ИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Советский патент 1972 года по МПК H01G9/22 

Изобретение относится к области злектриники и может быть использовано для построения электрохимических фильтров нижних частот.

В известных электрических фильтрах нижних частот на основе электрохимических трехиолюсникоБ имеет место относительно невысокая крутизна затухания сигнала на частотах, превышающих частоту среза.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить крутизну затухания сигнала на частотах выше частоты среза, для чего в корпус дополнительно введены входной и выходной электроды, причем выходные электроды включены в цепь по дифференциальной схеме.

На чертеже схематически представлен предлагаемый электрохимический фильтр.

Фильтр состоит из корпуса /, двух входных электродов 2, двух выходных электродов 3 и общего электрода 4.

Принцип работы электрохимического фильтра основан на закономерности распространения концентрационной волны в электролите при прохождении электрического тока.

Если в цепи входных электродов 2 проходит переменный ток, то в приэлектродных слоях электролита происходят изменения концентрации электроактивного вещества. Эти изменения концентрации у каждого электро/да равны по величине и обратны по знаку, так как через границу раздела электродраствор каждого входного электрода проходит один и тот же входной ток, но в разных направлениях.

Волна изменения концентрации электроактивного вещества распространяется в электролите нормально к поверхности входного электрода на расстояние, зависящее от частоты входного тока. По порядку величины эта зависимость имеет вид:

,

где /-расстояние, пройденное концентрационно1 волной в электролите;

D - коэффициент диффузии электроактивного вещества в электролите;

/ - частота входного тока.

Если расстояние между входным 2 и выходным 3 электродами равно L, то изменение концентрации электроактивного вещества у поверхности выходного электрода будет зависеть от частоты входного тока. Так, при

,

величина выходного тока будет изменяться в соответствии с изменениями величины входного тока. При условии

концентрациониая волна не достигает приэлектродного слоя выходного электрода и поэтому концентрация электроактивного вещества в приэлектродном слое выходного электрода, а следовательно, и выходной ток, будут неизменными. В этом случае на выходе фильтра сигнала не будет, хотя в цепи входных электродов протекает входной ток.

Таким образом, предлагаемый фильтр имеет частотнозависимую характеристику и может служить фильтром нижних частот.

Предлагаемое устройство, благодаря наличию двух пар электродов (входной-выходной), позволяет значительно улучшить характеристику затухания фильтра, так как затухание концентрационных волн в таком устройстве происходит одновременно в двух межэлектродных пространствах.

Кроме того, наличие дифференциальной схемы на выходе элемента позволяет устранить постоянную составляющую выходного сигнала и существенно снизить его температурную погрешность.

Предмет изобретения

Электрохимический фильтр нижних частот инфрапизкочастотных электричес-ких сигналов, содержащий герметичный заполненный электролитом корпус, во внутренней полости

которого размещены входной, выходной и общий инертные электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения крутизны затухания сигнала на частотах выше частоты среза, он дополнительно снабжен входным и выходным

электродами, причем выходные электроды включены в цепь по дифференциальной схеме.