RU2688237C1 - Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters - Google Patents

Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2688237C1
RU2688237C1 RU2018132388A RU2018132388A RU2688237C1 RU 2688237 C1 RU2688237 C1 RU 2688237C1 RU 2018132388 A RU2018132388 A RU 2018132388A RU 2018132388 A RU2018132388 A RU 2018132388A RU 2688237 C1 RU2688237 C1 RU 2688237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
resistor
pole
operational amplifier
inverting input
Prior art date
Application number
RU2018132388A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дарья Юрьевна Денисенко
Анна Витальевна Бугакова
Николай Николаевич Прокопенко
Евгений Андреевич Жебрун
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority to RU2018132388A priority Critical patent/RU2688237C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688237C1 publication Critical patent/RU2688237C1/en

Links

Images

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

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and communication and can be used as an interface for limiting the spectrum of a signal source. Technical result is achieved by including two operational amplifiers, resistors and capacitors in a certain sequence in the band-pass ARC filter circuit.
EFFECT: design of a band-pass ARC filter circuit with frequency reduction of the pole, which provides independent adjustment of three main parameters of the amplitude-frequency characteristic – pole frequency, pole attenuation, as well as transmission coefficient in the pass band.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для ограничения спектра источника сигнала, например, при его дальнейшей обработке аналого-цифровыми преобразователями различных модификаций.The invention relates to radio engineering and communications and can be used as an interface for limiting the spectrum of a signal source, for example, during its further processing by analog-digital converters of various modifications.

Полосовые АRC-фильтры (ПФ) относятся к числу достаточно распространенных аналоговых устройств, определяющих качественные показатели многих радиотехнических систем, в том числе для цифровой обработки сигналов [1-36].Bandpass ARC-filters (PF) are among the fairly common analog devices that determine the quality indicators of many radio systems, including digital signal processing [1-36].

Ближайшим прототипом заявляемого устройства является АRC-фильтр по патенту RU 2150782 «Полосовой ARC-фильтр с понижением частоты полюса», опубл.: 10.06.2000. Он содержит (фиг. 1) вход 1 и выход 2 устройства, первый 3 операционный усилитель, выход которого соединен с выходом 2 устройства, первый 4 резистор, включенный между выходом и инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, последовательно соединенные второй 5 и третий 6 резисторы, включённые между инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя и общей шиной источников питания 7, четвертый 8 резистор, включенный между общим узлом последовательно соединенных второго 5 и третьего 6 резисторов и неинвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, пятый 9 резистор, первый вывод которого подключен к выходу 2 устройства, шестой 10 резистор, первый вывод которого связан с инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, первый 11 конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной источников питания 7, второй 12 конденсатор, седьмой 13 резистор, первый вывод которого соединен со входом 1 устройства, восьмой 14 резистор.The closest prototype of the claimed device is the ARC filter according to the patent RU 2150782 “Band-pass ARC filter with a lowering of the pole frequency”, publ .: 10.06.2000. It contains (Fig. 1) input 1 and output 2 of the device, the first 3 operational amplifier, the output of which is connected to the output 2 of the device, the first 4 resistor connected between the output and the inverting input of the first 3 operational amplifier, are connected in series to the second 5 and third 6 resistors connected between the inverting input of the first 3 operational amplifier and the common bus power supply 7, the fourth 8 resistor connected between the common node of the series-connected second 5 and third 6 resistors and the non-inverting input of the first 3 op radio amplifier, the fifth 9 resistor, the first output of which is connected to the output 2 of the device, the sixth 10 resistor, the first output of which is connected to the inverting input of the first 3 operational amplifier, the first 11 capacitor, the first output of which is connected to the common bus power supply 7, the second 12 capacitor , the seventh 13 resistor, the first output of which is connected to the input 1 of the device, the eighth 14 resistor.

Существенный недостаток ARC-фильтра-прототипа фиг. 1, а также других известных фильтров рассматриваемого класса [1-26], состоит в том, что в процессе подстройки его одного параметра, например, затухания или частоты полюса, изменяется третий важный параметр амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) – коэффициент передачи в полосе пропускания. Это значительно усложняет производство ARC-фильтров данного класса.A significant disadvantage of the prototype ARC filter of FIG. 1, as well as other well-known filters of the class under consideration [1-26], is that in the process of adjusting its single parameter, for example, attenuation or pole frequency, the third important parameter of the amplitude-frequency characteristic (AFC) changes — the transmission coefficient in the band bandwidth. This greatly complicates the production of ARC-filters of this class.

Основная задача предполагаемого изобретения состоит в создании схемы полосового АRC-фильтра с понижением частоты полюса, которая обеспечивает независимую подстройку трех основных параметров АЧХ – частоты полюса (ωs), затухания полюса (ds), а также коэффициента передачи в полосе пропускания (М).The main objective of the proposed invention is to create a bandpass band ARRC filter with a lower pole frequency, which provides independent adjustment of the three main parameters of the frequency response - pole frequency (ω s ), pole attenuation (d s ), and transmission coefficient in the passband (M) .

Поставленная задача достигается тем, что в полосовом ARC-фильтре фиг. 2, содержащем во вход 1 и выход 2 устройства, первый 3 операционный усилитель, выход которого соединен с выходом 2 устройства, первый 4 резистор, включенный между выходом и инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, последовательно соединенные второй 5 и третий 6 резисторы, включённые между инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя и общей шиной источников питания 7, четвертый 8 резистор, включенный между общим узлом последовательно соединенных второго 5 и третьего 6 резисторов и неинвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, пятый 9 резистор, первый вывод которого подключен к выходу 2 устройства, шестой 10 резистор, первый вывод которого связан с инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, первый 11 конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной источников питания 7, второй 12 конденсатор, седьмой 13 резистор, первый вывод которого соединен со входом 1 устройства, восьмой 14 резистор, предусмотрены новые элементы и связи – вторые выводы шестого 10 и седьмого 13 резисторов подключены к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя 15, неинвертирующий вход которого связан с общей шиной источников питания 7, восьмой 14 резистор включен между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя 15, выход дополнительного операционного усилителя 15 соединен со вторым выводом пятого 9 резистора через дополнительный 16 резистор, причем общий узел пятого 9 резистора и дополнительного 16 резистора соединен с неивертирующим входом первого 3 операционного усилителя через второй 12 конденсатор, а неинвертирующий вход первого 3 операционного усилителя связан со вторым выводом первого 11 конденсатора.The task is achieved by the fact that in the band-pass ARC filter of FIG. 2, containing input 1 and output 2 of the device, the first 3 operational amplifier, the output of which is connected to the output 2 of the device, the first 4 resistor connected between the output and the inverting input of the first 3 operational amplifiers connected in series to the second 5 and the third 6 resistors connected between the inverting input of the first 3 operational amplifier and the common bus power supply 7, the fourth 8 resistor connected between the common node of the second 5 and the third 6 resistors connected in series and the non-inverting input of the first 3 opera ion amplifier, the fifth 9 resistor, the first output of which is connected to the output 2 of the device, the sixth 10 resistor, the first output of which is connected to the inverting input of the first 3 operational amplifier, the first 11 capacitor, the first output of which is connected to the common bus power supply 7, the second 12 capacitor , the seventh 13 resistor, the first output of which is connected to the input 1 of the device, the eighth 14 resistor, new elements and connections are provided - the second conclusions of the sixth 10 and the seventh 13 resistors are connected to the inverting input of additional opera Auxiliary amplifier 15, a non-inverting input of which is connected to a common bus power supply 7, an eighth 14 resistor is connected between the output and an inverting input of an additional operational amplifier 15, the output of an additional operational amplifier 15 is connected to the second output of the fifth 9 resistor through an additional 16 resistor, the common node of the fifth 9 resistors and an additional 16 resistors are connected to the non-diverting input of the first 3 operational amplifiers via the second 12 capacitor, and the non-inverting input of the first 3 operational devices silica gel is connected with the second output of the first 11 capacitor.

На чертеже фиг. 1 показана схема ПФ-прототипа, а на чертеже фиг. 2 – схема заявляемого устройства в соответствии с п. 1 формулы изобретения.In FIG. 1 shows a diagram of a prototype PF, and in FIG. 2 is a diagram of the claimed device in accordance with claim 1.

На чертеже фиг. 3 представлена схема заявляемого ПФ в соответствии с п. 2 формулы изобретения. In FIG. 3 shows the scheme of the claimed PF in accordance with paragraph 2 of the claims.

На чертеже фиг. 4 приведены графики изменения амплитудно-частотной (АЧХ) и фазо-частотной (ФЧХ) характеристик ПФ фиг. 3 при настройке частоты полюса (ωs) последовательно соединенными вторым 5 и третьим 6 резисторами (R5 и R6). In FIG. 4 shows the graphs of the amplitude-frequency (AFC) and phase-frequency (PFC) characteristics of the PF of FIG. 3 when adjusting the frequency of the pole (ω s ) in series by the second 5 and third 6 resistors (R5 and R6).

На чертеже фиг. 5 представлены АЧХ и ФЧХ полосового ARC-фильтра фиг. 3 при настройке затухания полюса (ds) с помощью первого 4, шестого 10 и восьмого 14 резисторов (R4, R10 и R14).In FIG. 5 shows the frequency response and phase response of the band pass ARC filter of FIG. 3 when adjusting the attenuation of the pole (d s ) using the first 4, sixth 10 and eighth 14 resistors (R4, R10 and R14).

На чертеже фиг. 6 показаны графики изменения АЧХ и ФЧХ полосового ARC-фильтра фиг. 3 при настройке затухания полюса (ds) с помощью восьмого 14 резистора (R14).In FIG. 6 shows graphs of the frequency response and phase response of the band-wise ARC filter of FIG. 3 when adjusting the attenuation of the pole (d s ) using the eighth resistor 14 (R14).

На чертеже фиг. 7 приведены графики изменения АЧХ полосового ARC-фильтра фиг. 3 при настройке коэффициента передачи М с помощью седьмого 13 резистора (R13).In FIG. 7 shows graphs of the frequency response of the band-wise ARC filter of FIG. 3 when adjusting the transfer coefficient M using the seventh 13 resistor (R13).

Полосовой ARC-фильтр на двух операционных усилителях с понижением частоты полюса и независимой подстройкой основных параметров (фиг. 2) содержит вход 1 и выход 2 устройства, первый 3 операционный усилитель, выход которого соединен с выходом 2 устройства, первый 4 резистор, включенный между выходом и инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, последовательно соединенные второй 5 и третий 6 резисторы, включённые между инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя и общей шиной источников питания 7, четвертый 8 резистор, включенный между общим узлом последовательно соединенных второго 5 и третьего 6 резисторов и неинвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, пятый 9 резистор, первый вывод которого подключен к выходу 2 устройства, шестой 10 резистор, первый вывод которого связан с инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, первый 11 конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной источников питания 7, второй 12 конденсатор, седьмой 13 резистор, первый вывод которого соединен со входом 1 устройства, восьмой 14 резистор. Вторые выводы шестого 10 и седьмого 13 резисторов подключены к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя 15, неинвертирующий вход которого связан с общей шиной источников питания 7, восьмой 14 резистор включен между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя 15, выход дополнительного операционного усилителя 15 соединен со вторым выводом пятого 9 резистора через дополнительный 16 резистор, причем общий узел пятого 9 резистора и дополнительного 16 резистора соединен с неивертирующим входом первого 3 операционного усилителя через второй 12 конденсатор, а неинвертирующий вход первого 3 операционного усилителя связан со вторым выводом первого 11 конденсатора.The band-wise ARC filter on two operational amplifiers with a lowering of the pole frequency and independent adjustment of the main parameters (Fig. 2) contains input 1 and output 2 of the device, the first 3 operational amplifiers whose output is connected to the output 2 of the device, the first 4 resistor connected between the output and the inverting input of the first 3 operational amplifiers, the second 5 and third 6 resistors connected in series between the inverting input of the first 3 operational amplifiers and the common bus power supply 7, the fourth 8 resistor, including wired between the common node of the second 5 and third 6 resistors connected in series and the non-inverting input of the first 3 operational amplifier, the fifth 9 resistor, the first output of which is connected to the output 2 of the device, the sixth 10 resistor, the first output of which is connected to the inverting input of the first 3 operational amplifier, 11 a capacitor, the first output of which is connected to a common bus power supply 7, the second 12 capacitor, the seventh 13 resistor, the first output of which is connected to the input 1 of the device, the eighth resistor 14. The second terminals of the sixth 10 and seventh 13 resistors are connected to the inverting input of the additional operational amplifier 15, the non-inverting input of which is connected to the common bus power supply 7, the eighth 14 resistor is connected between the output and the inverting input of the additional operational amplifier 15, the output of the additional operational amplifier 15 is connected to the second the output of the fifth 9 resistor through an additional 16 resistor, and the common node of the fifth 9 resistor and an additional 16 resistor is connected to the non-certification input of the first o 3 operational amplifiers through the second 12 capacitor, and non-inverting input of the first 3 operational amplifiers is connected with the second output of the first 11 capacitors.

На чертеже фиг. 3, в соответствии с п. 2 формулы изобретения последовательно со вторым 12 конденсатором (C12) включен второй 17 дополнительный резистор (R17).In FIG. 3, in accordance with clause 2 of the claims, the second 17 additional resistor (R17) is connected in series with the second 12 capacitor (C12).

Рассмотрим работу АRC-фильтра, представленного на чертеже фиг. 3. Consider the operation of the ARC filter shown in FIG. 3

На практике прецизионность полосового АRC-фильтра обеспечивается подстройкой пассивных элементов с помощью цифровой коммутации резисторов (например, микросхем цифровых потенциометров) или специальных технологических процессов их подгонки [27-29,32-36], например, с помощью лазеров [32,33]. Однако в известных схемах полосовых
АRC-фильтров второго порядка [27,28,35,36] при настройке одного параметра, например, частоты полюса ωs, изменяется другой параметр – затухание полюса ds или коэффициент передачи М в полосе пропускания. In practice, the precision of an ARC bandpass filter is provided by adjusting the passive elements using digital switching resistors (for example, digital potentiometer chips) or special technological processes for fitting them [27-29,32-36], for example, using lasers [32,33]. However, in the known bandwidth schemes
ARS filters of the second order [27,28,35,36] when setting one parameter, for example, the pole frequency ω s , another parameter changes - the attenuation of the pole d s or the transmission coefficient M in the passband.

Для обеспечения независимой подстройки основных параметров ПФ перспективна предлагаемая архитектура фиг. 3. В этой схеме за счет введения новых обратных связей и при больших коэффициентах усиления операционных усилителей возможна независимая подстройка трех основных параметров ПФ – частоты полюса (ωs), затухания полюса (ds) и коэффициента передачи в полосе пропускания (M). To ensure an independent adjustment of the basic parameters of the FS, the proposed architecture of FIG. 3. In this scheme, due to the introduction of new feedbacks and at high gains of operational amplifiers, independent tuning of the three main parameters of the PF is possible: the pole frequency (ω s ), the pole attenuation (d s ) and the transmission coefficient in the passband (M).

Свойства схемы классического полосового фильтра второго порядка, в том числе схемы фиг. 3, определяются его передаточной функцией [27,28]The circuit properties of a classical second order bandpass filter, including the circuit of FIG. 3 are determined by its transfer function [27,28]

Figure 00000001
Figure 00000001

где М – коэффициент передачи фильтра на центральной частоте; ωs – частота полюса; ds – затухание полюса.where M is the transmission coefficient of the filter at the center frequency; ω s is the pole frequency; d s - pole attenuation.

Для нахождения параметров передаточной функции рассматриваемой схемы фиг. 3 введем обозначенияTo find the parameters of the transfer function of the considered circuit, FIG. 3 we introduce the notation

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
– сопротивление n-го резистора;
Figure 00000012
 – емкость первого 11 и второго 12 конденсаторов.Where
Figure 00000011
 - resistance of the n-th resistor;
Figure 00000012
 - the capacity of the first 11 and second 12 capacitors.

С учетом последних обозначений передаточная функция схемы фиг. 3 приводится к видуTaking into account the last notation, the transfer function of the circuit of FIG. 3 is brought to mind

Figure 00000013
Figure 00000013

Из последней формулы находим основные параметры схемы ПФ фиг. 3: From the last formula we find the main parameters of the PF diagram of FIG. 3:

- коэффициент передачи- transfer coefficient

Figure 00000014
,
Figure 00000014
 ,

- частота полюса- pole frequency

Figure 00000015
,
Figure 00000015
 ,

- затухание полюса- pole attenuation

Figure 00000016
Figure 00000016

Независимая настройка параметров ПФ фиг. 3 возможна тогда, когда при настройке последующего параметра схемы не потребуется изменять сопротивления резисторов, определяющие уже настроенный параметр [27-29]. Из анализа полученных формул, определяющих основные параметры схемы следует, что в предлагаемом ПФ фиг. 3 такая настройка осуществима в следующей последовательности: Independent adjustment of the parameters of the PF of FIG. 3 is possible when, when setting up a subsequent parameter of the circuit, it is not necessary to change the resistances of the resistors that determine the parameter already configured [27-29]. From the analysis of the formulas that determine the basic parameters of the scheme, it follows that in the proposed IF, FIG. 3 such a setting is feasible in the following sequence:

Первый этап: настраивается частота полюса ωs путем изменения последовательно соединенных второго 5 и третьего 6 резисторов (R5, R6). Далее номиналы этих резисторов фиксируются.First stage: adjust the pole frequency ω s by changing the second 5 and third 6 resistors in series (R5, R6). Further, the ratings of these resistors are fixed.

Второй этап: настраивается затухание полюса ds путем изменения сопротивлений первого 4, шестого 10 и восьмого 14 резисторов (R4,R10,R14). На втором этапе сопротивления последовательно соединенных второго 5 и третьего 6 резисторов (R5, R6) не изменяются.Second stage: the attenuation of the pole d s is adjusted by changing the resistances of the first 4, sixth 10 and eighth 14 resistors (R4, R10, R14). At the second stage, the resistance of the series-connected second 5 and third 6 resistors (R5, R6) does not change.

Третий этап: настраивается коэффициент передачи М путем изменения сопротивления седьмого 13 резистора (R13). На этом этапе сопротивления первого 4, шестого 10, восьмого 14 резисторов (R4,R10,R14), а также последовательно соединенных второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6) не изменяются.The third stage: adjusting the transfer coefficient M by changing the resistance of the seventh 13 resistor (R13). At this stage, the resistance of the first 4, sixth 10, eighth 14 resistors (R4, R10, R14), as well as series-connected second 5 and third 6 resistors (R5 and R6) do not change.

Эффективность рассмотренного выше алгоритма настройки ПФ фиг. 3 подтверждаются результатами компьютерного моделирования (фиг. 4-фиг. 7). The effectiveness of the above tuning algorithm PF FIG. 3 are confirmed by the results of computer simulation (Fig. 4-Fig. 7).

При моделировании схемы фиг. 3 собственная частота полюса RC-цепи, т.е. классического моста Вина,When simulating the circuit of FIG. 3 is the natural frequency of the pole of the RC circuit, i.e. classic bridge of wine,

Figure 00000017
Figure 00000017

была выбрана равной 1000 Гц. В рассматриваемой схеме ПФ фиг. 3 при любом соотношении второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6) частота полюса фильтра будет всегда ниже частоты полюса RC-цепи. Это определяет название предлагаемой схемы фильтра.was chosen equal to 1000 Hz. In the considered scheme PF of FIG. 3 for any ratio of the second 5 and third 6 resistors (R5 and R6) the frequency of the filter pole will always be lower than the frequency of the pole of the RC circuit. This defines the name of the proposed filter scheme.

По виду ФЧХ фиг. 5 можно судить, что частота полюса ωs, на которой фазовый сдвиг равен -1800, изменяется за счет второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6) в относительно широких пределах.In view of the phase response of FIG. 5 it is possible to judge that the frequency of the pole is ωson which the phase shift is -1800, changes due to the second 5 and third 6 resistors (R5 and R6) within relatively wide limits.

По виду ФЧХ фиг. 5 можно установить, что при изменении сопротивлений последовательно соединенных второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6) изменяется наклон ФЧХ в области частоты полюса и изменяется подъем АЧХ на этой частоте. При этом частота полюса остается неизменной ωs=const.In view of the phase response of FIG. 5 it can be established that when the resistances of the series-connected second 5 and third 6 resistors change (R5 and R6) the slope of the frequency response changes in the frequency range of the pole and the rise in frequency response changes at that frequency. The frequency of the pole remains unchanged ωs= const.

Аналогичные результаты получаются при изменении сопротивления восьмого 14 резистора (R14). При настройке затухания полюса изменяются частоты, на которых фазовый сдвиг составляет -1350 и -2250.Similar results are obtained when the resistance of the eighth 14 resistor (R14) changes. When adjusting the attenuation of the pole, the frequencies change at which the phase shift is -135 0 and -225 0 .

Рассматриваемая схема фильтра обладает ещё одной отличительной особенностью. Если в её знаменателе передаточной функции при выборе параметров элементов обеспечить равенствоThe considered filter circuit has another distinctive feature. If in its denominator of the transfer function, when selecting the parameters of the elements, ensure equality

Figure 00000018
Figure 00000018

то коэффициент передачи на частоте полюсаthen the gain at the pole frequency

Figure 00000019
Figure 00000019

становится независимым от сопротивления восьмого 14 резистора (R14) и при настройке затухания полюса он не изменяется (фиг. 6).It becomes independent of the resistance of the eighth 14 resistor (R14) and does not change when adjusting the pole attenuation (Fig. 6).

Рассмотрение фазо-частотной характеристики фиг. 7 показывает, что седьмой 13 резистор (R13) не изменяет ее параметры, т.е. частота ωs и затухание ds полюса ФВЧ остаются неизменными. При этом изменяется только коэффициент передачи фильтра в полосе пропускания М.Considering the phase-frequency response of FIG. 7 shows that the seventh 13 resistor (R13) does not change its parameters, i.e. the frequency ω s and attenuation d s of the HPF poles remain unchanged. This only changes the transmission coefficient of the filter in the bandwidth M.

Следует заметить, что предложенная процедура настройки ПФ с понижением частоты полюса может быть обеспечена за счет применения микросхем (или кристаллов) цифровых потенциометров. Кроме этого, она также применима при изготовлении ПФ по гибридно-пленочной технологии, при которой подгонка резисторов (резка тела резистора) приводит только к увеличению их сопротивлений. В схеме на фиг. 3 уменьшать или увеличивать величину настраиваемого параметра ПФ возможно за счет увеличения сопротивлений пар отдельных последовательно соединенных третьего 6 и второго 5 резисторов (R6/R5), а также первого 4 и шестого 10 резисторов (R4/R10) и третьего 6 и восьмого 14 резисторов (R6/R14).It should be noted that the proposed procedure for adjusting the PF with a lower pole frequency can be achieved by using microchips (or crystals) of digital potentiometers. In addition, it is also applicable in the manufacture of PF on the hybrid-film technology, in which the adjustment of resistors (cutting the resistor body) leads only to an increase in their resistances. In the diagram in FIG. 3 it is possible to increase or decrease the value of the adjustable parameter PF by increasing the resistance of pairs of individual third and six second resistors connected in series (R6 / R5), as well as the first 4 and sixth 10 resistors (R4 / R10) and the third 6 and eighth 14 resistors ( R6 / R14).

Таким образом, предлагаемое устройство имеет существенные преимущества в сравнении с прототипом.Thus, the proposed device has significant advantages in comparison with the prototype.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКBIBLIOGRAPHIC LIST

1. Патент SU 296228, 1971 г.1. Patent SU 296228, 1971

2. Патент SU 964977, 1982 г.2. Patent SU 964977, 1982

3. Патент SU 1629960, 1991 г.3. Patent SU 1629960, 1991

4. Патент SU 1755364, 1992 г.4. Patent SU 1755364, 1992

5. Патент SU 438095, 1974 г.5. Patent SU 438095, 1974

6. Патент RU 2154337, 2000 г. 6. Patent RU 2154337, 2000

7. Патент RU 2150782, 2000 г.7. Patent RU 2150782, 2000

8. Патент RU 2089998, 1997 г.8. Patent RU 2089998, 1997

9. Патент RU 2089041, 1997 г.9. Patent RU 2089041, 1997

10. Патент SU 1777233, 1992 г.10. Patent SU 1777233, 1992

11. Патент SU 792557, 1980 г.11. Patent SU 792557, 1980

12. Патент SU 807482, 1981 г.12. Patent SU 807482, 1981

13. Патент SU 1788570, 1993 г.13. Patent SU 1788570, 1993

14. Патент RU 2019023, 1994 г.14. Patent RU 2019023, 1994

15. Патент RU 2019024, 1994 г.15. Patent RU 2019024, 1994

16. Патент RU 2165673, 2001 г.16. Patent RU 2165673, 2001

17. Патент SU 987800, 1983 г.17. Patent SU 987800, 1983

18. Патент SU 376871,1973 г.18. Patent SU 376871.1973

19. Патент SU 536590, 1976 г.19. Patent SU 536590, 1976

20. Патент SU 587602, 1978 г.20. Patent SU 587602, 1978

21. Патент SU 813690, 1981 г.21. Patent SU 813690, 1981

22. Патент SU 813694, 1981 г.22. Patent SU 813694, 1981

23. Патент SU 815868, 1981 г.23. Patent SU 815868, 1981

24. Патент US 3,946,328, 1976 г.24. Patent US 3,946,328, 1976

25. Патент SU 785954, 1980 г.25. Patent SU 785954, 1980

26. Патент US 4,659,995, 1987 г.26. US patent 4,659,995, 1987

27. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 320 с.27. Moshits G., Horn P. Designing Active Filters: Trans. from English - M .: Mir, 1984. - 320 p.

28. Справочник по расчету и проектированию ARC-схем / Букашкин С.А., Власов В.П., Змий Б.Ф. и др.; Под ред. А.А. Ланнэ. – М.: Радио и связь, 1984. – 368 с.28. Reference on the calculation and design of ARC-schemes / Bukashkin SA, Vlasov VP, Zmiy B.F. and etc.; Ed. A.A. Lanne - M .: Radio and communication, 1984. - 368 p.

29. Денисенко Д.Ю., Гришко И.К, Иванов Ю.И. Система автоматической настройки аналоговых активных RC-фильтров // Информационные технологии, системный анализ и управление. – ИТСАУ-2016; Сборник трудов ХIV Всероссийской научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, 16-19 ноября 2016 г. – Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2016 – Т.1. - 339 с. С. 120-122.29. Denisenko D.Yu., Grishko I.K., Ivanov Yu.I. System of automatic tuning of analog active RC-filters // Information technologies, system analysis and control. - ITSAU-2016; Collection of works of the XIV All-Russian Scientific Conference of young scientists, graduate students and students, November 16-19, 2016 - Taganrog: Publishing House of the Southern Federal University, 2016 - Vol. 1. - 339 seconds Pp. 120-122.

30. Иванов Ю.И. Схемотехника микромощных ARC-фильтров в гибридно-пленочном исполнении // Электроника и информатика – ХХI век. Третья международная научно-техническая конференция: Тезисы докладов. – М.: МИЭТ, 2000, С. 228-229.30. Ivanov Yu.I. Circuit design of micro-power ARC-filters in a hybrid-film version // Electronics and Informatics - XXI century. Third International Scientific and Technical Conference: Abstracts. - M .: MIET, 2000, p. 228-229.

31. Иванов Ю.И. Увеличение гарантированного затухания в полосе задерживания в ARC-фильтрах второго порядка // Проблемы современной аналоговой микросхемотехники: Сборник материалов Международного научно-технического семинара. Шахты. Изд. ЮРГУЭС, 2001, С. 95-101.31. Ivanov Yu.I. Increase of guaranteed attenuation in the retention band in second-order ARC filters // Problems of modern analog microcircuitry: Collection of materials of the International Scientific and Technical Seminar. Mine. Ed. SRSUES, 2001, pp. 95-101.

32. Куфлевский Е.И., Гура В.Д., Иванов Ю.И., Лысенко Г.В., Макаренко Б.Ф. Опыт разработки прецизионных активных фильтров в гибридно-пленочном исполнении // Тезисы доклада на X московской НТК, поев. Дню радио. - М.: Радио и связь, 1984. - С. 81.32. Kuflevsky E.I., Gura V.D., Ivanov Yu.I., Lysenko G.V., Makarenko B.F. Experience in the development of precision active filters in the hybrid film version // Abstracts of the report on the X Moscow NTK, after eating. Radio Day. - M .: Radio and communication, 1984. - p. 81.

33. Куфлевский Е.И., Иванов Ю.И. Схемотехника и реализация микроэлектронного фильтра нижних частот // Полупроводниковая электроника в технике связи: сб. статей / Под ред. И.Ф. Николаевского. - М.: Радио и связь, 1990. - Вып. 28. - С. 63-67.33. Kuflevsky E.I., Ivanov Yu.I. Circuit design and implementation of a microelectronic low-pass filter // Semiconductor electronics in communication technology: Sat. articles / ed. I.F. Nicholas. - M .: Radio and communication, 1990. - Vol. 28. - p. 63-67.

34. Иванов Ю.И. Синтез экономичных звеньев ARC-фильтров с учетом ограничений гибридно-пленочной технологии // Труды 6 Всероссийской НТК с международным участием “Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники” - 1999. Дивноморск. С. 68.34. Ivanov Yu.I. Synthesis of economical units of ARC-filters with the limitations of hybrid-film technology // Proceedings of the 6th All-Russian Scientific and Technical Conference with international participation “Actual problems of solid-state electronics and microelectronics” - 1999. Divnomorsk. P. 68.

35. Гришин С.В., Крутчинский С.Г., Иванов Ю.И. Активный фильтр верхних частот // А.с. № 1732431, БИ № 17 оп. 07.05.1992.35. Grishin S.V., Krutchinsky S.G., Ivanov Yu.I. Active high pass filter // A.S. № 1732431, BI number 17 op. 05/07/1992.

36. Иванов Ю.И. Активный RC-фильтр верхних частот // Пат. № 2149500, БИ № 14 оп. 20.05.2000.36. Ivanov Yu.I. Active RC high-pass filter // Pat. No. 2149500, BI No. 14 op. 05/20/2000.

Claims (2)

1. Полосовой ARC-фильтр на двух операционных усилителях с понижением частоты полюса и независимой подстройкой основных параметров, содержащий вход (1) и выход (2) устройства, первый (3) операционный усилитель, выход которого соединен с выходом (2) устройства, первый (4) резистор, включенный между выходом и инвертирующим входом первого (3) операционного усилителя, последовательно соединенные второй (5) и третий (6) резисторы, включённые между инвертирующим входом первого (3) операционного усилителя и общей шиной источников питания (7), четвертый (8) резистор, включенный между общим узлом последовательно соединенных второго (5) и третьего (6) резисторов и неинвертирующим входом первого (3) операционного усилителя, пятый (9) резистор, первый вывод которого подключен к выходу (2) устройства, шестой (10) резистор, первый вывод которого связан с инвертирующим входом первого (3) операционного усилителя, первый (11) конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной источников питания (7), второй (12) конденсатор, седьмой (13) резистор, первый вывод которого соединен с входом (1) устройства, восьмой (14) резистор, отличающийся тем, что вторые выводы шестого (10) и седьмого (13) резисторов подключены к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя (15), неинвертирующий вход которого связан с общей шиной источников питания (7), восьмой (14) резистор включен между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя (15), выход дополнительного операционного усилителя (15) соединен со вторым выводом пятого (9) резистора через дополнительный (16) резистор, причем общий узел пятого (9) резистора и дополнительного (16) резистора соединен с неивертирующим входом первого (3) операционного усилителя через второй (12) конденсатор, а неинвертирующий вход первого (3) операционного усилителя связан со вторым выводом первого (11) конденсатора.1. Band ARC filter on two operational amplifiers with a lowering of the pole frequency and independent adjustment of the main parameters, containing the input (1) and output (2) of the device, the first (3) operational amplifier, the output of which is connected to the output (2) of the device, the first (4) a resistor connected between the output and the inverting input of the first (3) operational amplifier, the second (5) and third (6) resistors connected in series between the inverting input of the first (3) operational amplifier and the common power supply bus (7), fourth (8) rezi a stop connected between the common node of the second (5) and third (6) resistors connected in series and the non-inverting input of the first (3) operational amplifier, the fifth (9) resistor, the first output of which is connected to the output (2) of the device, the sixth (10) resistor , the first output of which is connected to the inverting input of the first (3) operational amplifier, the first (11) capacitor, the first output of which is connected to the common power supply bus (7), the second (12) capacitor, the seventh (13) resistor, the first output of which is connected with input (1) device, eighth (14) re A source characterized in that the second pins of the sixth (10) and seventh (13) resistors are connected to the inverting input of the additional operational amplifier (15), the non-inverting input of which is connected to the common power supply bus (7), the eighth (14) resistor is connected between the output and the inverting input of the additional operational amplifier (15), the output of the additional operational amplifier (15) is connected to the second output of the fifth (9) resistor through an additional (16) resistor, and the common node of the fifth (9) resistor and additional (16) resistor connected to the non-diverting input of the first (3) operational amplifier via a second (12) capacitor, and the non-inverting input of the first (3) operational amplifier is connected to the second output of the first (11) capacitor. 2. Полосовой ARC-фильтр на двух операционных усилителях с понижением частоты полюса и независимой подстройкой основных параметров по п. 1, отличающийся тем, что последовательно со вторым (12) конденсатором включен второй (17) дополнительный резистор. 2. Band ARC filter on two operational amplifiers with a lowering of the pole frequency and independent adjustment of the main parameters according to claim 1, characterized in that the second (17) additional resistor is connected in series with the second (12) capacitor.
RU2018132388A 2018-09-11 2018-09-11 Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters RU2688237C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132388A RU2688237C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132388A RU2688237C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688237C1 true RU2688237C1 (en) 2019-05-21

Family

ID=66636846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132388A RU2688237C1 (en) 2018-09-11 2018-09-11 Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688237C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2150782C1 (en) * 1999-07-13 2000-06-10 Таганрогский государственный радиотехнический университет Arc band filter with pole frequency reduction
RU2154337C1 (en) * 1999-11-30 2000-08-10 Таганрогский государственный радиотехнический университет Bandpass arc filter
RU2165673C1 (en) * 2000-03-21 2001-04-20 Таганрогский государственный радиотехнический университет Automatic remote control bandpass filter
US6894557B2 (en) * 2000-11-29 2005-05-17 Broadcom Corporation Method for tuning a corner frequency of a low pass filter
RU135206U1 (en) * 2013-07-16 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" ACTIVE TOP FILTER RC FILTER
RU2656728C1 (en) * 2017-06-27 2018-06-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Arc-filter of bottom frequencies with an independent setting of main parameters

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2150782C1 (en) * 1999-07-13 2000-06-10 Таганрогский государственный радиотехнический университет Arc band filter with pole frequency reduction
RU2154337C1 (en) * 1999-11-30 2000-08-10 Таганрогский государственный радиотехнический университет Bandpass arc filter
RU2165673C1 (en) * 2000-03-21 2001-04-20 Таганрогский государственный радиотехнический университет Automatic remote control bandpass filter
US6894557B2 (en) * 2000-11-29 2005-05-17 Broadcom Corporation Method for tuning a corner frequency of a low pass filter
RU135206U1 (en) * 2013-07-16 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" ACTIVE TOP FILTER RC FILTER
RU2656728C1 (en) * 2017-06-27 2018-06-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Arc-filter of bottom frequencies with an independent setting of main parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2704530C1 (en) Broadband band-pass filter with independent adjustment of pole frequency, pole attenuation and transmission coefficient
PL166590B1 (en) Versatile filter
RU2701095C1 (en) Low-sensitivity bandpass filter with independent adjustment of main parameters
Sotner et al. Reconnection-less OTA-based biquad filter with electronically reconfigurable transfers
RU2694134C1 (en) Band pass arc-filter on two operational amplifiers with increase in pole frequency and independent adjustment of main parameters
Khan et al. A simple realisation scheme for OTA-C universal biquadratic filter
Dvorak et al. Electronically tunable fractional-order low-pass filter with current followers
RU2110140C1 (en) Adjustable arc filter
RU2688237C1 (en) Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters
RU2697944C1 (en) Band-pass filter of the second order with independent adjustment of main parameters
RU2694135C1 (en) High-frequency arc-filter with independent adjustment of main parameters
GB2144938A (en) Active iterative filter element
Langhammer et al. Fully-differential tunable fractional-order filter with current followers and current amplifiers
RU2721405C1 (en) Universal programmable arc-filter based on r-2r matrices
RU2718212C1 (en) Universal programmable arc-filter
RU2718830C1 (en) Band-pass filter of the second order with independent adjustment of main parameters
Langhammer et al. New solution of a frequency filter with reconnection-less reconfiguration of its transfer
Denisenko et al. Synthesis of a fourth-order bandpass filter circuit with considering the technological limitations on microelectronic realization
RU2722602C1 (en) Second-order active band-pass filter with independent adjustment of main parameters
RU2721404C1 (en) Active rc-filter with independent adjustment of main parameters
RU2772314C1 (en) High-pass filter of the sallen-key family with independent tuning of main parameters
Denisenko et al. Topological features of the active RC-filter schemes with the extended frequency operating range
RU2722752C1 (en) Band-pass filter with independent adjustment of pole frequency, pole attenuation and transmission coefficient
RU2718709C1 (en) Band-pass filter with independent adjustment of main parameters
RU2720558C1 (en) Band-pass filter on two operational amplifiers with independent adjustment of main parameters