DE2437492A1

DE2437492A1 - Aktive tiefpasschaltungen nach dem inversionsprinzip

Info

Publication number: DE2437492A1
Application number: DE19742437492
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Meissner; Volkmar Dipl Ing Seidel
Original assignee: LEIPZIG RFT FERNMELDEWERK
Current assignee: LEIPZIG RFT FERNMELDEWERK
Priority date: 1973-11-26
Filing date: 1974-08-03
Publication date: 1975-05-28
Also published as: DD107831A1

Description

Aktive Tiefpaßschaltungen nach dem tnversionsprinzip Die Erfindung betrifft aktive Tiefpaßschaltungen nach dem Inversionsprinzip.
Tiefpaßgrundglieder werden häufig durch RC-Abzweigschaltungen mit zwei Querkapazitäten und einem in Kette geschalteten Verstärker, der durch einen zusätzlichen Widerstand auf den Eingang der RC-Abzweigschaltung rückgekoppelt ist, realisiert.
Bei diesen Schaltungen muß der Verstärker für sich allein bereits stark gegengekoppelt sein, da sowohl die Resonanzfrequenz als auch die Polgüte direkt von der Verstärkung abhängen.
Es ist auch ein anderer Weg bekannt; Hierbei wird eine überbrückte T--Schaltung in den Rückführungszweig gelegt, wobei die Überbrückungsadmittanz und die Admittanz vom Querzweig gegen Masse Kapazitäten sind und die Einspeisung über einen zusätzlichen Widerstand in den inneren Knoten des T-Gliedes erfolgt.
Der Nachteil dieser Schaltung besteht darin, daß eine erdfreie Kapazität vorhanden ist.
Für den Einsatz von aktiven RC-Schaltungen in Schalterfiltern ist es zweckmäßig, nur geerdete Kapazitäten zu verwenden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Tiefpaßschaltung zu entwickeln, die nur geerdete Kapazitäten enthält und nach dem Inversionsprinzip arbeitet, d.h. der Einfluß der Verstärkung kann so weit vermindert werden, daß die Eigenschaften der Schaltung fast ausschließlich vom passiven RC-Netzwerk abhängen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückkopplung eines Verstärkers über eine überbrückte Abzweigschaltung mit Kapazitäten im Querzweig erfolgt. Die Einspeisung erfolgt über eine Vorwiderstand in den dem Verstärkerausgang nächstliegenden inneren Knoten der Abzweigschaltung, wobei der Verstärkerausgang gleichzeitig Ausgang der Filterschaltung ist. Eine andere Möglichkeit besteht in der Signaleinspeisung über einen Vorwiderstand in den Verstärkereingang, wobei der dem Verstärkereingang nächstliegende innere Knoten der Abzweigschaltung gleichzeitig Ausgang der Filterschaltung ist. Filter höheren Grades können durch Kaskadenschaltung solcher Teilfilter realisiert werden.
In Weiterentwicklung des Erfindungsgedanken kann auch eine Kaskadenschaltung solcher überbrückter Abzweigschaltungen oder eine Kaskadenschaltung einer überbrückten Abzweigschaltung mit einer Brückenschaltung, die durch Widerstände ergänzt wird, das Rückführungsnetzwerk des Verstärkers bilden, wobei das Signal an geeigneten Stellen ein- und ausgekoppelt wird.
Eine Weiterentwicklung des Erfindungsgedanken besteht weiter darin, daß zur Erzeugung komplexer Nullstellen ein zusätzlicher Widerstand vom Eingang der Schaltung zu einem inneren Knoten der Abzweigschaltung oder zum Verstärkereingang geschaltet wird.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren 1 bis 5 näher erläutert werden.
Figur 1 und 2 zeigen das allgemeine Schaltungsprinzip. Die Abzweigschaltung ist mit 1 bezeichnet, 2 stellt den Uberbrückungswiderstand dar, 3 ist der Verstärker und 4 der'Vorwiderstand, Die Eingangsklemme der Schaltung ist mit 5 und die Ausgangsklemme mit 6 bezeichnet.
Diese Schaltung wird für voo durch die allgemeine Übertragungsfunktion beschrieben, wobei die Schaltung mit n 2 auch bei reellem Verstärkungsfaktor v nicht mehr absolut stabil ist.
Für kleine Polgüten und bei geeigneter Korrektur des Frequenzganges der Verstärkung wird jedoch stabiler Betrieb erreicht.
Figur 3 zeigt ein Tiefpaßgrundglied zweiten Grades bei dem der Verstärkerausgang gleichzeitig Ausgang der Filterschaltung ist.
In Figur 4 besteht die Rückführung aus einer Kaskadenschaltung entweder zweier Netzwerke nach Figur 3, bei Kurzschluß der gestrichelt gezeichneten Widerstände 7 und 8 ohne Nullstellen, oder eines Netzwerkes nach Figur3, ergänzt durch die Widerstände 7 und 8 mit Nullstellen und eines Netzwerkes nach Figur 3. Hiermit können die folgenden Übertragungsfunktionen realisiert werden: In Figur 5 und 6 sind mögliche Formen der Erzeugung komplexer Nullstellen durch den weiteren Widerstand 9 bzw. die weiteren Widerstände 9 und 10 dargestellt.

Claims

Patentansprüche

Aktive Tiefpaßschaltung nach dem Inversionsprinzip, dadurch gekennzeichnett daß das Rückführungsnetzwerk aus einer mit einem Widerstand (2) überbrückte Abzweigschaltung (1) mindestens 2. Ordnung mit Quer kapazitäten besteht und der Eingang der Schaltung (5) mit dem dem Verstärkungsausgang nächstliegenden inneren Knoten der Abzweigschaltung und der Ausgang der Schaltung (6) mit dem Verstärkerausgang oder der Eingang der Schaltung mit dem Verstärkereingang und der Ausgang der Schaltung mit dem dem Verstärkereingang nächstliegenden inneren Knoten der Abzweigschaltung übereinstimmt, wobei die Einkopplung über einen Vorwiderstand (4) erfolgt.
2. Aktive Tiefpaßschaltung nach dem Inversionsprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückführungsnetzwerk aus einer Kaskadenschaltung von zwei mit je einem Widerstand (2) überbrückten Abzweigschaltungen (1) 2.0rdnung mit Querkapazitäten besteht, wobei die eine Brückenschaltung auch durch weitere Widerstände (7; 8) ergänzt, ausgebildet sein kann, und die Einkopplung über einen Vorwiderstand (4) an dem Verkopplungspunkt der Kaskadenschaltung nächstliegenden inneren Knoten der dem Verstärkereingang zugewendeten Brückenschaltung und die Auskopplung an dem Verkopplungspunkt der Kaskadenschaltung nä¢hstliegenden inneren Knoten der dem Verstärkerausgang zugewendeten Brückenschaltung erfolgt.

3, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2 zur Erzeugung zusätzlicher Nullstellen, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Widerstände (9; 10) vom Eingang/Ausgáng der Schaltung zu inneren Knoten der Abzweigschaltung oder zum Verstärkereingang/ ausgang geschaltet sind.