RU2190294C1 - Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр - Google Patents
Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190294C1 RU2190294C1 RU2001114906/09A RU2001114906A RU2190294C1 RU 2190294 C1 RU2190294 C1 RU 2190294C1 RU 2001114906/09 A RU2001114906/09 A RU 2001114906/09A RU 2001114906 A RU2001114906 A RU 2001114906A RU 2190294 C1 RU2190294 C1 RU 2190294C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- operational amplifier
- output
- input
- adder
- inverting input
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/545—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including active elements
-
- 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
- H03H11/1217—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов. Фильтр (Ф) содержит первый и второй резисторы (Р)(1,2), первые выводы которых подключены к входной потенциальной клемме Ф, две идентичные по структуре секции (8,9), каждая из которых содержит операционные усилителя (ОУ) (10,11,13), первый и второй пьезорезонаторы (ПР) (15,16). Первый ПР(15) включен между выходом ОУ(10) и входом ОУ(13), в цепи обратной связи (ПС) которого включен конденсатор (14). Кроме того, Ф содержит сумматор (3), выполненный на ОУ(4) с отрицательной ОС, третий, четвертый и пятый Р(5,6,7). При этом выход ОУ(13) через второй ПР(16) подключен к инвертирующему входу ОУ(11), выход которого через шестой Р(12) соединен с инвертирующим входом ОУ(10), выход которого в первой секции подключен к первому входу сумматора (3), а во второй секции подключен ко второму входу сумматора (3). Технический результат: повышение устойчивости при изменении параметров. 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов.
Известен активный полосовой пьезоэлектрический фильтр [1], содержащий первый и второй резисторы, первые выводы которых подключены к входной потенциальной клемме фильтра, две идентичные по структуре секции, каждая из которых содержит первый и второй операционные усилители с отрицательными обратными связями, первый и второй пьезорезонаторы, при этом первый пьезорезонатор одним из выводов подключен к выходу первого операционного усилителя, кроме того фильтр содержит сумматор, выполненный на операционном усилителе с отрицательной обратной связью, между первым входом сумматора и инвертирующим входом операционного усилителя включен третий резистор, а между вторым входом сумматора и неинвертирующим входом операционного усилителя включен четвертый резистор, неинвертирующий вход операционного усилителя через пятый резистор соединен с общей шиной, а выход операционного усилителя, являющийся выходом сумматора, соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра.
Схема этого устройства является наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству и выбрана в качестве прототипа.
Недостатком известного устройства является низкая устойчивость. Самовозбуждение схемы особенно часто проявляется при отработке фильтров с относительными полосами пропускания от 0,5% до 2%.
Задача изобретения - повышение устойчивости работы фильтра.
Поставленная задача решается тем, что второй вывод первого резистора подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя первой секции, а второй вывод второго резистора соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя второй секции, в каждой из секций дополнительно введен третий операционный усилитель, между выходом и инвертирующим входом которого включен конденсатор, при этом инвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен ко второму выводу первого пьезорезонатора, а его выход к первому выводу второго пьезорезонатора, второй вывод второго пьезорезонатора подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выход которого через шестой резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, кроме того, выход первого операционного усилителя первой секции подключен к первому входу сумматора, а выход первого операционного усилителя второй секции подключен ко второму входу сумматора.
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что второй вывод первого резистора подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя первой секции, а второй вывод второго резистора соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя второй секции, в каждой из секций дополнительно введен третий операционный усилитель, между выходом и инвертирующим входом которого включен конденсатор, при этом инвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен ко второму выводу первого пьезорезонатора, а его выход к первому выводу второго пьезорезонатора, второй вывод второго пьезорезонатора подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, а выход второго операционного усилителя через шестой резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, кроме того, выход первого операционного усилителя первой секции подключен к первому входу сумматора, а выход первого операционного усилителя второй секции подключен ко второму входу сумматора. Поэтому заданное техническое решение отвечает критерию "новизна".
При сравнении заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в науке и технике не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.
На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первый и второй резисторы 1 и 2, суматор 3, выполненный на операционом усилителе 4 с отрицательной обратной связью, причем инвертирующий и неинвертирующий входы операционного усилителя через третий и четвертый резисторы 5 и 6 соединены с первым и вторым входами сумматора, а неинвертирующий вход операционного усилителя через пятый резистор 7 соединен с общей шиной. Устройство содержит также две одинаковые по структуре секции 8 и 9, каждая из которых содержит первый и второй операционные усилители с отрицательными обратными связями 10 и 11, при этом выход второго операционного усилителя через шестой резистор 12 соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, дополнительно введенный третий операционный усилитель 13, инвертирующий вход которого через конденсатор 14 соединен с его выходом, и через первый пьезорезонатор 15 соединен с выходом первого операционного усилителя, выход третьего операционного усилителя через второй пьезорезонатор 16 подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя 11. Первые выводы резисторов 1-2 соединены с входной потенциальной клеммой фильтра, а вторые их выводы соединены с инвертирующими входами первых операционных усилителей первой и второй секций соответственно.
Выход первого операционного усилителя первой секции подключен к первому входу сумматора, выход первого операционного усилителя второй секции подключен ко второму входу сумматора, выход сумматора является выходом фильтра.
Устройство работает следующим образом:
Передаточная функция цепи, состоящей из первого резистора и первой секции, от потенциального входа фильтра до первого входа сумматора будет определяться выражением:
где g1 - проводимость первого резистора;
g2 - проводимость резистора в цепи отрицательной обратной связи первого операционного усилителя;
g3 - проводимость резистора, соединяющего выход второго операционного усилителя со входом первого операционного усилителя;
g5 - проводимость резистора в цепи отрицательной обратной связи второго операционного усилителя;
рС4 - операторная проводимость конденсатора в цепи отрицательной обратной связи третьего операционного усилителя.
Передаточная функция цепи, состоящей из первого резистора и первой секции, от потенциального входа фильтра до первого входа сумматора будет определяться выражением:
где g1 - проводимость первого резистора;
g2 - проводимость резистора в цепи отрицательной обратной связи первого операционного усилителя;
g3 - проводимость резистора, соединяющего выход второго операционного усилителя со входом первого операционного усилителя;
g5 - проводимость резистора в цепи отрицательной обратной связи второго операционного усилителя;
рС4 - операторная проводимость конденсатора в цепи отрицательной обратной связи третьего операционного усилителя.
Y1 и Y2 - проводимости первого и второго пьезорезонаторов соответственно.
При условии, что g1= g2=g3, g5=gн, передаточная функция ТA может быть представлена в виде:
где
- некоторая реактивная проводимость, резонансные частоты которой определяются частотами первого и второго пьезорезонаторов, а амплитуда - величиной емкости С4 и отношением проводимостей g3/g1 и g2/g1.
где
Аналогичным образом может быть представлена передаточная функция ТB, характеризующая передачу напряжения от входа фильтра через вторую секцию на второй вход сумматора.
На выходе сумматора получим разность напряжений, действующих на его входах, и, следовательно, результирующая передаточная функция фильтра в целом будет определяться выражением:
здесь k - коэффициент передачи сумматора.
здесь k - коэффициент передачи сумматора.
Данная передаточная функция соответствует передаточной функции симметричного мостового четырехполюсника, в одной паре ветвей которого включена реактивная проводимость YA, в другой - Yb, нагруженного на активную нагрузку с проводимостью gн.
Таким образом, предложенное устройство позволяет реализовать фильтр с относительной полосой пропускания до 2%. В соответствии с критерием Гурвица схема является абсолютно устойчивой, позволяет проводить изменение емкости C4 и входящих в нее резисторов в широких пределах.
Источник информации
1. Патент РФ 1627053 от 1.11.1993г. "Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр". Авторы: Ясинский И.М., Звягинцев И.В.
1. Патент РФ 1627053 от 1.11.1993г. "Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр". Авторы: Ясинский И.М., Звягинцев И.В.
Claims (1)
- Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр, содержащий первый и второй резисторы, первые выводы которых подключены к входной потенциальной клемме фильтра, две идентичные по структуре секции, каждая из которых содержит первый и второй операционные усилители с отрицательными обратными связями, первый и второй пьезорезонаторы, при этом первый пьезорезонатор одним из выводов подключен к выходу первого операционного усилителя, кроме того, фильтр содержит сумматор, выполненный на операционном усилителе с отрицательной обратной связью, между первым входом сумматора и инвертирующим входом операционного усилителя включен третий резистор, а между вторым входом сумматора и неинвертирующим входом операционного усилителя включен четвертый резистор, неинвертирующий вход операционного усилителя через пятый резистор соединен с общей шиной, а выход операционного усилителя, являющийся выходом сумматора, соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, отличающийся тем, что второй вывод первого резистора подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя первой секции, а второй вывод второго резистора соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя второй секции, в каждой из секций дополнительно введен третий операционный усилитель, между выходом и инвертирующим входом которого включен конденсатор, при этом инвертирующий вход третьего операционного усилителя подключен ко второму выводу первого пьезорезонатора, а его выход - к первому выводу второго пьезорезонатора, второй вывод второго пьезорезонатора подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выход которого через шестой резистор соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, кроме того выход первого операционного усилителя первой секции подключен к первому входу сумматора, а выход первого операционного усилителя второй секции подключен ко второму входу сумматора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001114906/09A RU2190294C1 (ru) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001114906/09A RU2190294C1 (ru) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2190294C1 true RU2190294C1 (ru) | 2002-09-27 |
Family
ID=20250272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001114906/09A RU2190294C1 (ru) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2190294C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486664C1 (ru) * | 2012-02-10 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр |
-
2001
- 2001-05-30 RU RU2001114906/09A patent/RU2190294C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Trans. Circuit Theory, Vol.cm - 19, 1972, pp 247-253. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486664C1 (ru) * | 2012-02-10 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khan et al. | An integrable gm-C quadrature oscillator | |
| RU2190294C1 (ru) | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр | |
| Shah et al. | Current-mode active-only universal filter | |
| RU2301491C1 (ru) | Кварцевый генератор | |
| CN206164475U (zh) | Lc谐振分压电路陷波器选频电路及lc正弦振荡器波形发生器 | |
| RU2168852C2 (ru) | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2340079C1 (ru) | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2296418C1 (ru) | Широкополосное многоканальное пьезоэлектрическое фильтрующее устройство | |
| RU2397609C1 (ru) | Многоканальный активный пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2168850C1 (ru) | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2171009C1 (ru) | Активный пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2195070C1 (ru) | Широкополосный активный пьезоэлектрический фильтр | |
| KR101366065B1 (ko) | 필터 회로 | |
| RU2168851C1 (ru) | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2058058C1 (ru) | Активный широкополосный пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2172061C1 (ru) | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2190924C1 (ru) | Полосовой многорезонаторный пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2157045C1 (ru) | Активная пьезоэлектрическая линия задержки | |
| JP3444864B2 (ja) | 超低周波信号処理回路 | |
| RU2190925C1 (ru) | Двухполосный активный пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2033688C1 (ru) | Активный полосовой пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2236082C2 (ru) | Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2190923C1 (ru) | Активный широкополосный пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2266612C2 (ru) | Активный дискретно перестраиваемый пьезоэлектрический фильтр | |
| RU2117384C1 (ru) | Узкополосный активный пьезоэлектрический фильтр |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060531 |