Полосовой активный Rc-фильтр Советский патент 1982 года по МПК H03H11/04 

(54) ПОЛОСОВОЙ АКТИВНЫЙ. RC-ФИЛЬТР

Иаобретенке относится к радоитехнике и может использоваться при построении фильтрующих устройств. Известен полосовой активный R С-фильт содержащий последовательно соединенные интегрирующую RC-цепь, вход которой является первым входом фильтра, первый операционный усилитель, на выходе которого включен резистивный делитель напряжения, интегратор, выполненный на втором операционном усилителе, выход которого через первый резистор Подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и выходу интегрирующей RC -цепи, второй резистор, вклю ченный между инвертирующим входом второго операционного усилителя и вторы входом фильтра, при этом инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к отводу резистивного делителя напряжения l. Однако известный полосовой активный ЯС-фильтр обладает недостаточной избирательностью, а также плохо подавляет высокочастотные помехи. Цель изобретения - повышение избирательности и подавления высокочастотных помех. Для этого в известном полосовом активном RC-фильтре, содержащем последовательно соединенные интегрирующую , вход которой является первым входом фильтра, первый операционный усилитель, на выходе которого включен резистивный делитель напряжения, интегратор, выполненный на втором операцисином усилителе, выход которого через первый рез:истор подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и вьйоду интегрирующей RC-цепи, второй резистор, включенньй между инвертирующим входом второго операционного усилителя и вторым входом фильтра, при этом инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к отводу резистивного делителя напряжения. дополнительно между sTopbiKf входом фильтра и выходом первого операционног усилителя включены два последовательно соединенных конденсатора, точка соединения которых подключена к выходу реэистивного делителя напряжения, а менщ первым входом фильтра и инвертирующим входом второго операционного усилителя интегратора включен дополнительный . конденсатор. На чертеже представлена функциональная электрическая схема предложенного фильтра, Полосовой активныйКС-фильтр содержит интегрирующую UC-цепь 1, первый 2 операционный усилитель, реаистивный Делитель 3 напряжения, интегратор 4, выполненный на втором 5 операционном усилителе, первый 6 резистор, второй 7 резистор, первый 8 и второй 9 конденсаторы, дополнительный 1О конденсатор. Полосовой фильтр работает следующим образом. При подаче входного сигнала на второ вход на НИЗКИХ частотах, когда сопротивление конденсаторов велико, операционны усилитель 2 обладает максимальным коэффициентом передачи и входной сигнал затухает. По мере роста частоты сигнала выходной сигнал увеличивается за счет шунтирующего действия интегрирующей цепи 1. Одновременно уменьшается коэффициент передачи интегратора 4. На частоте квазирезонанса эти процессы уравновешиваются и достигается максимальный коэффициент передачи. На частотах, больших частоты квазирезонанса, преобладает второй процесс. Это приводит к уменьшению выходного сигнала. Постоянные времени резистивного делителя 3 и конденсаторов 8 и 9 выбраньл так, что н верхних частотах на резисторы 6 и 7 подаются сигналы примерно равной ампли туды, но в противофазе. Таким образом, происходит дополнительное подавление сигналов высокой часто1Ъ1. При подаче входного сигнала на первый вход на низких частотах, когда сопротивление конденсаторов велико, входной сигнал минимально ослабляется цепью 1. Это ослабление компенсируется усилителем 2. , При увеличении частоты сигнала, с одной стороны, уменьшается коэффициент передачи цепи 1, а с другой - увеличивается коэффициент передачи;усилителя 5, так как цепь 1 находится в обратной свя зи усилителя 5. Таким образом, общий коэффициент усиления остается неизменным, причем постоянные времени делите9464 ля 3 и конденсаторов 8 и 9 выбраны так, что коэффициент передачи усилителя 2 по неинвертирующему входу остается неизменным. Сигнал, подаваемый на первый вход фильтра, передается на выход без изменения формы. Сигнал, подаваемый на второй вход фильтра, фильтруется, причем амплитудно-частотная характеристика фильтра по второму входу имеет наклон О дБ/дек на низких частотах, 2О дБ/дек - на средних частотах и 40 дБ/дек в области верхних частот. Предлагаеьл.1й полосовой активньШ Сфильтр По сравнению с известным позволяет увеличить избирательность и подавление высокочастотных помех, устранить необходимость в разработке фильтрующих звеньев с двумя входами, построенных на основе каскадного соединения звеньев первого н второго порядков. Формула изобретения Полосовой актив.ныйРС .-фильтр, содержащий последовательно соединенные интегрирующуюRC-цепь, вход, которой является первым входом фильтра, первый операционный усилитель, на выходе которого включен резйстивный делитель напряжения, интегратор, выполненный на втором операционном усилителе, выход которого через первый резистор подсоединен к неинвертирующему входу первого операционного усилителя и выходу интегрирующей RC-цепи, второй резистор, включенный между инвертирующим входом второго операционного усилителя и вторым входом фильтра, при этом инвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к отводу резистивного делителя напряжения, отличающийся тем, что, с цепью повышения избирательности и подавления высокочастотных помех, между вторым входом фильтра и выходом первого опе дионного усилителя включены два последовательно соединенныхконденсатора, точка соединения которых подключена к выходу резистивного делителя напряжения, а между первым входом фильтра и инвертирующим входом второго операдисиного усилителя интегратора включен дополнительный конденсатор. Источники информадан, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2898127/18-09, кп.Н 03 Н 11/О4, 28.01.8О (прототип;.