Активный пьезоэлектрический полосовой фильтр

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для селекции сигналов.

Технический результат - перестраиваемая режекция частот в полосе пропускания полосового фильтра. Предлагается активный пьезоэлектрический полосовой фильтр, содержащий входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующим входом операционного усилителя. Первый и второй двухполюсники выполнены в виде соединенных параллельно конденсатора и двух пьезорезонаторов, к входной потенциальной клемме подключен дополнительный двухполюсник, содержащий соединенные параллельно конденсатор и катушку индуктивности с отводом от части витков, второй вывод двухполюсника соединен с общей шиной, и дополнительный режекторный двухполюсник, выполненный по схеме, содержащей конденсатор и индуктивный элемент с переменной индуктивностью, выполненный по схеме обобщенного конвертора сопротивлений. Причем такое включение контура позволяет трансформировать величину сопротивления контура с возможностью выбора величины катушки индуктивности. 4 ил.

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов в приемо-передающих устройствах связи.

Известен активный пьезоэлектрический полосовой фильтр, содержащий входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники соединенные первыми выводами с с входной потенциальной клеммой, а вторыми - с соответствующими входами операционного усилителя, при этом первый и второй двухполюсники выполнены в виде соединенных параллельно конденсатора и пьезорезонатора [1]. Это устройство может быть принято в качестве прототипа.

При необходимости подавления отдельных сосредоточенных помех с фиксированными частотами в аппаратах связи используются известные схемы режекторных фильтров [2]. Однако в процессе эксплуатации аппаратуры связи необходимо обеспечить подавление сосредоточенных помех с изменяющимися частотами.

Задача изобретения - расширение арсенала технических средств в области активный полосовых фильтров.

Технический результат - перестраиваемая режекция частот в полосе пропускания.

Технический результат достигается тем, что у активного пьезоэлектрического полосового фильтра, содержащего входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующими входами операционного усилителя, согласно изобретению,

первый и второй двухполюсники выполнены в виде соединенных параллельно конденсатора и двух пьезорезонаторов, к входной потенциальной клемме подключен дополнительный двухполюсник, содержащий соединенные параллельно конденсатор и катушку индуктивности с отводом от части витков, второй вывод двухполюсника соединен с общей шиной, при этом у дополнительного двухполюсника к отводу катушки индуктивности подключен дополнительный режекторный двухполюсник, у которого первый вывод соединен с отводом, а второй соединен с первым выводом электронного цифроуправляемого потенциометра, второй вывод которого соединен с общей шиной, индуктивностью, который выполнен по схеме обобщенного конвертора сопротивлений, таким образом, что один вывод конденсатора соединен со входом режекторного двухполюсника вместе с индуктивным элементом с переменной индуктивностью с образованием последовательного контура, а второй вывод соединен с выводом другого конденсатора и с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, второй вывод другого конденсатора соединен с выходом второго операционного усилителя и с первым резистором, второй вывод которого соединен с инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, а также со вторым резистором, второй вывод которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с третьим резистором, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя и является выходом режекторного двухполюсника, выход режекторного двухполюсника подключен к первому выводу электронного цифроуправляемого потенциометра, таким образом, что нагружен на электронный цифроуправляемый потенциометр и при подключении к элементу индуктивности с переменной индуктивностью образует перестраиваемый последовательный контур.

Сущность изобретения состоит в том, что у активного пьезоэлектрического полосового фильтра, содержащего входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники выполнены в виде соединенных параллельно конденсатора и двух пьезорезонаторов, к входной потенциальной клемме подключен дополнительный двухполюсник, содержащий соединенные параллельно конденсатор и катушку индуктивности с отводом от части витков, второй вывод двухполюсника соединен с общей шиной при этом у дополнительного двухполюсника к отводу катушки индуктивности подключен дополнительный режекторный двухполюсник, у которого первый вывод соединен с отводом, а второй соединен с первым выводом электронного цифроуправляемого потенциометра, второй вывод которого соединен с общей шиной,

режекторный двухполюсник содержит конденсатор и индуктивный элемент с переменной индуктивностью, который выполнен по схеме обобщенного конвертора сопротивлений, таким образом, что один вывод конденсатора соединен со входом режекторного двухполюсника вместе с индуктивным элементом с переменной индуктивностью с образованием последовательного контура, а второй вывод соединен с выводом другого конденсатора и с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, второй вывод другого конденсатора соединен с выходом второго операционного усилителя и с первым резистором, второй вывод которого соединен с инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, а также со вторым резистором, второй вывод которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с третьим резистором, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя и является выходом режекторного двухполюсника, выход режекторного двухполюсника подключен к первому выводу электронного цифроуправляемого потенциометра, таким образом, что нагружен на электронный цифроуправляемый потенциометр и при подключении к элементу индуктивности с переменной индуктивностью образует перестраиваемый последовательный контур.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого полосового фильтра.

Активный полосовой фильтр содержит общую шину 1, входную потенциальную клемм 2, операционный усилитель 3, выход которого соединен с выходной потенциальной клеммой 4. К входам операционного усилителя 3 подключены первые выводы двухполюсников 5 и 6. Двухполюсники 5 и 6 содержат соединенные параллельно конденсатор и два пьезорезонатора. Фильтр содержи входной двухполюсник 7, у которого первый вывод соединен с общей шиной. Двухполюсник 7 содержит соединенные параллельно конденсатор и катушку индуктивности с отводом от части витков. Вторые выводы двухполюсников 5, 6, 7 соединены с входной потенциальной клеммой 2. К отводу катушки индуктивности входного двухполюсника 7 подключен первый вывод режекторного двухполюсника 8, второй вывод которого соединен с первым выводом цифроуправляемого потенциометра 9, второй вывод которого соединен с общей шиной. Режекторный двухполюсник содержит конденсатор 10 и индуктивный элемент с переменной индуктивностью 11, выполненный по схеме обобщенного конвертора сопротивлений. Элемент 11 содержит вход соединенный с первым выводом конденсатора 12 и неинвертирующим входом операционного усилителя 13, второй вывод конденсатора 12 соединен с выходом операционного усилителя 14 и с резистором 15, второй вывод которого соединен с инвертирующимими входами операционных усилителей 13 и 14, а также с резистором 16, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя 13 и с резистором 17, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 14, является выходом режекторного двухполюсника и подключен к первому выводу электронного цифроуправляемого потенциометра 9, второй вывод которого соединен с общей шиной.

На фиг. 2а 2б приведены эквивалентные схемы с операционным усилителем и с дифференциальным трансформатором. Схема содержит в каждом плече многоэлементный двухполюсник, содержащий соединенные параллельно катушку индуктивности и два двухполюсника, каждый из которых выполнен в виде соединенных последовательно катушки индуктивности и конденсатора.

На фиг. 3 приведено условное распределение резонансных частот плеч дифференциально-мостового фильтра. Схема фильтра имеет второй класс по характеристическому сопротивлению и пятый класс по характеристическому затуханию.

Устройство работает следующим образом.

Двухполюсник 11, составленный из операционных усилителей 13 и 14, конденсатора 12 и резисторов 15, 16 и 17 представляют собой обобщенный конвертор сопротивлений [3], входное сопротивление которого W определяется следующим выражением

, где

С12 - емкость конденсатора,

R15, R16, R17 - сопротивление первого, второго и третьего резисторов,

R н - сопротивление нагрузки конвертора, подключаемое к его выходу.

В данном случае W носит индуктивный характер и пропорционально нагрузочному сопротивлению Rн. Конвертор 8 нагружен на электронный потенциометр 9 и при подключении к конденсатору 10 образует перестраиваемый последовательный контур, который в свою очередь подключен к отводу катушки индуктивности входного двухполюсника 4. Такое включение контура позволяет трансформировать величину сопротивления контура, выбирать более удобную величину индуктивности катушки 10. В результате такого включения получаем схему, у которой частота режекции в полосе пропускания варьируется сопротивлением потенциометра 9.

Источники информации

1. Электрические фильтры и линии задержки. Учеб. Пособие. - Омск. изд. ОмГТУ, 2000, с. 255, рис. 8.8а.

2. Н.Д. Босый. Электрические фильтры. Гостехиздат. Киев, 1960.

3. Справочник по расчету и проектированию АРС - схем. С.А, Букашкин и др. Под. Ред. А.А. Лане. Радио и связь, 1984.

4. Полосовой перестраиваемый фильтр. Патент РФ №156095, опуб. 27.03.2015.

Активный пьезоэлектрический полосовой фильтр, содержащий входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующими входами операционного усилителя, отличающийся тем, что первый и второй двухполюсники выполнены в виде соединенных параллельно конденсатора и двух пьезорезонаторов, к входной потенциальной клемме подключен дополнительный двухполюсник, содержащий соединенные параллельно конденсатор и катушку индуктивности с отводом от части витков, второй вывод двухполюсника соединен с общей шиной, при этом у дополнительного двухполюсника к отводу катушки индуктивности подключен дополнительный режекторный двухполюсник, у которого первый вывод соединен с отводом, а второй соединен с первым выводом электронного цифроуправляемого потенциометра, второй вывод которого соединен с общей шиной, режекторный двухполюсник содержит конденсатор и индуктивный элемент с переменной индуктивностью, который выполнен по схеме обобщенного конвертора сопротивлений таким образом, что один вывод конденсатора соединен со входом режекторного двухполюсника вместе с индуктивным элементом с переменной индуктивностью с образованием последовательного контура, а второй вывод соединен с выводом другого конденсатора и с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, второй вывод другого конденсатора соединен с выходом второго операционного усилителя и с первым резистором, второй вывод которого соединен с инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, а также со вторым резистором, второй вывод которого соединен с выходом первого операционного усилителя и с третьим резистором, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя и является выходом режекторного двухполюсника, выход режекторного двухполюсника подключен к первому выводу электронного цифроуправляемого потенциометра таким образом, что нагружен на электронный цифроуправляемый потенциометр и при подключении к элементу индуктивности с переменной индуктивностью образует перестраиваемый последовательный контур.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах радиолокации и передачи данных. Технический результат - создание фильтра диапазона СВЧ с прогнозируемым видом получаемой АЧХ и исключением настроечных операций.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах радиолокации и передачи данных, для приема сигналов. Технический результат - создание системы детектирования ЛЧМ сигнала диапазона СВЧ, обеспечивающей неполную свертку принимаемого ЛЧМ сигнала с самим собой.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах фильтрации и генерирования сигналов. .

Изобретение относится к технике средств связи и может быть использовано в телевидении, в устройствах обработки информации. .

Изобретение относится к системам обработки широкополосных сложных сигналов и может быть использовано в активной гидролокации, радиолокации, навигационных системах связи.

Изобретение относится к радиоэлектронике , предназначено для линейной стационарной обработки сигналов, в общем случае многоканальной, и может быть использовано для формирования канальных сигналов на передающей стороне, разделения канальных сигналов на приемной стороне системы передачи информации с частотным уплотнением каналов, для осуществления оптимальной фильтрации, преобразования Гильберта и других линейных операций.

Изобретение относится к телевидению. .

Изобретение относится к радиотехнике , в частности к устройствам временной обработки электрических сигналов, и может быть использовано для коррекции повторов (эхосигнапов) в телевидении.

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для выделения заданного спектра источника сигнала. Технический результат заключается в обеспечении независимой подстройки трех основных параметров АЧХ – частоты полюса (ωp), затухания полюса (dp), а также коэффициента передачи в полосе пропускания (М) полосового АRC-фильтра.

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для выделения заданного спектра источника сигнала. Технический результат заключается в обеспечении независимой подстройки трех основных параметров АЧХ – частоты полюса (ωp), затухания полюса (dp), а также коэффициента передачи в полосе пропускания (М) полосового АRC-фильтра.

Изобретение относится к области радиотехники, а также измерительной техники, и может использоваться, например, в качестве ограничителей спектра, включаемых на входе аналого-цифровых преобразователей различного назначения.

Изобретение относится к области радиотехники, а также измерительной техники, и может использоваться, например, в качестве ограничителей спектра, включаемых на входе аналого-цифровых преобразователей различного назначения.

Изобретение относится к средствам радиотехники и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для выделения заданного спектра источника сигнала, например, при его дальнейшей обработке аналого-цифровыми преобразователями различных модификаций.

Изобретение относится к средствам радиотехники и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для выделения заданного спектра источника сигнала, например, при его дальнейшей обработке аналого-цифровыми преобразователями различных модификаций.

Изобретение относится к средствам выделения заданного спектра источника сигнала, например, при его дальнейшей обработке аналого-цифровыми преобразователями различных модификаций.

Изобретение относится к средствам выделения заданного спектра источника сигнала, например, при его дальнейшей обработке аналого-цифровыми преобразователями различных модификаций.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в качестве ограничителей спектра, включаемых на входе аналого-цифровых преобразователей различного назначения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в качестве ограничителей спектра, включаемых на входе аналого-цифровых преобразователей различного назначения.

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для выделения заданного спектра источника сигнала. Технический результат заключается в обеспечении независимой подстройки трех основных параметров АЧХ – частоты полюса (ωp), затухания полюса (dp), а также коэффициента передачи в полосе пропускания (М) полосового АRC-фильтра.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для селекции сигналов.Технический результат - перестраиваемая режекция частот в полосе пропускания полосового фильтра. Предлагается активный пьезоэлектрический полосовой фильтр, содержащий входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующим входом операционного усилителя. Первый и второй двухполюсники выполнены в виде соединенных параллельно конденсатора и двух пьезорезонаторов, к входной потенциальной клемме подключен дополнительный двухполюсник, содержащий соединенные параллельно конденсатор и катушку индуктивности с отводом от части витков, второй вывод двухполюсника соединен с общей шиной, и дополнительный режекторный двухполюсник, выполненный по схеме, содержащей конденсатор и индуктивный элемент с переменной индуктивностью, выполненный по схеме обобщенного конвертора сопротивлений. Причем такое включение контура позволяет трансформировать величину сопротивления контура с возможностью выбора величины катушки индуктивности. 4 ил.

Наверх