DE2227962C3 - Aktiver RC-Tiefpaß - Google Patents

Description

zweig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung (i/.,) am zweiten Widerstand (K₄) abgegriffen wird.

der erste der aus einem Kondensator besteht, ic wie er in Fig. 4 der Literaturstelle gezeigt ist. Dabei parallel zum Verstärkereingang und der zweite, handelt es sich jedoch um eine reine Resonanzüberder aus einem ohmschen Widerstand besteht, par- höhung im Durchlaßbereich des Verstärkers, wobei, allel zum Filterausgang angeordnet sind, und bei filtertechnisch gesprochen, an dieser Stelle eine NuIldem zwischen dem Ausgang des Verstärkers und stelle vorhanden ist.

dem ohmschen Widerstand des zweiten Querz;vei- 15 Aus den UKW-Berichten, Band 8, Heft 4. Dezemges ein weiterer ohmscher Widerstand im Längs- berl968, S. 194 bis 703, bzw. der Patentschrift74954

vom Amt für Erfindungs- und Patentwesen, Berlin, insbesondere Fig. 2, sind darüber hinaus RC-Tieipässe bekannt, die zwar auch am Ausgang des Ver-20 stärkers einen Spannungsteiler aufweisen, wobei die

über einen Kondensator zurückgekoppelte Spannung

am Abgriff dieses Spannungsteilers abgenommen

Die Erfindung betrifft einen aktiven /?C-Tiefpaß, wird, jedoch unterscheiden sich diese Anordnungen bestehend aus einem Längszweig, der aus zwei ohm- in ihrer Betriebsweise nicht von einer Anordnung, tchen Widerständen und einem Verstärker mit dem 25 wie sie bereits durch (1) bekannt sind. Auch bei die-Verstärkungsfaktor ungefähr gleich 1 sowie einem sen bekannten Anordnungen werden die dort beKondensator, der zwischen Filterausgang und Ver- schriebenen Schaltungen dazu verwendet, um mit hindungspunkt der beiden ohmschen Widerstände ge- Hilfe einer Resonanzüberhöhung an der Bandgrenze schaltet ist, besteht und zwei Querzweigen, von denen die Bandbreite des Übertragungsbereichs zu vergröder erste der aus einem Kondensator besteht, parallel 30 Bern.

Eum Verstärkereingang und der zweite, der aus einem Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen

ohmschen Widerstand besteht, parallel zum Filterausgang angeordnet sind, und bei dem zwischen dem Ausgang des Verstärkers und dem ohmschen Widerstand des zweiten Querzweiges ein weiterer ohmscher 35 Widerstand im Längszweig angeordnet ist.

In der Teererzeugung werden neuerdings Oszillatoren verwendet, die von einer Grundfrequenz,
welche ein ganzzahliges Vielfaches oder ein Teil der
Oszillatorfrequenz ist, synchronisiert werden. In der 40 zu den bekannten Anordnungen einen einfach aufenglischen Literatur sind sie unter dem Begriff »phase gebauten /?C-Tiefp?.ß mit versteuertem Flankenanlocked loop« bekannt. Im Nachstellkreis wird dann stieg an der Bandgrenze, der sich besonders gut für ein Tiefpaß benötigt, der die Grundfrequenz und ihre den Einsatz in integrierter Schaltungstechnik eignet. Oberwellen dämpft. Mit Rücksicht auf schnelle Ein- Der Grund dafür, daß bei schaltungstechnisch glei-

stellung der Synchronisation und gute Stabilität des 45 chem Aufbau der bekannten Anordnungen und des Regelkreises soll der Durchlaßbereich möglichst groß Anmeldungsgegenstandes bei den bekannten Anordsein. nungen das für den Anmeldungsgegenstand ange-

Im Sperrbereich wird für die Grundfrequenz eine strebte Ziel, nämlich eine Versteilerung des Bandpashohe Dämpfung gefordert, während für deren schwä- ses zu erwirken, nicht auftritt, liegt darin, daß bei den chere Oberwellen die Dämpfungsforderungen entspre- 50 bekannten Anordnungen die Ausgangsspannung am chend reduziert werden können. gesamten Spannungsteiler beim Anmeldungsgegen-

Es sind aktive KC-Schaltungen bekannt, mit denen stand jedoch lediglich am zweiten Widersland des sich ein oder mehrere Dämpfungspole realisieren las- Spannungsteilers abgegriffen wird, sen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in dem An Hand des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1

Artikel »A Practical Method of Designing RC Active 55 und des Diagramms nach Fig. 2 wird die Erfindung Filters«, von R. P. S allen und E. L. Key, beschrie- näher erläutert.

ben, erschienen in »IRE Transactions-Circuit F i g. 1 zeigt die Schaltung des versteuerten Tief-

Theory«, March 1955, S. 74 bis 85. passes. Der Tiefpaß besteht aus einem überbrückten

Aus dem Artikel »A Simple Active Filter with Längszweig und zwei Querzweigen. Im Längszweig Independent Control over the Pole and Zero Loc- 60 sind neben den Widerständen R₁ und R₂ der Verations« von W. F a r r e r, veröffentlicht in »Electronic stärker V und der Widerstand 7?., in Reihe'geschaltet, Engineering«, April 1967, S. 219 bis 222, insbeson- wobei ein Kondensator C₁ die Schaltung vom Widerdere Fig. 3, ist eine Anordnung bekannt, bei der ein stand R₂ zum Widerstand K₃ überbrückt. Der eine Doppelt-T-Glied vorgesehen ist, wobei an beiden Ein- Querzweig liegt unmittelbar vor dem Verstärkereingängen jeweils ein Signal angelegt wird. Vom Aus- 65 gang und besteht aus dem Kondensator C₂, während gang des Verstärkers her erfolgt eine Rückkopplung der andere Querzweig aus dem ohmschen Widerauf das T-Glied über einen Spannungsteilerwiderstand stand K₄ besteht, der nach dem Widerstand R₃ angeam Ausgang, wobei jedoch der aus einem Teil dieses ordnet ist. Das besondere ist die Einführung eines

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 /?C-Tiefpaß derart ausgebildet, daß die Ausgangsspannung am zweiten Widerstand abgegriffen wird.

Durch diese Maßnahmen erhält man im Gegensatz

Widerstandes R₁ in Reihe zum Verstärkerausgang, Dann lautet die Dämpfungsfunktion

der, wie in der Rechnung gezeigt wird, den Pol bestimmt. " U₁ p-C²R-[k(m +n + m.n) +mn]

.. U, mn-(p²C-R-k +pCRk-T \)

Für die Berechnung werden folgende Normie- 5

rungen eingeführt: " ^ P^CRl^kS[ ^{+ m}_ ^{v 2t}^ ^{+ m +} "^I/!l ^_"^(m "^{f k}\

ι Die Polfrequenz ist

R, — R., = R, ίο

" 1

R_A= m-R, ^P 2RC ^^J 2RC

/ ⁴ / k

Der Absolutwert der Dämpfung unter Verwendung v=l. 15 der normierten Frequenz Ω = ioRC ist

U₁ - _ {(m - k)n - i>--\k(m - η + mn) + mn]\- Q²[k(l + m + 2n) + m + mti}² U₂ (m /J - iß k in «)- + Ω² (k m n)- (m η — Q- k m n)- + Ω² (k m n)-

Zur Veranschaulichung ist die Dämpfung für Für A: -^ O (R_;1 ist kurzgeschlossen) geht die Dämp-

/i --■- 2; m 1 und verschiedene Ä:-\Vcrte in Fig. 2 fung in den von Sail cn & Key bekannten Verlauf aufgetragen. 25 über.

Hicr.ru 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Aktiver ÄC-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

   Spannungsteilerwiderstandes und dem Widerstand R^ bestehende ohmsche Widerstand nicht wie beim Anmeidungsgegenstand in Reihe zum Verstärkerausgang, sondern parallel zum Verstärker, nämlich vom 5 Ausgang auf dessen Eingang liegt. Für den Fall A' = ü und M = 1, d. h. also für denjenigen Fall, wo der Abgriff am ausgangsseitigen Spaünungsteilerwiderstand unmittelbar am Emitter des Ausgangstransistors des Verstärkers anliegt, erhält man einen Kurvenverlauf