RU2780811C1 - Tunable band notch filter - Google Patents
Tunable band notch filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780811C1 RU2780811C1 RU2021136533A RU2021136533A RU2780811C1 RU 2780811 C1 RU2780811 C1 RU 2780811C1 RU 2021136533 A RU2021136533 A RU 2021136533A RU 2021136533 A RU2021136533 A RU 2021136533A RU 2780811 C1 RU2780811 C1 RU 2780811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- notch filter
- terminating resistor
- series
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 210000003371 Toes Anatomy 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться для подавления нежелательных сигналов (помех) в системах связи и радиолокации, в т.ч. в функциональных узлах усилителей мощности.The invention relates to the field of radio engineering and can be used to suppress unwanted signals (interference) in communication and radar systems, incl. in the functional units of power amplifiers.
В настоящее время режекторные фильтры [1-8] реализуются как на основе операционных усилителей [2], так и в виде пассивных (LC) ВЧ и СВЧ устройств частотной селекции [5-8].Currently, notch filters [1–8] are implemented both on the basis of operational amplifiers [2] and in the form of passive (LC) RF and microwave frequency selection devices [5–8].
Современные ВЧ и СВЧ усилители мощности для систем связи с амплитудной модуляцией имеют повышенные требования к уровню нелинейных искажений. Для обеспечения контроля уровня нелинейных искажений в режиме эксплуатации целесообразно использовать встроенный детектор мощности с предлагаемым режекторным фильтром, который устраняет сигнал основной гармоники на входе детектора мощности. Это позволяет определить уровень мощности нелинейных гармонических искажений. СВЧ усилители мощности выполняются чаще всего на основе GaAs технологических процессов, поэтому актуальной задачей является разработка схемотехники режекторных фильтров и их активных (усилительных) элементов с учетом специфики GaAs технологических процессов.Modern RF and microwave power amplifiers for communication systems with amplitude modulation have increased requirements for the level of non-linear distortion. To ensure control of the level of non-linear distortions in the operating mode, it is advisable to use the built-in power detector with the proposed notch filter, which eliminates the fundamental harmonic signal at the input of the power detector. This allows you to determine the power level of harmonic distortion. Microwave power amplifiers are most often made on the basis of GaAs technological processes, therefore, the development of circuitry for rejection filters and their active (amplifying) elements, taking into account the specifics of GaAs technological processes, is an urgent task.
Ближайшим прототипом заявляемого устройства является классический режекторный фильтр фиг. 1, опубликованный на сайте «Практическая электроника» (URL: https://www.ruselectronic.com/passive-filters/#LC). Данное схемотехническое решение представлено также в большом количестве статей и профильных монографий, например, [2,8]. Он содержит вход 1 и выход 2 устройства, согласующий резистор 3, последовательный LC колебательный контур 4 с первым 5 и вторым 6 выводами, включающий частотозадающие конденсатор 7 и индуктивность 8, причем первый вывод согласующего резистора 3 соединен со входом 1 устройства, а его второй вывод связан с выходом устройства 2 и подключен к первому выводу 5 последовательного LC колебательного контура 4.The closest prototype of the proposed device is the classical notch filter of Fig. 1 published on the Practical Electronics website (URL: https://www.ruselectronic.com/passive-filters/#LC). This circuit solution is also presented in a large number of articles and specialized monographs, for example, [2,8]. It contains an
Существенный недостаток известного устройства фиг. 1 состоит в том, что перестройка полосы пропускания в нем может быть реализована только за счет изменения параметров или индуктивности 8 или конденсатора 7. Это ограничивает области использования известной схемы РФ, которая не может использоваться как IP модуль с цифровым управлением.A significant disadvantage of the known device of FIG. 1 is that bandwidth tuning in it can be realized only by changing the parameters or
Основная задача предполагаемого изобретения состоит в создании режекторного фильтра, в котором предусмотрена регулировка полосы пропускания не за счет изменения параметров частотозадающей индуктивности 8 или конденсатора 7, а за счет управления сопротивлением включаемых в схему вспомогательных резисторов. В частных случаях в качестве данных вспомогательных резисторов могут использоваться цифро-управляемые резисторы или цифровые потенциометры.The main objective of the proposed invention is to create a notch filter, which provides for bandwidth adjustment not by changing the parameters of the frequency-
Поставленная задача достигается тем, что в режекторном фильтре фиг. 1, содержащем вход 1 и выход 2 устройства, согласующий резистор 3, последовательный LC колебательный контур 4 с первым 5 и вторым 6 выводами, включающий частотозадающие конденсатор 7 и индуктивность 8, причем первый вывод согласующего резистора 3 соединен со входом 1 устройства, а его второй вывод связан с выходом устройства 2 и подключен к первому выводу 5 последовательного LC колебательного контура 4, предусмотрены новые элементы и связи - второй вывод согласующего резистора 3 связан с выходом устройства 2 через первый 9 буферный усилитель, выход 2 устройства соединен через дополнительный делитель напряжения 10 со входом второго 11 буферного усилителя, выход которого связан со вторым выводом 6 последовательного LC колебательного контура 4.The task is achieved by the fact that in the notch filter of FIG. 1, containing
На фиг.1 представлен классический режекторный фильтр - прототип, опубликованный, например, на сайте «Практическая электроника» (URL: https://www.ruselectronic.com/passive-filters/#LC).Figure 1 shows a classic notch filter - a prototype, published, for example, on the site "Practical Electronics" (URL: https://www.ruselectronic.com/passive-filters/#LC).
На фиг. 2 показана схема заявляемого устройства в соответствии с п. 1 и п. 2 формулы изобретения.In FIG. 2 shows a diagram of the claimed device in accordance with
На фиг. 3 приведена схема режекторного фильтра фиг. 2 в среде моделирования MicroCap для частного случая выбора численных значений индуктивности 8 и конденсатора 7.In FIG. 3 is a diagram of the notch filter of FIG. 2 in the MicroCap simulation environment for the particular case of choosing the numerical values of
На фиг. 4 представлены амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики предлагаемого режекторного фильтра фиг. 3.In FIG. 4 shows the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the proposed notch filter of FIG. 3.
Режекторный фильтр с перестраиваемой полосой пропускания фиг. 2 содержит вход 1 и выход 2 устройства, согласующий резистор 3, последовательный LC колебательный контур 4 с первым 5 и вторым 6 выводами, включающий частотозадающие конденсатор 7 и индуктивность 8, причем первый вывод согласующего резистора 3 соединен со входом 1 устройства, а его второй вывод связан с выходом устройства 2 и подключен к первому выводу 5 последовательного LC колебательного контура 4. Второй вывод согласующего резистора 3 связан с выходом устройства 2 через первый 9 буферный усилитель, выход 2 устройства соединен через дополнительный делитель напряжения 10 со входом второго 11 буферного усилителя, выход которого связан со вторым выводом 6 последовательного LC колебательного контура 4.The tunable notch filter of FIG. 2 contains
На фиг. 2, в соответствии с п. 2 формулы изобретения, дополнительный делитель напряжения 10 реализован на первом 12 и втором 13 вспомогательных резисторах, общий узел которых соединен со входом второго 11 буферного усилителя.In FIG. 2, in accordance with
На фиг. 2 между входом 1 устройства и общей шиной источника питания 15 включен источник сигнала 14.In FIG. 2,
Работа схемы фиг. 2 и ее соответствие заявляемым свойствам подтверждается результатами компьютерного моделирования в среде MicroCap, представленными на фиг. 4. Как следует из фиг. 4, за счет изменения сопротивления резистора R5, входящего в структуру дополнительного делителя напряжения 10, в схеме фиг. 2 при постоянных номиналах частотозадающих конденсатора 7 и индуктивности 8 изменяется полоса пропускания режекторного фильтра.The operation of the circuit of Fig. 2 and its compliance with the claimed properties is confirmed by the results of computer simulation in the MicroCap environment presented in FIG. 4. As shown in FIG. 4 by changing the resistance of the resistor R5 included in the structure of the
Таким образом, заявляемое устройство имеет существенные преимущества в сравнении с прототипом и может использоваться в устройствах частотной селекции с цифровым управлением.Thus, the claimed device has significant advantages in comparison with the prototype and can be used in frequency selection devices with digital control.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКREFERENCES
1. Практическая электроника: сайт. - URL: https://www.ruselectronic.com/passive-filters/#LC.1. Practical electronics: site. - URL: https://www.ruselectronic.com/passive-filters/#LC.
2. Лоскутов, Е.Д. Схемотехника аналоговых электронных устройств: учебное пособие / Е.Д. Лоскутов. - Саратов: Вузовское образование, 2016. - 264 с. - Текст: электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS: [сайт]. - URL: https://www.iprbookshop.ru/44037.html (дата обращения: 17.09.2021). - Режим доступа: для авторизир. пользователей - Рис. 8.212. Loskutov, E.D. Circuitry of analog electronic devices: study guide / E.D. Loskutov. - Saratov: Higher education, 2016. - 264 p. - Text: electronic // Electronic library system IPR BOOKS: [website]. - URL: https://www.iprbookshop.ru/44037.html (date of access: 09/17/2021). - Access mode: for authorization. users - Fig. 8.21
3. Патент RU 2520422, 2014 г.3. Patent RU 2520422, 2014
4. Патент SU 1417178, 1988 г.4. Patent SU 1417178, 1988
5. Электрические LC-фильтры: сайт.- URL: http://bourabai.kz/toe/filters.htm. - Рис. 6.5. Electric LC filters: website. - URL: http://bourabai.kz/toe/filters.htm. - Rice. 6.
6. https://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/need-matlab-code-one-rlc-filter-instructions-want-lanalyzing-frequency-response-circuit-bo-q193963046. https://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/need-matlab-code-one-rlc-filter-instructions-want-lanalyzing-frequency-response-circuit-bo-q19396304
7. https://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/experiment-52-rlc-filters-function-generator-figure-54-experiment-52-rlc-band-pass-filter--q323363527. https://www.chegg.com/homework-help/questions-and-answers/experiment-52-rlc-filters-function-generator-figure-54-experiment-52-rlc-band-pass-filter- -q32336352
8. Современная теория фильтров и их проектирование / под ред. Г. Темеша и С.Митра: пер. с англ. / под ред. канд. техн. наук И.Н. Теплюка с предисловием д-ра техн. наук А.А. Ланнэ. - Изд-во «Мир», Москва, 1977. - 560 с.8. Modern theory of filters and their design / ed. G. Temesha and S. Mitra: per. from English. / ed. cand. tech. Sciences I.N. Teplyuk with a preface by Dr. tech. Sciences A.A. Lanne. - Publishing house "Mir", Moscow, 1977. - 560 p.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2780811C1 true RU2780811C1 (en) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1518915A2 (en) * | 1988-01-08 | 1989-10-30 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Device for receiving frequency-phase-manipulated signals |
RU28797U1 (en) * | 2002-09-27 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А.Расплетина" | COMPENSATION DIRECTOR FILTER |
US20050040909A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Waight Matthew Glenn | Broadband integrated digitally tunable filters |
GB2478585A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-14 | Stephen Anthony Gerard Chandler | An RF amplifier linearised by RF feedback, and having a loop filter resonator of enhanced Q |
RU2520422C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Rejection lc-filter |
US20150084713A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-03-26 | Rf Micro Devices, Inc. | Filtering characteristic adjustments of weakly coupled tunable rf filters |
RU2738030C2 (en) * | 2015-11-23 | 2020-12-07 | Анлотек Лимитед | Tunable filter |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1518915A2 (en) * | 1988-01-08 | 1989-10-30 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Device for receiving frequency-phase-manipulated signals |
RU28797U1 (en) * | 2002-09-27 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А.Расплетина" | COMPENSATION DIRECTOR FILTER |
US20050040909A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Waight Matthew Glenn | Broadband integrated digitally tunable filters |
GB2478585A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-14 | Stephen Anthony Gerard Chandler | An RF amplifier linearised by RF feedback, and having a loop filter resonator of enhanced Q |
RU2520422C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-06-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Rejection lc-filter |
US20150084713A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-03-26 | Rf Micro Devices, Inc. | Filtering characteristic adjustments of weakly coupled tunable rf filters |
RU2738030C2 (en) * | 2015-11-23 | 2020-12-07 | Анлотек Лимитед | Tunable filter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6978714B2 (en) | Variable gain power amplifier | |
WO2009077856A2 (en) | Variable inductor | |
EP0579875A1 (en) | Quality factor tuning system | |
US7417517B2 (en) | Method and apparatus for a communications filter | |
Koton et al. | Voltage-mode multifunction filter with mutually independent Q and ω _0 ω 0 control feature using VDDDAs | |
Kumngern et al. | Four-input one-output voltage-mode universal filter using simple OTAs | |
Çam Taşkıran et al. | A new PID controller circuit design using CFOAs | |
KR20040033047A (en) | Active tunable filter circuit | |
Sacu et al. | Low-power OTA-C based tuneable fractional order filters | |
RU2780811C1 (en) | Tunable band notch filter | |
Biswal et al. | Re-configurable band-stop and all-pass filter using fractional-order topology | |
RU2656728C1 (en) | Arc-filter of bottom frequencies with an independent setting of main parameters | |
CN106533387B (en) | Differential miller band-pass filter and signal filtering method | |
Bhaskar et al. | Novel current feedback operational amplifier‐based configuration that realizes a single‐input multiple‐output‐type universal active filter and a single‐resistance‐controlled oscillator | |
US6756863B2 (en) | High-frequency oscillator of frequency switching type and high-frequency oscillation method | |
Aghaei Jeshvaghani et al. | A low-power multi-mode and multi-output high-order CMOS universal Gm-C filter | |
Sotner et al. | Arbitrarily Tunable Phase Shift in Low-Frequency Multiphase Oscillator | |
US20010048345A1 (en) | Active isolated-integrator low-pass filter with attenuation poles | |
RU156095U1 (en) | BAND ROTARY FILTER | |
RU2779632C1 (en) | Sallen-ki class rejector filter | |
Chhabra et al. | Realisation of CBTA based current mode frequency agile filter | |
Wang et al. | Chebyshev Bandpass Filter Using Resonator of Tunable Active Capacitor and Inductor. | |
Jerabek et al. | Experimental verification of pseudo-differential electronically controllable multifunction filter using modified current differencing/summing units | |
KR100422505B1 (en) | LC tank Voltage Controlled Push-Push Oscillator with Differential Configuration | |
KR101662563B1 (en) | Gaussian filter array using a variable component and method for tunning the same |