Полосовой фильтр Советский патент 1983 года по МПК H03H11/12 

(5) ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качест ве селективного усилителя в измерительной аппаратуре и других радиотехнических устройствах.

Известен селективный усилитель, содержащий дифференциальный усилитель. источник входного напряжениягНагруз- ку, двойной Т-обраэный RC-мост, вход которого подключен к выходу усилителя, а неинвертирующий вход и выход дифференциального iycилиJeля подключены соответственно через источник входного напряжения и нагрузку к общей 1иине устройства, и регулируемое сопротивление Г11При использовании известного устройства можно менять добротность селективного усилителя в обе стороны от значения

.-JKSlc

Q

t-l) 2r

где К - коэффициент усиления селективного усилителя; f - квазирезонансная частота; 2й€ полоса пропускания .селективного усилителя.

.Недостатком известного устройтства является малый диапазон perjrmiровки добротности (при дальнейшем увеличении добротности схема самовозбуждается из-за того, что обрат10ная связь становится положительной). При перестройке изменяется как квазирезонансная частота, .так и коэффициент усиления, что недопустимо в из.мерительных усилителях.

15

Наиболее близок к предлагаемому полосовой фильтр, содержащий дифференциальный усилитель с цепью отрицательной обратной связи, состоящей

20 из последовательно соединенных двойного Т-образного моста и повторите- , ля напряжения, и резистианый делитель напряжения, одним выводом подключенныи к инвертирующему входу дифференциального усилителл f 2J,

Однако указанное устройство имеет недостаточный диапазон регулировки . добротности.

Цель изобретения - расширение диапазона регулировки добротности и обесобеспечения постоянства коэффициента усиления и частоты квазирезонанса при регулировке полосы пропускания.

Поставленная цель достигается тем, что в полосовой фильтр, содержащий дифференциальный усилитель с цепью отрицательной связи, состоящей из последовательно соединенных двойного Т-образного моста и повторителя напря жения, и резистивный делитель напряжения , одним выводом подключенный к инвертирующему входу дифференциального усилителя, введены дополнительный повторитель напряжения и инвертирующий усилитель, вход которого соединен с инвертирующим входом диффе ренциального усилителя, а выход с другим выводом резистивного делителя напряжения, причем отвод его подключен к входу дополнительного повторителя напряжения, выход которого подключен к объединенным поперечным плечам двойного Т-образного моста. е

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.

Полосовой фильтр содержит дифференциальный усилитель 1, двойной Т-образный мост 2, повторитель 3 напряжения, резистивный делитель 4 напряжения, состоящий из резисторов 5 и 6, инвертирующий усилитель 7 и дополнительный повторитель 8 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На двойном Т-образном мосте 2, повторителе 3 напряжения, резистивном делителе напряжения, инвертирущем усилителе 7 и дополнительном повторителе 8 напряжения собран режекторный фильтр, включенный в цепь отрицательной обратной связи дифференциального усилителя 1. К входам резистивногр делителя k напряжения прикладываетсясоответственно напряжение, снимаемое с выхода повторителя напряжения 3 и выхода инвертирующего усилителя 7, на вход которого подается напряжение с вь1хода повторителя 3 напряжения. С выхода резистивного делителя напряжения снимается напряжение относительно общей шины устройства

U)

ВЫХд

где Kjкоэффициент передачи резистивног делителя k напряжения;

R сопротивление резистора 5;

сопротивление резистора 6; коэффициент усиления инвертирующего усилителя 7; и - напряжение на выходе повторителя 3 напряжения.

Это напряжение через повторитель 8. напряжения, необходимый для обеспечения согласования, подается на общую точку двойного Т-образного моста 2. Необходимость согласования вызывается тем, что требуется исключить влияние переменного сопротивления резистивного делится напряжения на двойной Т-образной мост 2, резонансная частота которого в значительной степени зависит от сопротивления генератора и нагрузки. Изменяя коэффициент передачи резистивного делителя h напряжения, изменяют добротность режекторного фильтра, а Следовательно, и добротность всего устройства, которая определяется по формуле

()

) AC-I-K -)

.

где К - коэффициент передачи повторителя 3 напряжения.

.

Как следует из формулы (31 путем изменения коэффициента Передачи регулируемого резистивного делителя напряжения появляется возможность регулировки добротности полосового фильтра при неизменном коэффициенте усиления К дифференциального усилителя 1. На частоте квазирезонанса коэффициент передачи режекторного фильтра равен нулю, обратная связь через него отсутствует, и коэффициент усиления устройства определяется коэффициентом усиления дифференциального усилителя 1. Неизменность квазирезонансной частоты при регулировке добротности обеспечивается применением дополнител НОго повторителя 8. напряжения. Как следует из формулы (3/ регулировка добротности в предлагаемом устройстве осуществляется в обе стороны от значения по формуле (2)(при R К Rg). Однако диапазон регулировки в предлагаемом устройстве в от личие от прототипа может быть и мень ше чем добротность дифференциального усилителя с двойным Т-образным мостом ( параметры самого двойного Т-образного моста 2 не меняются, поэтому схема работает устойчиво при значительной перестройке добротности фильтра. Данные теоретического доказательства подтеержаются экспериментальной проверкой. При Kjj 1 и неизменной квазурезонансной частоте получена тридцатикратная перестройка добротности. . Таким образом, предлагаемое устройство имеет большой, диапазон регулировки добротности при сохранении постоянного коэффициента усиления на квазирезонансной частоте и стабиль ную квазирезонансную nacToty при регулировке полосы пропускания одним элементом. Формула изобретения Полосовой фильтр, содержащий дифференциальный усилитель с цепью отрицательной обратной связи, состоящей из последовательно соединенных двойного Т-образного моста и повторителя напряжения и резистивный делитель напряжения, одним выводом подключен ный к инвертирующему входу дифференциального усилителя, о т л и чающийся тем, что, с цель расширения диапазона регулировки добротности и обеспечения постоянства коэффициента усиления и частоты квазирезонанса при регулировке гюлосы пропускания, в него введены допотитепьный повторитель напряжения и инвер тирукиций усилитель, вход которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилитejjH, а выход с другим выводом резистивного делителя напряжения, причем отвод его подключен к входу дополнительного повторителя напряжения, выход которого подключен к объединенным поперечным плечам двойного Т-образного моста. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гозлинг В. Применение полевых транзисторов. М.. Энергия, 1970, с.113-115, рис.5-13. 2.Авторское свидетельство СССР If 376871. кл. Н 03. Н 11/12, 1971 (прототип).