Активный полосовой или заграждающий rc-фильтр
О П И С А Н И Е 296228
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства A
ЧПК Н 03h 7/06
1-1 03h 3/00
Заявлено 12Х1.1969 (№ 1339505/26-9 с присоединением заявки Ло
Приоритет
Опубликовано 12.ll.1971. Бюллетень в 8
Дата опубликования описания 8.IV.1971
Комитет по делам иаобретеиий и 07xptlTMA при Совете Министров
СССР
УДК 621.372.543.2:621. .372.543.3(088.8) Авторы изобретения
Е. И. Куфлевский и В. В. Христич
Таганрогский радиотехнический институт
Заявитель
АКТИВНЫЙ Г10ЛОСОВОЙ ИЛИ ЗАГРАЖДАЮЩИЙ RC-ФИЛЪТР
Предлагаемое изобретение может быть использовано для целей частотной селекпии сигналов в радиотехнических и электроакустических системах, устройствах автоматики, телемеханики, измерительной техники, работающих в широком диапазоне изменения окружающей температуры.
Известны активные полосовые пли загряждакнцпе RC-фильтры, содержащие электронный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через двойной Т-образный мост, обеспечивающий полное подавление сигнала на своей квазирезонансной частоте.
Существенным недостатком известных схем, препятствующим созданию высококачественных избирательных RC-систем, являются жесткие требования к точности и стабильности балансировки двойного Т-образного моста, вследствие чего колебания окружающей температуры вызывают значительные изменения основных параметров высокоизбпрательного фильтра даже в случае использования в мосте максимально стабильных прецизионных элементов. Кроме того, известный способ повышения температурной стабильности фильтря, основанный на введении в двойной Т-образный мост элементов с заданными значениями температурных коэффициентов, не нашел широкого применения из-за большого производственного разброса значений температурных коэффицпентов серийных элементов. а также сложности и грудоемкости настройки такой схемы.
С целью повышения температурной стабильности основных параметров фильтра за счет устранения пз напряжения обратной связи дополнительного напряжения, возникающего гори температурном разбалянсе двойного
Т-образного моста, в предлагаемом фильтр( параллельно двойному Т-образному мосту
10 включена специальная схема термокомпенсяцпп, состоящая пз соединенных последовательно фазосдвигяющей цепи и моста Уптстона, одно из плеч которого образовано термочувствптельным элементом (терморезпстором), прп15 чем сигнал обратной связи формируется пз алгебраической суммы выходных напряжений двойного Т-образного моста и моста Уитстона в активном сумматоре, представляющем собой модпфпкацшо сложного эмпттерного повторп20 тел я.
На чертеже изображена схема предлагаемого RC-фильтра.
Двойной T-образньш мост, состоящий пз резисторов R> — Rs и конденсаторов С1 — C3, на25 гружен высоким входным сопротивлением сложного эмпттерного повторителя на транзисторах Т, и Т2, причем нижний по схеме транзистор Ть являющийся динамической нагрузкой для Т2, своим переходом эмиттер — база
30 включен в выходную диагональ моста Уитсто206228
50 на, образованного резисторами R> — Rs и содержащего терморезистор Я в одном из плеч, примыкающих к базе транзистора Т>.
Транзисторы Т, (совместно с резистором Rg и Т ) образуют два плеча активного сумматора, выход которого (коллектор транзистора
Т ) соединен со входом той пепи основного усилителя 1, через которую осуществляется замыкание петли обратной связи. Усилитель в общем случае имеет второй вход, к которому подключается источник входного сигнала, и два выхода.
К выходу 1 подключается нагрузка полосового фильтра, вход двойного Т-образного моста, а также фазосдвигающая цепь 2, соединенная через переменный резистор R< и разделительный конденсатор Сс со входом моста
Уитстона и образующая вместе с последним основную часть схемы термокомпенсации.
Конкретное использование фазосдвигающей цепи зависит от типа применяемых в двойном
Т-образном мосте элементов и в простейших случаях сводится к комбинации пассивных дифференцирующих или интегрирующих звеньев, обеспечивающих надлежащий фазовый сдвиг вблизи квазирезонансной частоты двойного Т-образного моста.
Выход П усилителя, на котором появляется усиленное напряжение обратной связи, служит для подключения внешней нагрузки при использовании схемы в качестве заграждающего фильтра.
Схема фильтра приводится в рабочее состояние путем настройки ее в двух точках температурного диапазона. В одной из них на квазирезонансной частоте оо поочередно балансируются двойной Т-образный мост и мост Уитстона, соответственно, переменными резисторами R<, Rg и R7. В другой выбранной точке рабочего диапазона температур возникающее на частоте оо напряжение температурного разбаланса двойного Т-образного моста, характеризуемое эффективным значением U, и фазой „компенсируется напряжением температурного разбаланса моста Уитстона, причем необходимая амплитуда компенсирующего напряжения U„óñòàíàâëèâàåòñÿ переменным резистором R4, а его фаза р„, которая должна совпасть с cp„, регулировочным элементом фазосдвигающей цепи 2.
При любой другой температуре напряжение разбаланса двойного Т-образного моста с большей или меньшей точностью остается скомпенсированным, что вытекает из характера аналитических температурных зависимостей для напряжений U, и U„.: (. т —— в«, - (Зт . с . At
Ut;=Unsrx, к e где U.«, — напряжение на выходе 1 усилителя, Л1 — приращение температуры, отсчитанное от точки начальной настройки.
Выражение (2), характеризующее разбаланс моста Уитстона, общеизвестно, и в нем приведенный коэффициент передачи р„пропорционален температурному коэффициенту терморезистора, включенного в одно из плеч моста.
Работа предлагаемого ЯС-фильтра в диапазоне частот не отличается от общеизвестного принципа действия избирательной RC-системы с настроенным двойным Т-образным мостом в цепи ооратной связи вследствие того, что схема термокомпенсирования, подсоединенная параллсльно двойному Т-образному мосту, обладает широкой полосой пропускаппя.
Предмет изобретения
Активный полосовой или заграждающий
RC-фильтр, содержащий электронный усилитель и двойной Т-образный мост в цепи отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности параметров RC-фильтра, параллельно двойному Т-образному мосту включено устройство температурной компенсации, состоящее из включенных последовательно фазосдвигающей цепи и моста Уитстона, одно из плеч которого образовано термочувствительным элементом, например терморезистором, а в выходную диагональ включен переход эмиттер — база транзистора составляющего вместе с резистором в цепи коллектора динамическую нагрузку сложного эмиттерного повторителя, вход которого соединен непосредственно с выходом двойного Т-образного моста, причем напряжение обратной связи, пропорциональное алгебраической сумме выходных напряжений двойного Т-образного моста и моста Уитстона, снимается с коллектора транзистора, являющегося дина мической нагрузкой сложного эмиттерного повторителя.
296228
Составистль В. Нагориов! сдактор Т. И. Морозова Тскрсд Л. Л. Евдонов Коррскг>р Л. Николаева
ii Л. Коро од
Изд. Ко 37l Заказ 796/!8 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совсте Министров СССР
Москва, )К-35, Рву нская наб., д. 4!5
Типография, пр. Сапунова, 2
