Claims (2)
Наиболее близким к предложенному по техническому решению вл етс звено активного RC-фильтра, содержащее шшертирутощий . еще рационный усилитель с конденсатором в цепи обратной св зи и два последовательно соединенных резистора, включенных между входом и выходом операционного усилите/и. Точка соединени двух резисторов через третий резистор подключена к общей шине, а через второй конденсатор - к входу звена. Четвертый резистор включен между входгад звена и входом операциогаого усилител . Выхоаом звена вл етс точка соединени овузс резисторов и к он пенс агор а 23. HeaocTQTKQMH такого звена вл ютс вли ни нагрузки на работу и характеристики звена, что объ сн етс большим BbcsooHbiM сопротивлением схемы и его частотной зависимостью; узкий динамический онапазон, ограничиваемый максиMarfcHbiN-f неискаженным коэффициентом передачи, который в данной схеме опреде л етс не только отноше1шем допустимого напр жени на выходах операционных усилителей к входному напр жению, но и цопол штельным ограничением, определ е мым соотношением параметров резисторов схемы, что обусловлено сн тием выходного сигнала не с выхода операционного усилител , а через делитель. Цель иаобретени - расширение динамического диапазона и исключение вли ни сопротивлени нагрузки на характеристики звена. Поставленна цель достигаетс тем, что в звено активного КСм 1Иль ра, содер цергжащее операционный усилитель, первый конденсатор, включенный в цепи отрицательной обратной св зи операционного усилител , четыре резистора, пер вый и второй из которых соединены последовательно и включены между инвертирующим входом и выходом операционного усилител , третий резистор одниМ выводом подключен к вхору звена, а так же второй конденсатор, одним выводом подключенный к точке соединени первоГО и второго резисторов, введен дополни тельный операционный усилитель с резис тивной отрицательной обратной св зью, причем другие выводы третьего ресзистора и второго конденсатора прдключены к точке соещгаени первого и второго ре- atCTopoB и к инвертирук цему входу дополнительного операционного усилител соответственно, а четвертый резистор включен между выходом операциснного усилител и инвертирующим входом дополнительного операционного усилител . На чертеже приведена электрическа принципиальна схема предложенного уст ройства. Устройство содержит операционный усилитель (ОУ) 1, первый конденсатор 2, первый и второй резисторы 3 и 4, второй конденсатор 5, третий резистор 6, дополнительный операционный усилич-ель 7, четвертый резистор 8, ресзистор 9 отрицательной обратной св зи. Звено активного КС-ч})Ильтра работает следующим образом., 9 884 При подаче на вход звена электричес-кого сигнала, характеризуюшегсж некоторым спектром, на его выхопе происходит выделение составл ющих сигнала, гтримыкаюших к собственной частоте звена, котора определ етс параметрами конденсаторов 2 и 5 и резисторов 3 и 4, От величины сопротивлени резистора 8 зависит ширина и симметри полосы пропускани звена. Когда значение сопротивлени резистора 8 равно величине сопротивлени резистора 4, амплитудно-частотна характеристика (АЧХ) звена соответствует се- лективному (полосовому) фильтру второго пор дка с симметрично расширенной полосой пропускани . При этом расширение полосы пропускани в сторону нижних частот определ етс наличием и способом включени pe tCTopcte 3 и 8, а расширение полосы пропускани в сторону верхних частот- наличием и способом включени конденсаторов 2 и 5. Когда величина сопротивлетш реаистора 8 больше величины сопротивлени peKiCTopa 4, полоса пропускани расширена в сторону верхних частот, и при величине сопротивлени резистора 8 близкой к бесконечности АЧХ звена принимает , виц близкий к АЧХ фкльтра верхних, частот второго пор дка. Когда величина сопротивлени резистора 8 меньше величины сопротивлени резистора 4, полоса пропускани звена расширена в стсрону нижних частот, и при величине сопротивлени резистора близКОЙ к нулю АЧХ звена принимает вид близкий к АЧХ 4ильтра нижних частот второго пор дка, Если резистор 8 выполнить регулируемым , то перестройку полосы пропускани можно осуществл ть плавно. В предлагаемом устройстве возможна независима подстройка собственной частоты (путем изменени резистора 4) и добротности (путем изменени резистора 6). Уровень АЧХ можно регулировать резистором 9. Исключение вли ни нагрузки на рабе-ту и характеристики звена достигаетс за счет сьема выходного сигнала с выхода дополнительно введенного операционного усилител . Схема подсоединени дополнительж.; операционного усилител и сьем сигнала с его выхода позвол ют сн ть огракиче ние на максимальный коэффициент макси мально неискаженной передачи напр гкени , завис щее от соотношени параметров элементов сйвмы, т.е. в предлагав59 мой схеме неискаженный коэффихшент передачи наггр жеки можно регулировать в широких пределах, ограничиваемых только отношением максимально допустимого напр жени на въкотх операционных усилителей, и максимуму нагф жени входного сигнала. В предложенном устройстве наиболее полно используютс линейные области характеристик обоих операционньЕС усилителей. Использование предложенного звена при проектирсеашш широкополосных фильтров, формирующих частотные характеристики каналов св зи, вместо традициданых звеньев с меньшей полосой пропуокани (т.е. элементарных ФНЧ, ПФ, ФВЧ) приводит к упрощению фильтров за счет уменьшени числа звеньев. Кроме того, упрощение формирующих фильтров обеспечиваетс за счет устранени нагрузки на характеристики звена, в результате чего разв зка между звень ми осуществл етс без дополнительных разв зывающих устройств. Широкий динамический диапазон звена обуслсжливаетс возможность использовани в каналах св зи сигналов, характеризующихс больщими напр жени ми, что позвол ет сократить число промежуточных усилительных устройств в каждом канале св зи. Формула изобретени Звено активного КС-ч})ильтра, соцер- жащее операционный усилитель, первый 88 концеисатор, включенный в цепи отрицательной обратной св зи операционного усилител , четыре режсторп, первый и второй из которых соединены псследовательно и включены между инвертирующим входом и выходом операционного усилител , третий резистор ошшм выводом подключен к входу Жена, а также кснденсатор, одним выводом подключе ный к точке соединени первого и эторого резистора, огличающее - с тем,что, с целью расипфени динамичазкого диапазона и исключени вли - 1ШЯ сопротивлени нагрузки на характеристики звена, введен дополнительный операционный усил гтель и резистивной отрицательной обратной св зью, причем другие выводы третьего резистора и второго конденсатора подключены к точке соединени первого к второго резисторов и к. инвертирующему входу дополнительного операционного усилител соответственно, а четвертый резистор включен между выходом операционного усилител и инвертиРУ ЩИМ входом дополнительного операциfflffloro усилител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Калимболотский Ю, М,, КоролевЮ. В. интез электронных схем. Киев, Вьюша кола, 1979, с. 209, рис. 719. The closest to the proposed technical solution is the active RC filter link containing the thread. another rational amplifier with a capacitor in the feedback circuit and two series-connected resistors connected between the input and output of the operating amplitude /. The connection point of the two resistors is connected via the third resistor to the common bus, and through the second capacitor to the input of the link. The fourth resistor is connected between the input of the link and the input of the operational amplifier. The output of the link is the connection point of the ovuz resistors and to it Pens Agora 23. HeaocTQTKQMH of such a link are influences of the load on the work and characteristics of the link, which is explained by the high BbcsooHbiM circuit resistance and its frequency dependence; Narrow dynamic onon limited by maxiMarfcHbiN-f undistorted transmission coefficient, which in this circuit is determined not only by the ratio of the allowable voltage on the outputs of the operational amplifiers to the input voltage, but also by the general limitation of the circuit, determined by The output of the output signal is not from the output of the operational amplifier, but through a divider. The purpose of the invention is to expand the dynamic range and eliminate the influence of load resistance on the characteristics of the link. The goal is achieved by the fact that in the link of the active XRM1Ilra, containing the operational amplifier, the first capacitor included in the negative feedback circuit of the operational amplifier, four resistors, the first and second of which are connected in series and connected between the inverting input and the output of the operating amplifier. the amplifier, the third resistor with one M pin is connected to the input link, as well as the second capacitor, with one pin connected to the connection point of the first and second resistors, an additional operation is introduced This amplifier has a resistive negative feedback, and the other terminals of the third resistor and the second capacitor are connected to the point of connection of the first and second res- actopoB and to the inverter input of the additional operational amplifier, respectively, and the fourth resistor is connected between the output of the operational amplifier and the inverting input of the additional operational amplifier. The drawing shows an electrical schematic diagram of the proposed device. The device contains an operational amplifier (OA) 1, the first capacitor 2, the first and second resistors 3 and 4, the second capacitor 5, the third resistor 6, the additional operational amplifiers 7, the fourth resistor 8, the resistor 9 negative feedback. The link of an active KS-h}) Iltra works as follows., 9,884 When an electrical signal is supplied to the input, which characterizes a certain spectrum, its components emit a signal that transmits to the natural frequency of the link, which is determined by the parameters of the capacitors 2 and 5 and resistors 3 and 4. The width and symmetry of the transmission band of the link depends on the resistance value of the resistor 8. When the resistance value of the resistor 8 is equal to the resistance value of the resistor 4, the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the link corresponds to a selective (band-pass) second-order filter with a symmetrically expanded bandwidth. In this case, the expansion of the bandwidth to the lower frequencies is determined by the presence and method of switching on pe tCTopcte 3 and 8, and the expansion of the bandwidth to the higher frequencies by the presence and method of switching on capacitors 2 and 5. When the resistance value of the peaistor 8 is greater than the resistance peKiCTopa 4, the bandwidth is extended towards the upper frequencies, and when the resistance value of the resistor 8 is close to infinity, the frequency response of the link receives, and the frequency close to the frequency response of the high frequency, second order frequency. When the resistance value of the resistor 8 is less than the resistance value of the resistor 4, the bandwidth of the link is expanded to low frequencies, and when the resistance of the resistor is close to zero, the frequency response of the link takes the form close to the frequency response of the 4 low frequency filter of the second order, if the resistor 8 is adjustable, then tuning bandwidth can be done smoothly. In the proposed device, it is possible to independently adjust the natural frequency (by changing the resistor 4) and the quality factor (by changing the resistor 6). The frequency response level can be adjusted by a resistor 9. The elimination of the influence of the load on the work and the characteristics of the link is achieved by removing the output signal from the output of the additionally introduced op amp. Connection diagram optional; the operational amplifier and the signal removal from its output allow removing the restriction on the maximum ratio of the maximally undistorted transmission of the voltage depending on the ratio of the parameters of the balance elements, i.e. In my proposal, the undistorted power transfer coefficient of the load can be adjusted within wide limits, limited only by the ratio of the maximum allowable voltage on the amplifiers of the operational amplifiers and the maximum input voltage. In the proposed device, the linear regions of the characteristics of both operating amplifiers are used most fully. The use of the proposed link in the design of broadband filters that form the frequency characteristics of communication channels, instead of the traditional links with a smaller transmission band (i.e., elementary low-pass filters, low-pass signals, high-pass filters), simplifies the filters by reducing the number of links. In addition, the simplification of the shaping filters is provided by eliminating the load on the characteristics of the link, as a result of which separation between the links is accomplished without additional isolating devices. The wide dynamic range of the link makes it possible to use signals with high voltages in communication channels, which reduces the number of intermediate amplifying devices in each communication channel. Claim of the Invention Link of an Active KS-h}) Iltra, Socializing Operational Amplifier, First 88 Terminal Included in Negative Feedback Circuits of an Operational Amplifier, Four Reinsorps, the First and Second of which are Connected Consequently and Are Connected Between the Inverting Input and the Output of the Operational Amplifier , the third resistor is connected via a wired terminal to the input of the Wife, as well as a detector, one terminal connected to the connection point of the first and this resistor, meaning that, for the purpose of raspifeni dynamic range and eliminating the influence of load resistance on the characteristics of the link, an additional operational amplifier and a resistive negative feedback are introduced, and the other terminals of the third resistor and the second capacitor are connected to the connection point of the first to the second resistors and to the inverting input of the additional operational amplifier, and the fourth resistor is connected between the output of the operational amplifier and the inverter of the SCHIM output of the additional efflffloro amplifier. Sources of information taken into account in the examination 1. Kalimbolotsky Yu, M ,, KorolevYu. V. Intez electronic circuits. Kiev, Vyusha Cola, 1979, p. 209, fig. 719.
2.Авторское свидетельство QCCP о за вке N 2617117/18-09, л. Н ОЗ Н 11/12, 18.О5.79.2. QCCP copyright certificate of the application N 2617117 / 18-09, l. H OZ H 11/12, 18.O5.79.
А-,BUT-,
i lli ll
-t / Л-I-t / LI
«Nl"Nl
CIHCIH