DE2806921B1 - Filter circuit with a third degree transfer function - Google Patents
Filter circuit with a third degree transfer functionInfo
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Description
In der vorstehenden Gleichung bedeutet p=j die komplexe Frequenz, T0 ein konstanter Faktor zur Einstellung der Grunddämpfung bzw. Grundverstärkung, os ist eine Polstelle auf der reellen Achse der komplexen Frequenzebene, O>p die Polfrequenz und Qp die Polgüte eines komplexen Polpaares, und æz ist die Frequenz des Dämpfungspoles; die Übertragungsfunktion T(p) ist gleichzeitig ein Maß für das Spannungsverhältnis der Ausgangsspannung U2 zur Eingangsspannung Ul. In the above equation, p = j is the complex frequency, T0 a constant factor for setting the basic damping or basic gain, os is a pole on the real axis of the complex frequency plane, O> p the pole frequency and Qp the pole quality of a complex pole pair, and æz is the frequency of the damping pole; the transfer function T (p) is also a measure for that Voltage ratio of the output voltage U2 to the input voltage Ul.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung die The following is based on the drawing
Schaltung noch im einzelnen erläutert.Circuit explained in detail.
In der Zeichnung ist zu erkennen, der mit den Bezugsziffern 2 und 1 bezeichnete Filtereingang, und der mit den Bezugsziffern 3 und 1 bezeichnete Filterausgang, wobei mit 1 zugleich eine durchgehende, auf einem Bezugspotential, beispielsweise Massepotential, liegende Leitung kenntlich gemacht ist. Am Filtereingang liegt die Spannung U1, am Filterausgang die Spannung U2. Vom Filtereinang 2 führt ein Widerstand Gc auf den nichtinvertierenden Eingang 5 eines Operationsverstärkers 4. Vom Eingang 5 aus führt eine erste Parallelschaltung aus einem Widerstand Go und einem Kondensator CA zur durchgehenden Leitung 1, während eine zweite Parallelschaltung aus einem Widerstand CB und einem Kondensator CB zum Ausgang 3 des Operationsverstärkers führt. Wie dem Schaltbild unmittelbar zu entnehmen, stellt der Ausgang des Operationsverstärkers zugleich den Filterausgang 3 dar, was in schaltungstechnischer Hinsicht und in Hinsicht auf eine integrierte Aufbauweise besonders vorteilhaft ist. Weiterhin ist der Ausgang des Operationsverstärkers 4 über einen Kondensator C2 mit seinem invertierenden Eingang 6 verbunden, der wiederum über den Widerstand G4 mit der durchgehenden Leitung 1 verbunden ist. Der Ausgang 3 des Operationsverstärkers 4 ist weiterhin über einen Widerstand G2 mit einem Schaltungsknoten 7 verbunden, von dem aus einerseits ein Widerstand G1 zum nicht invertierenden Eingang 6 und andererseits ein Widerstand G zum Filtereingang 2 geschaltet ist. Am Schaltungsknoten 7 liegt ferner eine Parallelschaltung aus einem Widerstand G3 und einem Kondensator C1, deren zweiter Anschlußpunkt unmittelbar zur durchgehenden Leitung 1 führt. In the drawing it can be seen that with the reference numerals 2 and 1 designated filter input, and the filter output designated with the reference numerals 3 and 1, with 1 at the same time a continuous, on a reference potential, for example Ground potential, horizontal line is identified. The is at the filter inlet Voltage U1, at the filter output the voltage U2. A resistor leads from the filter inlet 2 Gc to the non-inverting input 5 of an operational amplifier 4. From the input 5 from leads a first parallel connection of a resistor Go and a capacitor CA to the continuous line 1, while a second parallel connection of a Resistor CB and a capacitor CB leads to output 3 of the operational amplifier. As can be seen directly in the circuit diagram, the output of the operational amplifier represents at the same time the filter output 3 represents what in terms of circuitry and in terms of an integrated structure is particularly advantageous. Furthermore is the exit of the operational amplifier 4 via a capacitor C2 with its inverting Input 6 connected, which in turn via the resistor G4 with the continuous line 1 is connected. The output 3 of the operational amplifier 4 is still on a Resistor G2 connected to a circuit node 7, from which on the one hand a Resistor G1 to the non-inverting input 6 and on the other hand a resistor G is switched to filter input 2. At the circuit node 7 there is also a parallel connection from a resistor G3 and a capacitor C1, the second connection point of which is directly leads to continuous line 1.
Wenn es darauf ankommt, herstellungstechnisch günstige Schaltelemente zu erzielen, können in die vorbeschriebene Schaltung noch drei zusätzliche Widerstände eingebracht werden, die in der Zeichnung gestrichelt dargestellt und mit den Bezugsziffern Cs G6 und G7 versehen sind. Der Widerstand G5 liegt im Eingangsquerzweig, der Widerstand G6 im Ausgangsquerzweig und der Widerstand G? überbrückt die Schaltung vom Filtereingang 2 zum Filterausgang 3. Es können dabei zwei dieser zusätzlichen Widerstände den Wert Unendlich annehmen, d. h. also, es kann gegebenenfalls nur eine, oder es können auch nur zwei zusätzliche Widerstände geschaltet sein. When it comes down to it, switching elements that are inexpensive to manufacture To achieve this, three additional resistors can be added to the circuit described above are introduced, shown in dashed lines in the drawing and with the reference numerals Cs G6 and G7 are provided. The resistor G5 is in the input cross branch, the resistor G6 in the output branch and the resistance G? bridges the circuit from the filter input 2 to the filter output 3. Two of these additional resistors can den Assume infinite value, i.e. H. So, there may only be one, or there may be only two additional resistors have to be connected.
Eine günstige Bemessung der Schaltung ist insbesondere dann gegeben, wenn die Beziehung (Gc+GD)/ CA= GB/CB= G/C1 eingehalten wird. In diesem Fall lassen sich nämlich die Schaltelementewerte beim Filterentwurf durch Lösung von linearen und einer quadratischen Gleichung errechnen. Vorstehend bedeuten G, GB. Gc, CD bzw. CA, CB, C, die Leitwerte bzw. die Kapazitätswerte der entsprechend zugeordneten Widerstände bzw. Kondensatoren. A favorable dimensioning of the circuit is given, in particular, if the relationship (Gc + GD) / CA = GB / CB = G / C1 is observed. In this case, leave Namely, the switching element values in the filter design change by solving linear ones and a quadratic equation. In the foregoing, G, GB mean. Gc, CD resp. CA, CB, C, the conductance values or the capacitance values of the correspondingly assigned Resistors or capacitors.
Für die Zuschaltung der gestrichelt eingezeichneten Widerstände C5 bis G7 gilt noch folgende Überlegung. For the connection of the dashed resistors C5 The following consideration still applies to G7.
Um den Flächenbedarf eines Filters bei Realisierung in eine Schichttechnik, wie z. B. in Dünnfilmtechnik gering zu halten, muß das stets frei verfügbare Impedanzniveau optimal gewählt werden. Darüber hinaus ist meist durch Anwendung der z-T-Transformation eine Herabsetzung der Widerstandsssumme bei konstanter Kapazitätssumme möglich. Nun ist meist ein solches Widerstands-3s-Glied nicht von vornherein vorhanden. Es kann aber oft durch Hinzufügen von Widerständen, die die Übertragungsfunktion des Filters nicht ändern, ein n-Glied erzeugt werden. Solche Widerstände können parallel zum Filtereingang (bei üblicher Speisung aus idealer Spannungsquelle) bzw. In order to reduce the area required by a filter when using a layer technique, such as B. to keep low in thin film technology, the always freely available impedance level must be optimally chosen. In addition, it is mostly by applying the z-T transformation a reduction of the total resistance is possible with a constant total capacitance. In most cases, such a resistance 3s link is not available from the start. It but can often be done by adding resistors that increase the transfer function of the Do not change filters, an n-term will be generated. Such resistances can be parallel to the filter input (with the usual supply from an ideal voltage source) or
Filterausgang, überbrückend vom Eingang zum Ausgang sowie parallel zum Operationsverstärker gelegt werden.Filter output, bridging from input to output as well as parallel to the operational amplifier.
Zusammenfassung Aktive Filterschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine aktive Filterschaltung, bei der eine Übertragungsfunktion dritten Grades mit einer möglichst geringen Anzahl von Widerständen und Kondensatoren und nur einem Operationsverstärker realisiert werden soll. Erfindungsgemäß ist hierzu vom Filtereingang (2) ein Widerstand (Gc) an den nicht invertierenden Eingang (5) eines Operationsverstärkers (4) geschaltet Hier sind zwar Parallelschaltungen aus je einem Widerstand (GD bzw. GB) und je einem Kondensator (CA bzw. Cg) angeschaltet, die zu einer durchgehenden Leitung (1) bzw. zum Ausgang (3) des Operationsverstärkers (4) führen, der über einen Kondensator (C2) mit seinem invertierenden Eingang (6) verbunden ist Dort liegt ein Widerstand (G4) zur durchgehenden Leitung (1). Der Ausgang (3) ist über eine Widerstands-Kondensatorschaltung (G2, Gt bzw. G bzw. G3, C1) mit dem invertierenden Eingang (6) bzw. Summary Active Filter Circuit The invention relates to to an active filter circuit with a third degree transfer function with as few resistors and capacitors as possible and only one Operational amplifier is to be realized. According to the invention, this is from the filter inlet (2) a resistor (Gc) to the non-inverting input (5) of an operational amplifier (4) connected Here, parallel connections each consisting of a resistor (GD resp. GB) and one capacitor (CA or Cg) each connected to form a continuous Lead (1) or to the output (3) of the operational amplifier (4), the over a capacitor (C2) is connected to its inverting input (6) there there is a resistor (G4) to the continuous line (1). The exit (3) is over a resistor-capacitor circuit (G2, Gt or G or G3, C1) with the inverting Input (6) or
mit dem Filtereingang (2) bzw. mit der durchgehenden Leitung (1) verbunden. Die Schaltung kann insbesondere in Schichttechnik aufgebaut werden und eignet sich als Selektionsmittel in Nachrichtenübertragungssystemen(Fig. 1).connected to the filter inlet (2) or to the continuous line (1). The circuit can in particular be built up using layering technology and is suitable as selection means in communication systems (Fig. 1).
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782806921 DE2806921C2 (en) | 1978-02-17 | 1978-02-17 | Filter circuit with a third degree transfer function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782806921 DE2806921C2 (en) | 1978-02-17 | 1978-02-17 | Filter circuit with a third degree transfer function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2806921B1 true DE2806921B1 (en) | 1979-07-05 |
DE2806921C2 DE2806921C2 (en) | 1985-11-14 |
Family
ID=6032311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782806921 Expired DE2806921C2 (en) | 1978-02-17 | 1978-02-17 | Filter circuit with a third degree transfer function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2806921C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2421512A1 (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-26 | Siemens Ag | FILTER CIRCUIT WITH BIQUADRATIC TRANSFER FUNCTION |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2327016B2 (en) * | 1973-05-26 | 1977-06-16 | Lüder, Ernst, Prof. Dr.-Ing.habil., 7000 Stuttgart; Tilch, Hans-Jürgen, Dipl.-Ing., 7310 Plochingen | ASSEMBLY UNIT FOR HYBRID LAYERS |
-
1978
- 1978-02-17 DE DE19782806921 patent/DE2806921C2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2421512A1 (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-26 | Siemens Ag | FILTER CIRCUIT WITH BIQUADRATIC TRANSFER FUNCTION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2806921C2 (en) | 1985-11-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8225 | Change of the main classification |
Ipc: H03H 11/12 |
|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: NOSSEK, JOSEF, DIPL.-ING., 8000 MUENCHEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |