DE2742785A1

DE2742785A1 - Aktives bandpassfilter

Info

Publication number: DE2742785A1
Application number: DE19772742785
Authority: DE
Inventors: Omar Dipl Ing Bitar
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-04-05

Description

Stand der Technik
Dic Erfindung geht von einem aktiven Bandpaßfiltcr nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.
Es ist schon ein aktives Bandpaßfilter beschrieben ("Manual of Active Filter Design", McGraw-Hill, Inc., 1973; Seite 100), bei dem als aktives Element ein Operationsverstärker verwendet wird, der jedoch einen relativ großen Platz auf einer Leiterplatte beansprucht und keine befriedigende Arbeitsweise bei niedrigen Spannungen zeigt und darüber hinaus einen relativ großen Strom aufnimmt.
Weiter ist bereits ein Bandpaßfilter gezeigt t"Manuel d'applications", C. I. L., Tome 1, 2e Edition, "Les amplificateurs operationnels", 1974, von J. F. Gazin; "Filtres actifs"), das ebenfalls mit einem Operationsverstärker aufgebaut ist und die gleichen Nachteile wie das zuvor erwähnte Bandpaßfilter aufweist.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Bandpaßfilter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, daß eine sichere und zuverlässige Arbeitsweise bei niedrigen Spannungen gewährleistet wird, bei denen insbesondere Funkmeldeempfänger und ähnliche Geräte arbeiten. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Bandpaßfilters einen kleineren Strom als die bekannten Bandpaßfilter aufnitt und eine wesentlich größere Ausgangsamplitude bei einer niedrigen Betriebsspannung liefert. Darüber hinaus besteht ein wesentlicher Vorteil darin, daß das Bandpaßfilter in seiner Schaltungsanordnung nicht so aufwendig ist und nur einen kleinen Bestückungsplatz benötigt.
Zeichnung Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines Bandpaßfilters nach der Erfindung, Fig. 2 den Dämpfungsverlauf eines erfindungsgemäßen Bandpaßfilters über der logarithmisch aufgetragenen Frequenz bei einer Betriebsspannung von 1 V und Fig. 3 eine Schaltungsanordnung eines abgewandelten Bandpaßfilters nach der Erfindung.
Beschreibung der Erfindung Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung eines aktiven Bandpaßfilters ist aus einem Transistor T als aktives Element und Kondensatoren C1, C2 sowie Widerständen R1, R2, R3 als passive Elemente aufgebaut. Der Emitter des npn-Transistors T liegt an Bezugspotential, während der Kollektor über einen Widerstand R3 an der Betriebsspannung von 1 V liegt. Die Basis des Transistors ist über eine RC-Reihenschaltung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 an den Eingang E angekoppelt.
Parallel zur Basis-Kollektor-Strecke des Transistors ist eine Parallelschaltung aus dem Widerstand R2 und den in Reihe liegenden Kondensatoren C1 und C2 angeschlossen. Der Kollektor ist mit dem Ausgang A verbunden.
Das an der Basis des Transistors T über die RC-Reihenschaltung angelegte Eingangssignal wird in seiner Phase um 900 gedreht, und infolge des angeschlossenen Parallelnetzwerkes wird ein Teil des am Kollektor zur Verfügung stehenden Ausgangssignals nochmals um 180° gedreht zurückgekoppelt.
In Fig. 2 ist der Dämpfungsverlauf des erfindungsgemäßen Bandpaßfilters in Abhängigkeit von der Frequenz f dargestellt, und zwar bei einer Betriebsspannung von 1 V als Parameter.
Die Resonanzfrequenz f des aktiven Bandpaßfilters ergibt sich 0 gemäß der Formel: Bei durchgeführten Messungen an der Schaltungsanordnung des aktiven Bandpaßfilters ergab sich bei einer Resonanzfrequenz f eine 0 Spannungsverstärkung V von ungefähr 12 dB. Selbstverständlich u hängt die Spannungsverstärkung dabei von der Dimensionierung der Schaltungsanordnung ab. Es gilt allgemein: 1 und V C, wenn C = C = C.
V R und V Danach kann die Verstärkung Vu in gewissen Grenzen durch Maßnahmen hinsichtlich der Dimensionierung der verwendeten Bauelemente beeinflußt werden. Dabei soll die Verstärkung V u möglichst nicht zu groß gewählt werden, damit die sich infolge der größeren Verstärkung ergebenden Temperatureinflüsse auf ein Minimum beschränkt werden können.
In Fig. 3 ist eine Alternative des erfindungsgemäßen Bandpaßfilters dargestellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schaltungsanordnung so abgewandelt, daß der Kollektor des Transistors T über einen Spannungsteiler aus dem Widerstand R3 und Widerstand R4 an der Betriebsspannung angeschlossen und der Widerstand R2 zwischen dem Verbindungspunkt der in Reihe liegenden Widerstände R3 und R4 und der Basis geschaltet ist, während der Kondensator C2 zwischen dem Kollektor und dem Verbindungspunkt des in Reihe geschalteten RC-Gliedes aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 an der Basis liegt.
Mit dem abgewandelten Bandpaßfilter wird eine noch größere Ausgangsamplitude bei einer entsprechenden niedrigen Betriebsspannung gegenüber dem Bandpaßfilter nach Fig. 1 erreicht. Wenn zum Beispiel das Bandpaßfilter nach Fig. 1 eine Ausgangsamplitude von UASS # 800 mV bei UB = 1 V liefert, dann wird mit dem Bandpaßfilter nach Fig. 3 eine Ausgangsamplitude von UASS # 950 mV erreicht, wobei UB die Betriebsspannung und UASS die Ausgangsspannung, Spitze - Spitze gemessen, ist.

Claims

Ansprüche 1. Aktives Bandpaßfilter, insbesondere für die Rauschsperre eines Funkmeldeempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß als aktives Elc ment ein Transistor (T) angeordnet ist, dessen Kollektor über einen Widerstand (R3) an Betriebspotential (+ 1 V) und dessen Emitter an Bezugspotential angeschlossen ist, während die Basis über einen Kondensator (C1) und einen in Reihe liegenden Widerstand (R1) mit dem Eingang verbunden ist und ein weiterer Widerstand (R2) parallel der Basis-Kollektor-Strecke liegt und ein weiterer Kondensator (C2) zwischen dem Verbindungspunkt los in Reihe liegenden Kondensators (C1) und Widerstandes (R1) ind dem Kollektor geschaltet ist, an dem der Ausgang (A) angekoppelt ist.
2. Aktives Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe geschalteten Kondensitoren (C1, C2) die gleich Kapazität aufweisen.
3. Aktives Bandpaßfilter, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor (T) als aktives Element angeordnet ist, dessen Kol lektor über einen Spannungsteiler (R3, R4) an Betriebspotential (+ 1 V), dessen Emitter an Bezugspotential und dessen Basis über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator (C1) und einem Widerstand (R1) an den Eingang angekoppelt ist, während ein weiterer Kondensator (C2) zwischen dem Ausgang (A) am Kollektor und dem VerI>indungspunkt der Reihenschaltung aus dem Kondensator und dem Widerstand liegt und ein weiterer Widerstand (R2) zwischen der Basis und einem Abgriff des Spannungsteilers geschaltet ist.