DE2227962A1

DE2227962A1 - Aktiver rc-tiefpass

Info

Publication number: DE2227962A1
Application number: DE19722227962
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Hornung
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-06-08
Filing date: 1972-06-08
Publication date: 1973-12-20
Also published as: DE2227962B2

Description

Aktiver RC-Tiefpaß Die Erfindung betrifft einen aktiven RC-Tiefpaß, bestehend aus einem Längszweig, der aus zwei ohmschen Widerständen und einem Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor ungefähr gleich 1 sowie einem Kondensator, der zwischen Filterausgang und Verbindungspunkt der beiden ohmschen Widerstände geschaltet ist, besteht und zwei Querzweigen, von denen der erste der aus einem Kondensator besteht, parallel zum Ver stärkereingang und der zweite,der aus einem ohmschen Widerstand besteht, parallel zum Filterausgang angeordnet sind.
In der Trägererzeugung werden neuerdings Oszillatoren verwendet, die von einer Grundfrequenz, welche ein ganzzahliges Vielfaches oder ein Teil der Oszillatorfrequenz ist, synchronisiert werden. In der englischen Literatur sind sie unter dem Begriff "phase locked loop" bekannt. Im Nachstellkreis wird dann ein Tiefpaß benötigt, dcr die Grundfrequenz und ihre Oberwellen dämpft. Mit Rücksicht auf schnelle Einstellung der Synchronisation und gute Stabilität des Regellcreises soll der Durchlaßbereich möglichst groß sein.
Im Sperrbereich wird für die Grundfrequenz eine hohe Dämpfung gefordert, während für deren schwächere Oberwellen die Dämpfungsforderungen entsprechend reduziert werden können.
Es sind aktive RC-Schaltungen bekannt, mit denen sich ein oder mehrere Dämpfungspole realisieren lassen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in den artikel "A Practical Method of Designing RC Active Filters", von R.P. Sallen und E.L. Key, beschrieben, erschienen in "IRE Transactions -Circuit Theoryt Mach 1955, Seiten 74 bis 85.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tiefpaß zu schaffen, der unmittelbar oberhalb seiner Grenzfrequenz eine wesentlich höhere Dämpfung aufweist als im übrigen Sperrbereich.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung der aktive RC-Tiefpaß derart ausgebildet, daß zwischen dem Ausgang des Verstärkers und den ohmschen lliders-tand des zweiten Quer zweiges ein weiterer ohmscher Widerstand im Längszweig angeordnet ist.
Durch diese Maßnahmen erhält man einen einfach aufgebauten RC-Tiefpaß mit versteilertem Flaukenanstieg an der Bandgrenze, der sich besonders gut i¾r. den Einsatz in integrierter Schaltungstechnik eignet.
An Hand des Ausführungsbeispiels nach Figur 1 und des Diagramms nach Figur 2 wird die Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die Schaltung des versteilerten Tiefpasses.
Der Tiefpaß besteht aus einem überbrückten Längszweig und zwei Querzweigen. Im Längszweig sind neben den Widerständen R1 und R2 der Verstärker V und der Widerstand R3 in Reihe geschaltet, wobei ein Kondensator Cl die Schaltung vom Widerstand R2 zum Widerstand R3 überbrückt. Der eine Querzweig liegt unmittelbar vor dem Verstärkereingang und besteht aus dem Kondensator C2, während der andere Querzweig aus dem ohmschen Widerstand R4 besteht, der nach dem Widerstand R3 angeordnet ist. Das besondere ist die Einführung eines Widerstandes R3 in Reihe zum Verstärkerausgang, der, wie in der Rechnung gezeigt wird, den Pol bestimmt.
für die Berechnung werden folgende Normierungen eingeführt: C1 = n . C2 = C R1 = 1 R2 = R n R4 = m . R R3 = k . R v = 1 Dann lautet die Dämpfungsfunktion pCR [k (1 + m + 2n) + m + mn] + n (m + k) + mn . (p²C²R²k + pCRk + 1) Die Polfrequenz ist: Der Absolutwert der Dämpfung unter Verwendung der normierten Frequenz n = #RC ist #² [k (1 + m + 2n) + m + mn]² + (mn - #²kmn)² + #² (kmn)² Zur Veranschaulichung ist die Dämpfung für n = 2; m = 1 und verschiedene k-Werte in Fig. 2 aufgetragen.
Für k = 0 (R3 ist kurzgeschlossen) geht die Dämpfung in den von Sallen & Key bekannten Verlauf über.
1 PatentansDruch 2 Figuren

Claims

P a t e n t a n s p r u c h Aktiver RC-Tiefpaß, bestehend aus einem Längszweig, der aus zwei ohmschen Widerständen und einem Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor ungefähr gleich 1 sowie einem Kondensator, der zwischen Filterausgang und Verbindungspunkt der beiden ohmschen Widerstände geschaltet ist besteht und zwei Querzweigen, von denen der erste der aus einem Kondensator besteht, parallel zum Verstärkereingang und der zweite, der aus einein ohmschen Widerstand besteht, parallel zum Filterausgang angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n -7 e 1 c h n e t , daß zwischen dem Ausgang des Verstärkers (V) und dem. ohmschen Widerstand (R4) des zweiten Querzweiges ein weiterer ohmscher Widerstand (113) Im Längszweig angeordnet ist