Псевдолинейный фильтр

инением заявкипри Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий Приорите 3) УДК 621.3(088.8 4. Бюллетень39 Опубликова а опубликования описания 09.06.7 2) Автор изобретен Е, Никити 71) Заявител) ПСЕВДОЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬ На чертеже представлена схема предлагамого устройства,ход ено и дифференцирующее звено 2 с передаточнойО функцией др(о) т,р+ тр+1выходы которых через резисторы 3 и 4 под соединены ко входу операционного усилителя 5, охваченного двумя цепями обратных связей. Линейная цепь обратной связи состоит из резистора 6 и обеспечивает работу усилителя в режиме суммирования и инвертирования.20 Нелинейная цепь обратной связи состоит изпоследовательно включенных дифференциатора 7 и блока с зоной нечувствительности, вы полненного на резисторах 8 - 11 и диодах 12 - 15. Источниками опорных напряжений блока 25 с зоной нечувствительности являются два однополупроводниковых выпрямителя, выполненных на резисторах 16, 17 и диодах 18, 19 и связанных через второй дифференциатор 20 с выходом инерционного звена 1. Выходы уси- ЗО лителя 5, дифференцирующего звена 2 и вход Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано для коррекции систем автоматического регулирования.Известны псевдолинейные фильтры низких частот, содержащие инерционное и дифференцирующее звенья, входы которых соединены со входом фильтра, блок с зоной нечувствительности, усилитель и два выпрямителя.Однако при наличии на входе постоянной или медленно изменяющейся составляющей ухудшаются фильтрующие свойства таких устройств, а на выходе появляются высшие гармоники.Цель изобретения - увеличить точность и стабилизировать частотные характеристики в несимметричных периодических режимах.Это достигается тем, что в фильтр введены два дифференциатора, а выходы инерционного и дифференцирующего звеньев соединены со входом усилителя, в цепь обратной связи которого включены последовательно соединенные первый дифференциатор и блок с зоной нечувствительности, ко входам опорного напряжения которого подсоединены выпрямители, связанные через второй дифференциатор с выходом инерционного звена, а выходы усилителя и дифференцирующего звена и вход устройства подсоединены ко входам сумматора. устроиства подключено инерс передаточной функцией(Р)т,р 1 + тр + 1устройства подсоединены к входам сумматора 21.В симметричных периодических режимах устройство работает следующим образом,1На низких частотах при о ( ао =д нелинейный канал обратной связи усилителя 5 заперт, поскольку при одинаковых параметрах дифференциаторов 7 и 20 и заданном виде передаточных функций звеньев 1 и 2 сигнал х 4, поступающий на вход блока с зоной нечувствительности, по амплитуде меньше опорного сигнала хэ, а по фазе сдвинут на 180 за счет инвертирующих свойств усилите. ля 5. В этом случае усилитель 5 работает в линейном режиме.На высоких частотах при а ) ао фаза сигнала у, с выхода усилителя (5) сдвигается на 180, и сигнал х 4 оказывается в фазе с опорным сигналом х вследствие чего зона нечувствительности в любой момент времени равна нулю, и канал нелинейной обратной связи полностью открыт, При этом усилитель 5 охватывается глубокой отрицательной обратной связью, и его коэффициент передачи резко уменьшается, что и определяет подавление сигналов высоких частот. Для нормального функционирования устройства на частотах в ) оо необходимо, чтобы постоянные времени дифференциаторов 7 и 20 были достаточно1большими Ть 3 - )Дальнейшее подавление сигналов высоких частот обеспечивается за счет суммирования в сумматоре 21 сигнала у, и Сигнала Кх где К - коэффициент передачи усилителя при ь ) оо. При этом на высоких частотах (в ) ао) происходит компенсация составляющей сигнала х, на выходе устройства. Для уменьшения отрицательного сдвига фазы при в ) ао на вход сумматора 21 подается с определенным коэффициентом входной сигнал х.5 В несимметричных периодических режимахдифференциаторы 7 и 20 не пропускают постоянную составляющую в цепь нелинейного канала обратной связи, обеспечивая в ней тем самым симметричный периодический режим.10 Частотные характеристики фильтра и формавыходного сигнала при этом не изменяются.Предмет изобретения15 1. Псевдолинейный фильтр, содержащийинерционное и дифференцирующее звенья, входы которых соединены со входом фильтра, блок с зоной нечувствительности, усилитель и два выпрямителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 20 что, с целью увеличения точности и стабилизации частотных характеристик в несимметричных периодических режимах, фильтр содержит два дифференциатора, а выходы инерционного и дифференцирующего звеньев сое динены со входом усилителя, в цепь обратнойсвязи которого включены последовательно соединенные первый дифференциатор и блок с зоной нечувствительности, ко входам опорного напряжения которого подсоединены вы прямители, связанные через второй дифференциатор с выходом инерционного звена.2. Фильтр по п. 1, отл и ч а ющи йс я тем,что он содержит сумматор, вход которого сое динен с выходами усилителя и дифференцирующего звена.3. Фильтр по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью уменьшения отрицательного 40 сдвига фазы сигналов высоких частот, вход устройства подсоединен ко входу сумматора.447675 16Составитель В. НикитинРедактор О. Стенина Техред Т. Миронова Корректор Л. Орлова Заказ 1339/9 Изд.525 Тираж 760 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2