Полосовой sc-фильтр

(5)5 Н 03 Н 19/00 ГОСУДАРСТВЕ ННЬ Й КОМРПЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РЕТЕНИЯ ИСАНИЕ ИЗ К,АВТОРСКО ИДЕТЕЛ ЬСТ 1,, , 2"(21) 4777032/09 . ": .:, . -: . Цель изобретения - уменьшение выходного (22) 02.01.90:сопротивленйя и повышение точности фор- (46) 23.09;92. Бюл, й 35" мирования передаточной функции, Полосо- (71) Таганрогскйй радиотехнический инсти- вой ЯС-фильтр содержит операционный тутимф В.д. Калмйкова .. .усилитель 1, первый койденсатор 2, первый (72) Ю.И. Иванов и ВЛ. Тепин - .ключ 3, второй конденсатор 4, второй ключ (56) Авторское свидетельство СССР 5, третий конденсатор 6, третий ключ 7. РаЬЬ 1510072, кл. Н 03 Н 19/00, 1987; бота полосового 3 С-фйльтра основана на (б 4) йОЛОСОВОЙ ЯС-ФИЛЬТР .; :. периодическом замыкании ключей 7; 5, 3, в (57) Изобретение относится к радиотехнике результате чего формируется передаточная и мОжет использоваться в частотно-селек функция полосового фильтра второго потивных радиоэлектронных устройствах. рядка. 2 йл.Изобретение относится к радиотехникеи "может йспользоваться в селективных радиоэлектронных устройствах, преимуществейно в микроэлектронном исполнении.Известен полосовой фильтр(СправоЧникпо микроэлектронной импульсной технйке / В.Н; Яковлев, В.В, Воскресенскйй, С,В.Мирошниченко и др. - Киев: Технка, 1983, : табл. 13.5, звено М 1), содержащий первыйи второй конденсаторы, третий, четвертый 10и пятый коммутируемые конденсаторы, при чем первый вывод пятого коммутируемогоконденсатора является входом фильтра," а второй подключен к первому выводу вторОго конденсатора и первому выводу четвер " того коммутируемого конденсатора, второйвывод которого подключен к выходу усили теля, а первыйконденсатор и третийкоммутйруемый конденсатор включены междувходом усилителя и общей шиной, при этом 20выходом фильтра является выход усилителя.Недостатком полосового фильтра является то; что он содержит большое количество конденсаторов и ключей и не можетуправлять частотой полюса с помощью бд ного элемейта.Известен также мост Вина, перестраиваемый одним элементом (Патент ПНР М 126343, кл, Н 03 В 5/26, опублик.15,12.85), содержащий два конденсаторФ, переменный резистор, шесть резисторов, причем первый конденсатор первым выводом подключен к источнику сигнала, а вторым выводом - к общей шине черезпоследовательно соединенные с первого по четвертый резисторы, второй конденсатор первым выводом подключен между вторым и третьим резисторами, а вторым выводом - к общей шине, переменный резисторподключен между узлом соединения первого и второго резисторов и между узлом соединения третьего и четвертого резисторов, пятый и шестой резисторы образуют резистивный делитель напряжения и включенымежду источником сигнала и общей шиной, выходом устройства является выход резистивного делителя и узел соединения второго, третьего резисторов и второго конденсатораНедостатком этого устройства являются: низкая добротность,.сложность (устройство содержит семь резисторов и два конденсатора), поэтому оно труднореализуемо в микроэлектронном исполнении, обладает узким диапазоном перестройки из-за ограниченного отношения сопротивлений перестраиваемого резистора в суммы сопротивлений резисторов с первого по четвертый,304050 Наиболее близким к изобретению является полоСовойфильтр с переключаемыми конденсаторами (авт. св, СССР Ь 1510072), содержащий четыре конденсатора. три ключа, два резистора, операционный усилитель, причем первый конденсатор первым выводом подключен к выходу усилителя, а вторым выводом - к второму выводу четвертого конденсатора и первому выводу первого ключа, второй конденсатор первым выводом подключен к общей шине, а вторым - к конвертирующему входу операционного усилйтеля и первому выводу второго ключа, третий (коммутирующий) конденсатор и третий ключ подключены между общей шиной и вторым выводом первого и второго ключей, первый вывод четвертого конденсатора подключен к входу устройства, первый резистор делителя напряжения первым выводом подключен к общей шине, а вторым - к инвертирующему входу операционного усилителя, второй резисторделителя напряжения подключай между выходом и инвертирующим входом усилителя, выходом устройства является выход операционного усилителя либо его инвертирующий или неинвертирующий вход.Недостатком устройства является большое выходное сопротивление, высокая чувствительность к параметрам емкостей, большое количество элементов.Цель изобретения - уменьшение выходного сопротивления и повышение точности формирования передаточной функции,В предлагаемом полосовом ЯС-фильтре; содержащем первый, второй и третий конденсаторы, первый, второй и третий ключи; операционный усилитель, причем первый вывод первого конденсатора соединен с выходом операционнОго усилителя, а второй вывод первого конденсатора соединен с входом первого ключа, первый вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора соединенвходом второго ключа, для достижения поставленной цели выход операционного усилителя соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен с вторым выводом второго конденсатора, второй вывод первого конденсатора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, второй вывод третьего конденсатора является входом полосового ЗС-фильтра, вйход первого ключа соединен с вторым выводом второго конденсатора, выходом полосового ЗС-фильтра является выход операционного усилителя.Возможность достижения цели изобретения обусловлена следующим:1764142 5 6полосовой Я С-фильтр упрощается (по- оператор дискретногопреобразовасравнению с устройством-прототипом со- ния Лапласа,держит на.один койденсатор и на дварезистора меньше); имеет меньшее выходное: В общем аиде пекредакточцнаяфункциясопротивление (выходом являетсв выход 5 цепи второго порядка: полосбвоготйпав Роперационного усилителя). плоскости (Справочник по расчету и проекНа фиг. 1 дана электрическая схема тированииеАВС-схецмУБучкцашинС.А.,Власовпредлагаемого полосового ЯС-фильтра; на В.П., Змий В.Ф. и др./Подтред. А.А, Ланаэ.фиг, 2 - временная диаграмма, поясняющая - М.: Радио и связь, 1984) можетбыгь предего работу:: 10 ставлена в формедцдца дцц д д ддцццЙеддц Ецдвц ццццц. ддцтндддпкдд. цдтццц; д, ц. цддцц дццдц.д(д)м: ц - : -:."-" .цц.: К)цднвдцдди а дСе.ддцддни"-: д:,дн:+:,:.р 2+ключ 7. ПеРвый вывод пеРвого конденсата д М б э,ь цете ачира 2 соединей с выходом операциОнногод :.;,.-. ф,.ц. и.:.:и .РД.где М - масштабный коэф ициент пе е ачиусилителя 1, а второй вывод первого конна частоте полюса:денсатора 2 - с входом первого ключа 3.др, вр - затуханйе и частота полюса;Первый вывод второго конденсатора 4 сое р - Оператор контийуальнкогопреобрадинтен с общей шиной, а второй вывод втозования Лапласа,рого конденсатбра. 4 - с входом второгоключа 5 Первый вывод третьего конденса Для представления выражения (1) втора 6 соединен с выходом второго ключа 5 форме (2) необходймо осуществить замену.Выход операционного усилителя 1 соеди переменных 2 фф р, что справедливо причанен с входомтретьего ключа 7, выход кото стоте коммутации т намного превышаюрого соединен с вторым выводом второ о щей частоту обрабатываемого сигйала Г,;., конденсатора 4. Второй вывод первого кон = - где Тв - период коммутации ключейденсатора 2 соединен с инвертирующимвходом Операционного усилителя 1 неин 3 5 7 (фиг 2) напРимер по мецтоцдУ "брат .вертирующий вход которого соединен с об нои Разности (Аллен ФСанчес-Синенсиощей шиной, Второй вывод третьего 3 Электронныецсхекмц с перекцлючаемымиконденсатора 6 является входом полосово- конденсаторами/Пер. с англ. - МРадио иго ЯС-фильтра. Выход первого ключа 3 соединенс вторым выводом второгокойденсатора 4. Выходом полосового ЗСфильтра является выход операционногоусилителя 1: получаютПолосовой ЯС-фильтр работает следую- Р --щим образомР(р)С 1 Т (3)После подачиуправляющих ймпульсов 40 2+ С 2 1 + 1 + С 2в соответСтвии с временной диаграммой, р Сз Т Т С 1 СЗпоказанной йа фиг, 2, начинают периодически замыкаться третий, второй и первый Сопоставляяввйражениях(1)и(3)коэфключи 7, 5, 3 соответственно, Фициенты при одинаковых степейяхпр; нахо 45 дят основные параметры устройства:В результате такой последовательностиработы ключей полосовой ЯС-фильтр имеет Сз 1 С 2 тС 2передаточнуюфункциюполосоаоготипа С 1. Тд ус 1 Ст 7 С 1 СтР(2) =; . 50 а КС 11 - к 1) С 2 . СЭС 1Из анализа йоследних выражений сле 2 -г " (2+ - 2) +1++ 3 дует: затухание полюса определяется отцно-сз с 1 с 1 сз, шением емкостей йервого 2 и третьего 6(1) 5 конденсаторов; масштабный коэффициентпередачи и затухание полюса не задвисят отгде С 1, С 2, Сз - емкости первого, второго и емкости второго кондейсаторак 4,поэтому,третьего конденсаторов 2, 4, 6 соответст- частота полюса может уцправляться изменением номинала этого элЕмента.Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Полосовой ЗС-фильтр, содержащий первый, второй и третий конденсаторы, операционный усилитель, первый, второй и третий ключи, причем первый вывод первого конденсатора соединен с выходом операционного усилителя, а второй вывод первого конденсатора соединен с входом первого Ключа, первый вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, а второй вывод второго конденсатора соединен с входом второго ключа; первый вывод третьего конденсатора соединен с выходом второго ключа, отличающийся тем,что,сцелью уменьшения выходного сопротивления и повышения точности формирования первдаточной функции, выход операционного усилителя соединен с входом третьего клю ча, выход которого соединен с вторым выводом,второго конденсатора, второй вывод первого конденсатора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен 10 с общей шиной, второй вывод третьего койденсатора является входом полосового ЗС- фильтра, выход первого ключа соединен с вторым выводом второго конденсатора выходом полосового ЗС-фильтра является вы ход.операционного усилителя.