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DE60011475T2 - Aktives isolierter integratortiefpassfilter mit dämpfungspolen - Google Patents

Aktives isolierter integratortiefpassfilter mit dämpfungspolen Download PDF

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DE60011475T2
DE60011475T2 DE60011475T DE60011475T DE60011475T2 DE 60011475 T2 DE60011475 T2 DE 60011475T2 DE 60011475 T DE60011475 T DE 60011475T DE 60011475 T DE60011475 T DE 60011475T DE 60011475 T2 DE60011475 T2 DE 60011475T2
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Germany
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filter
pass filter
junction
circuit
isolated
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R. Gerald STANLEY
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Harman International Industries Inc
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Harman International Industries Inc
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
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  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

  • Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Filter und insbesondere Tiefpassfilter mit Dämpfungspolen entsprechend den beigefügten Ansprüchen.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Während der Großteil der Literatur über passive RC-Bandsperren, Frequenzsperrnetzwerke (frequency rejection network FRN) oder Kerbfilter auf Zweitorfilter mit überbrückter Voll-T-Schaltung eingeht, existieren auch andere passive RC-Filter, die die Nachteile von Zweitorfiltern mit überbrückter Voll-T-Schaltung überwinden. Ein derartiges Filter ist das isolierte Integratorbandsperrtilter gemäß 1.
  • Das isolierte Integratorbandsperrfilter weist einige einzigartige Eigenschaften auf, die bei einem Zweitorfilter mit überbrückter Voll-T-Schaltung fehlen. Was den Aufbau angeht, so kommen bei dem isolierten Integratorbandsperrfilter Kondensatoren mit gleichen Kennwerten zum Einsatz. Dies ermöglicht, dass der Hersteller Kondensatoren einer einzigen Herstellungscharge verwendet, sodass lediglich ein Typ von Kondensator anstelle vieler Typen sortiert werden muss. Darüber hinaus können die eingesetzten Kondensatoren vergleichsweise kostengünstige Kondensatoren vom NPO-Keramiktyp sein.
  • Die Netzkapazität des Filters selbst legt die Entwicklung eines Tiefpassfilters nahe, der in den Aufbau eines aktiven Filters integriert wird. Während die Dämpfung mit einer Spannungsquelle und einer Leerlauflast symmetrisch ist, besteht bei der Entwicklung die natürliche Tendenz, finite Impedanzen sowohl für die Spannungsquelle wie auch für die Last einzusetzen. In der Praxis ist jedoch wahrscheinlicher, dass der Tiefpass-Bandpass bei der Verstärkung dominiert.
  • Darüber hinaus kann die Frequenz des isolierten Integratorbandsperrfilters durch Abstimmen eines einzelnen variablen Widerstandes in beide Richtungen abgeglichen werden. Neben dem Vorteil, dass ein einzelnes Element verwendet wird, ermöglicht die Verwendung eines Widerstandes insbesondere die Verwendung der Laserabstimmung oder schleiftechnischer Abgleichverfahren, die bei Screened-on-Widerstandstypen aus der Massenfertigung zum Einsatz kommen können. Die Verwendung eines Abgleichwiderstandes ermöglicht darüber hinaus die Verringerung des Rauschens während des Abgleichvorganges, da der Abgleichwiderstand geerdet ist.
  • Ein weiteres Merkmal des Filters stellt dessen Fähigkeit dar, bei praxistauglichen Kennwerten der Bauelemente sogar bei Frequenzen im Megahertzbereich tiefe Kerben zu erzeugen. Die Kerben oder Pole bleiben auch dann tief, wenn die üblichen Toleranzgrenzen der Bauelemente berücksichtigt werden. Gleichwohl kann eine unendliche Kerbentiefe nur bei exakten Idealkennwerten erreicht werden. Zudem können isolierte Mehrfachintegratorbandsperrfilter gegebenenfalls auch kaskadiert werden, um mehrere Kerben als Teil der Systemantwort bereitzustellen.
  • Weitere Information über RC-Kerbfilter findet man in der Handreichung "Tunable RC Null Networks" von Ralph Glasgal auf den Seiten 70 bis 74 der Ausgabe des EEE vom Oktober 1969.
  • Eine Nullfilterschaltung ist zudem in "Electronics World & Wireless World", 101, Februar 1995, Nr. 1707, Seiten 119 und 120, beschrieben.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein aktives Tiefpassfiltersystem entsprechend Anspruch 1 und ein Leistungsverstärkersystem entsprechend Anspruch 6 bereit.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Integration eines isolierten Integratorbandsperrfilters in den Aufbau eines aktiven Tiefpassfilters. Das isolierte Integratorbandsperrfilter kann in verschiedene Typen von Tiefpassfiltern integriert werden, so beispielsweise in Tiefpassfilter nach Sallen und Key, in Mehrfachrückkopplungsfilter und in Filter vom zustandsvariabelen Typ. Die Integration des isolierten Integrators in aktive Tiefpassfilterto pologien ermöglicht, dass einige neue, bislang in der Literatur nicht bekannte Filter entwickelt werden können.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein aktives Tiefpassfiltersystem mit einem Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals aus einem Signalgenerator, einem Tiefpassfilterschaltkreis, einem Ausgangsanschluss und wenigstens einem Frequenzsperrnetzwerk bereit, das mit dem Tiefpassfilterschaltkreis gekoppelt ist. Der in dem System vorhandene Tiefpassfilterschaltkreis weist eine resistive (widerstandsbehaftete) Vorwärtssignalflussverzweigung mit einem Frequenzsperrnetzwerk auf. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Frequenzsperrnetzwerk ein isoliertes Integratorbandsperrfilter.
  • Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus ein Leistungsverstärkersystem zum Treiben einer Last bereit. Das Leistungsverstärkersystem umfasst einen Eingangsanschluss zum Empfangen eines Signals aus einem Signalgenerator, einen mit der Last verbundenen Ausgangsanschluss, einen Welligkeitsspektren (ripple sceptra) erzeugen- den Pulsweitenmodulationsschaltkreis, einen Fehlerverstärker und einen mit dem Pulsweitenmodulationsschaltkreis verbundenen Modulator, ein mit einem Ausgang des Pulsweitenmodulationsschaltkreises verbundenes Demodulationsfilter sowie eine Rückkopplungskontrollschleife, die mit dem Pulsweitenmodulationsschaltkreis gekoppelt ist und ein aktives Tiefpassfiltersystem mit einem Rückkopplungsdemodulationsfilter und einem isolierten Integratorfrequenzsperrnetzwerk aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist das isolierte Integratorfrequenzsperrnetzwerk ein isoliertes Integratorbandsperrfilter.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Die vorstehend aufgeführten Merkmale, weitere Merkmale der Erfindung und die Art von deren praktischer Umsetzung wie auch die Erfindung selbst werden anhand der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung deutlich, die zusammen mit der beigefügten Zeichnung zu betrachten ist, die sich wie folgt zusammensetzt.
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines isolierten Integratorbandsperrfilters.
  • 2(a) ist eine schematische Ansicht eines Tiefpassfilters zweiter Ordnung nach Sallen und Key mit einem isolierten Integratorbandsperrfilter entsprechend der vorliegenden Erfindung.
  • 2(b) ist eine schematische Ansicht eines Tiefpassfilters zweiter Ordnung nach Sallen und Key mit zwei isolierten Integratorbandsperrfiltern.
  • 2(c) ist eine schematische Ansicht eines Tiefpassfilters dritter Ordnung nach Sallen und Key mit zwei isolierten Integratorbandsperrfiltern.
  • 3 ist ein Bode-Diagramm der Amplitudenantwort des Filters von 2(c).
  • 4(a) ist eine schematische Ansicht eines Mehrfachrückkopplungstiefpassfilters mit zwei eingebetteten isolierten Integratorbandsperrfiltern.
  • 4(b) ist eine schematische Ansicht eines zustandsvariablen Tiefpassfilters mit zwei isolierten Integratorbandsperrfiltern.
  • 5 ist eine schematische Ansicht eines pulsweitenmodulierten Verstärkers mit einem Rückkopplungsfilter, bei dem die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann.
  • Beschreibung der vorliegenden Erfindung
  • Um zu einem tieferen Verständnis der Prinzipien der Erfindung zu gelangen, wird nachstehend auf bestimmte in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele derselben Bezug genommen, wobei eine bestimmte Sprache zur Beschreibung derselben verwendet wird. Es sollte gleichwohl einsichtig sein, dass dadurch keinerlei Beschränkung des Schutzumfanges beabsichtigt ist. Zur Erfindung gehören beliebige Änderungen und andere Abwandlungen an den dargestellten Vorrichtungen und beschriebenen Verfahren sowie andere Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, die sich einem Fachmann auf dem für die Erfindung einschlägigen Gebiet erschließen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird ein isoliertes Integratorbandsperrfilter 20 (1) in den Aufbau eines aktiven Tiefpassfilters integriert. Das isolierte Integratorbandsperrfilter kann in viele verschiedene Arten von Tiefpassfiltern integriert werden, darunter Filter nach Sallen und Key, Mehrfachrückkopplungsfilter sowie Filter vom zustandsvariablen Typ, was nachstehend noch beschrieben wird.
  • In 1 ist ein herkömmliches isoliertes Integratorbandsperrfilter 20 gezeigt. Bei dem isolierten Integratorbandsperrfilter 20 kommen Kondensatoren mit gleichen jeweils mit C bezeichneten Kennwerten zum Einsatz, die beispielsweise kostengünstige Kondensatoren vom NPO-Keramiktyp sein können. Neben den Kondensatoren mit gleichen Kennwerten weisen auch die Widerstände R gleiche Kennwerte auf. Eine Ausnahme von dieser allgemeinen Regel hinsichtlich gleicher Kennwerte für die Widerstände R ist lediglich der Abgleichwiderstand R/12, der geerdet ist und ein Mittel zur Verhinderung unerwünschten Rauschens während des Abgleichvorgangs darstellt. Wie aus 1 ersichtlich ist, kann der Widerstand R/12 variabel sein; gleichwohl ist der gezeigte Kennwert ein Kennwert von R/12. Allgemein ist das Verhältnis des Kennwertes der Widerstände R des isolierten Integratorbandsperrfilters 20 zu dem Widerstand R/12 im ungünstigsten Fall 12 zu 1, was jedoch bei screened-on-Vorgängen immer noch im gängigen Bereich liegt. Daher ist aus Gründen der Vereinfachung der Kennwert mit R/12 angegeben.
  • In 2 sind drei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei denen das isolierte Integratorbandsperrfilter 20 in resistive Zweige aktiver Tiefpassfilter nach Sallen und Key integriert ist. Weitere Informationen über Filter nach Sallen und Key sind in dem Aufsatz "A Practical Method of Designing RC Active Filters" von R.P. Sallen und E.L. Key zu finden, der auf den Seiten 51 bis 62 der im März 1955 erschienenen Ausgabe von "IRE Transaction Circuit Theory" veröffentlicht wurde. Die Offenbarung dieses Aufsatzes wird zur vorliegenden Offenbarung hinzugenommen. Obwohl das isolierte Integratorbandsperrfilter 20 in einem resistiven Zweig des Filters nach Sallen und Key angeordnet ist, sind keine zusätzlichen Reihenwiderstände an den Eingangs- oder Ausgangsanschlüssen des Ausgangsfilters nach Sallen und Key erforderlich, es sei denn, es ist ein Pol im Unendlichen erwünscht.
  • Alle drei in 2 gezeigten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verwenden Verstärker mit einer positiven Verstärkung K. Die einfachstmögliche Implementie rung der positiven Verstärkung ist der Einsatz einer Einheitsverstärkung beziehungsweise einer Verstärkung von 1, da dies die Notwendigkeit von Widerständen zum Einstellen der Verstärkung in dem Spannungsrückkopplungsbetriebsverstärker beseitigt. Verstärkungen, die größer als 1 sind, können jedoch eine einfachere Kondensatordimensionierung sowie stabilere Schaltkreiskennwerte mit sich bringen.
  • Nachstehend werden die spezifischeren Ausführungsbeispiele gemäß 2 beschrieben. 2a stellt das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, bei dem das isolierte Integratorbandsperrfilter 20 in ein Filter nach Sallen und Key integriert ist, sodass ein neues Filter 22 entsteht. Dieses stellt ein System zweiter Ordnung dar; gleichwohl tritt nur ein Dämpfungspol bei einer endlichen Frequenz auf. Beim Vergleich mit dem Grundfilter nach Sallen und Key sollte man beachten, dass das isolierte Integratorbandsperrfilter 20 dazu verwendet wird, bestimmte Teile des ursprünglichen resistiven Zweiges zu ersetzen. Man beachte zudem, dass die Widerstände Rg, R5 und R8 sowie die Kondensatoren C3 und C5 nicht Teile des isolierten Integratorbandsperrfilters 20 sind und notwendigerweise auch nicht alle die gleichen Kennwerte aufweisen müssen.
  • Im Betrieb kann einer der Widerstände R5 oder R8 den Kennwert 0 aufweisen; für den Fall, dass beide Widerstände den Kennwert 0 aufweisen, ergibt sich gleichwohl lediglich ein Pol im Unendlichen. Dieser eine Pol kann zwar durchaus ein praktikables Ergebnis darstellen, ist jedoch üblicherweise nicht das gewünschte Ergebnis. Der Widerstand R7 ist ein variabler Widerstand in Entsprechung zu dem Widerstand R/12 gemäß 1 und kann in einem großen Bereich Kennwerte aufweisen, die sämtlich ein Bruchteil des Widerstandes R6 sind.
  • 2b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem das isolierte Integratorbandsperrfilter 20 in ein Filter nach Sallen und Key integriert ist, sodass ein Filter 24 entsteht. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist auch das zweite Ausführungsbeispiel ein System zweiter Ordnung; gleichwohl treten bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2b zwei Dämpfungspole bei endlicher Frequenz auf. Man beachte, dass zwei isolierte Integratorbandsperrfilter 20 in das Grundfilter nach Sallen und Key integriert sind. Wie vorstehend ausgeführt wurde, können R5 oder R8 gleich 0 sein; für den Fall, dass beide Widerstände gleich 0 sind, kann gleichwohl kein zweiter Pol im Unendlichen erzeugt werden. Dasselbe gilt für R4 und Rg. Der variable Widerstand R7 entspricht dem im Zusammenhang mit 2a beschriebenen. Der Widerstand R3 ist ebenfalls ein variabler Widerstand, der in einem Bereich Kennwerte aufweist, die ein Bruchteil des Kennwertes des Widerstandes R2 sind.
  • In 2c ist ein Filter 26 dargestellt, bei dem ein Tiefpassfilter dritter Ordnung nach Sallen und Key in isolierte Integratorbandsperrtilter 20 integriert ist. Da dieses System ein System dritter Ordnung darstellt, ist zu erwarten, dass in der Systemantwort drei Pole im Unendlichen auftreten. Damit drei Pole im Unendlichen vorliegen können, dürfen die Widerstände R1 und R4 nicht gleichzeitig 0 sein, da Rg niemals gleich 0 ist. In der Praxis ist einer der beiden Widerstände R1 und R4 gleich 0, wobei jedoch nicht beide Widerstände gleich 0 sein dürfen, wenn drei Pole auftreten sollen. Ansonsten ist der Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels sehr ähnlich zu demjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei dieselben Einschränkungen und Unterscheidungen Gültigkeit besitzen.
  • Obwohl die dargestellten Ausführungsbeispiele nur Systeme zweiter und dritter Ordnung betreffen, sind Systeme höherer Ordnung möglich, wobei hier weitere Ersetzungen des isolierten Integratorbandsperrfilters 20 in den resistiven Zweigen der Filter höherer Ordnung nach Sallen und Key vorgenommen werden. Man beachte jedoch, dass mit steigender Ordnung des Tiefpassfilters nach Sallen und Key das Auftreten der möglichen Pole im Unendlichen immer weniger kritisch ist, da die Cutoff-Rate passen kann.
  • 3 ist das Bode-Diagramm der Amplitudenantwort in Dezibel (dB) des Tiefpassfilters 26 nach Sallen und Key gemäß 2c. Dieses Diagramm zeigt die Dämpfung, die durch die Integration des isolierten Integratorbandsperrfilters 20 in das Filter 26 entsteht. Man beachte, dass die in dem Bode-Diagramm angegebenen Werte nicht die einzigen Betriebsparameter der vorliegenden Erfindung angeben, sondern lediglich Möglichkeiten hierfür darstellen. Die folgenden Kennwerte für die Bauelemente erzeugen die in 3 dargestellte Amplitudenantwort.
    K = 1
    Rg = 2,71 kΩ
    R1 = R4 = R8 = 0 Ω
    R2 = 1,24 kΩ
    R3 = 104 Ω
    R5 = R6 = 2,49 kΩ
    R7 = 208 Ω
    C1 = C2 = C3 = C4 = C5 = 220 pF
  • Man beachte, dass R1 gleich R4 ist, beziehungsweise beide einen Kennwert von 0 aufweisen, sodass nur zwei Pole in dem System auftreten, wie im Zusammenhang mit der Beschreibung des Systems dritter Ordnung gemäß 2c festgestellt wurde. Die beiden Dämpfungspole 32 und 34 treten bei 500 kHz beziehungsweise 1 MHz auf. Es ist darüber hinaus bemerkenswert, dass 500 kHz und 1 MHz diejenigen Frequenzpunkte darstellen, an denen Welligkeitsspektren aus einem 250-kHz-Überlappwandler (interleave converter) mit N = 2 zu erwarten sind, beziehungsweise die Frequenzpunkte der Harmonischen aus einem 250-kHz-Wandler sind.
  • Ein weiterer bemerkenswerter Punkt ist der Dämpfungsgrad, der von der vorliegenden Erfindung bewirkt wird. Man beachte insbesondere, dass über 70 dB eine Dämpfung bei allen Frequenzen über 450 kHz auftritt. Sobald die Frequenz den Wert 100 kHz erreicht, erfährt die Amplitudenantwort eine schnelle Dämpfung beginnend mit 20 dB bei 100 kHz bis über 70 dB bei 450 kHz. Im Vergleich hierzu ist die Antwort von 1 kHz bis 100 kHz lediglich um 20 dB gedämpft.
  • Wie in 4 gezeigt ist, können sowohl Mehrfachrückkopplungsfilter wie auch Filter vom zustandsvariablen Typ mit eingebetteten isolierten Integratorbandsperrfiltern 20 in die resistiven Vorwärtskopplungszweige jedes Filtertyps eingesetzt werden. Die Verwendung isolierter Integratorbandsperrfilter 20 in diesen Typen von Filtern gibt Raum für weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
  • 4a zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, nämlich ein Filter 28, wobei hier ein Mehrfachrückkopplungsfilter mit einem Paar isolierter Integratorbandsperrfilter 20 gezeigt ist, bei dem zwei Pole beziehungsweise Kerben für das System erzeugt werden. In Abhängigkeit von der Ordnung des Mehrfachrückkopplungsfilters kann dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei Gleichstrom invertierend wirken, sodass die auftretenden Potentiale wechseln. Gleichwohl sollte das Hinzufügen eines Inverters Probleme hinsichtlich der Inversion beseitigen, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • In 4b ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei dem ein zustandsvariabler Filter isolierte Integratorbandsperrfilter 20 umfasst, sodass ein Filter 30 entsteht. Zustandsvariable Filter können auf einfache Weise mit drei resistiven Vorwärtskopplungszweigen ausgestaltet werden, von denen jeder ein Frequenzsperrnetzwerk unterstützt. Gleichwohl zeigt das dargestellte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein übliches zustandsvariables Filter, das zwei resistive Vorwärtskopplungszweige mit einem isolierten Integratorbandsperrfilter 20 in jedem Zweig, wie in 4b gezeigt, aufweist. Das sich ergebende Filter 30 zeigt eine Doppelkerbe, wie dies auch bei dem Filter vom Mehrfachrückkopplungstyp der Fall war. Genau wie bei Filtern vom Mehrfachrückkopplungstyp kann das Problem der Inversion die Einsetzbarkeit dieses Filters beeinträchtigen, wobei jedoch der Einbau eines Inverters das Problem der Inversion beseitigen sollte.
  • Bei Anordnung eines Frequenzsperrnetzwerkes, so beispielsweise eines isolierten Integratorbandsperrfilters, in dem Rückkopplungsweg um einen Verstärker mit großer Verstärkung ergibt sich ein Bandpass- oder Frequenzanhebungsnetzwerk (frequencyemphasizing network FEN). Derartige Abwandlungen werden als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten betrachtet.
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung, bei dem das isolierte Integratorbandsperrfilter 20 als Teil eines Rückkopplungsdemodulationsfilters 44 ausgestaltet ist. Dieses Ausführungsbeispiel betrifft das Problem des Entfernens von PWM-Spektren (PWM = pulse width modulated = pulsweitenmoduliert) aus den Rückkopplungssignalen eines zweiten Switch-Mode-Verstärkers mit fester Frequenz. Beim Entfernen der PWM-Spektren aus den Rückkopplungssignalen kann der Hochleistungsverstärker zwei Dämpfungspole beziehungsweise Kerben benötigen. Gemäß 5 umfasst der Leistungsverstärker 40 eine PWM-Leistungsstufe 42, die von einem Fehlerverstärker betrieben wird, eine Modulationsstufe 43, die PWM-Welligkeitsspektren erzeugt, sowie ein Rückkopplungsdemodulationsfilter 44 zum Entfernen der PWM-Welligkeitsspektren aus dem Rückkopplungssignal vor Eintritt in das Filter 46. Das Rückkopplungsdemodulationsfilter 44 umfasst wenigstens ein isoliertes isoliertes Integratorbandsperrfilter 20. Ein Ausgabedemodulationsfilter 47 ist mit der Last 45 verbunden.
  • Während die vorliegende Erfindung anhand bestimmter beispielhafter Ausgestaltungen beschrieben wurde, kann sie innerhalb des Schutzumfanges der Offenbarung weiter abgewandelt werden. Der Gegenstand der Erfindung soll jede beliebige Abwandlung, Verwendung oder Anpassung der Erfindung unter Einsatz allgemeiner Prinzipien mit umfassen. Darüber hinaus soll der Gegenstand der vorliegenden Erfindung Abwandlungen von der vorliegenden Offenbarung umfassen, die geübter oder bekannter Praxis auf dem einschlägigen Gebiet der Technik entsprechen.

Claims (8)

  1. Aktives Tiefpaßfiltersystem mit: einem Tiefpaßfilterschaltkreis (22, 24, 26, 28, 30), der eine mit einem Widerstand behaftete Vorwärtssignalflußverzweigung aufweist, und einem isolierten Integratorbandsperrfilter (20), das mit dem Tiefpaßfilterschaltkreis- (22, 24, 26, 28, 30) Vorwärtssignalflußverzweigung gekoppelt ist, wobei das isolierte Integratorbandsperrfilter einen Eingabeübergang und einen Ausgabeübergang hat und aufweist: einen ersten Kondensator (C2, C4), der zwischen dem Eingabeübergang und einem ersten Übergang verbunden ist, einen ersten Widerstand (R2, R6), der zwischen dem Eingabeübergang und einem zweiten Übergang verbunden ist, einen zweiten Widerstand (R2, R6), der zwischen dem zweiten Übergang und dem Ausgabeübergang verbunden ist, einen zweiten Kondensator (C2, C4), der zwischen dem zweiten Übergang und dem ersten Übergang verbunden ist, einen dritten Kondensator (C2, C4), der zwischen dem Ausgabeübergang und dem ersten Übergang verbunden ist, und einen Abgleichwiderstand (R3, R7), der zwischen dem ersten Übergang und Erdpotential verbunden ist, wobei der erste, der zweite und der dritte Kondensator (C2, C4) im wesentlichen dieselbe Kapazität und der erste und der zweite Widerstand (R2, R6) im wesentlichen denselben Widerstandswert haben.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem der Abgleichwiderstand (R3, R7) ein variabler Widerstand ist.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Widerstandsverhältnis des ersten und des zweiten Widerstands (R2, R6) zu dem Widerstand des Abgleichwiderstands (R3, R7) höchstens 12 zu 1 ist.
  4. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Tiefpaßfilterschalterkreis ein Sallen & Key Filter (22, 24, 26) ist.
  5. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Tiefpaßfilterschaltkreis ein Mehrfachrückkopplungsfilter (28) ist.
  6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Tiefpaßfilterschaltkreis ein zustandsvariabler Filter (30) ist.
  7. Leistungsverstärkersystem (40) zum Treiben einer Last, mit: einem Pulsweitenmodulationsschaltkreis (42), der Welligkeitsspektren erzeugt, einer Rückkopplungskontrollschleife, die mit dem Pulsweitenmodulationsschaltkreis (42) gekoppelt ist und ein aktives Tiefpaßfiltersystem (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweist, einschließlich einem Rückkopplungsdemodulationsfilter (44).
  8. System nach Anspruch 7, das weiterhin einen Fehlerverstärker und einen Modulatorschaltkreis (43) aufweist, der mit einer Eingabe des Pulsweitenmodulationsschaltkreises (42) verbunden ist, und ein Demodulationsfilter (47), das zwischen dem Pulsweitenmodulationsschaltkreis (42) und der Last verbunden ist.
DE60011475T 2000-01-03 2000-12-28 Aktives isolierter integratortiefpassfilter mit dämpfungspolen Expired - Lifetime DE60011475T2 (de)

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HK (1) HK1054133A1 (de)
WO (1) WO2001050599A2 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE415008T1 (de) * 2003-06-27 2008-12-15 Tc Group As Selbstschwingender stromkreis
US20060062291A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-23 Honeywell International Inc. Digital pulse width modulated controller
US7592882B2 (en) * 2007-02-22 2009-09-22 John Mezzalingua Associates, Inc. Dual bandstop filter with enhanced upper passband response
JP5456888B2 (ja) * 2009-06-19 2014-04-02 エスティー‐エリクソン、ソシエテ、アノニム 積分器
CN102355220B (zh) * 2011-06-07 2014-07-02 中国科学院深圳先进技术研究院 陷波器及低通滤波器
US10568586B2 (en) 2012-10-05 2020-02-25 Volcano Corporation Systems for indicating parameters in an imaging data set and methods of use
US9172354B2 (en) 2013-11-19 2015-10-27 Analog Devices, Inc. Analog active low-pass filters
JP6686898B2 (ja) * 2014-11-25 2020-04-22 ソニー株式会社 帯域除去フィルタ
CN111448755A (zh) * 2017-12-07 2020-07-24 普立菲有限公司 具有带至少三阶网络的补偿器的放大器
EP4372990A1 (de) * 2022-11-17 2024-05-22 Nxp B.V. Tiefpassfilterschaltung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3697987A (en) * 1970-11-12 1972-10-10 Sperry Rand Corp Collision avoidance system
US5107491A (en) * 1990-02-20 1992-04-21 Advanced Micro Devices, Inc. Collision filter
US5179302A (en) * 1991-04-03 1993-01-12 Loral Aerospace Corp. Tunable data filter
US5635871A (en) * 1992-12-15 1997-06-03 Doble Engineering Company Low phase error amplifying
US5345407A (en) * 1993-08-23 1994-09-06 Motorola, Inc. Digital multiband filter and method thereof
US5963112A (en) * 1996-12-11 1999-10-05 Globespan Technologies, Inc. Cascaded higher order filter with low sensitivity to component values and a method for designing the same
US6271719B1 (en) * 1998-09-02 2001-08-07 Linear Technology Corporation Operational filter building block
US6344773B1 (en) * 2000-10-20 2002-02-05 Linear Technology Corporation Flexible monolithic continuous-time analog low-pass filter with minimal circuitry

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001050599A3 (en) 2002-01-10
US20010048345A1 (en) 2001-12-06
DE60011475D1 (de) 2004-07-15
EP1256166B1 (de) 2004-06-09
AU2740301A (en) 2001-07-16
EP1256166A2 (de) 2002-11-13
CN1193500C (zh) 2005-03-16
HK1054133A1 (en) 2003-11-14
CN1415136A (zh) 2003-04-30
WO2001050599A2 (en) 2001-07-12
US6909321B2 (en) 2005-06-21
ATE268957T1 (de) 2004-06-15

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