RU2149501C1 - Active high-frequency rc filter - Google Patents
Active high-frequency rc filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2149501C1 RU2149501C1 RU99113878A RU99113878A RU2149501C1 RU 2149501 C1 RU2149501 C1 RU 2149501C1 RU 99113878 A RU99113878 A RU 99113878A RU 99113878 A RU99113878 A RU 99113878A RU 2149501 C1 RU2149501 C1 RU 2149501C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- operational amplifier
- capacitor
- resistors
- terminal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах преимущественно в микроэлектронном исполнении. The present invention relates to radio engineering and can be used in selective radio-electronic devices mainly in microelectronic performance.
Известен "Полосовой активный RC-фильтр" (СССР. А.с. N 785954, М. кл.3 H 03 H 7/01, опубл. 07.12.80, бюл. N 45), содержащий Т-мост с перекрывающей ветвью, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом Т-моста и одним концом перекрывающей ветви, и делитель напряжения, подключенный параллельно выходу фильтра, делитель напряжения выполнен с двумя отводами, первый из которых соединен с другим концом перекрывающей ветви, а второй - с неинвертирующим входом операционного усилителя, при этом вход Т-моста и выход операционного усилителя подключены к входу делителя напряжения. The well-known "Band-pass active RC filter" (USSR. A.S. N 785954, M. class. 3 H 03 H 7/01, publ. 07.12.80, bull. N 45), containing a T-bridge with an overlapping branch, an operational amplifier, the inverting input of which is connected to the output of the T-bridge and one end of the overlapping branch, and a voltage divider connected parallel to the output of the filter, the voltage divider is made with two taps, the first of which is connected to the other end of the overlapping branch, and the second to the non-inverting input operational amplifier, while the input of the T-bridge and the output of the operational amplifier is connected us to the input of the voltage divider.
Признаками этого устройства, совпадающими с признаками предлагаемого технического решения, являются операционный усилитель, делитель напряжения. The signs of this device, which coincide with the features of the proposed technical solution, are an operational amplifier, a voltage divider.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является итерационность процесса настройки затухания полюса при микроэлектронной реализации устройства. The reason that impedes the achievement of the technical result is the iterative process of tuning the attenuation of the pole during microelectronic implementation of the device.
Известен также "Полосовой фильтр" (ТИИЭР, 1979, том 67, N 1, с.45, рис. 3б), содержащий операционный усилитель, два конденсатора и семь резисторов, причем первый вывод первого конденсатора подключен к первым выводам второго конденсатора и первого резистора, второй вывод второго конденсатора и первый вывод второго резистора подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выходы первого конденсатора и третьего резистора подключены к общей шине, а первый вывод третьего резистора подключен к второму выводу второго и четвертого резисторов, первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы пятого и шестого резисторов подключены к выходу операционного усилителя, первые выводы шестого и седьмого резисторов подключены к второму выводу первого резистора, а второй вывод седьмого резистора является входом устройства. Also known is the "Band-pass filter" (TIIER, 1979, volume 67, N 1, p. 45, Fig. 3b), containing an operational amplifier, two capacitors and seven resistors, the first terminal of the first capacitor connected to the first terminals of the second capacitor and the first resistor , the second terminal of the second capacitor and the first terminal of the second resistor are connected to the non-inverting input of the operational amplifier, the second outputs of the first capacitor and the third resistor are connected to the common bus, and the first terminal of the third resistor is connected to the second terminal of the second and fourth p ican, the first terminals of the fourth and fifth resistors connected to the inverting input of the operational amplifier, the second terminals of the fifth and sixth resistors connected to the output of the operational amplifier, the first terminals of the sixth and seventh resistors connected to the second terminal of the first resistor and the second terminal of the seventh resistor is an input device.
Признаками этого устройства, совпадающими с признаками предлагаемого технического решения, являются операционный усилитель, резисторы и конденсаторы. Причиной, препятствующей достижению технического результата, является итерационность процесса настройки затухания полюса при микроэлектронной реализации устройства. The signs of this device, which coincide with the features of the proposed technical solution, are an operational amplifier, resistors and capacitors. The reason that impedes the achievement of the technical result is the iterative process of tuning the attenuation of the pole during microelectronic implementation of the device.
Наиболее близким решением по технической сущности к предлагаемому устройству является "Активный RC-фильтр нижних частот" (СССР, А. с. N 1187241, М. кл. 4 H 03 H 11/12, опубл. 23.10.85, бюл. N 39), содержащий операционный усилитель, два конденсатора и пять резисторов, причем первые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к второму выводу второго резистора, первый вывод которого подключен к первому выводу второго конденсатора и к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к входу устройства и выходу операционного усилителя соответственно, второй вывод второго конденсатора подключен к первым выводам третьего и четвертого резисторов, вторые выводы которых подключены к общей шине и к инвертирующему входу операционного усилителя соответственно, пятый резистор включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя. The closest solution in technical essence to the proposed device is an "Active RC low-pass filter" (USSR, A. p. N 1187241, M. class. 4 H 03 H 11/12, publ. 23.10.85, bull. N 39 ), containing an operational amplifier, two capacitors and five resistors, the first terminals of the first resistor and the first capacitor connected to the second terminal of the second resistor, the first terminal of which is connected to the first terminal of the second capacitor and the non-inverting input of the operational amplifier, second terminals of the first resistor and the first capacitor connected s to the input of the device and the output of the operational amplifier, respectively, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminals of the third and fourth resistors, the second terminals of which are connected to the common bus and to the inverting input of the operational amplifier, respectively, the fifth resistor is connected between the inverting input and the output of the operational amplifier.
Признаками этого устройства, совпадающими с признаками предлагаемого технического решения, являются операционный усилитель, резисторы и конденсаторы. The signs of this device, which coincide with the features of the proposed technical solution, are an operational amplifier, resistors and capacitors.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является итерационность процесса настройки затухания полюса при микроэлектронной реализации устройства. The reason that impedes the achievement of the technical result is the iterative process of tuning the attenuation of the pole during microelectronic implementation of the device.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении настройки частоты и затухания полюса. The problem to which the invention is directed, is to simplify the tuning of the frequency and attenuation of the pole.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения:
- сокращение времени настройки устройства;
- увеличение процента выхода годных изделий при микроэлектронном гибридно-пленочном исполнении.The technical result that can be obtained by carrying out the invention:
- reduction in device setup time;
- an increase in the percentage of yield for microelectronic hybrid-film performance.
Для достижения указанного технического результата в активный RC-фильтр нижних частот, содержащий операционный усилитель, два конденсатора и пять резисторов, причем первые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к второму выводу второго резистора, первый вывод которого подключен к первому выводу второго конденсатора и к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы первого резистора и первого конденсатора подключены к входу устройства и выходу операционного усилителя соответственно, второй вывод второго конденсатора подключен к первым выводам третьего и четвертого резисторов, вторые выводы которых подключены к общей шине и к инвертирующему входу операционного усилителя соответственно, пятый резистор включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя, дополнительно введен шестой резистор, который включен между общей шиной и инвертирующим входом операционного усилителя. To achieve the technical result, an active low-pass RC filter contains an operational amplifier, two capacitors and five resistors, the first outputs of the first resistor and the first capacitor connected to the second output of the second resistor, the first output of which is connected to the first output of the second capacitor and to a non-inverting the input of the operational amplifier, the second terminals of the first resistor and the first capacitor are connected to the input of the device and the output of the operational amplifier, respectively, the second terminal of the next capacitor is connected to the first terminals of the third and fourth resistors, the second terminals of which are connected to the common bus and to the inverting input of the operational amplifier, respectively, the fifth resistor is connected between the inverting input and the output of the operational amplifier, an additional sixth resistor is inserted, which is connected between the common bus and the inverting input operational amplifier.
Возможность достижения технического результата обусловлена следующими выводами: благодаря введению шестого резистора с соответствующими связями появилась возможность осуществления неитерационной настройки частоты и затухания полюса путем только увеличения сопротивлений третьего, четвертого, пятого и шестого резисторов, что особенно важно при гибридно-пленочном исполнении, где подгонка сопротивлений резисторов осуществляется только в сторону их увеличения. В устройстве - прототипе при настройке затухания полюса с помощью подгонки сопротивления пятого резистора в случае "проскакивания" нужного номинала необходимо было подгонять четвертый резистор, а затем осуществлять настройку частоты полюса снова, а затем снова затухание полюса с помощью сопротивления пятого резистора. В предлагаемом устройстве для указанного выше случая достаточно изменить (подогнать) сопротивление шестого резистора, что не влияет на настройку частоты полюса. The possibility of achieving a technical result is due to the following conclusions: thanks to the introduction of a sixth resistor with appropriate connections, it became possible to perform non-iterative tuning of the frequency and attenuation of the pole by only increasing the resistances of the third, fourth, fifth and sixth resistors, which is especially important for hybrid-film design, where the resistance of the resistors is adjusted carried out only in the direction of their increase. In the prototype device, when adjusting the pole attenuation by adjusting the resistance of the fifth resistor in the case of a “slipping” of the desired value, it was necessary to adjust the fourth resistor, and then adjust the frequency of the pole again, and then again attenuation of the pole using the resistance of the fifth resistor. In the proposed device for the above case, it is enough to change (adjust) the resistance of the sixth resistor, which does not affect the setting of the pole frequency.
Доказательство наличия причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом приведено при рассмотрении работы активного RC-фильтра нижних частот. The proof of the presence of a causal relationship between the set of essential features of the invention and the achieved technical result is given when considering the operation of an active low-pass RC filter.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого активного RC-фильтра нижних частот, а на фиг. 2 - семейство амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed active RC low-pass filter, and in FIG. 2 - a family of amplitude-frequency and phase-frequency characteristics.
Активный RC-фильтр нижних частот (фиг. 1) содержит операционный усилитель 1, первый резистор 2, первый конденсатор 3, второй резистор 4, второй конденсатор 5, третий 6, четвертый 7, пятый 8 и шестой 9 резисторы, причем выход операционного усилителя 1 через последовательно соединенные первый резистор 2 и первый конденсатор 3 подключен к входу устройства, первые выводы первого резистора 2 и первого конденсатора 3 подключены к второму выводу второго резистора 4, первый вывод которого подключен к первому выводу второго конденсатора 5 и к неинвертирующему входу операционного усилителя 1, вторые выводы первого резистора 2 и первого конденсатора 3 подключены к входу устройства и к выходу операционного усилителя 1 соответственно, второй вывод второго конденсатора 3 подключен к первым выводам третьего 6 и четвертого 7 резисторов, вторые выводы которых подключены к общей шине и к инвертирующему входу операционного усилителя 1, пятый резистор 8 включен между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 1, а шестой резистор 9 включен между общей шиной и инвертирующим входом операционного усилителя 1. Active RC low-pass filter (Fig. 1) contains an operational amplifier 1, a first resistor 2, a first capacitor 3, a second resistor 4, a second capacitor 5, a third 6, a fourth 7, a fifth 8 and a sixth 9 resistors, the output of the operational amplifier 1 through the series-connected first resistor 2 and the first capacitor 3 is connected to the input of the device, the first terminals of the first resistor 2 and the first capacitor 3 are connected to the second terminal of the second resistor 4, the first terminal of which is connected to the first terminal of the second capacitor 5 and non-inverting the input of the operational amplifier 1, the second terminals of the first resistor 2 and the first capacitor 3 are connected to the input of the device and the output of the operational amplifier 1, respectively, the second terminal of the second capacitor 3 is connected to the first terminals of the third 6 and fourth 7 resistors, the second conclusions of which are connected to the common bus and to the inverting input of the operational amplifier 1, the fifth resistor 8 is connected between the inverting input and the output of the operational amplifier 1, and the sixth resistor 9 is connected between the common bus and the inverting input of the operating amplifier 1.
Работает активный RC-фильтр нижних частот следующим образом. The active RC low-pass filter operates as follows.
Входной гармонический сигнал подается на вход устройства, проходит через него и поступает на выход активного RC-фильтра нижних частот. The harmonic input signal is fed to the input of the device, passes through it and is fed to the output of the active low-pass RC filter.
В результате активным RC-фильтром реализуется передаточная функция
где dр, ωp - затухание и частота полюса,
M - масштабный коэффициент передачи,
p - оператор Лапласа.As a result, an active RC filter implements the transfer function
where d p , ω p - attenuation and frequency of the pole,
M is the scale transmission coefficient,
p is the Laplace operator.
Параметры передаточной функции (1) определяются по формулам
Из анализа приведенных формул, определяющих частоту и затухание полюса, следует, что частота полюса является функцией, зависящей от отношения сопротивлений третьего 6 и четвертого 7 резисторов и не зависящей от сопротивлений пятого 8 и шестого 9 резисторов. В свою очередь затухание полюса зависит от отношения пятого 8 и шестого 9 резисторов. Благодаря этому в предлагаемом активном RC-фильтре нижних частот возможна независимая неинерционная настройка частоты полюса ωp , а затем затухания полюса dр, причем только за счет увеличения сопротивлений резисторов R3 и R4, R5 и R6 соответственно, что особенно важно для микроэлектронного гибридно-пленочного исполнения, где подгонка резисторов осуществляется только путем увеличения их номинала.The parameters of the transfer function (1) are determined by the formulas
From the analysis of the above formulas that determine the frequency and attenuation of the pole, it follows that the frequency of the pole is a function that depends on the ratio of the resistances of the third 6 and fourth 7 resistors and does not depend on the resistances of the fifth 8 and sixth 9 resistors. In turn, the pole attenuation depends on the ratio of the fifth 8th and sixth 9th resistors. Due to this, in the proposed active RC low-pass filter, an independent non-inertial tuning of the pole frequency ω p and then the pole attenuation d p is possible, and only by increasing the resistances of the resistors R 3 and R 4 , R 5 and R 6, respectively, which is especially important for microelectronic hybrid-film execution, where the resistors are adjusted only by increasing their nominal value.
На фиг. 2 приведены графики, иллюстрирующие изменение формы АЧХ ФЧХ при изменении сопротивления шестого резистора 9. Как видно из этих графиков, фазовый сдвиг на частоте полюса оставался неизменным, что подтверждает сделанные выводы (т.е. ωp = const).In FIG. Figure 2 shows graphs illustrating the change in the shape of the frequency response of the phase response when changing the resistance of the sixth resistor 9. As can be seen from these graphs, the phase shift at the pole frequency remained unchanged, which confirms the conclusions made (i.e., ω p = const).
Таким образом, благодаря введению шестого резистора в активном RC-фильтре нижних частот достигнуто упрощение настройки. Thus, by introducing a sixth resistor into the active RC low-pass filter, tuning is simplified.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99113878A RU2149501C1 (en) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | Active high-frequency rc filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99113878A RU2149501C1 (en) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | Active high-frequency rc filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2149501C1 true RU2149501C1 (en) | 2000-05-20 |
Family
ID=20221883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99113878A RU2149501C1 (en) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | Active high-frequency rc filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2149501C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530703C1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Low-frequency filter |
-
1999
- 1999-06-28 RU RU99113878A patent/RU2149501C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Справочник по расчету и проектированию ARC-схем./Под ред. проф. А.А.Ланнэ - М.: Радио и связь, 1984, с.171, табл.4.5, схема 4, с.175, табо. 4, 7, схема 8. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530703C1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Low-frequency filter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3946328A (en) | Functionally tunable active filter | |
| Senani | Novel mixed-mode universal biquad configuration | |
| JPS6244443B2 (en) | ||
| RU2154337C1 (en) | Bandpass arc filter | |
| US3736517A (en) | Active delay-equalizer network | |
| RU2150782C1 (en) | Arc band filter with pole frequency reduction | |
| RU2110140C1 (en) | Adjustable arc filter | |
| RU2149501C1 (en) | Active high-frequency rc filter | |
| RU128043U1 (en) | ACTIVE LOW FILTER RC FILTER | |
| RU2149500C1 (en) | Active high-frequency rc filter | |
| US20030234683A1 (en) | Frequency-tuning loop used in the transconductor-capacitor filter | |
| RU2165673C1 (en) | Automatic remote control bandpass filter | |
| JPH0322727B2 (en) | ||
| US20040017273A1 (en) | Tuning circuit | |
| RU2019023C1 (en) | Active rc filter | |
| RU2722602C1 (en) | Second-order active band-pass filter with independent adjustment of main parameters | |
| RU2517323C1 (en) | Tunable band-pass arc-filter | |
| RU2720558C1 (en) | Band-pass filter on two operational amplifiers with independent adjustment of main parameters | |
| RU2721404C1 (en) | Active rc-filter with independent adjustment of main parameters | |
| CN106415920A (en) | Phase-shift circuit | |
| RU2718709C1 (en) | Band-pass filter with independent adjustment of main parameters | |
| RU2722752C1 (en) | Band-pass filter with independent adjustment of pole frequency, pole attenuation and transmission coefficient | |
| RU2019025C1 (en) | Active rc filter | |
| RU2718830C1 (en) | Band-pass filter of the second order with independent adjustment of main parameters | |
| RU2797040C1 (en) | Low-pass filter based on a multi-differential operational amplifier |