Активный фильтр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЗаепииРЕСПУБЛИК ИЕ 01) 4(Ь 1) Н 03 Н 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСН видетюьству ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЗНРЬГПФ(71) Научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт комплексногоэлектропривода(54)(57) АКТИВНЬЗЙ ФИЛЬТР, содержащий операционный усилитель, охваченный двумя цепями обратной связиодна из которых содержит двойнойТ-образный мост, а другая - регулятор добротности, включенный параллельно выходу операционного усилителя, о т л и ч аю щ и й с ятем, что, с. целью обеспеченияпостоянства коэффициента передачипри регулировке. добротности ирасширения динамического диапазона,введены резистивный делитель напряжения, включенный между выходомоперационного усилителя и общейшиной, отвод которого подключен квходу двойного Т-образного моста,инвертирующий операционный усилитель, включенный между выходомдвойного Т-образного моста и неинвертирующим входом операционного усийлителя, и выходной неинвертирующий Еоперационный усилитель с регулируемым уукоэффициентом передачи, вход которого подключен к инвертирующемувходу операционного усилителя и выЮЩСходу регулятора добротности.одна из которых содержит двойнойТ-образный мост, а другая - регулятор добротности, включенный параллельно выходу операционного усилителя, введены резистивный делительнапряжения, включенный между выходомоперационного усилителя и общейшиной, отвод которого подключен квходу двойного Т-образного моста,инвертирующий операционный усилитель, включенный между выходомдвойного Т-образного моста и неинвертирующим входом операционного усилителя, и выходной неинвертирующийоперационный усилитель с регулируемым коэффициентом передачи, входкоторого подключен к инвертирующемувходу операционного усилителя и выходу регулятора добротности,На, чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого активного Фильтра.Активный фильтр содержит операционный усилитель 1, двойной Т-образный. мост 2, регулятор 3 добротности, резистивный делитель 4 напряжения, инвертирующий операционный усилитель 5, выходной неинвертирующий операционный усилитель 6,Активный фильтр работает следующим образом.Входной сигнал поступает на неинвертирующий вход операционногоусилителя 1, охваченного двумя связи. Операционный усилитель 1усиливает входной сигнал. С выходаоперационного усилителя 1 сигнал поступает на вход резистивного делителя 4 напряжения, где делится пропорционально коэффициенту деленияпоследнего. Сигнал с выхода резистивного делителя 4 напряжения через раз делительный конденсатор 7 поступаетна вход двойного Т-образного моста2, который выделяет из спектра сигнала требуемую полосу частот с заданной центральной частотой. Регулирование центральной частотойпроисходит с помощью изменения сопротивления канала сток - истокполевых транзисторов, образующих резистивные плечи двойного Т-образного моста, при подаче управляющегонапряжения по линии, Сигнал с вы 55 хода двойного Т-образного моста 2поступает на вход инвертирующегооперационного усилителя 5, которыйусиливает .его, компенсируя уменьшение 1 1140228 1Изобретение относится к радиотехнике и может быть использованопри фильтрации сигналов в системахпередачи информации и автоматического регулирования.Известен активный фильтр, включающий операционный усилитель, двойной Т-образный мост, подсоединенный входом к выходу операционногоусилителя через регулятор централь Оной частоты, а выход двойногоТ-образного моста подсоединен кинвертирующему входу операционногоусилителя, регулятор добротности,подсоединенный входом к выходу операционного усилителя и выходомк инвертирующему входу операционногоусилителя. Входной сигнал поступаетна инвертирующий вход, а выходнойсигнал снимается с вывода операционного усилителя Г 1 3,Однако такой активный фильтр неможет быть использован в системахавтоматического управления из-запотенциометрической .регулировки25центральной частоты и добротности.Кроме того, он не обеспечивает независимости коэффициента передачипри изменении добротности и независимости добротности при регулирова 30нии центральной частоты. Диапазонрегулирования центральной частотыневелик из-за возможности самовозбуждения фильтра при большом разбалансе двойного Т-образного моста, петлями отрицательной обратнойНаиболее близким к предлагаемомутехническому решению является активный фильтр, содержащий операционный усилитель, охваченный двумяпетлями обратной связи, одна из которых содержит двойной Т-образный40мост, а другая - регулятор добротности, причем двойной Т-образныймост включен в цепь отрицательнойобратной связи, а регулятор добротности - в цепь положительнои обратнной связи 23.Однако в известном активном Фильтре при регулировке добротности происходит изменение коэффициента передачи.Цель изобретения - обеспечениепостоянства коэффициента передачипри регулировке добротности и расширение динамического диапазона.Поставленная цель достигаетсятем, что. в активный фильтр, содержащий операционный усилитель, охваченный двумя цепями обратной связи,3 1140 в резистивном делителе 4 напряжения, и инвертирует для обеспечения отрицательной обратной связи. С выхода инвертирующего операционного усилителя 5 отфильтрованный сигнал поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 1, замыкая цепь частотно-зависимой отрицательной обратной связи. Одновременно сигнал с выхода операционного усилителя поступает на вход регулятора 3 добротности. С выхода регулятора 3 добротности сигнал,изменяющийся в соответствии с управляющим напряжением регулирования, поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 1, замыкая петлю частотно- независимой отрицательной обратной связи. При изменении управляющего напряжения регулирования добротности изменяется сопротивление канала сток - исток полевого транзистора, образующего совместно с резистором регулятор 3 добротности и, тем самым, коэффициент передачи частотно-независимой петли отрицательной обратной связи. Одновременно с выхода регулятора 3 добротности сигнал частотно-независимой отрицательной связи поступает на вход выходного не 228инвертирующего операционного усилителя 6, который усиливает его и передает на выход активного фильтраИспользование сигнала обратнойсвязи в качестве выходного сигналаоперационного усилителя 1 обеспечивает независимость коэффициента передачи фильтра от изменения добротности его. Изменение коэффициента 1 О усиления выходного неинвертирующегооперационного усилителя 6 .происходитпутем изменения коэффициента передачи петли обратной связи, охватывающей его, в соответствии с измене нием сопротивления сток - исток полевого транзистора, включенного вцепь его отрицательной обратной связи, при подаче на его затвор управляющего напряжения.гоПредлагаемый активный фильтрпозволяет получить раздельные и независимые электронные регулировки центральной частоты, добротности (ширины полосы пропускания) и коэффициента передачи в широких пределах.Использование современной микроэлектронной технологии позволяет постро.ить такой активный. фильтр в интегральном исполнении.1