ФИЛЬТР ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ Советский патент 1970 года по МПК H03H7/06 H03D1/02 

Часто при автоматизации производственных процессов необходимо фильтровать сигналы низких и инфранизких частот.

Применение обычных RC-фильтров в этих условиях вынуждает создавать весьма громоздкие и нестабильные по своим параметрам конструкции.

С целью повышения стабильности параметров, обеспечения одновременного детектирования и упрощения схемы предлагается фильтр, Б котором рабочий и термокомпенсационный резисторы включены по дифференциальной схеме, ко входам которой подключены источники смещения, при этом входной сигнал подан на обмотку подогревателя рабочего резистора, а выходной сигнал снимается с общей точки соединения всех резисторов.

Принцип работы такого фильтра заключается в том, что напряжение, подлежащее фильтрации, подается на подогреватель, нанесенный на терморезистор. При прохождении тока в подогревателе выделяется тепло, под воздействием которого терморезистор изменяет свою величину.

При этом температура подогревателя, а следовательно, и терморезистора может быть записана так:

где Т - время усреднения; I(t) -ток подогревателя;

г - сопротивление подогревателя; /С-коэффициент пропорциональности.

Как известно, нарастание температуры подогревателя носит экспоненциальный характер. Если Т выбрать равным постоянной времени подогревателя, то появится возможность фильтрации входных сигналов.

Выходным параметром при этом служит изменение величины сопротивления терморезистора.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого фильтра.

Схема включает: / - подогреватель, 2 - рабочий терморезистор, 3 - терморезистор, 4 - суммирующее сопротивление.

Под воздействием напряжения (0 подлежащего фильтрации, протекающий в подогревателе ток нагревает последний и изменяет величину сопротивления рабочего терморезистора 2.

Терморезистор 2 включен в плечо дифференциальной схемы, состоящей из суммирующего сопротивления 4 и терморезистора 3, компенсирующего влияние температуры окружающей среды. Схема балансируется при L,,x( качестве терморезисторов могут быть применены как проволочные, так и полупроводниковые сопротивления.

В случае амплитудно-модулированных сигналов не требуется предварительного детектирования, так как сам подогреватель обладает свойствами квадратичного детектора.

Постоянная времени фильтра зависит только от массы и теплофизических свойств материалов, примененных для конструирования фильтра, и не зависит от времени эксплуатации и влияния окружающей среды (при соответствующей теплоизоляции).

Существенным является возможность микроминиатюризации.

Предмет изобретен и я

Фильтр инфранизких частот, содержащий рабочий и термокомпенсационный резисторы,

обмотку подогревателя рабочего терморезистора и суммирующий резистор, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности параметров, обеспечения одновременного детектирования и упрощения схемы, упомянутые резисторы включены по дифференциальной схеме, ко входам которой подключены источники смещения, при этом входной сигнал подан на обмотку подогревателя рабочего резистора, а выходной сигнал снимается с общей точки соединения всех резисторов.

ifg,W