильтра можно обеспечить путем регулирования режекторов настройку цепей связи в неявном виде, результатом которой является уменьшение нестабильностей, вызываемых разбросом элементов

связи 9 и 10 приблизительно в четыре раза.

Вариант, показанный на фиг. 2, имеет такую же схему соединений режекторов между собой, как и фильтр, показанный на фиг. 1, но дополнен на своих входных зажимах двухпочалось выше, этот вариант фильтра путем реактивных трансформаций можно почти полностью привести -К классическому виду, так что по равномерности его входные импедансы не уступают классическим фильтрам. При этом оказывается, что влияние разброса элементов связи 11-12, 13-14 уменьшается вследствие «неявной настройки цепей связи при регулировании режекторов приблизительно в два раза.

Сотласуюш,ие цопи могут иметь и другой вид, отличаюш,ийся от цепей, изображенных на фиг. 2, без изменения существа работы фильтра. Согласование с нагрузкой, имеюш,ей емкостную компоненту, можно выполнить одной индуктивностью, исключив емкость 14. Можно дополнить цепи связи iio принципу характеристического согласования четырехполюсниками любого известного типа.

Вариант фильтра, .показанный на фиг. 3, отличается от варианта, показанного на фиг. 2, включением в схему резисторов io и 1Ь. Они создают дополнительные пути току от входа схемы на ее выход, помимо реактивных цепей связи. При правильном выборе величины резисторов эти токи могут создать на выходе напряжение, противофазное и близкое по величине к остаточному напряжению на частотах режекции, и таким образом компенсировать частично или полностью влияния потерь в режекторах. Очевидно, что точность резистивной компенсации зависит от разброса величины потерь и разброса сопротивлений резисторов. При разбросе потерь 10% и разбросе резисторов 10% можно ослабить остаточное напряжение на частоте режекции приблизительно в 5 раз.

Наличие двух компенсаторов не обязательно. На фиг. 3 показан общий случай. Рассмотрим работу фильтра, показанного на фиг. 1. На вход фильтра поступают полезные сигналы, энергия которых сосредоточена в рабочей полосе частот, и помехи, энергия которых сосредоточена вблизи границ рабочей полосы частот за ее пределами. Режектор 1-2 подавляет помехи снизу от рабочей полосы частот. Конденсатор СВЯЗИ 9 Пропускает более высокие в сравнении с частотой режекции частоты на параллельные режекторы 3-4 (верхних частот) и 5-6 (нижних частот). Индуктивность связи 10 подавляет частоты, лежащие выше рабочей полосы частот и пропускает рабочие частоты на выход фильтра. Режектор 7-8 подавляет частоты, лежащие выше рабочей полосы частот. При наличии существенных реактивностей в нагрузке и в источнике сигнала целесообразно использовать фильтр, показанный на фиг. -2.

На вход фильтра поступает также полезный сигнал и помеха. Цепь связи 11-12 обеспечивает передачу полезных сигналов и частично ослабляет помехи, лежащие вне рабочей полосы частот. Элементы схемы 1-W работают точно таким же образом, как и в первом фильтре. На выходе полезный сигнал проходит через цепь связи 13-14 в нагрузку или непосредственно, или через согласующий четырехполюсник.

Цепь связи 11-12 на входе и цепь связи на выходе, кроме улучшения согласования, обеспечивают увеличение избирательности. Естественно, что из-за потерь в режекторах не достигается полного подавления частот режекции и на выход Проникает остаточное напряжение частот режекции. Если необходимо ослабить величину остаточного напряжения на частотах режекции, то можно применить фильтр (фиг. 3) с резистивной компенсацией.

На вход фильтра поступают полезные сигналы и помехи. Помехи, лежащие за пределами рабочей полосы частот, подавляются режекторами и цепями связи. Величина остаточных напряжений на частотах режекции ослабляется за счет токов, проходящих на выход фильтра по дополнительным путям, образованны.м резисторами 15 и 16.,

На схеме (фиг. 3) показано в качестве примера включение резистора 15 ко входу схемы, а резистор 16 включен в точку соединения индуктивности 13 и емкости 14. Без изменения сущности его работы резистор 15 можно включить в точку соединения; индуктивности 11 емкости 12, аналогично резистору 16. Резистор 16 можно подключить на выход схемы аналогично резистору 15 также без изменения сущности его работы.

Описываемый фильтр в сравнении с известными обладает значительно более высокой избирательностью, меньшим числом точек регулирования, не очень сложен в расчете, имеет элементы, удобные для реализации на высокой частоте, обладает высокой равномерностью входных импедансов и допускает введение в схему резистивных компенсаторов без увеличения числа реактивных элементов фильтра.

Предмет изобретения

Полосовой фильтр, например, для усилителей промежуточной частоты телевизионных приемников, содержащий режекторные цепи (режекторы), цепи связи, резистивные компенсаторы и резонансные согласующие цепи на входе и выходе, - отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности при уменьшении количества регулируемых элементов, он выполнен в виде двух режекторов, включенных параллельно в середине фильтра и соединенных через нерегулируемую емкость связи с режектором нижних частот на входе фильтра и через нерегулируемую индуктивность связи с режектором верхних частот на выходе фильтра, причем между согласующими цепями на входе и выходе фильтра и упомянутыми параллельными режекторами включены резисторы.

аЛ, 1. ; г4о

. - ...;,

Г б(

/5 .rYVX

/29

Г

/3Щ