Полосовой sc-фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в частотно-селективных радиоэлектронных устройствах. Цель изобретения -уменьшение выходного сопротивления и повышение точности формирования передаточной функции. Полосовой SC-фильтр содержит операционный усилитель 1, первый конденсатор 2, первый ключ 3, второй конденсатор 4, второй ключ 5, третий конденсатор 6. третий ключ 7. Работа полосового SC-фильтра основана на периодическом замыкании ключей 7,5, 3, в результате чего формируется передаточная функция полосового фильтра второго порядка . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕ ННЬ! Й КОМИТ ЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (s1)s Н 03 Н 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4777032/09 (22) 02.01.90 (46) 23.09.92. 6юл. Зф 35 (71) Таганрогскйй радиотехнический институт им B.д. Калмйкова (72) Ю.И. Иванов и ВЛ. Тепин (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1510072, кл. Н 03 Н l9/00, 1987. (54) ПОЛОСОВОЙ SC-ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике .: и может использоваться в частотно-селективных радиоэлектронных устройствах.

2"

Цель изобретения — уменьшение выходного сопротивленйя и повышение точности фор-: мирования передаточной функции, Полосовой S C-фильтр содержит. операцион н ый усилитель 1, первйй койденсатор 2, первый ключ 3, второй конденсатор 4, второй ключ

5, третий конденсатор 6, третий ключ 7. Работа полосового SC-фйльтра основана на периодическом замыкании ключей 7; 5, 3, в результате чего формируется передаточная функция полосового фильтра второго по-. рядка. 2 йл. !

1764142

Изобретение относится к радиотехнике и мажет йспользоваться в селективных радиоэлектронных устройствах, преимуществейно в микроэлектронном исполнении.

Известен паласовой фильтр (СправоЧник по микроэлектронной импульсной технйке / В.Н; Яковлев, В.B. Воскресенскйй, C,В.

Мирошниченко и др. — Киев: Техн!ка, 1983, : табл. 13.5, звено ¹ 1), содержащий первый и второй конденсаторы, третий, четвертый 10 и пятый коммутируемые конденсаторы, при" чем первый вывод пятого коммутируемого конденсатора является входом фильтра," а второй подключен к первому выводу втораго конденсатора и первому выводу четвер того коммутируемого конденсатора, второй вывод которого подключен к выходу усили теля, а первый конденсатор и третий коммутйруемый конденсатор включены между входом усилителя и общей шиной, при этом 20 выходом фильтра является выход усилителя.

Недостатком полосового фильтра является то, что он содержит большое количество конденсаторов и ключей и не может управлять частотой полюса с помощью од ного элемейта.

Известен также мост Вина, перестраиваемый одним элементом (Патент ПНР

¹ 126343, кл, Н 03 В 5/26, опублик.

15,12.85), содержащий два конденсаторФ, переменный резистор, шесть резисторов, причем первый конденсатор первым выводом подключен к источнику сигнала, а вторым выводом — к общей шине через последовательна соединенные с первого по четвертый резисторы, второй конденсатор первым выводом подключен между вторым и третьим резисторами, а вторым выводом — к общей шине, переменный резистор подключен между узлом соединения первого и второго резисторов и между узлом соединения третьего и четвертого резисторов, пятый и шестой резисторы образуют резистивный делитель напряжения и включены между источником сигнала и общей шиной, выходом устройства является выход резистивного делителя и узел соединения второго, третьего резисторов и второго конденсатора

Недостатком этого устройства являются: низкая добротность,.сложность (устройство содержит семь резисторов и два конденсатора), поэтому оно труднореализу" емо в микроэлектронном исполнении, обладает узким диапазоном перестройки из-за ограничен ного отношения сопротивлений перестраиваемого резистора в суммы сопротивлений резисторов с первого rio четвертый, 30

Наиболее близким к изобретению является полоСовой"фильтр с переключаемыми канденс аторами (авт. св. СССР N. 1510072), содержащий четыре конденсатора. три ключа, два резистора. операционный усилитель, причем первый конденсатор первым выво дом подключен к выходу усилителя, а вто рым вцводом — к второму выводу четвертого конденсатора и первому выводу первого ключа, второй конденсатор первым выво дом подключен к общей шине, а вторым — к конвертирующему входу операционного усйлйтеля и первому выводу второго ключа, третий (коммутирующий) конденсатор и третий ключ подключены между общей шиной и вторым выводом первого и второго ключей, первый вывод четвертого конденсатора подключен к входу устройства, первый резистор делителя напряжения первым выводом подключен к общей шине, а вторым — к инвертирующему входу операционного усилителя, второй резистор делителя напряжения подключен между выходом и инвертирующим входом усилителя, выходом устройства является выход операционного усилителя либо его инвертирующий или неинвертирующий вход.

Недостатком устройства является большое выходное сопротивление, высокая чувствительность к параметрам емкостей, большое количество элементов.

Цель изобретения — уменьшение выходного сопротивления и повышение точности формирования передаточной функции, В предлагаемом паласовом SC-фильтре; содержащем первый, второй и третий конденсаторы, первый, второй и третий ключи; операционный усилитель, причем первый вывод первого конденсатора соединен с выходом операционного усилителя, а второй вывод первого конденсатора соединен с входом первого ключа, первый вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора соединен с входом второго ключа, для достижения поставленной цели выход операционного усилителя соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с вторым выводом второго конденсатора, второй вывод первого конденсатора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неин вертирующий вход которого соединен с общей шиной, второй вывод третьего конденсатора является входом полосового SC-фильтра, выход первого ключа соединен с вторым выводом второго конденсатора, выходом полосового SC-фильтра является выход операционного усилителя.

Возможность достижения цели изобретения обусловлена следующим:

1764142

5 6 полосовой S С-фильтр упрощается (no i — оператор дискретного преобразовасравнению с устройством-прототипом со- ния Лапласа, держит на.один койденсатор и на два резистора меньше); имеет меньшее выходное: В общем аиде пе)редакточцная функция сопротивление (выходом является выход 5 цепи второго порядка: полосового тйпа в Роперационного усилителя). плоскости (Справочник по расчету и проекНа фиг. 1 дана электрическая схема тированииеАЯС-схем/Букашин С.А., Власов предлагаемого полосового SC-фильтра; на В.П., Змий В.Ф. и др./Под:ред. А.А. Ланаз. фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая — М.: Радио и связь, 1984) может быгь предего работу..: .. - 10 ставлена в форме

Полосовой SC-фильтр содержит операк;,);„);,,),;, „;:„ ;,,; к)-ч,:::,:.::- .":- . Р) п)н,и ключ 7. ПеРвый вывод первого конденсата- 15 д M — бный к э ра 2 соединей с выходом операционного) где М вЂ” масштабный коэ и иентпе е ач усилителя 1, а второй вывод первого кони нн о на частоте полюса: денсатора 2 — с входом первого ключа 3.

dð,,в — затуханйе и частота полюса;

Первый вывод второго конденсатора 4 сое- Р— оператоР кбнтийУального пРеобРадинтен с общей шиной, а второй вывод вто- 20 зования Лапласа, рого конденсатбра . 4 — с входом второго го ко e o Д "РеДстав)л)е"и" выр)та о юч 5. Фор е (2) необходимо acy ecTaHTi, s®"e"Ó

Выход операционного усилителя 1 соеди- пеРеменных х Р, что спРаведливо пРи чанен с входом третьего ключа 7, выход кото- 25 рого соединен с вторым выводом второ ... щей частоту обра)батываем )го сигйала f<,, конденсатора 4. Второй вывод первого кон- 4 = — где Т вЂ” период коммутации ключей денсатора 2 соединен с инвертирующим еля 1, HBMH 3 5 7(фиг 2) например по методу "брат . ветртирующйй вход которого соединен с об- 30, нои разности (Аллен Ф„Санчес-Синенсио щей шиной, Второй вывод третьего 3. Электронные схемы с перекцлкючаемыми конденсатора 6 является входом полосово- конденсаторами/Пер. с англ. — М.: Радио и ro SC-фильтра. Выход первого ключа 3 соединен" с вторым выводом второго койденсатора 4. Выходом полосового ЗС- 35 фильтра является выход Операционного усилителя 1

Полосовой SC-фильтр работает следую- Р—— щим- o6paaaoM ... F(p) = С1 Т .. (3)

После подачи управляющих ймпульсов 40 2 + С2 1 + 1 + С1 всоответствии с временной диаграммой,,Р Сз Т Т C Ñç показанной йа фиг, 2, начинают периодически замыкаться третий, второй и первый Сопоставляяввйражениях(1)и(3}коэфключи 7, 5, 3 соответственно,; . Фициенты при одинаковых степейяхп р; нахо45 дят основные параметры устройства:

В результате такой последовательности работы ключей полосовой Sc-Фильтр имеет. СЗ 1 С2,- С2 передаточную функцию полосоаото типа к.) . Тк 7С)Ст >ГС)Ст

Р(= 50

-1 С2 СЭ

С1

Из анализа йоследних выражений сле, — 2 ., — 1 (2+ г )+, + с2 + с1 дует: затухание полюса определяется относз с1 с1сз, шением емкостей первого 2 и третьего 6 (1) 5 конденсаторов; масштабный коэффициент передачи и затухание полюса не зависят от где 1, Cz, Сз — ем ост первого, втоРого и емкости второго конденсатора 4, поэтом венно; ., р д оров 2. 4, 6 соответст- частота полюса может управлятьскя изменением номинала этого эламента.

1764142.Т

Ф о р мул а изобретен ия

Полосовой $С-фильтр, содержащий первый, второй и третий конденсаторы, операционный усилитель, первый, второй и третий ключи, причем первый вывод первого конденсатора соединен с выходом операционного усилителя, а второй вывод первого конденсатора соединен с входом первого

Ключа, первый вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, а второй вывод второго конденсатора соединен с входом второго ключа; первый вывод третьего конденсатора соединен с выходом второго ключа, отличающийся тем. что, с целью уменьшения выходного сопротивления и повышения точности формирования первдаточной функции, выход операционного усилителя соединен с входом третьего клю5 ча. выход KoTopofQ соединен с вторым выводом. второго конденсатора, второй вывод первого конденсатора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен

10 с общей шиной. второй вывод третьего койденсатора является входом полосового $Сфильтра, выход первого ключа соединен с вторым выводом второго конденсатора выходом полосового $С-фильтра является вы15 ход.операционного усилителя.

Составитель Ю.Иванов

Редактор Г.бельская Техред M.Mîðãåéòàë Корректор B.Ïåòðýà

:.ь--.- -- ° .

Заказ 3462 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101