ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР Советский патент 1948 года по МПК H03H11/12 

В основном авторском свидетельстве №58987 описан способ компенсации нелинейных искажений, основанный на применении обратной отрицательной связи, осуществляемой путем подачи на входную цепь части входного и части выходного напряжений после их сложения, причем с целью устранения возможности возникновения самовозбуждения напряжение, снимаемое со входа, перед его сложением поворачивают по фазе на 180° и с целью получения глубокой обратной связи дополнительно усиливают.

Предмет настоящего изобретения составляет электрический фильтр с отрицательной связью, осуществленный по авторскому свидетельству №58987.

Согласно изобретению усилитель в цепи обратной связи составлен из двух параллельно включенных через сопротивление триодов, на сетку одного из которых подано напряжение со входа, на сетку второго - повернутое на 180° напряжение с выхода, а общая точка анодной цепи используется для подачи на вход напряжения обратной связи.

На фиг. 1 показана принципиальная схема электрического фильтра с предлагаемым усилителем; фиг. 2, 3, 4 и 5 представляют фазовые характеристики фильтров различных назначений, а именно: фиг. 2 - полосового фильтра, фиг. 3 - фильтра низких частот, фиг. 4 - фильтра высоких частот, фиг. 5 - режекторного фильтра, на фиг. 6 показана характеристика фильтра, выполненного согласно изобретению.

Источник напряжения, содержащий в себе спектр частот, часть которого на выходе должна отсутствовать, подключается к клеммам а и в (фиг. 1).

С этих клемм напряжение подается на сопротивления 1 и 2, а параллельно сопротивлению 2 включается фильтр 3, имеющий фазовую характеристику, показанную на фиг. 2, причем фильтр 3 может иметь характеристику I и II. В этом случае система будет работать как полосовой фильтр.

Для получения фильтров другого вида, например для низких, для высоких частот или режекторного, фильтр 3 должен иметь соответственно фазовые характеристики φ=Е (ω), представленные на фиг. 3, 4 и 5.

Выход фильтра 3 работает на потенциометр 4, который в свою очередь соединен с сеткой лампы 5, получающей анодное напряжение через сопротивление 6, причем часть переменного напряжения с сопротивления 6 подается на сетку лампы 8. Сетка лампы 7 соединяется с точкой с. Аноды ламп 7 и 8 (триодов) соединены между собой сопротивлениями 11 и 12, в качестве нагрузки у них в анодные цепи включены сопротивления 9 и 10.

Обратная связь подается на сетку лампы 7 через провод 14.

Работа схемы происходит следующим образом.

Предположим, что источник напряжений развивает на клеммах а и в напряжение амплитуды Е и частоты ω. Пусть для этой частоты фильтр 3 развивает на выходе напряжение, совпадающее по фазе с входным напряжением.

В этом случае на аноде лампы 5 получается напряжение, в точности противофазное напряжению на входе системы. Если теперь подать напряжение на сетку лампы 8, равное по амплитуде напряжению, поданному на сетку лампы 7, то напряжение, развиваемое в этом случае лампами 7 и 8 на сопротивление 13, при условии симметрии схемы будет равно нулю.

Следовательно, через провод 14 на вход устройства напряжение обратной связи подаваться не будет и сингал с частотой ω пройдет через систему без ослабления.

Предположим, что источник напряжения развивает частоту ω₁, лежащую вне полосы пропускания. В этом случае напряжение на выходе фильтра 3 будет уже отлично по своей фазе и амплитуде от напряжения, подаваемого на сетку лампы 7, а суммарное напряжение на сопротивлении 13 окажется отличным от нуля. Благодаря этому на вход устройства через провод 14 будет поступать напряжение обратной связи, вследствие чего напряжение на входе системы резко упадет.

Из сказанного следует, что если фильтр 3 имеет характеристику, изображенную на фиг. 6 кривой А, то действием системы его характеристика будет улучшена и примет вид, показанный на фиг. 6 кривой В.

Электрический фильтр с отрицательной обратной связью, выполненный по авторскому свидетельству №58987, отличающийся тем, что усилитель в цепи обратной связи составлен из двух параллельно включенных через сопротивления 11, 12 и 13 триодов 7 и 8, на сетку первого из которых подано напряжение со входа, на сетку второго - повернутое на 180° напряжение с выхода, а общая точка анодной цепи используется для подачи, на вход напряжения обратной связи.