NO124460B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO124460B NO124460B NO1474/68A NO147468A NO124460B NO 124460 B NO124460 B NO 124460B NO 1474/68 A NO1474/68 A NO 1474/68A NO 147468 A NO147468 A NO 147468A NO 124460 B NO124460 B NO 124460B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- connection
- bridge
- pair
- counter
- input
- Prior art date
Links
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 31
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 31
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 28
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 21
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 15
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003012 network analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/04—Frequency selective two-port networks
- H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
- H03H11/126—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a single operational amplifier
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/48—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators
- G06G7/62—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators for electric systems or apparatus
- G06G7/625—Analogue computers for specific processes, systems or devices, e.g. simulators for electric systems or apparatus for filters; for delay lines
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/34—Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/34—Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback
- H03F1/36—Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback in discharge-tube amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Elektrisk filterkobling.
Oppfinnelsen gjelder en elektrisk filterkobling hvor der anvendes en operasjonsforsterker motkoblet over et frekvenselektrisk nettverk.
For filterkoblinger som skal anvendes i den elektriske informasjonsteknikk, og fremfor alt i radioteknikken, har der hittil vært benyttet utforelsesformer hvor mest mulig tapsfattige kondensatorer og spoler utgjor de frekveris-bestemmende kpblingselemehter. Som folge av den generelle tendens til å utfore apparater for den elektriske informasjonsteknikk og radioteknikken med så små ytterdimensjoner som mulig, har der i de senere år vært utviklet konstruksjoner som man kunne sammenfatte under begrepet "mikrominiatyrisering" (jfr. f.eks. boken "Micrbminiaturization", Pergamon Press 1962). For disse konstruksjoner blir spoler av tradisjonell utforelse for ruvende. Der ble derfor utviklet elektriske koblinger hvor de induktiviteter som tidligere var realisert ved spoler, ble erstattet med koblinger som har tilsvarende virkning, og som foruten kondensatorer og motstander også inneholder transistorer. Kjente koblinger av denne art er beskrevet f.eks. i tidsskriftet "Proceedings IEE", bind 112, nr. 5, mai 1965, på side 901 - 914. Transistorene blir da for det meste benyttet i form av såkalte operasjonsforsterkere,og mikrominiatyriseringen forer til at man soker for det forste å benytte færrest mulig kondensatorer og for det annet også færrest mulig operasjonsforsterkere for å realisere et gitt forlop av overforingsdempningen. De for slike filter-firepolers overforingsegenskaper bestemmende polsteder og nullsteder av dempningsfunksjonen blir i den forbindelse avte<g>net i det såkalte komplekse frekvensplan med sikte på bedre oversikt og enklere matematisk behandling. Skjont denne måte årepresentere funksjonene på også vil bli anvendt i det folgende for belysning av oppfinnelsen, er det unodvendig å gå nærmere inn på dette, fordi det her dreier seg om en matematisk behandlingsmåte som fagfolk er fullt fortrolige med. F.ekSi forekommer redegjørelser om dette i Feldtkellers bok "Einfiihrung in die Theorie der Hochfrequenz-Randfilter",
5. opplag, Hirzel Verlag Stuttgart i kapitel 41> i Bodes bok "Network Analysis and feedback design", side 18 - 30, og i Taschebuch der Hochfrequenztechnik av Meinke-Gundlach, 2.opplag, side 1135 - 1136.
Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave
ved filterkoblinger av den innledningsvis omtalte art å realisere et mest mulig høyt, på forhånd gitt antall av pol- og/eller nullstedpar i filteroverføringsfunksjonen med minst mulig utstyr av operasjonsforsterkere og kondensatorer.
Ved en elektrisk filterkobling hvor der anvendes en operasjonsforsterker som er motkoblet over et frekvens-selektivt nettverk og i det minste i inngangen eller i utgangen har et tilslutningsklemmepar med mottakfunksjon, og hvor det i motkoblingsveien liggende nettverk i det minste inneholder en brokobling dannet av koblingselementer i nettverket i forbindelse med tilslutningsklemmeparet ved mottaktfunksjon,og hvor ennvidere de enkelte grener av denne brokobling er forskjellige med hensyn til frekvensavhengigheten av sin impedans på en slik måte at et nullstedpar for overføringsdempningens dempnings funksjon herved er fastlagt, blir den nevnte oppgave i henhold til oppfinnelsen løst ved
a) at der i en av brogrene er anordnet et uttak som v -
er forbundet med en utgangsklemme hos filterkoblingens
utgangsklemmepar og fastlegger et polstedpar hos dempningsfunksjonen, og/eller at der i
b) inngangen og/eller utgangen er anordnet to parallellkoblede brokoblinger hvorav bare den ene
ligger i motkoblingsveien og den annen fører til en tilslutningsklemme hos et tilhørende tilslutningsklemmepar for filterkoblingen og tjener til dannelse
av et polstedpar, og/eller
c) at en klemme hos inngangs- og/eller utgangsklemmeparet er forbundet med forskjellige bropunkter i
sin tilhørende brokobling over tilsvarende dimensjonerte koblingsmotstander og/eller der er anordnet minst to motkoblingsveier som fører til forskjellige bropunkter i en brokobling.
I henhold til en videre utvikling av oppfinnelsen er filterkoblihgen karakterisert ved at operasjonsforsterkeren både har en inngang med mottaktfunksjon og en utgang med mottaktfunksjon samt har maksimal liketakt-undertrykkelse,
og at nettverket i motkoblingsveien inneholder to brokoblinger som er dannet i forbindelse med henholdsvis inngangen til og utgangen fra operasjonsforsterkeren, og som hver fastlegger et nullstedpar for dempningsfunksjonen.
I den forrbindelse lar det seg gjøre å oppnå gunstige forhold, nærmere bestemt å oppnå et pol- og et nullstedpar med bare én motstands-kondensator-brokobling - hvis der i det minste i en av brokoblingene er anordnet et uttak som tjener til dannelse av et polstedpar.
I det følgende vil oppfinnelsen bli belyst nærmere
ved utførelseseksempler.
Ved konstruksjonen av aktive RC-filtere
kommer det an på å realisere en gitt overforingsfunksjon
med færrest mulig kondensatorer, da slike i integrert utforelse er ve.sentlig dyrere enn motstander og transistorer.
I denne henseende er den i dg for seg kjente RC-bro (fig. 1) en gunstig kobling til å frembringe enten et polpar eller - anvendt som motkoblings-firepol - et nullstedpar. Man behover da for hvert par bare to kondensatorer. Som aktivt element, anvendes i den forbindelse en integrert mottakt-forsterker, også kalt operasjonsforsterker.
Fig. 2 viser oppbygningen av en filter-grunnkomponent som realiserer et nullstedpar og et polpar som delfaktor av en overforingsfunksjon. Filtere av hoyere grad fås så ved kjedekobling av flere filter-grunnkomponenter.
For et lavpass av ordenen 2n+l med n+i poler for ekkodempningen i gjennemslipningsområdet og n+g poler for driftsdempningen i sperreområdet behover man folgelig n forsterkerenheter med 4-n kondensatorer.
Bro-firepolene ligger her på inngangssiden
til konstant spenning (U^) da den motkoblede forsterkers utgangsmotstand er null. På utgangssiden er de fleste firepoler kortsluttet (R = 0). Motkoblings-firepolene (I) som frembringer nullstedene, er belastet med den meget lille inngangsmotstand av den (egne) motkoblede forsterker (z-^ = 0). Sperre-firepolene (II) som frembringer overforingsfunksjonens poler, kortsluttes ved hjelp av inngangsmotstanden til neste forsterkerenhet (zg = 0). Rare firepolen II ved enden av hele filteret blir
hensiktsmessig, belastet med en motstand Ra. Derved kan man fremtvinge et ekstra nullsted på. den negativt reelle frekvensakse..
Overforingsfunksjonen for den kortsluttede bro (fig. 1, Ra ■= 0) kan skrives:
Her betyr (J*q^ j**^ stillingen av nullsted- resp. polparet og blir altså å betrakte som gitt. <J*m kan velges vilkårlig; men må være lik for de to broer (I og II) som horer til en forsterkerenhet (og faller da bort i den samlede overforingsfunksjon).
Fra ligning (l) kan storrelsen av koblingselementene lett bestemmes. Man finner:
Motkoblingsbro I:
Sperrebro II: (^0>= 0; UJq = Ufj
Forsterkerenhetens (fig. 2) overforingsfunksjon blir da:
Fig. 3 viser den tilhorende pol-nullsted-plan. For den med en motstand belastede balanserte bro (fig. 1,
R& ^ 0) som anvendes som siste ledd i forsterkerkjeden når der skal bygges et filter av ulike orden (n = 3, 5, 7) med et nullsted (<^) på den negativt reelle frekvensakse, får man overforingsfunksjonen:
Nullstedet er gitt i Den annen rot ^» m må imidlertid ikke underskride en minimumsverdi hvis de folgende formler for koblingselementene som utledes av ligning (2),skal gi positive reelle verdier:
Folsomhet overfor R. C- endringer.
Ved beregningen av koblingselementene i en forsterkerenhet som realiserer et gitt pol- og nullstedpar, var verdien <3^ - nullstedet i broenes overf oringsfunksjon - stadig fritt velgbar. Det er av interesse hvilken innflydelse denne parameter har på broenes folsomhet for variasjoner i koblingselementene.
Til nullstedparene svarer i overforingsfunksjonen faktorer av formen (jfr. fig. 3)-
For formen av overforingskurven, f.eks. for utformningen av dempnings- eller forsterkningsspisser, er
p 4q
åpenbart storrelsen sin 5=-^- bestemmende. Hvis denne forblir konstant, d.v.s. hvis Oq og forandrer seg i samme grad, påvirkes bare frekvensmålestokken, mens kurvens karakter forblir uforandret. Denne endring vil bli betraktet som mindre kritisk.
Som mål for den forstemning som skal forbli minst mulig anvender man folgelig:
Efter utfort differensiering setter man:
<+> C2 R2 C2 R1
d.v.s. man begrenser seg til det tilfelle at nullstedene ligger nær den imaginære frekvensakse (fi^^jS^ som er særlig folsom for endringer. Med sikte på forkortelse innfores størrelsen:
da gjel' r:
Man ser herav:
For v = K^jj<2> = <£2 + iÅJ02) har forstemningene
av G og R samme vekt. Må man regne med vesentlig storre forstemninger av C enn av R, er det hensiktsmessig å gjore v <1. For tilfellet = 1%, = 0, 1%, fremkommer f.eks. som gunstigste dimensjonering: v = } fo, l «f = 10 ( <^2 <+> u^<2>|).
Fig. 4 viser hvorledes dette ytrer seg i impedansforlopet i de to brogrener.
I det foregående utforelseseksempel blir et nullsted- og et polpar i et filters overforingsfunksjon realisert ved hjelp av to RC-brokoblinger, hvorav den ene er koblet i kjede med forsterkeren og frembringer polparet, mens den annen er raotkoblet til forsterkerens inngang for å frembringe nullsted-paret.
Som en videre utvikling av oppfinnelsen er det imidlertid mulig méd.bare In brokobling, altså med bare to kondensatorer, å fremstille et pol- og et nullstedpar hvis man deler opp bromotstanden Rg. Forsterkerenhetens oppbygning er vist på fig. 5> Overforingsfunksjonen kan anta folgende form:
hvis man overholder folgende betingelser: Re = r2/(R+r) & r (R 4C r)
Beliggenheten av nullstedet <^q - j**^ og av
polen - jU^ er gitt. På grunnlag av ligning (I) er det da mulig å bestemme storrelsen av koblingselementene.
For oppbygning av et lavpass av grad 2n med n poler hos ekkodempningen i gjennemslipningsområdet og n poler hos driftsdempningen i sperreområdet blir n forsterker-enheter koblet direkte i kjede, hvorunder inngangsmotstanden RQ for den folgende enhet faller sammen med utgangsmotstanden r for den foregående enhet.
For lavpass av ulike orden (2n+l) behover man dessuten et nullsted <^n på den negativt reelle frekvensakse. Dette oppstår hvis man erstatter den forste. forsterkenhets inngangsmotstand Rg med RC-leddet pa fig. 6.
Da gjelder:
F.eks. for et lavpass av m-te grad behoves altså m kondensatorer - ikke mer enn hva også et normalt LC-lavpass inneholder. Istedenfor hver spole kommer fem motstander og en integrert standardforsterker. Blant de fem motstander er de to symmetreringsmotstander i forsterkerutgangen regnet med. Alle ovrige komponenter i forsterkeren behover hverken å
være særlig konstante eller ndyaktig balansert.
På analog måte lar koblingen på fig. 5 seg også anvende som hoypassfilter hvis motkoblingen avledes ikke fra x, men fra y og forsterkerutgangen tilkobles x. Inngangskoblingen på fig. 6 blir da, såfremt den anvendes, eventuelt å omdisponere tilsvarende.
En båndfilterkarakteristikk lar seg oppnå f.eks. ved hjelp av kjedekobling av minst ett hoypass- og minst ett lavpass-filter.
Talleksempel for et lavpass.
Ettkoblingselement kan velges fritt, og for de ovrige finner man da:
Koblingen kan også dimensjoneres for vesentlig hdyere frekvenser; det gjelder også for de ovrige utforelser av koblinger i henhold til oppfinnelsen. Man må da bare ta hensyn til innvirkningen av eventuelle spredningskapasiteter.
For filterkoblingen på fig. 5 er det, uansett om det dreier seg om et hoypass- eller lavpass-filter, mulig å avlede et grunnkoblingsskjema som det der er vist på fig. 7
med tilhorende frekvensplan.
Har operasjonsforsterkeren en mottaktinngang, så lar denne koblingsmåte seg også anvende analogt i inngangen, som vist på fig. 8. I dette tilfelle bor man, som antyde^, i operasjonsforsterkerens inngang anordne to særskilte motstander, som da så å si horer med til de to ytterligere grener av broen eller i det vesentlige danner disse grener.
Blir der anordnet en brokobling. foran og en brokobling efter den enkelte operasjonsforsterker, svarende til en kombinasjon av koblingen på fig. 7 °S 8» så kan man realisere enten et hoypass eller et lavpass av hoyere grad. Imidlertid lar det seg også med fordel gjore å anvende den ene bro for
en hoypassdannelse og den annen bro for en lavpassdannelse.
Med en filter-grunnkomponent som bare inneholder In operasjons-forsterker, får man da et båndpassfilter.
Hvis der ved filterkoblinger av denne art melder
seg den oppgave å få mer frihet med hensyn til fordelingen av polsteder og nullsteder i det komplekse frekvensplan og/eller å gjore bestemte koblingselementer, som kondensatorer og motstander, like eller meget nær like med hensyn til deres elektriske verdier innenfor filterkoblingene, er den folgende videre utvikling av oppfinnelsen å anbefale.
Man går her ut fra en filterkobling ifolge oppfinnelsen hvor der benyttes en operasjonsforsterker som er motkoblet over et frekvens-selektivt nettverk og i det minste i inngangen eller i utgangen har et tilslutningsklemmepar med mottaktfunksjon, og hvor ennvidere det nettverk som ligger i motkoblingsveien i det minste inneholder In brokobling som er dannet ved hjelp av koblingselementer hos nettverket i forbindelse med tilslutningskiemmeparet med mottaktfunksjon, samt hvor dessuten de enkelte grener av brokoblingen er forskjellige med hensyn til frekvensavhengigheten av sin impedans på en slik måte at i det minste ett nullstedpar hos overforingsdempningens dempningsfunksjon herved er-fastlagt. Den nevnte videre utvikling er karakterisert ved at inngangs- og/eller utgangskiemmen er forbundet med flere forskjellige bropunkter i sin tilhorende brokobling over tilsvarende dimensjonerte koblingsmotstander, og/eller at der er anordnet minst to motkoblingsveier som forer til forskjellige bropunkter i en brokobling.
I det folgende vil denne videre utvikling av oppfinnelsen bli belyst nærmere ved utforelseseksempler.
Dempningsfunksjonen av et lavpass av grad 2n eller et båndpass av grad n har folgende form:
Tellerpolynomets rotter er filterets komplekse nullfrekvenser Pq =( 4q + j**^; nevnerpolynomets rotter er filterets polfrekvens pø» = - j^co* Da koeffisientene An, Bn som funksjoner av motstandene R og kondensatorene C er reelle tall, opptrer egenfrekvensene alltid i konjugert komplekse par.
Man kan nu dimensjonere den ved forsterkerens inngang resp. utgang anordnede bro bestående av nettverkene Z^, Zr, slik at der ved n foreskrevne frekvenser inntrer brolikevekt i bropunktet x. Hvia man nu forbinder punktet x med filterets inngangs- resp. utgangspol over en innkoblings-resp. utkoblings-admittans, så er disse frekvenser polfrekvensene for dempningskurven Ujj <=> Q fordi der ikke kan innmates eller utkobles noen spenning over en balansert bro.
Hvis man derimot fra likevektspunktet x forer en motkoblings-admittans tilbake til forsterkerens utgang resp. inngang, så kan man derved frembringe nullsteder i dempningskurven fordi motkoblingen da blir uvirksom ved broens balanse-frekvenser og forsterkningen (som forutsettes uendelig stor) gjor seg gjeldende fullt ut (U-j-j = OP). For å kunne fremstille brolikevekt ved n frekvenser må broimpedansene (Z-^, Z2, Z^) inne-holde minst 2n kondensatorer og 2n motstander (kanonisk kobling). Ved det annet bropunkt y vil der da i almindelighet ved n andre frekvenser likeledes inntre brolikevekt. Dog kan man i en kanonisk kobling ikke lenger velge disse frekvenser fritt.
For å realisere en onsket dempningskurve må man imidlertid
kunne foreskrive både polfrekvensene og nullfrekvensene vilkårlig. Dette blir ved et kanonisk RC-brofilter best oppnådd ved at man anvender flere innkoblings- resp. utkobling sadmitfcanser eller motkoblingsadrrrifctanser, som det vil bli utredet nærmere i det folgende.
Vi behandler det tilfelle at broen (Z-p Z2, Z^; er anordnet ved mottaktforsterkerens inngang (fig. 9). F^sl inngangspolen I til de fire bropunkter (x, y, u, v) forer de i almindelighet komplekse, men fortrinsvis ohmske innkoblings-verdier (g■YA. , g y . g Li , g v). Fra de fire bropunkter til utgangs-polen (for forsterkeren og for filteret) II forer de fortrinsvis rent ohmske motkoblings-admittanser (Gx, G , Gu, Gv). Alle disse admittanser må forbli små i forhold til broimpedansene (l/Zn). Man forenkler regningen og begrenser seg til det vesentlige om man, som i det folgende, forutsetter dem uendelig små. Da lar bro-RC-filterets dempningsfunksjon seg uttrykke i folgende form;
hvor brogrenenes impedanser Z-^(p), Z2(p), Z^(p) er funksjoner av den komplekse frekvens p = (( f + juj), mens koeffisientene kn, Kn har folgende, fortrinsvis reelle verdier:
k,=g+g -g+g: K, = G+ G- G+ G
1 <6>x <+><6>y <-> ftu <+><6>v' 1 x <+> y <-> u + v
<k>2 - <g>x<+> gy <+><g>u - gy; <K>2 - <G>x<+> Gy + Gu - Gy
<k>3 <-><g>x <-> gy + gu - <g>v<J><K>3 <=><G>x <-> Gy <+><G>u <-> Gy
Admittansene <g>u, gy eller G , Gy opptrer bare
i differansen (g - gy). I alle tilfeller vil altså In av de to admJttanser være tilstrekkelig; den annen kan settes lik null og dermed falle bort.
Innføringen av koeffisienter (K, k) som vekttall i tellQi" oe nevner i ligning (4) medforer i almindelighet en
V t.iit!J't«th"t t
storre dimensjoneringen av broimpedansene Z. Man kan derved f.eks. oppfylle den fordring at to likeartede koblingselementer, f.eks. to kondensatorer, skal ha samme elektriske verdi, altså samme kapasitetsverdi. Riktignok er det som allerede nevnt innledningsvis i almindelighet nok å anordne bare In motkoblings- eller In innkoblings-impedans. I det forste tilfelle (a) får man:
I det annet tilfelle (b) gjelder:
I det folgende vil variant (a) (flerdobbelt innkobling) bli belyst ved utforelseseksempler for tilfellet av bare In motkoblingsvei. Disse redegjorelser gjelder på tilsvarende måte for de ovrige tilfeller.
Eksempel på et lavpass.
Oppbygningen av et lavpass av 2nen grad er vist på fig. 10. I dette tilfelle er det nok med to innkoblings-
admittanser (<g>v og g ).
y
Man innsetter i formel (4a) ifolge fig. 10:
innforer forkortelsene dempningsfunksjonen (4^): Rottene i tellerpolynomet er de foreskrevne nullfrekvenser Pq = -0^ - j** Jfo, og rottene i nevnerpolynomet er de likeledes foreskrevne polfrekvenser Pjp= - j^o©* Herav
Ved å sette tilsvarende ledd like, får man dimensjoneringsformlene for filterets koblingselementer. Spesielt folger:
., hvorved filteret er karakterisert
som lavpass hvor polfrekvensen er storre enn nullfrekvensen.
Den tidligere behandlede form for lavpass-RC-brofiltere med bare In innkoblingsmotstand rQ og til gjengjeld tre bromotstander (R-^ R2, R^) får man av koblingen på fig. 10 hvis man omdanner motstandstrekanten (R^, l/ex> l/gyHile11 motstands-stjerne (tq,' R^,' Rg).
Eksempel på et hoypass.
Koblingen for et hoypass av 2nen grad er vist på fig. 11. Også her det nok med to innkoblingsadmittanser (gx og gy). Svarende til fig. 11 innsetter man i formel (4a): og ennvidere som ved lavpassfilteret:
Man får da folgende dempningsfunksjon (4a):
Foermelen er analog med lavpassets, med den forskjell at der her gjelder:
altså at polfrekvensen er mindre enn nullfrekvensen, hvorved der er karakterisert et hoypass.
Eksempel på et båndpass.
Koblingen for et båndpass av 2nen grad er vist på fig. 1.2. Det er her interessant at båndpasskarakteren allerede oppnås med bare In bro, altså at der hverken foreligger noen dobbeltbro eller noen kjedekobling av et hoypass og et lavpass. Man anvender her den normerte frekvens p (</ +■> jU^jR^CQ. Da fås ved en oppbygning i henhold til fig. 12 folgende uttrykk for broimpedansene og koeffisientene:
<k>x <g>x <+> gy <-><g>u
<k>2<=> «x <+> Sy <+> Su
<k>3 <g>x <-> gy <+><g>u
For å gi .en mer oversiktlig regneraessig behandling er alle RC-kretser antatt å ha samme tidskonstant RnCn = 1/ 0Jq, hvorved der fås en dempningskurve geometrisk-symmetrisk til U)q. Med tilsvarende supplement gjelder resultatene imidlertid også for en usymmetrisk oppbygning av broen.
De ovennevnte verdier av Z og k settes inn i formel (4a)> som da antar folgende form:
hvor
AQ<=>4<+>b/c+a-b
<B>0<=> 2 + (2+a) (2+b/c) 2b
Ajo= 4 <+> b/c + kga/k^ - k-^b/k^
Bcb= 2 + (2 + k2a/k3) (2 + b/c) - 2 k-jb/k^
(på grunn av den symmetriske oppbygning av broimpedansene opptrer der bare fire forskjellige koeffisienter Aq, Bq, A(jO, Boo).
Svarende til det onskede forlop av dempningskurven er rottene i teller- og nevnerpolynomet (nullsteder og poler i dempningsfunksjonen) gitt. Ved et båndfilter med et dempningsforlop geometrisk-symmetrisk til båndmidtpuhktfrekvensen (k>Q = 1/RqCq) gjelder for de normerte egenfrekvenser i polar-koordinater : så de fire dobbeltrotter altså allerede er gitt ved de tre verdierj<»>0, ifQ, J*^. Her gjelder.
De to uttrykk (5a) og (pb) settes lik hverandre. Man kan herunder velge størrelsene kg = b/c og k^ vilkårlig, og de ovrige dimensjoneringsstorrelser (a, b, kp kg) lar seg da beregne ut fra beliggenheten av poler og nullsteder [ f^, <Pq,«/^d) på folgende måte:
Av k-^, kg kn folger koblingsadmitbansene
Stadig gjelder kg/ k^^l, noe som folger av formlene (6), da cos*Pq^O og ved båndfilteret fQ { f ^ . Derfor fremkommer g y stadig som positiv. Skulle g u. derimot bli negativ, (kg^k-^), måtte man istedenfor gu innfore admifcansen gy, som da blir positiv.
Claims (3)
1. Elektrisk filterkobling hvor der anvendes en operasjonsforsterker som er motkoblet over et frekvens selektivt nettverk og i det minste i inngangen eller i utgangen har et tilslutningsklem^ mepar med mottaktfunksjon, og hvor det i motkoblingsveien liggende nettverk i det minste inneholder é<*>n brokobling, dannet av koblingselementer i nettverket i forbindelse med tilslutningsklemmeparet med mottaktfunksjon, og hvor ennvidere de enkelte grener av denne brokobling er forskjellige med hensyn til frekvensavhengigheten av sin impedans på en slik måte at et nullstedpar for overforingsderapningens dempningsfunksjon herved er fastlagt, karakterisert veda) at der i en av brogrenene er anordnet et uttak som er forbundet med en utgangsklemme hos filterkoblingens utgangsklemmepar og fastlegger er polstedpar for dempningsfunksjonen, og eller at der i b) inngangen og/eller utgangen er anordnet to parallellkoblede brokoblinger hvorav bare den ene ligger i motkoblingsveien og den annen forer til en tilslutningsklemme hos et tilhorende tilslutningsklemmepar for filterkoblingen og tjener til dannelse.av et polstedpar, og/eller c) at en klemme hos inngangs- og/eller utgangsklemmeparet er forbundet med forskjellige bropunkter i sin tilhorende brokobling over tilsvarende dimensjonerte koblingsmotstander og/eller der er anordnet minst to motkoblingsveier som forer til forskjellige bropunkter i en brokobling.
2. Elektrisk filterkobling som angitt i krav 1, k a r a k terisert ved at operasjonsforsterkeren både har en inngang med mottaktfunksjon og en utgang med mottaktfunksjon samt har maksimal liketakt-undertrykkelse,og at nettverket i motkoblingsveien inneholder to brokoblinger som er dannet i forbindelse med henholdsvis inngangen til og utgangen fra operasjonsforsterkeren, og som hver fastlegger et nullstedpar for dampningsfunksjonen.
3. Elektrisk filterkobling som angitt i krav 2, karakt terisert ved at der i det minste i en av brokoblingene er an-anordnet et uttak som tjener til dannelse av et polstedpar.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0109429 | 1967-04-20 | ||
CH126268A CH491541A (de) | 1967-04-20 | 1968-01-26 | Elektrische Filterschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO124460B true NO124460B (no) | 1972-04-17 |
Family
ID=25687152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO1474/68A NO124460B (no) | 1967-04-20 | 1968-04-18 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3569851A (no) |
JP (1) | JPS5512769B1 (no) |
AT (1) | AT275605B (no) |
CH (1) | CH474191A (no) |
FR (1) | FR1577976A (no) |
GB (1) | GB1219933A (no) |
NL (1) | NL153042B (no) |
NO (1) | NO124460B (no) |
SE (1) | SE361396B (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE373996B (no) * | 1970-09-25 | 1975-02-17 | Western Electric Co | |
US3904978A (en) * | 1974-08-08 | 1975-09-09 | Bell Telephone Labor Inc | Active resistor-capacitor filter arrangement |
JPS61185210U (no) * | 1985-05-09 | 1986-11-19 | ||
US8392857B2 (en) * | 2008-12-04 | 2013-03-05 | Synopsys, Inc. | Automated circuit design process for generation of stability constraints for generically defined electronic system with feedback |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2724807A (en) * | 1950-02-16 | 1955-11-22 | Harold B Rex | Frequency-selective systems |
NL83763C (no) * | 1950-08-10 | |||
US2987678A (en) * | 1959-11-13 | 1961-06-06 | Gen Electric | Attenuation circuit |
US3207959A (en) * | 1961-12-08 | 1965-09-21 | Western Electric Co | Miniaturized and transistorized frequency selective amplifier circuit |
-
1968
- 1968-04-09 NL NL686805023A patent/NL153042B/xx unknown
- 1968-04-18 AT AT379168A patent/AT275605B/de active
- 1968-04-18 NO NO1474/68A patent/NO124460B/no unknown
- 1968-04-18 CH CH576468A patent/CH474191A/de not_active IP Right Cessation
- 1968-04-19 US US722601A patent/US3569851A/en not_active Expired - Lifetime
- 1968-04-19 FR FR1577976D patent/FR1577976A/fr not_active Expired
- 1968-04-19 SE SE05272/68A patent/SE361396B/xx unknown
- 1968-04-19 GB GB08514/68A patent/GB1219933A/en not_active Expired
- 1968-04-20 JP JP2653068A patent/JPS5512769B1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5512769B1 (no) | 1980-04-04 |
FR1577976A (no) | 1969-08-14 |
GB1219933A (en) | 1971-01-20 |
AT275605B (de) | 1969-10-27 |
DE1903609A1 (de) | 1969-09-04 |
NL6805023A (no) | 1968-10-21 |
NL153042B (nl) | 1977-04-15 |
DE1541972B2 (de) | 1975-08-28 |
DE1541972A1 (de) | 1970-01-08 |
US3569851A (en) | 1971-03-09 |
SE361396B (no) | 1973-10-29 |
CH474191A (de) | 1969-06-15 |
DE1903609B2 (de) | 1977-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO124460B (no) | ||
JPS63197109A (ja) | 消散低域フィルタ | |
US2147728A (en) | Phase changer | |
JPS60813B2 (ja) | フイルタ回路網 | |
Sipress | Synthesis of active RC networks | |
US4100515A (en) | Communication circuit having precision capacitor multiplier | |
NO123406B (no) | ||
US4659995A (en) | Active fourth-degree filter element | |
NO123212B (no) | ||
US3727147A (en) | Band-pass filter | |
US3936777A (en) | Arrangements for simulating inductance and filter networks incorporating such improvements | |
US1996504A (en) | Wave filter | |
US3408590A (en) | Active hybrid filter using frequency emphasizing and attenuating networks | |
CN106415920A (zh) | 移相电路 | |
CN102347742B (zh) | 一种1kFt ADSL信号衰减电路 | |
Belevitch | Recent developments in filter theory | |
Skwirzynski et al. | Design data for symmetrical Darlington filters | |
GB353066A (en) | Improvements in or relating to filtering circuits for use in electrical alternating-current or mechanical vibratory systems | |
US3464034A (en) | Wave filter with lossy inductors and capacitors | |
US2733406A (en) | overby | |
CN107332534A (zh) | 一种滤波功分器的电路结构及其设计方法 | |
US3594632A (en) | Adjustable attenuators and filter apparatus | |
GB528403A (en) | Improvements in or relating to electrical filter circuits | |
US3001156A (en) | Active impedance branch | |
NO121350B (no) |