[go: up one dir, main page]

RU2818305C1 - Discrete-analogue filter on switched capacitors - Google Patents

Discrete-analogue filter on switched capacitors Download PDF

Info

Publication number
RU2818305C1
RU2818305C1 RU2023130867A RU2023130867A RU2818305C1 RU 2818305 C1 RU2818305 C1 RU 2818305C1 RU 2023130867 A RU2023130867 A RU 2023130867A RU 2023130867 A RU2023130867 A RU 2023130867A RU 2818305 C1 RU2818305 C1 RU 2818305C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
operational amplifier
frequency
output
inverting
Prior art date
Application number
RU2023130867A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дарья Юрьевна Денисенко
Илья Викторович Пахомов
Николай Николаевич Прокопенко
Артем Максимович Романов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2818305C1 publication Critical patent/RU2818305C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used to select given signal spectra, for example, during their analogue-to-digital conversions. Discrete-analogue filter on switched capacitors additionally contains multidifferential operational amplifier (15) with two input ports. Inverting input (16) of the first port of multidifferential operational amplifier (15) is connected to its output. Non-inverting input (17) of the first port of multidifferential operational amplifier (15) is connected to output (2) of the device. Inverting input (18) of the second port of multidifferential operational amplifier (15) is connected to a common power supply bus. Non-inverting input (19) of the second port of multidifferential operational amplifier (15) is connected to input (1) of the device. Output of multidifferential operational amplifier (15) is connected to the input of voltage follower (14) through series-connected first (7) and second (8) electronic switches. Common unit of first (7) and second (8) series-connected electronic switches is connected to common bus of power sources through second (11) frequency-setting capacitor. Input of voltage follower (14) is connected to the common bus of the power sources through third (12) frequency-setting capacitor. Output of voltage follower (14) is connected to inverting (4) input of differential operational amplifier (3) through series-connected third (9) and fourth (10) electronic switches. Common unit of series-connected third (9) and fourth (10) electronic switches is connected to common bus of power sources through fourth (13) frequency-setting capacitor.
EFFECT: high quality factor of the pole, ensuring independence of the transfer coefficient of the discrete-analogue filter at zero frequency from the capacitance values of frequency-setting capacitors, high manufacturability of the DAF with its microelectronic design.
1 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может использоваться для выделения заданных спектров сигналов, например, при их аналого-цифровых преобразованиях.The present invention relates to the field of radio engineering and can be used to isolate specified spectra of signals, for example, during their analog-to-digital conversions.

Несмотря на то, что цифровая трансформация промышленного производства широко использует методы цифровой обработки аналогового сигнала, они в некоторых случаях избыточны. Как следствие, дискретно-аналоговая обработка, объединяющая основные достоинства аналогово-цифровых методов, весьма перспективна. Так, дискретно-аналоговые фильтры на переключаемых конденсаторах (ДАФ), выпускаемые десятками ведущих микроэлектронных фирм мира, в т.ч. Texas Instruments (США), Maxim (США), CYPRESS (США), Analog Devices (США) и др., дают существенный выигрыш (в сравнении с классическими цифровыми и аналоговыми фильтрами) по габаритам, стоимости, точности, функциональности и являются эффективным средством построения цепей частотной селекции и обработки аналоговых сигналов в науке и технике.Despite the fact that the digital transformation of industrial production makes extensive use of digital analog signal processing methods, they are redundant in some cases. As a consequence, discrete-analog processing, which combines the main advantages of analog-digital methods, is very promising. Thus, discrete-analog filters on switched capacitors (DSF), produced by dozens of leading microelectronic companies in the world, incl. Texas Instruments (USA), Maxim (USA), CYPRESS (USA), Analog Devices (USA), etc., provide a significant gain (in comparison with classic digital and analog filters) in size, cost, accuracy, functionality and are an effective means construction of frequency selection circuits and processing of analog signals in science and technology.

Дискретно-аналоговые фильтры на переключаемых конденсаторах и их практические приложения стали за последние 30 лет объектом интенсивной защиты интеллектуальной собственности практически во всех странах мира [1-86]. Наиболее перспективные решения ДАФ [1-86] запатентованы фирмами США, Японии, Франции, Тайваня, Китая, Германии, Великобритании, Италии и др.Discrete-analog switched capacitor filters and their practical applications have become the subject of intense intellectual property protection in almost every country in the world over the past 30 years [1-86]. The most promising DAF solutions [1-86] are patented by companies in the USA, Japan, France, Taiwan, China, Germany, Great Britain, Italy, etc.

Ближайшим прототипом заявляемого устройства является дискретно-аналоговый фильтр низких частот (фиг. 1), описанный в патенте RU 2801744C1. Он содержит (фиг. 1) вход 1 и выход 2 устройства, дифференциальный операционный усилитель 3 с инвертирующим 4 входом и неинвертирующим 5 входом, соединенным с общей шиной источников питания, выход дифференциального операционного усилителя 3 связан с выходом 2 устройства, первый 6 частотозадающий конденсатор, включенный между выходом дифференциального операционного усилителя 3 и его инвертирующим 4 входом, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 последовательно соединенные электронные ключи, второй 11, третий 12 и четвертый 13 частотозадающие конденсаторы, повторитель напряжения 14.The closest prototype of the proposed device is a discrete analog low-pass filter (Fig. 1), described in patent RU 2801744C1. It contains (Fig. 1) input 1 and output 2 of the device, a differential operational amplifier 3 with an inverting 4 input and a non-inverting 5 input connected to a common power supply bus, the output of the differential operational amplifier 3 is connected to the output 2 of the device, the first 6 frequency-setting capacitor, connected between the output of the differential operational amplifier 3 and its inverting 4 input, the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 series-connected electronic switches, the second 11, third 12 and fourth 13 frequency-setting capacitors, voltage follower 14.

Существенный недостаток известного дискретно-аналогового фильтра на переключаемых конденсаторах (фиг. 1) состоит в том, что в нем три конденсатора из четырех не имеют выводов, подключенных к общей шине источников питания. При этом коэффициент передачи ДАФ-прототипа зависит от емкостей частотозадающих конденсаторов.A significant drawback of the known discrete-analog filter on switched capacitors (Fig. 1) is that three of the four capacitors do not have terminals connected to the common power supply bus. In this case, the transmission coefficient of the DAF prototype depends on the capacitances of the frequency-setting capacitors.

Основная задача предлагаемого изобретения состоит в создании дискретно-аналогового фильтра на переключаемых конденсаторах, в котором большинство частотозадающих конденсаторов одним выводом подключены к общей шине, а также в реализации более высокой добротности полюса, что необходимо для построения фильтров высокого порядка. При этом коэффициент передачи предлагаемого ДАФ на нулевой частоте всегда равен минус единице и не зависит от величин ёмкостей частотозадающих конденсаторов. Это преимущество достигается путем введения в исходную схему ДАФ фиг. 1 новых связей между элементами в соответствии с формулой изобретения. Такое схемотехническое решение повышает технологичность изготовления ДАФ при его микроэлектронном исполнении.The main objective of the present invention is to create a discrete analog filter on switched capacitors, in which most of the frequency-setting capacitors are connected to a common bus with one output, as well as to implement a higher pole quality factor, which is necessary for constructing high-order filters. In this case, the transmission coefficient of the proposed DAF at zero frequency is always equal to minus one and does not depend on the capacitance values of the frequency-setting capacitors. This advantage is achieved by introducing Fig. 1 new connections between elements in accordance with the claims. This circuit design improves the manufacturability of the DAF with its microelectronic design.

Поставленная задача достигается тем, что в дискретно-аналоговом фильтре на переключаемых конденсаторах фиг. 1, содержащем вход 1 и выход 2 устройства, дифференциальный операционный усилитель 3 с инвертирующим 4 входом и неинвертирующим 5 входом, соединенным с общей шиной источников питания, выход дифференциального операционного усилителя 3 связан с выходом 2 устройства, первый 6 частотозадающий конденсатор, включенный между выходом дифференциального операционного усилителя 3 и его инвертирующим 4 входом, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 последовательно соединенные электронные ключи, второй 11, третий 12 и четвертый 13 частотозадающие конденсаторы, повторитель напряжения 14, предусмотрены новые элементы и связи - в схему введен мультидифференциальный операционный усилитель 15 с двумя входными портами, причем инвертирующий вход 16 первого порта связан с выходом мультидифференциального операционного усилителя 15, неинвертирующий вход 17 первого порта соединен с выходом 2 устройства, инвертирующий вход 18 второго порта связан с общей шиной источников питания, а неинвертирующий вход 19 второго порта соединен со входом 1 устройства, выход мультидифференциального операционного усилителя 15 соединен со входом повторителя напряжения 14 через последовательно соединенные первый 7 и второй 8 электронные ключи, общий узел первого 7 и второго 8 последовательно включенных электронных ключей связан с общей шиной источников питания через второй 11 частотозадающий конденсатор, вход повторителя напряжения 14 соединен с общей шиной источников питания через третий 12 частотозадающий конденсатор, выход повторителя напряжения 14 связан с инвертирующим 4 входом дифференциального операционного усилителя 3 через последовательно соединенные третий 9 и четвертый 10 электронные ключи, а общий узел последовательно соединенных третьего 9 и четвертого 10 электронных ключей связан с общей шиной источников питания через четвертый 13 частотозадающий конденсатор.The task is achieved by the fact that in the discrete-analog filter on switchable capacitors Fig. 1, containing input 1 and output 2 of the device, a differential operational amplifier 3 with an inverting 4 input and a non-inverting 5 input connected to a common power supply bus, the output of the differential operational amplifier 3 is connected to the output 2 of the device, the first 6 frequency-setting capacitor connected between the output of the differential operational amplifier 3 and its inverting 4 input, first 7, second 8, third 9 and fourth 10 series-connected electronic switches, second 11, third 12 and fourth 13 frequency-setting capacitors, voltage follower 14, new elements and connections are provided - a multi-differential one is introduced into the circuit operational amplifier 15 with two input ports, and the inverting input 16 of the first port is connected to the output of the multi-differential operational amplifier 15, the non-inverting input 17 of the first port is connected to the output 2 of the device, the inverting input 18 of the second port is connected to the common power supply bus, and the non-inverting input 19 of the second port is connected to input 1 of the device, the output of the multi-differential operational amplifier 15 is connected to the input of the voltage follower 14 through the first 7 and second 8 electronic switches connected in series, the common node of the first 7 and second 8 series-connected electronic keys is connected to a common power supply bus through the second 11 frequency-setting capacitor, the input of the voltage follower 14 is connected to the common bus of power supplies through the third 12 frequency-setting capacitor, the output of the voltage follower 14 is connected to the inverting 4 input of the differential operational amplifier 3 through the third 9 and fourth 10 electronic switches connected in series, and the common node of the third 9 and 10 connected in series The fourth 10 electronic keys are connected to the common power supply bus through the fourth 13 frequency-setting capacitor.

На чертеже фиг. 1 показана схема дискретно-аналогового фильтра на переключаемых конденсаторах - прототипа.In the drawing FIG. Figure 1 shows the circuit of a discrete-analog filter on switched capacitors - a prototype.

На чертеже фиг. 2 приведена схема заявляемого дискретно-аналогового фильтра на переключаемых конденсаторах в соответствии с формулой изобретения.In the drawing FIG. Figure 2 shows a diagram of the proposed discrete-analog filter on switched capacitors in accordance with the claims of the invention.

На чертеже фиг. 3 представлена схема заявляемого ДАФ для моделирования в среде Micro-Cap.In the drawing FIG. Figure 3 shows a diagram of the proposed DAF for modeling in the Micro-Cap environment.

На чертеже фиг. 4 показаны последовательности импульсов, управляющих электронными ключами ДАФ. In the drawing FIG. Figure 4 shows the sequences of pulses that control the DAF electronic keys.

На чертеже фиг. 5 приведены результаты моделирования схемы ДАФ фиг. 3 в среде Micro-Cap при частоте входного сигнала 1591 Гц, совпадающей с частотой полюса фильтра.In the drawing FIG. Figure 5 shows the results of modeling the DAF circuit of Fig. 3 in a Micro-Cap environment at an input signal frequency of 1591 Hz, coinciding with the filter pole frequency.

На чертеже фиг. 6 представлены результаты моделирования схемы фиг. 3 при очень низкой частоте входного сигнала (15,91 Гц). Из данного графика следует, что коэффициент передачи заявляемого фильтра в диапазоне очень низких частот близок к единице.In the drawing FIG. 6 shows the results of modeling the circuit of Fig. 3 at a very low input frequency (15.91 Hz). From this graph it follows that the transmission coefficient of the proposed filter in the very low frequency range is close to unity.

На чертеже фиг. 7 приведены результаты моделирования схемы фиг. 3 при высокой частоте входного сигнала (159100 Гц). Из данного графика следует, что коэффициент передачи заявляемого фильтра в диапазоне высоких частот принимает очень малые значения.In the drawing FIG. Figure 7 shows the results of modeling the circuit of Fig. 3 at high input signal frequency (159100 Hz). From this graph it follows that the transmission coefficient of the proposed filter in the high frequency range takes on very small values.

Таким образом, графики фиг. 6 и фиг. 7 показывают, что заявляемое устройство обладает свойствами фильтра низких частот.Thus, the graphs of Fig. 6 and fig. 7 show that the inventive device has the properties of a low-pass filter.

Особенность предлагаемой схемы ДАФ состоит в том, что при частоте полюса 1591 Гц она имеет коэффициент передачи, равный минус единице, который не зависит от разброса параметров других элементов схемы. Кроме этого, при реализации высоких добротностей полюса здесь требуется меньшее отношение емкостей частотозадающих конденсаторов.The peculiarity of the proposed DAF circuit is that at a pole frequency of 1591 Hz it has a transmission coefficient equal to minus one, which does not depend on the spread of parameters of other elements of the circuit. In addition, when implementing high quality factors of the pole, a smaller ratio of the capacitances of the frequency-setting capacitors is required here.

Дискретно-аналоговый фильтр на переключаемых конденсаторах фиг. 2 содержит вход 1 и выход 2 устройства, дифференциальный операционный усилитель 3 с инвертирующим 4 входом и неинвертирующим 5 входом, соединенным с общей шиной источников питания, выход дифференциального операционного усилителя 3 связан с выходом 2 устройства, первый 6 частотозадающий конденсатор, включенный между выходом дифференциального операционного усилителя 3 и его инвертирующим 4 входом, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 последовательно соединенные электронные ключи, второй 11, третий 12 и четвертый 13 частотозадающие конденсаторы, повторитель напряжения 14. В схему введен мультидифференциальный операционный усилитель 15 с двумя входными портами, причем инвертирующий вход 16 первого порта связан с выходом мультидифференциального операционного усилителя 15, неинвертирующий вход 17 первого порта соединен с выходом 2 устройства, инвертирующий вход 18 второго порта связан с общей шиной источников питания, а неинвертирующий вход 19 второго порта соединен со входом 1 устройства, выход мультидифференциального операционного усилителя 15 соединен со входом повторителя напряжения 14 через последовательно соединенные первый 7 и второй 8 электронные ключи, общий узел первого 7 и второго 8 последовательно включенных электронных ключей связан с общей шиной источников питания через второй 11 частотозадающий конденсатор, вход повторителя напряжения 14 соединен с общей шиной источников питания через третий 12 частотозадающий конденсатор, выход повторителя напряжения 14 связан с инвертирующим 4 входом дифференциального операционного усилителя 3 через последовательно соединенные третий 9 и четвертый 10 электронные ключи, а общий узел последовательно соединенных третьего 9 и четвертого 10 электронных ключей связан с общей шиной источников питания через четвертый 13 частотозадающий конденсатор.Discrete-analog filter on switched capacitors Fig. 2 contains input 1 and output 2 of the device, a differential operational amplifier 3 with an inverting 4 input and a non-inverting 5 input connected to a common power supply bus, the output of the differential operational amplifier 3 is connected to the output 2 of the device, the first 6 frequency-setting capacitor is connected between the output of the differential operational amplifier 3 and its inverting 4 input, the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 series-connected electronic switches, the second 11, third 12 and fourth 13 frequency-setting capacitors, voltage follower 14. The circuit includes a multi-differential operational amplifier 15 with two input ports , and the inverting input 16 of the first port is connected to the output of the multi-differential operational amplifier 15, the non-inverting input 17 of the first port is connected to the output 2 of the device, the inverting input 18 of the second port is connected to the common power supply bus, and the non-inverting input 19 of the second port is connected to the input 1 of the device, the output of the multi-differential operational amplifier 15 is connected to the input of the voltage follower 14 through the first 7 and second 8 electronic switches connected in series, the common node of the first 7 and second 8 series-connected electronic keys is connected to the common power supply bus through the second 11 frequency-setting capacitor, the input of the voltage follower 14 is connected with a common power supply bus through the third 12 frequency-setting capacitor, the output of the voltage follower 14 is connected to the inverting 4 input of the differential operational amplifier 3 through the third 9 and fourth 10 electronic switches connected in series, and the common node of the series-connected third 9 and fourth 10 electronic keys is connected to the common power supply bus through the fourth 13 frequency-setting capacitor.

Рассмотрим работу заявляемого дискретно-аналогового фильтра на чертеже фиг. 2.Let us consider the operation of the proposed discrete-analog filter in the drawing of Fig. 2.

При последовательном и периодическом замыкании первого 7, второго 8, третьего 9 и четвертого 10 электронных ключей, а также при частоте переключения электронных ключей на много превышающей частоту полюса звена второго порядка, в результате математического анализа схемы фиг. 2 можно показать, что этой схемой реализуется передаточная функция фильтра нижних частот второго порядка With sequential and periodic closure of the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 electronic keys, as well as at the frequency of switching electronic keys much higher than the pole frequency second-order link, as a result of mathematical analysis of the circuit of Fig. 2 it can be shown that this circuit implements the transfer function of a second-order low-pass filter

,, (1)(1)

основные параметры которой находятся по следующим формулам:the main parameters of which are found using the following formulas:

- коэффициент передачи ФНЧ на нулевой частоте- low-pass filter transmission coefficient at zero frequency

(2) (2)

- коэффициент передачи ФНЧ на частоте полюса- low-pass filter transmission coefficient at the pole frequency

(3) (3)

- частота полюса- pole frequency

(4) (4)

- затухание полюса- pole attenuation

(5) (5)

В формуле (4) - частота переключения электронных ключей, а - период их переключения, С6, С11, С12 и С13 - емкости первого 6, второго 11, третьего 12 и четвертого 13 частотозадающих конденсаторов соответственно.In formula (4) - switching frequency of electronic keys, and - their switching period, C 6 , C 11 , C 12 and C 13 - the capacitance of the first 6, second 11, third 12 and fourth 13 frequency-setting capacitors, respectively.

По сравнению с прототипом (фиг. 1) в заявляемой схеме три частотозадающих конденсатора 11, 12 и 13 подключены к общей шине. Это повышает технологичность изготовления ДАФ в микроэлектронном исполнении.Compared to the prototype (Fig. 1), in the proposed circuit three frequency-setting capacitors 11, 12 and 13 are connected to a common bus. This increases the manufacturability of microelectronic DAPs.

Работоспособность заявляемой схемы подтверждена путем её моделирования в программе Micro-Cap. На фиг. 3 показана схема для моделирования, а на фиг. 4 - последовательности импульсов, управляющих первым 7, вторым 8, третьим 9 и четвертым 10 электронными ключами.The performance of the proposed circuit is confirmed by its simulation in the Micro-Cap program. In fig. 3 shows a diagram for simulation, and FIG. 4 - sequences of pulses controlling the first 7, second 8, third 9 and fourth 10 electronic keys.

На чертеже фиг. 5 показана реакция схемы фиг. 3 (её выходное напряжение v(Out_1)) на входной синусоидальный сигнал v(In) с амплитудой 1В и частотой равной 1125 Гц, которая при параметрах элементов, указанных на схеме фиг. 3 и частоте переключения электронных ключей 1МГц (их периоде 1мксек) равна частоте полюса , реализуемой схемой. В соответствии с формулой (3) на этой частоте при выбранных параметрах элементов коэффициент передачи ДАФ равен . При необходимости численные значения могут принимать другие (меньшие) значения.In the drawing FIG. 5 shows the response of the circuit of FIG. 3 (its output voltage v(Out_1)) to the input sinusoidal signal v(In) with an amplitude of 1V and a frequency of 1125 Hz, which, with the parameters of the elements indicated in the diagram of Fig. 3 and the switching frequency of electronic keys is 1 MHz (their period is 1 μs) equal to the pole frequency , implemented by the circuit. In accordance with formula (3), at this frequency with the selected parameters of the elements, the transmission coefficient of the DAF is equal to . Numerical values if necessary may take other (smaller) values.

На чертеже фиг. 5 также показан (в увеличенном масштабе) график выходного сигнала ДАФ фиг. 3, который носит «ступенчатый» характер. Ступенчатый характер выходного сигнала ДАФ соответствует физическим процессам преобразования сигналов в фильтрах рассматриваемого класса.In the drawing FIG. 5 also shows (on an enlarged scale) a graph of the output signal of the DAF of FIG. 3, which is “stepwise” in nature. The stepwise nature of the DAF output signal corresponds to the physical processes of signal conversion in filters of the class under consideration.

На чертежах фиг.6 и фиг. 7 приведены результаты моделирования заявляемого ДАФ в диапазоне очень низких (в 100 раз ниже частоты полюса, фиг. 6) и высоких (в 100 раз выше частоты полюса, фиг. 7) частот (в сравнении с частотой полюса (4)). Из данных графиков, а также фиг. 5, следует, что рассматриваемое устройство обладает свойствами фильтра низких частот - имеет близкий к единице коэффициент передачи на очень низких частотах (согласно формуле (2)) и близкий к нулю коэффициент передачи на повышенных частотах.In the drawings, Fig. 6 and Fig. Figure 7 shows the results of modeling the proposed DAF in the range of very low (100 times lower than the pole frequency, Fig. 6) and high (100 times higher than the pole frequency, Fig. 7) frequencies (compared to the pole frequency (4)). From these graphs, as well as Fig. 5, it follows that the device in question has the properties of a low-pass filter - it has a transmission coefficient close to unity at very low frequencies ( according to formula (2)) and a transmission coefficient close to zero at higher frequencies.

Таким образом, предлагаемый дискретно-аналоговый фильтр обладает существенными преимуществами в сравнении с ДАФ-прототипом. В нем второй 11, третий 12 и четвертый 13 конденсаторы одним выводом подключены к общей шине источников питания, а коэффициент передачи ФНЧ на нулевой частоте М0 равен минус единице и не зависит от других частотозадающих элементов схемы.Thus, the proposed discrete analog filter has significant advantages in comparison with the DAF prototype. In it, the second 11, third 12 and fourth 13 capacitors are connected with one terminal to a common power supply bus, and the low-pass filter transmission coefficient at zero frequency M 0 is equal to minus one and does not depend on other frequency-setting elements of the circuit.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКBIBLIOGRAPHICAL LIST

1. Патент US 7988638-B2, 2011-08-021. Patent US 7988638-B2, 2011-08-02

2. Патент TW201725843 (A), 2017-07-162. Patent TW201725843(A), 2017-07-16

3. Патент US 4804863-A, 1989-02-143. Patent US 4804863-A, 1989-02-14

4. Патент US 4841263-A, 1989-06-204. Patent US 4841263-A, 1989-06-20

5. Патент US 4849662-A, 1989-07-18.5. US Patent 4849662-A, 1989-07-18.

6. Патент US 4855627-A, 1989-08-086. Patent US 4855627-A, 1989-08-08

7. Патент US 4862121-A, 1989-08-297. Patent US 4862121-A, 1989-08-29

8. Патент US 4908579-A, 1990-03-138. Patent US 4908579-A, 1990-03-13

9. Патент US 4926178-A, 1990-05-159. Patent US 4926178-A, 1990-05-15

10. Патент US 5155396-A, 1992-10-1310. Patent US 5155396-A, 1992-10-13

11. Патент US 5182521-A, 1993-01-2611. Patent US 5182521-A, 1993-01-26

12. Патент US 5274583-A, 1993-12-2812. Patent US 5274583-A, 1993-12-28

13. Патент US 5327092-A, 1994-07-0513. Patent US 5327092-A, 1994-07-05

14. Патент US 5331218-A, 1994-07-1914. Patent US 5331218-A, 1994-07-19

15. Патент US 5391999-A, 1995-02-2115. Patent US 5391999-A, 1995-02-21

16. Патент US 5973536-A, 1999-10-2616. Patent US 5973536-A, 1999-10-26

17. Патент US 6509791-B2, 2003-01-2117. Patent US 6509791-B2, 2003-01-21

18. Патент US 6509792-B2, 2003-01-2118. Patent US 6509792-B2, 2003-01-21

19. Патент US 6556072-B1, 2003-04-2919. Patent US 6556072-B1, 2003-04-29

20. Патент US 6891429-B1, 2005-05-1020. Patent US 6891429-B1, 2005-05-10

21. Патент US 7049883-B2, 2006-05-2321. Patent US 7049883-B2, 2006-05-23

22. Патент US 7138873-B2, 2006-11-2122. Patent US 7138873-B2, 2006-11-21

23. Патент US 7253664-B2, 2007-08-0723. Patent US 7253664-B2, 2007-08-07

24. Патент US 7495480-B2, 2009-02-2424. Patent US 7495480-B2, 2009-02-24

25. Патент US 7495508-B2, 2009-02-2425. Patent US 7495508-B2, 2009-02-24

26. Патент US 7525078-B2, 2009-04-2826. Patent US 7525078-B2, 2009-04-28

27. Патент US 7990209-B2, 2011-08-0227. Patent US 7990209-B2, 2011-08-02

28. Патент US 8299850-B1, 2012-10-3028. Patent US 8299850-B1, 2012-10-30

29. Патент US 8406357-B2, 2013-03-2629. Patent US 8406357-B2, 2013-03-26

30. Патент US 8754699-B2, 2014-06-1730. Patent US 8754699-B2, 2014-06-17

31. Патентная заявка US 20050116768-A1, 2005-06-0231. Patent application US 20050116768-A1, 2005-06-02

32. Патент WO 81/01779, 1981-06-2532. Patent WO 81/01779, 1981-06-25

33. Патент WO 84/01065, 1984-03-1533. Patent WO 84/01065, 1984-03-15

34. Патент WO 97/15115, 1997-04-2434. Patent WO 97/15115, 1997-04-24

35. Патент WO 2010147713 (A1), 2010-12-2335. Patent WO 2010147713 (A1), 2010-12-23

36. Патент SU 1510072, 23.09.8936. Patent SU 1510072, 09.23.89

37. Патент SU 799107, 23.01.8137. Patent SU 799107, 01/23/81

38. Патент SU 623250, 05.09.197838. Patent SU 623250, 09/05/1978

39. Патент SU 1827712 А1, 15.07.199339. Patent SU 1827712 A1, 07/15/1993

40. Патент SU 1764142 А1, 23.09.9240. Patent SU 1764142 A1, 09.23.92

41. Патент SU 1732434 А1, 07.05.9241. Patent SU 1732434 A1, 05/07/92

42. Патент SU 1695495, 30.11.9142. Patent SU 1695495, 30.11.91

43. Патент SU 1610594 А1, 30.11.9043. Patent SU 1610594 A1, 30.11.90

44. Патент DE 3118198 (A1), 1982-11-2544. Patent DE 3118198 (A1), 1982-11-25

45. Патент CA 1224252 (A), 1987-07-1445. Patent CA 1224252(A), 1987-07-14

46. Патент EP 0020131 (B1), 1982-12-0146. Patent EP 0020131 (B1), 1982-12-01

47. Патент EP 0042116 (A1), 1981-12-2347. Patent EP 0042116 (A1), 1981-12-23

48. Патент EP 0054561 (B1), 1986-04-1648. Patent EP 0054561 (B1), 1986-04-16

49. Патент EP 0055260 (B1), 1985-09-2549. Patent EP 0055260 (B1), 1985-09-25

50. Патент EP 0109612 (B1), 1989-05-2450. Patent EP 0109612 (B1), 1989-05-24

51. Патент EP 0118482 (B1),1986-06-0451. Patent EP 0118482 (B1), 1986-06-04

52. Патент EP 0226490 (B1), 1991-01-23 52. Patent EP 0226490 (B1), 1991-01-23

53. Патент EP 0308287 (B1), 1992-04-0853. Patent EP 0308287 (B1), 1992-04-08

54. Патент JP 6520587 (B2), 2019-05-2954. Patent JP 6520587 (B2), 2019-05-29

55. Патент EP 0799527 (B1), 2002-01-1655. Patent EP 0799527 (B1), 2002-01-16

56. Патент EP 2259426 (A1), 2010-12-0856. Patent EP 2259426 (A1), 2010-12-08

57. Патент GB 2159014 (A), 1985-11-2057. Patent GB 2159014 (A), 1985-11-20

58. Патент RU 2054792, 20.02.9658. Patent RU 2054792, 02.20.96

59. Патент RU 2317636, 20.02.200859. Patent RU 2317636, 02/20/2008

60. Патент RU 2321056, 27.03.200860. Patent RU 2321056, 03/27/2008

61. Патентная заявка US 20020167353-A1, 2002-11-1461. Patent application US 20020167353-A1, 2002-11-14

62. Патентная заявка US 20130113550-A1, 2013-05-0962. Patent application US 20130113550-A1, 2013-05-09

63. Патент US 3999137-A, 1976-12-2163. Patent US 3999137-A, 1976-12-21

64. Патент US 4179665-A, 1979-12-1864. Patent US 4179665-A, 1979-12-18

65. Патент US 4290034-A, 1981-09-1565. Patent US 4290034-A, 1981-09-15

66. Патент US 4306197-A, 1981-12-1566. Patent US 4306197-A, 1981-12-15

67. Патент US 4331894-A, 1982-05-2567. Patent US 4331894-A, 1982-05-25

68. Патент US 4333064-A, 1982-06-0168. Patent US 4333064-A, 1982-06-01

69. Патент US 4366456-A, 1982-12-2869. Patent US 4366456-A, 1982-12-28

70. Патент US 4393351-A,1983-07-12 70. Patent US 4393351-A, 1983-07-12

71. Патент US 4429281-A, 1984-01-3171. Patent US 4429281-A, 1984-01-31

72. Патент US 4446438-A, 1984-05-0172. Patent US 4446438-A, 1984-05-01

73. Патент US 4476448-A, 1984-10-0973. Patent US 4476448-A, 1984-10-09

74. Патент US 4484358-A, 1984-11-2074. Patent US 4484358-A, 1984-11-20

75. Патент US 4513265-A, 1985-04-2375. Patent US 4513265-A, 1985-04-23

76. Патент US 4520283-A, 1985-05-2876. Patent US 4520283-A, 1985-05-28

77. Патент US 4538113-A, 1985-08-2777. Patent US 4538113-A, 1985-08-27

78. Патент US 4550295-A, 1985-10-2978. Patent US 4550295-A, 1985-10-29

79. Патент US 4551683-A, 1985-11-0579. Patent US 4551683-A, 1985-11-05

80. Патент US 4558292-A, 1985-12-1080. Patent US 4558292-A, 1985-12-10

81. Патент US 4574250-A, 1986-03-0481. Patent US 4574250-A, 1986-03-04

82. Патент US 4600904-A, 1986-07-1582. Patent US 4600904-A, 1986-07-15

83. Патент US 4633223-A, 1986-12-3083. Patent US 4633223-A, 1986-12-30

84. Патент US 4743872-A, 1988-05-1084. Patent US 4743872-A, 1988-05-10

85. Патент US 4763088-A, 1988-08-0985. Patent US 4763088-A, 1988-08-09

86. Патент US 6573784-B2, 2003-06-03.86. Patent US 6573784-B2, 2003-06-03.

Claims (1)

Дискретно-аналоговый фильтр на переключаемых конденсаторах, содержащий вход (1) и выход (2) устройства, дифференциальный операционный усилитель (3) с инвертирующим (4) входом и неинвертирующим (5) входом, соединенным с общей шиной источников питания, выход дифференциального операционного усилителя (3) связан с выходом (2) устройства, первый (6) частотозадающий конденсатор, включенный между выходом дифференциального операционного усилителя (3) и его инвертирующим (4) входом, первый (7), второй (8), третий (9) и четвертый (10) последовательно соединенные электронные ключи, второй (11), третий (12) и четвертый (13) частотозадающие конденсаторы, повторитель напряжения (14), отличающийся тем, что в схему введен мультидифференциальный операционный усилитель (15) с двумя входными портами, причем инвертирующий вход (16) первого порта связан с выходом мультидифференциального операционного усилителя (15), неинвертирующий вход (17) первого порта соединен с выходом (2) устройства, инвертирующий вход (18) второго порта связан с общей шиной источников питания, а неинвертирующий вход (19) второго порта соединен со входом (1) устройства, выход мультидифференциального операционного усилителя (15) соединен со входом повторителя напряжения (14) через последовательно соединенные первый (7) и второй (8) электронные ключи, общий узел первого (7) и второго (8) последовательно включенных электронных ключей связан с общей шиной источников питания через второй (11) частотозадающий конденсатор, вход повторителя напряжения (14) соединен с общей шиной источников питания через третий (12) частотозадающий конденсатор, выход повторителя напряжения (14) связан с инвертирующим (4) входом дифференциального операционного усилителя (3) через последовательно соединенные третий (9) и четвертый (10) электронные ключи, а общий узел последовательно соединенных третьего (9) и четвертого (10) электронных ключей связан с общей шиной источников питания через четвертый (13) частотозадающий конденсатор. Discrete-analog filter on switched capacitors, containing the input (1) and output (2) of the device, a differential operational amplifier (3) with an inverting (4) input and a non-inverting (5) input connected to a common power supply bus, the output of a differential operational amplifier (3) is connected to the output (2) of the device, the first (6) frequency-setting capacitor connected between the output of the differential operational amplifier (3) and its inverting (4) input, the first (7), second (8), third (9) and fourth (10) series-connected electronic switches, second (11), third (12) and fourth (13) frequency-setting capacitors, voltage follower (14), characterized in that a multi-differential operational amplifier (15) with two input ports is included in the circuit, wherein the inverting input (16) of the first port is connected to the output of the multi-differential operational amplifier (15), the non-inverting input (17) of the first port is connected to the output (2) of the device, the inverting input (18) of the second port is connected to the common power supply bus, and the non-inverting input (19) of the second port is connected to the input (1) of the device, the output of the multi-differential operational amplifier (15) is connected to the input of the voltage follower (14) through the first (7) and second (8) electronic keys connected in series, the common node of the first (7) and the second (8) series-connected electronic switches are connected to the common bus of power supplies through the second (11) frequency-setting capacitor, the input of the voltage follower (14) is connected to the common bus of power supplies through the third (12) frequency-setting capacitor, the output of the voltage follower (14) is connected to inverting (4) input of the differential operational amplifier (3) through the third (9) and fourth (10) electronic switches connected in series, and the common node of the series-connected third (9) and fourth (10) electronic keys is connected to the common power supply bus through the fourth (13) frequency-setting capacitor.
RU2023130867A 2023-11-27 Discrete-analogue filter on switched capacitors RU2818305C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2818305C1 true RU2818305C1 (en) 2024-05-02

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3999137A (en) * 1976-01-02 1976-12-21 Stromberg-Carlson Corporation Low pass active filter apparatus
US4179665A (en) * 1978-09-08 1979-12-18 American Microsystems, Inc. Switched capacitor elliptic filter
US4210872A (en) * 1978-09-08 1980-07-01 American Microsystems, Inc. High pass switched capacitor filter section
SU1510072A1 (en) * 1987-09-14 1989-09-23 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова Bandpass filter with switchable capacitors
SU1610594A1 (en) * 1987-12-25 1990-11-30 Предприятие П/Я Р-6052 Filter with switchable capacitors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3999137A (en) * 1976-01-02 1976-12-21 Stromberg-Carlson Corporation Low pass active filter apparatus
US4179665A (en) * 1978-09-08 1979-12-18 American Microsystems, Inc. Switched capacitor elliptic filter
US4210872A (en) * 1978-09-08 1980-07-01 American Microsystems, Inc. High pass switched capacitor filter section
SU1510072A1 (en) * 1987-09-14 1989-09-23 Таганрогский радиотехнический институт им.В.Д.Калмыкова Bandpass filter with switchable capacitors
SU1610594A1 (en) * 1987-12-25 1990-11-30 Предприятие П/Я Р-6052 Filter with switchable capacitors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Minaei et al. All-grounded passive elements voltage-mode DVCC-based universal filters
Horng Voltage-mode universal biquadratic filter with one input and five outputs using OTAs
Lee Fully cascadable mixed-mode universal filter biquad using DDCCs and grounded passive components
Kuntman et al. New possibilities and trends in circuit design for analog signal processing
Yuce Negative impedance converter with reduced nonideal gain and parasitic impedance effects
US10331409B2 (en) Sine wave multiplication device and input device having the same
RU2818305C1 (en) Discrete-analogue filter on switched capacitors
Jerabek et al. SIMO type low-input and high-output impedance current-mode universal filter employing three universal current conveyors
RU2818304C1 (en) Discrete-analogue filter on switched capacitors and multidifferential operational amplifier
RU2818307C1 (en) Discrete-analogue filter on switched capacitors
RU2813368C1 (en) Discrete-analogue low-pass filter on switched capacitors
RU2818306C1 (en) Discrete-analogue filter on switched capacitors with signal adder made on multidifferential operational amplifier
RU2813369C1 (en) Discrete-analogue filter with three earthed capacitors
RU2818308C1 (en) Discrete-analogue low-pass arcs-filter with two electronic switches
RU2825418C1 (en) Second-order low-pass filter on switched capacitors and signal adder based on multi-differential operational amplifier
RU2825415C1 (en) Discrete-analogue second-order filter on three switched capacitors with three-phase control
RU2813367C1 (en) Discrete-analogue low-pass filter on switched capacitors with high pole q-factor
RU2825416C1 (en) Discrete-analogue filter of second order on switched capacitors with two electronic switches
RU2825419C1 (en) Discrete-analogue second-order filter on switched capacitors and signal adder based on multidifferential operational amplifier
RU2825417C1 (en) Second-order low-pass filter on two switched capacitors
RU2813371C1 (en) Discrete-analogue filter of second order on switched resistors with two electronic switches
Aghaei Jeshvaghani et al. A low-power multi-mode and multi-output high-order CMOS universal Gm-C filter
RU2818303C1 (en) Discrete-analogue second-order low-pass filter with three frequency-setting capacitors
KR102099519B1 (en) Sine wave multiplication device and input device having same
Linita et al. An integrator circuit using differential difference current conveyor transconductance amplifier