Перестраиваемый режекторный -фильтр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистические

Республик 849450

J .r г « г ".. " (6I ) Дополнительное к авт. свия-ву (22) Заявлено 07-. 09. 79 (21) 2816778/ I8-09 (5! )М. Кл. н 03 н II/04 с присоелинением заявки М

Гвеуаерстееккьм xaweTer (23) Приоритет, вв делам вэебретевкм и втерыткй

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 25.07.81 (5З) >El< 621. 372. .543.3(088.8) |Ъ |,i

«

| |

|

Г |:

t (72.) Л втор изобретения

А. Г; Остапенко (71) Заявитель

| |

Воронежскии политехнический институт (54) пеРестРАиВАеиый РежектОРный Вс-ФильтР

Изобретение относится к радиотех- нике и может использоваться в технике связи, измерительной технике, автоматике и др.

Известен перестраиваемый RC-фильтр, содержащий делитель напряжения, интегрирующее и дифференцирующее RC-звенья, выходы которых подключены к входам первого сумматора, выполненного на инвертирующем операционном усилителе l0 с резистивной суммирующей цепью на его Входе 1).

Однако известное устройство не позволяет в широком диапазоне прддерживать постоянной передачу в полосе про-,5 зрачности амплитудно-частотной харак.— . теристики, что приводит к частотным искажениям.

Цель изобретения — снижение искажений в полосах прозрачности при перестройке частоты режекции в широком диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что в перестраиваемый режекторный

RC-фильтр, содержащий делитель напряжения, интегрирующее и дифференцирующее RC-звенья, выходы которых подключены к входам первого сумматора, выполненного на инвертирующем операционном усилителе с резистивной суммирующей цепью на его входе, введены второй сумматор, инвертирующий вход которого является входом фильтра, и два инвертора, резистивная суммирующая цепь первого сумматора и делитель напряжения выполнены в виде первого и второго переменных резисторов соответственно с общим органом перестройки, при этом подвижный контакт первого переменного резистора подключен к входу инвертирующего операционного усилителя первого сумматора,подвижный контакт второго переменного резистора подключен к выходу второго сумматора, неинвертирующий вэсод которого соединен с выходом первого сумматора, а крайние выводы второго переменного резистора подключены к

849450 4 напряжения в соответствующих точках схемы. Иэ графика (фиг. 2) передача фильтра равна (.,К. \.

5 I "Ü("k„)(3/Р )(К )-Ь(-К )(-р7, )(-y ) ар "л "q

Формула изобретения

3 входам соответствующих инверторов, выходы которых соединецы с входами инвертирующего и дифференцирующего

RC-звеньев соответственно.

Иа фиг. l приведена структурная электрическая схема предлагаемого у ройства; на фиг. 2 — график фильтра.

Перестраиваемый режекторный ЙСфильтр содержит интегрирующее и дифференцирующее звенья 1 и 2, первый и второй сумматоры 3 и 4, два инвертора 5 и 6, делитель напряжения, выполненныи на нотенциометре 7, резистивная суммирующая цепь первого сумматора 3, выполненная на потенцио!

5 метре 8, резисторы 9-I2, входящие в состав второго сумматора 4.

Устройство работает следующим образом.

На низких частотах передача диф20 ференцирующего звена 2 близка к нулю, а интегп!»рующего звена I — к собственному коэффициенту усиления операционного усилителя, т.е. работает только плечо, в котором стоит ин- 25 тегрирующее звено I. Но так как оно с помощью сумматоров 3 и 4 и инвертора 5 охвачено глубокой обратной:„ связью, которую следует классифицировать как отрицательную, передача всего фильтра на низких частотах имеет некоторую конечную величину. На высоких частотах по аналогйи будет работать плечо дифференцирующего звена 2, задавая также некоторую конечную величину передачи фильтра. На ча- стоте режекции передачи в обоих плечах будут равны и за счет фазового сдвига интегрирующего и дифференциру" ющего звеньев I и 2 противофазны. В результате передача фильтра будет близка к нулю. Управляя положением движков потенциометров 7 и 8, изменяются передачи в обоих плечах, т.е. фактически управляется частота ре- 45 жекции фильтра.

Подробнее работу фильтра можно проиллюстрировать с помощью его графика (фиг. 2), где В =

R (»» ч !о

К»2 .

А = —; -К, — передача инвертора 5

1» и сумматора 3 по верхнему входу;

-Кэ — передача инвертора 6 и сумматора 3 по нижнему входу; 1 и Ч - со

S5 ответственно постоянные времени интегрирующего и дифференцирующего эвеньен I и 2; R9 -В„ — сопротивление . резисторов 9-1 2; Ч, Ч» - 2, 1

А

»+ЬК - 4/р +Щ(aP q

Д» . . К Я л

k pp/Ь

Из выражения. (! ) частота режекции равна к, ы — — » (2) g4 2 g 4 2

Отсюда видно, что изменяя К и К ° можно управлять Мо . Передача на низких частотах (в нижней полосе прозрачности) А!

=6jpl17(u))l= = — = сог эс (Ъ) нч < л и на высоких частотах (в верхней полосе прозрачности)

Ак A

Н,„= т(»М) = — ;= — =Con < (4)

Выражения (3) и (4) свидетельствуют о том, что передачи в полосах прозрачности амплитудно-частотной харак :теристики (АЧХ) будут неизменны в дна» пазоне перестройки частоты режекции

14в, так как А и В не зависят от Wg

Последнее очевидно свидетельствует о достижении цели изобретения °

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить частотные искажения в полосах прозрачности амплитудно-частотной характеристики при перестройке частоты режекции в широком диапазоне. Достоинством данного фильтра является также его высокий коэффициент перекрытия по частоте, что, очевидно, открывает широкие воэможности для его применения. Кроме того, предлагаемый фильтр может быть реализован в виде интегральной микросхемы.

Перестраиваемый режекторный КСфильтр, содержащий делитель напряжения, интегрирующее и дифференцирующее

RC-звенья, выходы которых подключены

84945

ВНИИПИ Заказ 6115/75 Тираж 988 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 к входам первого сумматора, выполненного на инвертирующем операционном усилителе с реэистивной суммирующей цепью на его входе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения искажений в полосах прозрачности при перестройке частоты режекции в широком диапазоне, введены второй сумматор, инвертирующий вход которого является в-.одом фильтра, и два инвертора, реэистивная суммирующая цепь первого сумматора и делитель напряжения вы" полнены в виде первого и второго пере-менньй резисторов соответственно с общим органом перестройки, при этом 1э подвижный контакт первого переменного резистора подключен к входу инверти0 6 рующего операционного усилителя пер- . вого сумматора, подвижный контакт второго переменного резистора подключен к выходу второго сумматора, неин" вертирующий вход которого соединен с выходом первого сумматора, а крайние выводы второго переменного резистора подключены к входам соответствующих инверторов, выходы которых соединены с входами инвертирующего и дифференцирующего RC-звеньев соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 327571, кл. Н 03 Н 7/10, 1970. (прототип).