Фильтр нижних частот
Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает упрощение настройки путем обеспечения независимых регулировок частоты и добротности полюса. Фильтр нижних частот содержит резистор 1, конденсаторы 2, 3, весовой сумматор (ВС) 4, операционный усилитель 5, буферный усилитель 6. Входной гармонический сигнал проходит на один из выходов через Т-образный КС-мост, образованный резистором 1, резистором ВС 4 и конденсаторами 2, 3. Частота полюса определяется собственной (квазирезонансной ) частотой Т-образного моста и параметрами резисторов.ВС 4. Неитерационная процедура настройки фильтра нижних частот происходит в два этапа: сначала настраивают частоту полюса, а затем настраивают затухание полюса. Для упрощения настройки введен ВС 4. 2 ил. (Л , Bbfx.f ° Вых. 2 СО N9 О сх фиг. 1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 03 Н 11/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3915450/24-09 (22) 24.06.85 (46) 30.06.87. Бюп, М 24 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д,Калмыкова (72) Е.И.Куфлевский, С.Г.Крутчинский и Ю.И.Иванов (53) 621.372,542.2(088.8) (56) Патент CIIIA М 3564441, кл. 330-31, 1969, Патент ФРГ У 2402186, кл. Н 03 Н 11/00, 1976, (54) ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает упрощение настройки путем обеспечения независимых регулировок частоты и добротнос„„SU„, 1320874 А1 ти полюса. Фильтр нижних частот содержит резистор 1, конденсаторы 2, 3, весовой сумматор (ВС) 4, операционный усилитель 5, буферный усилитель 6. Входной гармонический сигнал проходит на один из выходов через Т-образный RC-мост, образованный резистором 1, резистором ВС 4 и конденсаторами 2, 3 ° Частота полюса определяется собственной (квазирезонансной) частотой Т-образного моста и параметрами резисторов ВС 4. Неитерационная процедура настройки фильтра нижних частот происходит в два этапа: сначала настраивают частоту полюса, а затем настраивают затухание полюса. Для упрощения настрой- Ф ки введен ВС 4. 2 ил.! 13208
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах, Цель изобретения — упрощение настройки путем обеспечения независимых регулировок частоты и добротности полюса при минимальном дрейфе выходного напряжения,, обусловленного усилителями.
На фиг. 1 приведена электрическая !О функциональная схема фильтра нижних частот; на фиг. 2 1, b приведены электрические принципиальные схемы выполнения весового сумматора, Фильтр нижних частот содержит ре- !5 зистор 1, первый и второй конденса" тор 2 и 3, весовой сумматор 4, операционный усилитель 5,буферный усилитель 6.
Весовой сумматор 4 (фиг . 2a) со- 2р держит собственно сумматор, образованный резисторами 7-9, и весовую входную цепь, образованную резисторами 10-13 и операционным усилителем 14 ° 25
Весовой .сумматор 4 (фиг. 25) содержит собственно сумматор, образованный резисторами 7-9, и весовые входные цепи, образованные резисторами 15-18. 30
1,,- С1. Х 1
d = — " -- 1+ — + -- (3) где QP — добротность полюса, или при подключении конденсатора 3
Т-образного RC-моста к выходу буфер" ного усилителя 6
Щ
,г „
Р Q 11 72 Х2
P (4) где г„=к С iz К2С1
В формулах (3) и (4) при условии
» R!!77 R17II R7!! g H г ойределяются выражениями:
Х1=
К!у Rs
1 !Ь 1
R17 Rg
R17+R18 Rg+RB (б) Где К8 К 8 сопротивления соответству ющих резисторов 8-18 соответственно.
Из формулы (2) следует, что частота полюса фильтра нижних частот определяется не только частотой квазирезонанса Т-образного RC-моста, но и коэффициентом сдвига В= YXq.
Из сравнения формул (2) и (3)-(4) следует, что частота полюса не зависит от коэффициента у,, а затухание полюса зависит, чем и обеспечивается неитерационная процедура настройки фильтра нижних частот в два этапа:
) устанавливается частота полюса путем регулировки, т,е. резистивным делителем напряжения, < остоящим из резисторов 17 и 18; устанавливается затухание полюса путем регулировки т.е. резистивным делителем на1 спряжения, состоящим из резисторов
15 и 16.
Для реализации фильтра нижних частот с расширенным диапазоном регулировки добротности используется весовой сумматор, изображенный на
Фиг. 2а.
Частота и затухание полюса для случая использования весового сумматора (фиг, 2с1) определяются по приведенным формулам (2) и (3)-(4), а X„ è ж приобретают вид:
f (1)
RC
27> R „C „R l и7; С„,С вЂ” емкости конденсаторов 2 и 3. Благодаря введению обратных связей через резистивные делители весовые входные цепи, образованные резисторами 15-18, и сумматор, образованный резисторами 7-9,. частота полюса (f ) и его затухание d для фильтра нижP них частот с использованием весового сумматора (фиг. 26).имеют вид: R1o R79 х = - -- + — — — (1+ -") ----"- (7) Ru К„„+К„, I К+К Фильтр нижних частот работает следующим образом. Входной гармонический сигнал .попадает на выход фильтра нижних частот (на вывод первого резистора 1 или выход буферного усилителя 6) че- рез T-образный RC-мост, образованный резисторами 1 и 7 и конденсаторами 2 и 3, собственная (квазиреэонансная} частота которого описывается 4р известной формулой: (8) (2) f P«1х! f„ R11 Ю. г R!1+R Формула изобретения Составитель А,Меньшикова Редактор Н.Горват Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга Заказ 2666/55 Тираж 901 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород,, ул. Проектная, 4 3 13208 В результате обеспечивается неитерационная процедура настройки фильтра нижних частот в два этапа: настраивается частота полюса путем регулировки z т,е. резистивным делителем напряжения, образованным резисторами 8 и 9; настраивается затухание полюса путем регулировки, т.е. резистивным делителем напряжения, образованным резисторами ll и 10 13 (или 10 и 12). Из формулы 7 видно, что z иожет быть больше, равным или меньше нуля в зависимости от выбора номиналов делителей напряжения, образован- 1 ных резисторами 10, 12 и ll 13, что согласно формулам (3) и (4) создает возможность увеличения добротностей при регулировке (теоретически вплоть до бесконечно больших значений, когда d О). В предлагаемом фильтре нижних частот, если выходной сигнал снимается с высокоомного выхода Ц„„,, то дрейф, обусловленный операционным усилителем25 5 и буферным усилителем 6, полностью устраняется. Если сигнал снимается с U „„, то дрейф имеет минимально возможйое при низком выходе значение, совпадающее с дрейфом буферного уси74 4 лителя 6, включенного в режиме повторителя напряжения. Фильтр нижних частот, содержащий операционный усилитель, к инвертирующему входу и выходу которого подключены первый и второй конденсаторы соответственно, другие выводы которых объединены и соединены с одним выводом резистора, а также буферный усилитель, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью упрощения настройки путем обеспечения независимых регулировок частоты и добротности полюса при минимальном дрейфе выходного напряжения, обусловленного . усилителями, введены весовой сумматор, первый вход которого подключен к выходу буферного усилителя, второй входк выходу операционного усилителя, а выход — к инвертирующему входу операционного усилителя, при этом вход буферного усилителя подключен к точке соединения конденсаторов с резистором, другой вывод которого является входом фильтра нижних частот, а буферный усилитель выполнен по схеме повторителя напряжения.
