Активный rc-фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве фильтра нижних частот в приемоусилительных устройствах. Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений путем передачи сигнала по вспомогательному каналу. Фильтр содержит введенный сумматор 1, резисторы 2 и 3, конд-ры 4 и 5, вспомогательный канал 6 передачи сигнала, состоящий из конд-ра 7 и введенного резистора 8, основной канал 9 передачи сигнала, состоящий из инвертирующего у-ля 10, конд-ра 11, резистора 12, неинвертирующего у-ля 13, резистора 14. АЧХ активного @ RC-фильтра в пределах полосы прозрачности при одних и тех же значениях Τ в малой степени отличается от АЧХ пассивного фильтра нижних частот второго порядка, что и приводит к малым значениям S<SB POS="POST">K</SB> - относительной чувствительности передаточной функции фильтра T к коэффициенту передачи K, а следовательно, и к малым значениям K<SB POS="POST">11</SB> - коэффициента интермодуляции второго порядка. Применение фильтра, обладающего малыми нелинейными искажениями, позволяет значительно расширить область применения активных фильтров нижних частот с нулем передачи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,80„„1532997

А1 (51) 4 Н 03 Н 11/12

ВИЛ!и кы;;. 1М0

E. i Е1.,! (3 . : гi À

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4342190/24-09 (22) 14. 12.87 (46) 30. 12.89. Бюл. 48 (71) Минский радиотехнический институт (72)А.Е. Курочкин (53) 621.372.542(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1062854, кл. Н 03 Н 11/42, 1982. (54) АКТИВНЫЙ RC-ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве фильтра нижних частот в приемоусилительных устройствах. Цель изобретения — уменьшение нелинейных искажений путем передачи сигнала по вспомогательному каналу. Фильтр содержит введенный сумма.тор 1, резисторы 2 и 3, конд-ры 4 и 5, вспомогательный канал 6 передачи сигнала, состоящий из конд-ра 7 и введенного

2 резистора 8, основной канал 9 передачи сигнала, состоящий из инвертирующег о у-ля 10, конд-ра 11, р е зистора 12, неинвертирующего у-ля 13, резистора 14. АЧХ активного КСфильтра в пределах полосы прозрачности при одних и тех же значениях в малой степени отличается от АЧХ пассивного фильтра нижних частот второго порядка, что и приводит к малым значениям S — относительной чувстк вительности передаточной функции фильтра Т к коэффициенту передачи К, а следовательно, и к малым значениям

К я — коэффициента интермодуляции второго порядка. Применение фильтра, обладающего малыми нелинейными искажениями, позволяет значительно расширить область применения активных фильтров нижних частот с нулем передачи. 1 ил.

1532997 ар +Ърг+ср+1 лгл

"Фэ, b = 8 + 1 < Ф, (3+К); с =, +с(3-К)

Ф

К +р(К,,+КгКгС, 1+р(:„+Кгс „) rpe

Къ (6) R1

С

К

При сать

При условии л аз k

l г 1 (+k (7) 40

k +1

k — 1

Ь)

"Фз

45 л

"Фз

1+k (9) 50

1 k +1 (d

P i k — 1 (10) R С, 1 с с

Ф3

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве фильтра нижних частот в приемо-усилительных устройствах.

Целью изобретения является уменьшение нелинейных искажений путем передачи сигнала по вспомогательному каналу.

На чертеже приведена электрическая схема активного RC-фильтра °

Активный RC-фильтр содержит сумМатор 1, первый резистор 2, второй резистор 3, первый конденсатор 4, третий конденсатор 5, вспомогательный канал 6 передачи сигнала, состоящий из второго конденсатора 7 и пятого резистора 8, основной канал 9 передачи сиrнHа л а, состоящий из ин)вертирующего усилителя 10, четвертого конденсатора 11, четвертого резистора 12, неинвертирующего усилителя 13 и третьего резистора 14, первый 15 и второй 16 входы сумматора 1.

Активный RC-фильтр работает следующим образом.

Передаточная функция основного канала 9 передачи сигнала определяется выражением коэффициент передачи неинвертирующего усилителя 13; коэффициент передачи инвертирующего усилителя 10, — сопротивление резистора 14; емкость конденсатора 11, сопротивление резистора 12 — комплексная частота.

К = -К, и R, =0 можно запи1-и ф>

Т (р) = К вЂ” -;,— —, (2) Фз 1+р С где К = К вЂ” модуль коэффициента пе1 редачи основного канала 9;

Из (2) видно, что основной канал

9 передачи сигнала является фазосдвигающим звеном 1-ro порядка, которое создает зависящий от частоты фаГ зовый сдвиг, не внося изменений в

АЧХ.

С учетом (2) можно записать для передаточной функции активчого

RC-фильтра

Kk1 (1 Z 4+F5 2 2 1+ Фэ (1+ЯОг) 10 (3) где k, и k — весовые коэффициенты сумматора 1 по входам

15 и 16 соответственно, ь =RC (R — сопротивление резисторов 2 и 3; с — емкость конденсато20 ров 4и 5), л

При подстановке в (3) р=)м после преобразований получим

25, — и ". Я<з()." -к,)+jw(t*(k +k)-k,"юз) )

1+,„гг +) >(— ) )

30 где т () к(1 а Ф 1 (5)

) Ф 1-Ьы + jr (c-àþ ) выражение (4) равно нулю на частоте режекции

При К „= 1 выражения (7) и (8) упрощаются

Из (10) с учетом (6) видно, что частота режекции )„ при измененни и С удовлетворяет неравенству

5 15329

Таким образом, нуль передачи активного RC-фильтра при выполнении ус, ловия (7) обеспечивается на частоте, удовлетворяющей (11), Математический анализ показывает, что выполнение основного канала 9 в виде фазосдвигающего звена и введение вспомогательного канала 6 обеспечивает выигрыш по k — коэффициенту

t 10 интермодуляции второго порядка — в

2,5 раза при i+ / = 1. При отношении 0 / = 2,7 этот выигрыш максимален и составляет 2,867 раза. Причины получения этого выигрыша состоят в т 15 уменьшении S — относительной чувствительности передаточной функции фильтра Т к коэффициенту передачи К:

97 6

Формула изобретения

Активный RC-фильтр, содержащий iregвый резистор, первый вывод которогэ является входом активного RC-фильтра, а второй выход через последовательно соединенные второй резистор, неинвертирующий усилитель и третий резистор подключен к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого подключен к второму выводу первого резистора, вход неинвертирующего усилителя подключен к первым выводам второго конденсатора и третьего конденсатора, второй вывод которого подключен к общей шине, при этом выход инвертирующего усилителя через последовательно соединенные четвертый конденсатор и четвертый резистор подключен к первому выводу первого конденсатора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений путем передачи сигнала по вспомогательному каналу, в него введены пятый резистор и сумматор, выход которого является выходом активного КС-фильтра, а первый и второй входы подключены соответственно к первым выводам первого кон" денсатора и пятого резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, при этом второй .вывод второго .конденсатора подключен к второму входу сумматора, а вход инвертирующего усилителя — к входу неинвертирующего усилителя. т dt s Ò

d tn K

АЧХ активного RC-фильтра в пределах полосы прозрачности при одних и тех же значениях 2 в малой степени отличается от АЧХ пассивного фильтра нижних частот второго порядка, что и приводит к малым значениг ям S а следовательно, и к малым значениям К „.

Применение активного RC-фильтра, обладающего малыми нелинейными искажениями, позволяет значительно рас-.. ширить область применения активных фильтров нижних частот с нулем передачи.

30

Составитель Г.Корсаков

Техред М Ходанич Корректор N.Øàðoøè

Редактор A.Ëåæíèíà

Заказ 8107/57 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производстненно †издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101