Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ПОЛОСОВОЙ ARC-ФИЛЬТР С ПОНИЖЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ПОЛЮСА - Патент РФ 2150782
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПОЛОСОВОЙ ARC-ФИЛЬТР С ПОНИЖЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ПОЛЮСА
ПОЛОСОВОЙ ARC-ФИЛЬТР С ПОНИЖЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ПОЛЮСА

ПОЛОСОВОЙ ARC-ФИЛЬТР С ПОНИЖЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ПОЛЮСА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах, преимущественно в микроэлектронном исполнении. Устройство содержит операционный усилитель (1), первый резистор (2), первый конденсатор (3), второй резистор (4), второй конденсатор (5), третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы (6,7,8,9,10,11). Технический результат, который может быть получен, заключается в сокращении времени настройки устройства, увеличении процента выхода годных изделий при микроэлектронном гибридно-пленочном исполнении. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2150782
Класс(ы) патента: H03H11/12
Номер заявки: 99115550/09
Дата подачи заявки: 13.07.1999
Дата публикации: 10.06.2000
Заявитель(и): Таганрогский государственный радиотехнический университет
Автор(ы): Иванов Ю.И.
Патентообладатель(и): Таганрогский государственный радиотехнический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах, преимущественно в микроэлектронном исполнении.
Известен "Полосовой активный RC-фильтр" (СССР. А.с. N 785954, М. кл.3 H 03 H 7/01, опубл. 07.12.80, бюл. N 45), содержащий Т-мост с перекрывающей ветвью, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом Т-моста и одним концом перекрывающей ветви, и делитель напряжения, подключенный параллельно выходу фильтра, делитель напряжения выполнен с двумя отводами, первый из которых соединен с другим концом перекрывающей ветви, а второй - с неинвертирующим входом операционного усилителя, при этом вход Т-моста и выход операционного усилителя подключен к входу делителя напряжения.
Признаками этого устройства, совпадающими с признаками предлагаемого технического решения, являются операционный усилитель, резисторы и конденсаторы.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является итерационность процесса настройки затухания полюса при микроэлектронной реализации устройства.
Известен также "Активный RC-фильтр нижних частот" (СССР, А.с. N 1187241, М. кл. 4 H 03 H 11/12, опубл. 23.10.85, бюл. N 39), содержащий операционный усилитель, два конденсатора и пять резисторов, причем первые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к второму выводу второго резистора, первый вывод которого подключен к первому выводу второго конденсатора и к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к входу устройства и выходу операционного усилителя соответственно, второй вывод второго конденсатора подключен к первым выводам третьего и четвертого резисторов, вторые выводы которых подключены к общей шине и к инвертирущему входу операционного усилителя соответственно, пятый резистор включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя.
Признаками этого устройства, совпадающими с признаками предлагаемого технического решения, являются операционный усилитель, резисторы и конденсаторы.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является итерационность процесса настройки затухания полюса при микроэлектронной реализации устройства.
Наиболее близким решением по технической сущности к предлагаемому устройству является "Полосовой фильтр" (ТИИЭР, 1979, том 67, N 1, с.45, рис. 36), содержащий операционный усилитель, два конденсатора и семь резисторов, причем первый вывод первого конденсатора подключен к первым выводам второго конденсатора и первого резистора, второй вывод второго конденсатора и первый вывод второго резистора подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы первого конденсатора и третьего резистора подключены к общей шине, а первый вывод третьего резистора подключен к второму выводу второго и четвертого резисторов, первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы пятого и шестого резисторов подключены к выходу операционного усилителя, первые выводы шестого и седьмого резисторов подключены к второму выводу первого резистора, а второй вывод седьмого резистора является входом устройства.
Признаками этого устройства, совпадающими с признаками предлагаемого технического решения, являются операционный усилитель, резисторы и конденсаторы.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является инерционность процесса настройки затухания полюса при микроэлектронной реализации устройства.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении настройки частоты и затухания полюса.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения заключается в:
- сокращении времени настройки устройства;
- увеличении процента выхода годных изделий при микроэлектронном гибридно-пленочном исполнении.
Для достижения технического результата в полосовом ARC-фильтре, содержащем операционный усилитель, два конденсатора и семь резисторов, причем первый вывод первого конденсатора подключен к первым выводам второго конденсатора и первого резистора, второй вывод второго конденсатора и первый вывод второго резистора подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы первого конденсатора и третьего резистора подключены к общей шине, а первый вывод третьего резистора подключен к вторым выводам второго и четвертого резисторов, первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы пятого и шестого резисторов подключены к выходу операционного усилителя, первые выводы шестого и седьмого резисторов подключены к второму выводу первого резистора, а второй вывод седьмого резистора является входом устройства, причем дополнительно введен восьмой резистор, который включен между общей шиной и инвертирующим входом операционного усилителя.
Возможность достижения технического результата обусловлена следующими выводами: благодаря введению восьмого резистора с соответствующими связями появилась возможность осуществления неитерационной настройки частоты и затухания полюса путем только увеличения сопротивлений третьего, четвертого, пятого и восьмого резисторов, что особенно важно при гибридно-пленочном исполнении, где подгонка сопротивлений резисторов осуществляется только в сторону их увеличения. В устройстве-прототипе настройка затухания полюса осуществляется с помощью подгонки сопротивления пятого резистора и в случае "проскакивания" нужного номинала необходимо было подогнать четвертый резистор, а затем осуществить снова настройку частоты полюса, а затем снова затухание полюса с помощью сопротивления пятого резистора. В предлагаемом устройстве для указанного выше случая достаточно изменить (подогнать) сопротивление восьмого резистора, что не влияет на настройку частоты полюса.
Доказательство наличия причинно-следственой связи между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом приведено при рассмотрении работы полосового ARC-фильтра.
На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого полосового ARC-фильтра с понижением частоты полюса; на фиг. 2 - семейство амплитудно-частотных и фазово-частотных характеристик.
Полосовой ARC-фильтр (фиг. 1) содержит операционный усилитель 1, первый резистор 2, первый конденсатор 3, второй резистор 4, второй конденсатор 5, третий 6, четвертый 7, пятый 8, шестой 9, седьмой 10 и восьмой 11 резисторы, причем выход операционного усилителя 1 подключен через последовательно соединенные первый резистор 2, первый конденсатор 3 и шестой резистор 9 к общей шине, первые выводы первого резистора 2 и первого конденсатора 3 подключены к второму выводу второго конденсатора 5, первый вывод которого подключен к первому выводу второго резистора 4 и к неинвертирующему входу операционного усилителя 1, второй вывод второго резистора 4 подключен к первым выводам третьего 6 и четвертого 7 резисторов, вторые выводы которых подключены к общей шине и к инвертирующему входу операционного усилителя 1, пятый резистор 8 включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 1, восьмой резистор включен между общей шиной и инвертирующим входом операционного усилителя 1, вторые выводы первого конденсатора 3 и первого резистора 2 подключены соответственно к общей шине и к первым выводам 9 седьмого 10 и шестого 9 резисторов, вторые выводы которых подключены к входу устройства и к выходу операционного усилителя 1 соответственно.
Работает полосовой ARC-фильтр следующим образом.
Входной гармонический сигнал подается на вход устройства, проходит через него и поступает на выход полосового ARC-фильтра.
В результате полосовым ARC-фильтром реализуется передаточная функция с понижением частоты полюса:

где M - масштабный коэффициент передачи,
dp, ωp затухание и частота полюса,
p - оператор Лапласа.
Параметры передаточной функции (1) определяются по формулам:



В формулах (2) - (4) приняты следующие обозначения:
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, - сопротивления первого 2, второго 4, третьего 6, четвертого 7, пятого 8, восьмого 11, седьмого 10 и шестого 9 резисторов;
C1, C2 - емкости первого 3 и второго 5 конденсаторов;
τ1 = R1C1, τ2 = R2C2 - постоянные времени частотозадающей цепи.
Из анализа приведенных формул, определяющих частоту и затухание полюса, следует, что частота полюса является функцией, зависящей от отношения сопротивлений третьего 6 и четвертого 7 резисторов и не зависящей от сопротивлений пятого 8 и восьмого 11 резисторов.
В свою очередь затухание полюса зависит от отношения пятого 8 и восьмого 11 резисторов. Благодаря этому в предлагаемом полосовом ARC-фильтре возможна независимая неинерционная настройка частоты полюса ωp , а затем затухания полюса dp, причем только за счет увеличения сопротивлений резисторов R3 и R4, R5 и R6 соответственно, что особенно важно для микроэлектронного гибридно-пленочного исполнения, где подгонка резисторов осуществляется только путем увеличения их номинала.
На фиг. 2 приведены графики, иллюстрирующие изменение формы АЧХ ФЧХ при изменении сопротивления восьмого резистора 11. Как видно из этих графиков, фазовый сдвиг на частоте полюса оставался неизменным, что подтверждает сделанные выводы (т.е. ωp = const ).
Таким образом, благодаря введению восьмого резистора в полосовом ARC-фильтре достигнуто упрощение настройки.
Формула изобретения: Полосовой ARC-фильтр с понижением частоты полюса, содержащий операционный усилитель, два конденсатора и семь резисторов, причем первый вывод первого конденсатора подключен к первым выводам второго конденсатора и первого резистора, второй вывод второго конденсатора и первый вывод второго резистора подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы первого конденсатора и третьего резистора подключены к общей шине, а первый вывод третьего резистора подключен к вторым выводам второго и четвертого резистора, первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы пятого и шестого резисторов подключены к выходу операционного усилителя, первые выводы шестого и седьмого резисторов подключены к второму выводу первого резистора, а второй вывод седьмого резистора является входом устройства, отличающийся тем, что дополнительно введен восьмой резистор, который включен между общей шиной и инвертирующим входом операционного усилителя.