RU2694134C1 - Band pass arc-filter on two operational amplifiers with increase in pole frequency and independent adjustment of main parameters - Google Patents
Band pass arc-filter on two operational amplifiers with increase in pole frequency and independent adjustment of main parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694134C1 RU2694134C1 RU2018132364A RU2018132364A RU2694134C1 RU 2694134 C1 RU2694134 C1 RU 2694134C1 RU 2018132364 A RU2018132364 A RU 2018132364A RU 2018132364 A RU2018132364 A RU 2018132364A RU 2694134 C1 RU2694134 C1 RU 2694134C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- resistor
- operational amplifier
- pole
- resistors
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 16
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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
- H03H11/1217—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers
- H03H11/1252—Two integrator-loop-filters
-
- 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
- H03H11/1291—Current or voltage controlled filters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/0201—Wave digital filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
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 полосовой АRC-фильтр по патенту RU 2154337 «Полосовой ARC-фильтр с повышением частоты полюса», опубл.: 10.08.2000. 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, второй 5 и третий 6 последовательно соединенные резисторы, включенные между инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя и общей шиной источников питания 7, первый 8 конденсатор, включенный между общим узлом последовательно соединенных вторым 5 и третьим 6 резисторами и неинвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, четвертый 9 резистор, первый вывод которого соединен с выходом первого 3 операционного усилителя, пятый 10 резистор, первый вывод которого связан с общей шиной источников питания 7, шестой 11 резистор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, седьмой 12 резистор, первый вывод которого соединен со входом 1 устройства, восьмой 13 резистор и второй 14 конденсатор.The closest prototype of the claimed device is a band-pass ARC filter according to patent RU 2154337 “Band-pass ARC filter with increasing pole frequency”, publ .: 08/10/2000. It contains (Fig. 1)
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 повышением 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 bandwidth ARC filter with an increase in 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 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, второй 5 и третий 6 последовательно соединенные резисторы, включенные между инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя и общей шиной источников питания 7, первый 8 конденсатор, включенный между общим узлом последовательно соединенных вторым 5 и третьим 6 резисторами и неинвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, четвертый 9 резистор, первый вывод которого соединен с выходом первого 3 операционного усилителя, пятый 10 резистор, первый вывод которого связан с общей шиной источников питания 7, шестой 11 резистор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, седьмой 12 резистор, первый вывод которого соединен со входом 1 устройства, восьмой 13 резистор и второй 14 конденсатор, предусмотрены новые элементы и связи – вторые выводы шестого 11 и седьмого 12 резисторов соединены с инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя 15, а восьмой 13 резистор включен между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя 15, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя 15 связан с общей шиной источников питания 7, выход дополнительного операционного усилителя 15 связан через первый 16 дополнительный резистор со вторым выводом четвертого 9 резистора, который подключен к неинвертирующему входу первого 3 операционного усилителя и второму выводу пятого 10 резистора через второй 14 конденсатор.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 amplifier, the second 5 and the third 6 series-connected resistors connected between the inverting the input of the first 3 operational amplifiers and the common bus power supply 7, the first 8 capacitor connected between the common node connected in series by the second 5 and third 6 resistors and the non-inverting input of the first 3 operations the fourth amplifier, the fourth 9 resistor, the first output of which is connected to the output of the first 3 operational amplifiers, the fifth 10 resistor, the first output of which is connected to the common bus power supply 7, the sixth 11 resistor, the first output of which is connected to the inverting input of the first 3 operational amplifier, the seventh 12 a resistor, the first output of which is connected to the input 1 of the device, the eighth 13 resistor and the second 14 capacitor, new elements and connections are provided - the second conclusions of the sixth 11 and seventh 12 resistors are connected to the inverting input An additional operational amplifier 15, and an eighth 13 resistor is connected between the output and the inverting input of the additional operational amplifier 15, the non-inverting input of the additional operational amplifier 15 is connected to the common bus power supply 7, the output of the additional operational amplifier 15 is connected through the first 16 additional resistor to the second output of the fourth 9 a resistor that is connected to the non-inverting input of the first 3 operational amplifier and the second output of the fifth 10 resistor through the second 14 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
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
На чертеже фиг. 4 показана схема заявляемого ПФ соответствии с п. 3 формулы изобретения, который предусматривает дополнительное включение неинвертирующего повторителя напряжения 18.In FIG. 4 shows a diagram of the claimed PF in accordance with
На чертеже фиг. 5 приведены графики изменения амплитудно-частотной (АЧХ) и фазо-частотной (ФЧХ) характеристик ПФ фиг. 3 при настройке частоты полюса (ωs) вторым 5 и третьим 6 последовательно соединенными резисторами (R5 и R6). In FIG. 5 shows graphs of the amplitude-frequency (AFC) and phase-frequency (PFC) characteristics of the PF of FIG. 3 when adjusting the pole frequency (ω s ) by the second 5 and third 6 series-connected resistors (R5 and R6).
На чертеже фиг. 6 представлены АЧХ и ФЧХ схемы фиг. 3 при настройке затухания полюса (ds) с помощью первого 4 и шестого 11 резисторов (R4 и R11).In FIG. 6 shows the frequency response and phase response of the circuit of FIG. 3 when adjusting the attenuation of the pole (d s ) using the first 4 and sixth 11 resistors (R4 and R11).
На чертеже фиг. 7 показаны графики изменения АЧХ и ФЧХ схемы фиг. 3 при настройке затухания полюса (ds) с помощью восьмого 13 резистора (R13).In FIG. 7 shows graphs of the frequency response and phase response of the circuit of FIG. 3 when adjusting the attenuation of the pole (d s ) using the eighth 13 resistor (R13).
На чертеже фиг. 8 приведены графики изменения АЧХ ПФ фиг. 3 при настройке коэффициента передачи М с помощью седьмого 12 резистора (R12).In FIG. 8 shows the graphs of the frequency response of PF of FIG. 3 when adjusting the transmission coefficient M using the seventh 12 resistor (R12).
На чертеже фиг. 9 представлена АЧХ схемы ПФ фиг. 3 – график «А» и АRC-фильтра фиг. 4 – график «В» в широкой полосе частот.In FIG. 9 shows the frequency response of the PF circuit of FIG. 3 is a plot of “A” and the ARC filter of FIG. 4 - graph “B” in a wide frequency band.
Полосовой ARC-фильтр на двух операционных усилителях с повышением 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, второй 5 и третий 6 последовательно соединенные резисторы, включенные между инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя и общей шиной источников питания 7, первый 8 конденсатор, включенный между общим узлом последовательно соединенных вторым 5 и третьим 6 резисторами и неинвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, четвертый 9 резистор, первый вывод которого соединен с выходом первого 3 операционного усилителя, пятый 10 резистор, первый вывод которого связан с общей шиной источников питания 7, шестой 11 резистор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого 3 операционного усилителя, седьмой 12 резистор, первый вывод которого соединен со входом 1 устройства, восьмой 13 резистор и второй 14 конденсатор. Вторые выводы шестого 11 и седьмого 12 резисторов соединены с инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя 15, а восьмой 13 резистор включен между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя 15, неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя 15 связан с общей шиной источников питания 7, выход дополнительного операционного усилителя 15 связан через первый 16 дополнительный резистор со вторым выводом четвертого 9 резистора, который подключен к неинвертирующему входу первого 3 операционного усилителя и второму выводу пятого 10 резистора через второй 14 конденсатор.The band-pass ARC filter on two operational amplifiers with an increase in pole frequency and independent adjustment of the basic parameters of FIG. 2 contains
На чертеже фиг. 3, в соответствии с п. 2 формулы изобретения последовательно со вторым 14 конденсатором (C14) включен второй 17 дополнительный резистор (R17).In FIG. 3, in accordance with
На чертеже фиг. 4, в соответствии с п. 3 формулы изобретения между общим узлом последовательно соединённых второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6) и первым 8 конденсатором (C8) включен неинвертирующий повторитель напряжения 18.In FIG. 4, in accordance with
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 passive elements using digital switching resistors (for example, digital potentiometer chips) or special technological processes to fit 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 дополнительного операционного усилителя 15 возможна независимая подстройка 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 the additional
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]
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
где 
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
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
- частота полюса- pole frequency
- затухание полюса- pole attenuation
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 для ωs, ds, М 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, which determine the parameter already configured [27-29]. From the analysis of the obtained formulas for ω s , d s , M it follows that in the proposed PF of FIG. 3 such a setting is feasible in the following sequence:
Первый этап: настраивается частота полюса ωs путем изменения сопротивлений второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6). Далее номиналы этих резисторов фиксируются.First stage: adjust the pole frequency ωs by changing the resistances of the second 5 and third 6 resistors (R5 and R6). Further, the ratings of these resistors are fixed.
Второй этап: настраивается затухание полюса ds путем изменения сопротивлений резисторов первого 4 (R4) и шестого 11 (R11) или восьмого 13 (R13) резисторов. На втором этапе сопротивления второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6) не изменяются.Second stage: tuning of the attenuation of the pole ds by changing the resistances of the resistors of the first 4 (R4) and sixth 11 (R11) or eighth 13 (R13) resistors. In the second stage of resistance of the second 5 and third 6 resistors (R5 and R6) do not change.
Третий этап: настраивается коэффициент передачи М путем изменения сопротивления седьмого 12 резисторов (R12). На этом этапе сопротивления первого 4 (R4), второго 5 (R5), третьего 6 (R6), шестого 11 (R11), восьмого 13 (R13) резисторов не изменяются.The third stage: adjusting the transfer coefficient M by changing the resistance of the seventh 12 resistors (R12). At this stage, the resistances of the first 4 (R4), second 5 (R5), third 6 (R6), sixth 11 (R11), eighth 13 (R13) resistors do not change.
Следует заметить, что другие известные схемы ПФ [27-39], выполненные на двух операционных усилителях, данным свойством не обладают.It should be noted that other known PF circuits [27-39], performed on two operational amplifiers, do not have this property.
Эффективность рассмотренного выше алгоритма настройки ПФ фиг. 3 подтверждаются результатами компьютерного моделирования (фиг. 5-фиг. 9). The effectiveness of the above tuning algorithm PF FIG. 3 are confirmed by the results of computer simulation (Fig. 5-Fig. 9).
При моделировании схемы фиг. 3 собственная частота полюса RC-цепи, т.е. моста Вина,When simulating the circuit of FIG. 3 is the natural frequency of the pole of the RC circuit, i.e. Wien Bridge
была выбрана равной 1000 Гц. В рассматриваемой схеме ПФ при любом соотношении второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6) частота полюса фильтра будет всегда выше частоты полюса RC-цепи. Это определяет название предлагаемой схемы фильтра.was chosen equal to 1000 Hz. In the considered circuit PF for any ratio of the second 5 and third 6 resistors (R5 and R6) the frequency of the filter pole will always be higher 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. 6 можно установить, что при изменении сопротивлений первого 4 и шестого 11 (R4 и R11) резисторов 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. 6, it can be established that when the resistances of the first 4 and sixth 11 (R4 and R11) resistors change, the slope of the frequency response changes in the frequency range of the pole and the rise in frequency response changes at that frequency. In this case, the frequency of the pole remains unchanged (ω s = const).
Аналогичные результаты получаются при изменении сопротивления восьмого 13 (R13) резистора. При настройке затухания полюса изменяются частоты, на которых фазовый сдвиг составляет -1350 и -2250.Similar results are obtained when the resistance of the eighth 13 (R13) resistor 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 фиг. 3 обладает ещё одной отличительной особенностью. Если в её знаменателе передаточной функции при выборе параметров элементов обеспечить равенствоThe filter circuit of FIG. 3 has another distinctive feature. If in its denominator of the transfer function, when selecting the parameters of the elements, ensure equality
то коэффициент передачи на частоте полюса then the gain at the pole frequency
становится независимым от сопротивления восьмого 13 (R13) резистора и при настройке затухания полюса он не изменяется (фиг. 7).It becomes independent of the resistance of the eighth 13 (R13) resistor and does not change when adjusting the pole attenuation (Fig. 7).
Рассмотрение фазо-частотной характеристики фиг. 8 показывает, что седьмой 12 резистор (R12) 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. 8 shows that the seventh 12 resistor (R12) 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 повышением 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 за счет увеличения сопротивлений пар резисторов второго 5 и третьего 6 (R6/R5), первого 4 и шестого 11 (R4/R11) и восьмого 13 и седьмой 12 (R13/R12) можно уменьшать или увеличивать настраиваемые параметры схемы.It should be noted that the proposed procedure for adjusting the PF with increasing 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 by increasing the resistance of the pairs of the second 5 and third 6 (R6 / R5), first 4 and sixth 11 (R4 / R11) and eighth 13 and seventh 12 (R13 / R12) resistors, you can decrease or increase the tunable parameters.
При проектировании фильтров на основе рассмотренной схемы сопротивление пятого 10 резистора (R10) следует выбирать значительно больше эквивалентного сопротивления резистивного делителя напряжения, состоящего из второго 5 и третьего 6 резисторов (R5 и R6), то есть выполнять соотношениеWhen designing filters based on the considered scheme, the resistance of the fifth 10 resistor (R10) should be chosen significantly higher than the equivalent resistance of a resistive voltage divider consisting of the second 5 and third 6 resistors (R5 and R6), that is, to perform the ratio
Если по условиям проектирования это обеспечить не удается, то в области высоких частот может наблюдаться ограничение наклона АЧХ (фиг. 9 график «А»).If the design conditions fail to provide this, then in the high-frequency region there may be a limitation of the slope of the frequency response (Fig. 9, graph "A").
Устранить влияние на АЧХ сопротивления резистивного делителя позволяет включение в схему фиг. 4 неинвертирующего повторителя напряжения 18 с единичным коэффициентом усиления (фиг. 9, график «В»).Eliminating the effect on the frequency response of a resistive divider allows inclusion in the circuit of FIG. 4
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 cost-effective links 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,
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 (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018132364A RU2694134C1 (en) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Band pass arc-filter on two operational amplifiers with increase in pole frequency and independent adjustment of main parameters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018132364A RU2694134C1 (en) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Band pass arc-filter on two operational amplifiers with increase in pole frequency and independent adjustment of main parameters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2694134C1 true RU2694134C1 (en) | 2019-07-09 |
Family
ID=67252344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018132364A RU2694134C1 (en) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Band pass arc-filter on two operational amplifiers with increase in pole frequency and independent adjustment of main parameters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2694134C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720558C1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-05-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Band-pass filter on two operational amplifiers with independent adjustment of main parameters |
| RU2721404C1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-05-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Active rc-filter with independent adjustment of main parameters |
| RU2785357C1 (en) * | 2022-09-02 | 2022-12-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Rlc high-frequency filter on voltage repeaters |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2154337C1 (en) * | 1999-11-30 | 2000-08-10 | Таганрогский государственный радиотехнический университет | Bandpass arc filter |
| US20120194265A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit and operation method of the same |
| US20170012608A1 (en) * | 2012-08-30 | 2017-01-12 | Avatekh, Inc. | Method and apparatus for signal filtering and for improving properties of electronic devices |
| 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 |
-
2018
- 2018-09-11 RU RU2018132364A patent/RU2694134C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2154337C1 (en) * | 1999-11-30 | 2000-08-10 | Таганрогский государственный радиотехнический университет | Bandpass arc filter |
| US20120194265A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor integrated circuit and operation method of the same |
| US20170012608A1 (en) * | 2012-08-30 | 2017-01-12 | Avatekh, Inc. | Method and apparatus for signal filtering and for improving properties of electronic devices |
| 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 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720558C1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-05-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Band-pass filter on two operational amplifiers with independent adjustment of main parameters |
| RU2721404C1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-05-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Active rc-filter with independent adjustment of main parameters |
| RU2785357C1 (en) * | 2022-09-02 | 2022-12-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Rlc high-frequency filter on voltage repeaters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2704530C1 (en) | Broadband band-pass filter with independent adjustment of pole frequency, pole attenuation and transmission coefficient | |
| Papazoglou et al. | Noninteracting electronically tunable CCII-based current-mode biquadratic filters | |
| RU2701095C1 (en) | Low-sensitivity bandpass filter with independent adjustment of main parameters | |
| RU2694134C1 (en) | Band pass arc-filter on two operational amplifiers with increase in pole frequency and independent adjustment of main parameters | |
| RU2677362C1 (en) | Active rc filter | |
| EP1755218B1 (en) | Tunable resonator for use in active-RC continuous-time filters | |
| RU2656728C1 (en) | Arc-filter of bottom frequencies with an independent setting of main parameters | |
| RU2110140C1 (en) | Adjustable arc filter | |
| RU2694135C1 (en) | High-frequency arc-filter with independent adjustment of main parameters | |
| RU2697944C1 (en) | Band-pass filter of the second order with independent adjustment of main parameters | |
| RU2688237C1 (en) | Band-pass arc filter on two operational amplifiers with frequency reduction of pole and independent adjustment of main parameters | |
| RU2701038C1 (en) | Band-pass filter on two operational amplifiers with independent adjustment of main parameters | |
| RU2718830C1 (en) | Band-pass filter of the second order with independent adjustment of main parameters | |
| Koukiou et al. | Modular filter structures using current feedback operational amplifiers | |
| RU2721405C1 (en) | Universal programmable arc-filter based on r-2r matrices | |
| RU2718212C1 (en) | Universal programmable arc-filter | |
| RU2748609C1 (en) | Fourth-order low-frequency filter | |
| RU2722602C1 (en) | Second-order active band-pass filter with independent adjustment of main parameters | |
| RU199745U1 (en) | Tunable notch active RC filter | |
| RU2721404C1 (en) | Active rc-filter with independent adjustment of main parameters | |
| 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 | |
| Langhammer et al. | New solution of a frequency filter with reconnection-less reconfiguration of its transfer | |
| RU2154337C1 (en) | Bandpass arc filter |