Активный фильтр с регулируемойпОлОСОй пРОпуСКАНия Советский патент 1981 года по МПК H03H11/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре дальней связи.

По основному авт.св. № 725199 известен активный фильтр с регулируемой полосой пропускания, содержащий последовательно соединенные источник входного сигнала, сумматор, перйое полосовое звено второго порядка, первый резисторный делитель-сумматор, второе полосовое звено второго порядка, второй резисторный делитель-сумматор и третье полосовое звено второго порядка, выполненное в виде первого интегратора на операционном усилителе, в обратную связь которого включены последовательно соединенные инвертор и второй интегратор. Йри этом один из резисторных делителей-сумматоров выполнен с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход сумматора подключен к месту соединения резисторов второго -делителя-сумматора, второй вход первого делителя-сумматора соединен с выходом третьего полосового звена, а неинвертирующий вход выходного интегратора третьего полосового

звена подключен к отводу делителя/ включенного между источнике сигнала и общей шиной .

Этот фильтр позволяет производить одноэлементную регулировку полосы пропускания. Однако он обладает высокой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики, обусловленной влиянием нулей пере10дачи, что приводит к изменению величины боковых горбов амплитудночастотной характеристики фильтра при изменении полосы пропускания.

Цель изобретения - уменьшение

15 неравномерности амплитудно-частотной характеристики.

Для этого в активном фильтре с регулируемой полосой пропускания, содержащем последовательно сое20диненные источник входного сигнала, сумматор, первое полосовое звено второго порядка, первый резисторный делитель-сумматор, второе полосовое звено второго порядка, вто25рой резисторный делитель-сумматор и третье полосовое звено второго порядка, выполненное в виде первого интегратора на операционном усилителе, в обратную- связь которого включены последовательно соединенные инвертор и второй интегратор причем один из делителей-сумматоров выполнен с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход сумматора подключен к месту соединения резисторов второго делителя-сумматора, второй вход первого делителя-сумматора соединен с выходом третьего полосового звена, а неинвертирующий вход выходного интегратора третьего полосового звена подключен к отводу делителя, включенного между источником сигнала и общей шиной, второй вход первого делителясука атора и выход операционного усилителя первого интегратора третьего полосового звена второго порядка соединены с выходом фильтра через четвертое йолосовое звено второго порядка, а между выходом фильтра и местом соединения резисторов первого делителя-сумматора включен подстрбечный резистор.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого фильтра.

Активный фильтр с регулируемой полосой пропускания содержит источник входного сигнала 1, сумматор 2, полосовое звено второго порядка 3, резисторный делитель-сумматор 4, полосовое звено второго порядка 5, резисторный делитель-сумматор 6, полосовое звено второго порядка 7, выполненное в виде интегратора 8 на операционном усилителе, в обратную связь которого включены последовательно, соединенные инвертор 9 и интегратор 10 на операционном усилителе, резисторный делитель 11, включенный между источником 1 входного сигнала .и общей шиной, переменный резистор 12, резисторы 13-24 и конденсатор 25, полосовое звено второго порядка 26, подстроечный резистор 27.

Устройство представляет собой активный фильтр восьмого порядка, у которого переменный резистор 12 позволяет производить одновременную регулировку коэффициентов связи и прямой передачи всех четырех звеньев второго порядка и, таким образом, регулировать полосу пропускания. При увеличении коэффициента связи напряжение сигнала на резисторе 12 возрастает и компенсирует уменьшение масштабного мнох ипеля коэффициента передачи, вызываемое взаимной-расстройкой связанных звеньев второго порядка.

ПРИ изменений полосы пропускания фильтра за счет изменения сопротивления резистора 12 меняется соотношение сигналов, поступающих на инвертирующий и неинвертирую

щий входы операционного усилителя. Фазовый сдвиг этих сигналов на частотах вблизи верхней и нижней границ зоны непрозрачности близок к 180, что приводит к появлению , одновременно двух нулей передачи, которые располагаются симметрично относительно средней частоты полосы пропускания. При регулировке полосы пропускания нули перемещаются од.. новременно с перемещением полюсов.

Введение полюсов приводит к уменьшению боковых горбов амплитудночастотной характеристики по сравнению с гербом, соответствующим средней частоте фильтра, и, та5 КИМ образом, к увеличению неравномерности характеристики, т.е. исказкению формы аглплитудно-частотной характеристики (АЧХ), которая изменяется при изменении полосы пропускания.

Наличие связи мелуду четвертым звеном второго порядка и вторым звеном второго порядка через подстроечный резистор 27 и делитель-сумма5 .тор 4 позволяет скомпенсировать величину боковых горбов АЧХ и довести ее до величины центрального горба, соответствующего средней частоте фильтра, что достигается подстройкой сопротивления подстроечного резистора 27.

Таким образом, предложенный фильтр по сравнению с известным обладает существенно улучшенной формой АЧХ, повышенной избирательностью; при этом сохраняется возможность регулировки полосы пропускания изменением параметров лишь одного переменного резистора 12.

Формула изобретения

Активный фильтр с регулируемой полосой пропускания rio авт.св.

725199, отличающийся тем, что, с целью уменьшения неравномерности аилплитудно-частотной характеристики, второй вход первого резисторного делителя-сумматора

и выход операционного усилителя первого интегратора третьего полосового звена второго порядка соеинены с выходом фильтра через четвертое полосовое звено второго порядка, а между выходом фильтра.

и местом соединения резисторов

первого делителя-сумматора включен подстроечный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №725199, кл. Н 03Н11/04, 25.07.77 (прототип). i И7 -C3+ LL J---П EIl D

был.

/