Перестраиваемый режекторный -фильтр Советский патент 1981 года по МПК H03H11/04 

(54) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ РЕЖЕКТОРНЫЙ ВС-ФИЛЬТР

I

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в технике связи, измерительной технике, автоматике и др..

Известен перестраиваемый RC-фильтр, содержащий делитель напряжения, интегрирующее и дифференцирующее RC-звенья, выходы которых подклюнены к входам первого сумматора, выполненного на инвертирующем операционном усилителе с резистивной суммирующей цепью на его йходе 0.

Однако известное устройство не позволяет в широком диапазоне поддерживать постоянной передачу в полосе npo-jj зрачности амплитудно-частотной харак- теристики, что приводит к частотным искажениям.

Цель изобретения - снижение искажений в полосах прозрачности при пе- 20 рестройке частоты режекции в широком диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что в перестраиваемый режекторный

RC-фильтр, содержащий делитель напряжения, интегрирующее и дифференцирующее RC-звенья, выходы которых подключены к входам первого сумматора, выполненного на инвертирукицем операционном усилителе- с резистивной суммирующей цепью на его входе, введены второй сумматор, инвертирующий вход которого является входом фильтра, и два инвертора, резистивная суммирующая цепь первого сумматора и делитель напряжения выполнены в виде первого и второго переменных резисторов соответственно с общим органом перестройки, при этом подвижный контакт первого переменного резистора подключен к входу инвертирующего операционного усилителя первого сумматора, подвижный контакт второго переменного резистора подключен к выходу второго сумматора, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого сумматора, а крайние выводы второго переменного резистора подключены к входам соответствующих инверторов, выходы которых соединены с входами инвертирующего и дифференцирующего RC-звеньев соответственно. На фиг. I приведена структурная электрическая схема предлагаемого ус ройства; на фиг. 2 - график фильтра. Перестраиваемый режекторный RCфильтр содержит интегрирующее и дифференцирующее звенья 1 и 2, первый и второй сумматоры 3 и 4, два инвертора 5 и 6, делитель напряжения, выполненный на потенциометре 7, резистивная суммирующая цепь первого сумматора 3, выполненная на потенциометре 8, резисторы 9-12, входящие в состав второго сумматора 4. Устройство работает следзтощим образом. На низких частотах передача дифференцирующего звена 2 близка к нуjno, а интег{/ирующего звена I - к соб ственному коэффициенту усиления операционного усилителя, т.е. работает только плечо, в котором стоит интегрирующее звено 1. Но так как оно с помощью сумматоров 3 и 4 и инвертора 5 охвачено глубокой обратной;. связью, которую следует классифицировать как отрицательную, передача всего фильтра на низких частотах име ет некоторую конечную величину. На высоких частотах по аналогии будет работать плечо дифференцирующего зве на 2, задавая также некоторую конечную величину передачи фильтра. На ча стоте режекции передачи в обоих плечах будут равны и за счет фаз.ового сдвига интегрирующего и дифференциру ющего звеньев 1 и 2 противофазны. В результате передача фильтра будет близка к нулю. Управляя положением движков потенциометров 7 и 8, изменяются передачи в обоих плечах, т.е. фактически управляется частота режекции фильтра. Подробнее работу фильтра можно проиллюстрировать с пойощью его графика (фиг. 2), где В + A - ; -K. - передача инвертора 5 1 . и сумматора 3 по верхнему входу; -Kj - передача инвертора 6 и сумматора 3 по нижнему входу; Т. и С - с ответственно постоянные времени интегрирующего и дифференцирующего зве ньев 1 и 2; R9 -Ri2 сопротив.ление резисторов 9-12; V, V, -Wj , апряжения в соответствующих точках хемы. Из графика (фиг. 2) передача ильтра равна - (-r)(- C-VPt(.tU-pt.,)(-K,l -b(-kJ(H/pD)(-Kj-b(-K.j)(-pt,)( д 4 4|pt2 i- bK VP bkJpt. Л Че f . -..tp4.t:o В - pCi/b- K pit.Er, Из выражения (1) частота режекции равна ./isi- rr о uZ-j- 1, V г 2 Отсюда видно, что изменяя и Кп, можно управлять WQ. Передача на низких частотах (в нижней полосе прозрачности) И„че гя|тМ{ -г const- CS) и на высоких частотах (в верхней по лосе прозрачности) IДц« Д .-m|T(u))H-g : --const С) Выражения (З) и (4) свидетельствуют о том, что передачи в полосах прозрачности амплитудно-частотной харак.теристики (АЧХ) будут неизменны в диа пазоне перестройки частоты режекции Wg, так как А и В не зависят от Wp. Последнее очевидно свидетельствует о достижении цели изобретения. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить частотные искажения в полосах прозрачности амплитудно-частотной характеристики при перестройке частоты режекции в широком диапазоне. Достоинством данного фильтра является также его высокий коэффициент перекрытия по частоте, что, очевидно, открьшает щирокие возможности для его применения. Кроме того, предлагаемый фипьтр может быть реализован В виде интегральной микросхемы. Формула изобретения Перестраиваемый режекторный RCфильтр, содержащий делитель напряжения, интегрирующее и дифференцирующее RC-звенья, выходы которых подключены

к входам первого сумматора, выполненного на инвертирующем операционном усилителе с резистивной суммирующей цепью на его входе, отличают и йс я тем, что, с целью снижения искажений в полосах прозрачности при перестройке частоты режекции в широком диапазоне, введены второй сумматор, инвертирующий вход которого является в-.одом фильтра, и два инвертора, резистивная суммирующая цепь первогр сумматора и делитель напряжения выполнены в виде первого и второго переMeHHbik резисторов соответственно с общим органом перестройки, при этом подвижный контакт первого переменного резистора подключен к входу инвертирующего операционного усилителя первого сумматора, подвижный контакт второго переменного резистора подключен к выходу второго сумматора, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого сумматора, а крайние выводы второго переменного резистора подключены к входам соответствующих инверторов, выходы которьк соединены с входами инвертирующего и дифференцирующего RC-звеньев соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 327571, кл. Н 03 Н 7/10, 1970 (прототип).