Кодоперестраиваемый фильтр

И 1) Н 03 И 11/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн двтвснам щДпеастеУ к/к1+,1 ЯСКОск) ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТт иквнинеа и ттттЮИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах частотной селекции.Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот, повышение точностиустановки частоты среза амплитудноИзобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано вустройствах частотной селекции.Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот, повышение точности установки частоты среза амплитудно-частотной характеристики.На фиг. 1 представлена структурная схема кодоперестраиваемого фильтра; на фиг. 2 - схема умножающего цифроаналогового преобразователя на фиг.3- вариант схемы выполнения кодоперестраиваейого фильтра.Кодоперестраиваемый фильтр содержит первый операционный усилитель (ОУ) 1, второй ОУ 2, повторитель 2 частотной характеристики. Кодоперестраиваемый фильтр содержит два операционных усилителя 1 и 2, повторитель 3 напряжения, интегратор 4, умножающий цифроаналоговый преобразователь 5, фипьтр нижних частот (ФНЧ) 6, делитель 7 напряжения, пять резисторов 8 - 12, причем выходом кодоперестраиваемого фильтра является выход интегратора 4. За счет действия обратной отрицательной связи кодоперестраиваемый фильтр формирует на своем выходе амплитудно-частотную характеристику Фильтра нижних частот первого порядка с частотой среза, определяемой кодом на входе умножающего цифроаналогового д преобразователя 5. Через ФНЧ 6 замыкается обратная связь по постоянному току. 3 ил. напряжения 3, интегратор 4, умножающий цифроаналоговый преобразователь 5, фипьтр 6 нижних частот, делитель напряжения 7, первый резистор 8, второй резистор 9, третий резистор 10, четвертый резистор 11, пятый резистор 12.Кодоперестраиваемый фильтр работает следующим ооразом.Передаточная функция кодоперестраиваемого фильтра в предположении об идеальности ОУ, а также без учета действия ФНЧ 6 на полезный сигналМа21разрядные цифрл;рязрядность входного цифрово 5 го кода умножающеГО цифроаналогового преобразователя 5, При условии где К= ЯЬ К 1 О Кз 10 1З (1 Я)1+1 у КС 1(2) Для ТОГО, чтобы Ф 111 но Оказывал заметного влияния ня характеристику 15 управления частотной среза должно выполняться условие НКун 4 Суна2 "20Введение ФНЧ 6 позволяет сушествен.но повысить стабильность режима работы по постоянному току, поскольку сигнал постоянного напряжения с выходапервого операционного усилителя 1, подается в цепь инвертирующего входавторого операционного усилителя 2 безослабления в цифроаналоговом преобразователе 5 (как известно, коэффициентпередачи которого О 4 К с- (1-2 ).Сопротивления резисторов в ФНЧ 6 целесо 30образно вмбирать соизмеримьв с базовымсопротивлением, при этом возрастаниенапряжения смещения на выходе первогооперационного усилителя 1 имеет поряцок ЭДС смещения, что в большинствеслучаев не нарушает линейньй режим работы фильтра при любых значениях управляющего цифровОГО кодл,Ошибка статизма второго ОУ 2 приво 40дит в стандартных схемах к появлениюразности потенциалов между токовьмивыходами умножающего цифроаналоговогопреобразователя 5, а также между еготоковым выходам и общей шиной. Приэтом паразитняя емкость С (см. Фпг.2),45а также емкость между выводами 111и Ч оказывает влияние на прохождениеполезного сигнала и на динамическиехарактеристики всего Фильтра,На ичие разности потенца Ов мжпу 50выводами 111 и 1 Ч приводит к наруше-,нию распределенил токов в резисторахматрицы КК и, как следствие, к возрастанию нелинейности характеристикиуправления частотой среза; возникающая при этом мультипликативная погрешность УЦА 11 (уменьшение действительного значения К) влияет на точность задания эквивалентной постоянной вред Комели: С в = , Введение повторителя напряжения 3 позволяет выравнять потенциалы выводов 111, 1 Ч, Ч, что приводит к нейтрализации паразитных емкостей. матрицы КК и улучшает точность распределения токов в резисторах матрицы, 11 ри этом, быстродействие повторителя напряжения 3 может быть значительно меньше, чем у остальных операционных усилителей, что объясня" ется малой амплитудои его выходных сиг- СИГНЯЛОВ,Подача напряжения через делительнапряжения 7 с выхода повторителя напряжения 3 на вход первого ОУ 1 позволяет скомпенсировать погрешность, обу Обусловленную ошибкой статизма второго ОУ 2. Для этого должно выполняться условиеК 2 1кп + К 12 1+К 1 О(Кв+К )/К К(3)или с учетом принятых допущений длярезисторов КОф Ко ф К 9ц 2Следует отметить, что при возрастании частоты входных сигналов вследствие уменьшения модуля коэффициента передачи второго операционного усилителя 2 ошибка статизма может существенно возрастать.Включение повторителя напряжения 3как показано на фиг. 1 способствуеттакже уменьшению погрешностей преобразования, обусловленных вариациейэквивалентного выходного сопротивления умножающего цифроаналогового преобразователя 5 в пространстве входныхцифровых кодов,Ня фиг, 3 показана схема кодоперестраиваемого Фильтра, в котором числоОперационных усилителей уменьшено додвух. Отличительным признаком схемыявляется питание ЦАП от источника тока, управляемого напряжением, Дляданной схемы необходимо выполнение условия К 1 К = К К+, В этом случае,эквивалентная постоянная времени фильтфильтра определяется по ФормулеИэкв=К 4 С Х а; 2 (5),Выравнивание разности потенциаловна выходах умножающего цифроаналого164604 алых Фиг. аьаЬфиг Я вого преобразователя 5 при помощиповторителя напряжения 3, позволяетскомпенсировать влияние емкости и темсамым расширить частотный диапазонкодоперестраиваемого фильтра,Формула изобретения 10Кодоперестраиваемый фильтр, содержащий последовательно включенные пс.рвый резистор, первый операционный усилитель, регулируемый усилитель, выполненный на умножающем цифроаналоговом преобразователе, и второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, интегратор и второй резистор, второй вывод которого соединен с вторым выводом 20 3первого резистора, первым выводом третьего резистора и с инвертирующим входом первого операционного усилителя, выход которого соединен с вторым выводом третьего резистора, выход интег ратора является выходом кодоперестраиУ 8 6ваемого фильтра, цифровые входы умножающего цифроаналогового преобразователя являются входами управления кодоперестраиваемого фильтра, при этом выход инверсного тока умножающего цифроаналогового преобразователя соединенс его токопроводящим экраном, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона рабочих частот,повышения точности установки частотысреза амплитудно-частотной характеристики кодоперестраиваемого фильтра, внего введены повторитель напряжения,фильтр нижних частот и делитель напряжения, причем вход фильтра нижнихчастот соединен с выходом первого операционного усилителя, а выход - с входом второго операционного усилителяи входом повторителя напряжения, выход которого соединен с выходом инверсного тока умножающего цифроаналогового преобразователя и входом делителя напряжения, выход которого соединен с неинвертирующим входом первогооперационного усилителя.1646048 ставитель Ю.хред Л.Олийнык ернив Коляд едакт Ректор Н, Ревск аказ 1555 Подписно СССР Производственно-издательский комбинат Патент"г. Узцород агарина,ЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыткам 113035, Москва, 3-35Рауаскан наб., д. 4/5