Активный фильтр Советский патент 1980 года по МПК H03H7/08 

операционных усилителей 9, 12 и конденсаторов 8. Поэтому для образования контролируемого и регулируемого затухания, т. е. контролируемой добротности, выход интегратора 1 через делитель напряжения 13 соединен с неинвертирующим входом сумматора 3. В результате образуется контур отрицательной обратной связи, создающий необходимую добротность звена второго порядка. Для создания фильтра третьего порядка с высокой добротностью параллельно резистору 5 включен конденсатор 6. Передаточная функция фильтра имеет вид:

вых1 До

До

t/BX (1 )(Р + Ь,

д

где 7вых 1 - напряжение, снимаемое с выхода второго интегратора 2;

1/&0-коэффициент, определяющий

частоту квазирезонанса; bi - коэффициент, определяющий

полосу пропускания фильтра; bl - коэффициент, определяющий частоту, после которой на логарифмической амплитудо-частотной (АЧХ) характеристике затухание увеличивается на 20 Б/дек;

А - определитель фильтра, равный знаменателю передаточной функции; Р - оператор Лапласса.

Снимая напряжение с выходов интегратора 1 и сумматора 3, получают характеристики полосового фильтра, у которого наклон АЧХ 40 й Б/дек появляется соответст-венно после или до частоты квазирезонанса, т. е. получают фильтр с передаточными функциями вида

вых2 а.Р

t/BS

Д

(hp

выхз С/вх

Структурная устойчивость системы высокого порядка достигается в том случае, когда при любых значениях ее элементов не возникает возбуждение. Устойчивость

предложенного фильтра согласно критерию Гурвица определяется выполнением неравенства b bi-bzboX), где &г -коэффициенты при операторе Лапласса pi определителя А фильтра. Это неравенство для предложенного фильтра справедливо при любых соотношениях между элементами устройства, т. е. обеспечивается структурная устойчивость.

Зависимость добротности фильтра от частоты, обусловленная наличием конденсатора 6, начинает проявляться за полосой пропускания фильтра и имеет вид, изображенный на фиг. 2. Изобретение позволяет уменьшить количество активных элементов фильтра, уменьшить уровень шума, расширить динамический диапазон входных сигналов и уменьшить нелинейность искажений.

Формулаизобретения

Активный фильтр, содержащий фильтрующее звено второго порядка, состоящее из последовательно включенных инвертирующих первого и второго интеграторов и активного сумматора с цепью отрицательной обратной связи, причем выход активного сумматора соединен с входом первого инвертирующего интегратора, а неинвертирующий вход активного сумматора через первый резистор подключен к источнику входного сигнала, а через второй резистор - к выходу первого инвертирующего интегратора, отличающийся тем, что, с целью увеличения порядка передаточной функции,

выход первого инвертирующего интегратора соединен с неинвертирующим входом активного сумматора через конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3696252, кл. НКИ 307-233, опублик. 1972 (прототип).

JJQ

I+K

О

)

(Риг. 2