RU2706181C1 - Active phase-shifting system - Google Patents

Active phase-shifting system Download PDF

Info

Publication number
RU2706181C1
RU2706181C1 RU2018138136A RU2018138136A RU2706181C1 RU 2706181 C1 RU2706181 C1 RU 2706181C1 RU 2018138136 A RU2018138136 A RU 2018138136A RU 2018138136 A RU2018138136 A RU 2018138136A RU 2706181 C1 RU2706181 C1 RU 2706181C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capacitor
output
phase
terminal
impedor
Prior art date
Application number
RU2018138136A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Яковлев
Дмитрий Селиверстович Рябоконь
Original Assignee
Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
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 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") filed Critical Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Priority to RU2018138136A priority Critical patent/RU2706181C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2706181C1 publication Critical patent/RU2706181C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/12Bandpass or bandstop filters with adjustable bandwidth and fixed centre frequency
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/18Networks for phase shifting
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/66Phase shifters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering; electronics.
SUBSTANCE: invention relates to radio electronics and can be used as a phase-rotation filter. Active phase-shifting system is made in form of differential-bridge circuit, in which first arm is first multi-element impedor, and second arm is second multi-element impedor, connected by first terminals to potential input terminal, and second to corresponding input of operational amplifier, in which output is connected to output potential terminal, first multi-element impedor is made in the form of connected in series inductance coil and three impedors, each of which contains parallel connected inductance coil and capacitor, second multi-element impedor is made in the form of connected in series capacitor and three impedors, each of which contains connected inductance coil and capacitor.
EFFECT: wider range of equipment in the field of active systems.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве фазовращающего фильтра.The invention relates to electronics and can be used as a phase-shifting filter.

В радиоэлектронике используются фазовращающие фильтры, которые не оказывают влияния на величину передающего тока и напряжения, т.е. при любой частоте затухание не наступает. Изменяется только фаза. Фазовращающие звенья выполняют только получение требуемой фазочастотной характеристики.In electronics, phase-shifting filters are used that do not affect the magnitude of the transmitting current and voltage, i.e. at any frequency, attenuation does not occur. Only the phase changes. Phase-shifting links only perform the required phase-frequency characteristics.

Известна активная пьезорезонаторная частотно-селективная система, содержащая входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующим входом операционного усилителя, у которого выход соединен с выходной потенциальной клеммой, при этом первый и второй двухполюсники выполнены в виде пьезоэлектрических резонаторов.Known active piezoresonant frequency-selective system containing input and output potential terminals, a common bus, an operational amplifier having two inputs and one output connected to the output potential terminal, the first and second two-terminal connected to the first terminals with a potential input terminal, and the second with the corresponding input of the operational amplifier, in which the output is connected to the output potential terminal, while the first and second two-terminal devices are made in the form of piezoelectric resonators.

Известная частотно-селективная система является активным пьезоэлектрическим полосовым фильтром, может выполнять функцию фазовращающей системы и обеспечивает фазовый сдвиг только в узкой полосе пропускания [1].The known frequency-selective system is an active piezoelectric bandpass filter, can perform the function of a phase-shifting system and provides phase shift only in a narrow passband [1].

Это устройство может быть принято в качестве прототипа.This device can be taken as a prototype.

Задача изобретения - расширение арсенала технических средств в области активных систем.The objective of the invention is the expansion of the arsenal of technical means in the field of active systems.

Технический результата - получение активной широкополосной фазовращающей системы, получение всепропускающего фильтра.EFFECT: obtaining an active broadband phase-shifting system, obtaining an all-pass filter.

Технический результат достигается тем, что у активной фазовращающей системы, содержащей входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующим входом операционного усилителя, у которого выход соединен с выходной потенциальной клеммой, согласно изобретению, первый многоэлементный двухполюсник выполнен в виде соединенных последовательно катушку индуктивности и трех двухполюсников, каждый из которых содержит соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсатор, второй многоэлементный двухполюсник выполнен в виде соединенных последовательно конденсатора и трех двухполюсников, каждый из которых содержит соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсатор.The technical result is achieved by the fact that an active phase-shifting system containing input and output potential terminals has a common bus, an operational amplifier having two inputs and one output connected to the output potential terminal, the first and second two-terminal devices connected by the first outputs to the potential input terminal, and the second - with the corresponding input of the operational amplifier, in which the output is connected to the output potential terminal, according to the invention, the first multi-element two-terminal device is made in the form of a connection connected in series to an inductor and three two-terminal circuits, each of which contains an inductance coil and a capacitor connected in parallel, the second multi-element two-terminal circuit is made in the form of a capacitor connected in series and three two-terminal circuits, each of which contains an inductance coil and a capacitor connected in parallel.

При сравнении заявляемого изобретения не только с прототипом, но и с другими известными в науке и технике техническими решениями, не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.When comparing the claimed invention not only with the prototype, but also with other technical solutions known in science and technology, no solutions having similar features were found.

На фиг. 1 приведена электрическая схема активной фазовращающей системы, на фиг. 2 приведены исходная и эквивалентная дифференциально-мостовая схемы активной фазовращающей системы, на фиг. 3 приведены распределения резонансных частот плеч мостового звена фазовращающего фильтра.In FIG. 1 is a circuit diagram of an active phase shifting system; FIG. 2 shows the original and equivalent differential-bridge circuits of the active phase-shifting system, FIG. Figure 3 shows the distribution of the resonant frequencies of the shoulders of the bridge link of the phase-shifting filter.

Активная фазовращающая система (см. фиг. 1) содержит общую шину 1, входную потенциальную клемму 2, к которой подключены первые выводы многоэлементных двухполюсников 3 и 4. Второй вывод двухполюсника 3 подключен к первому входу 5 операционного усилителя 6. Второй вывод двухполюсника 4 подключен ко второму входу 7 операционного усилителя 6, у которого выход соединен с выходной потенциальной клеммой 8. Многоэлементный двухполюсник 3 содержит катушку индуктивности 9, у которой первый вывод соединен с входной потенциальной клеммой 2, а второй - соединен с первыми выводами конденсатора 10 и катушки индуктивности 11. Вторые выводы конденсатора 10 и катушки индуктивности 11 соединены с первыми выводами конденсатора 12 и катушки индуктивности 13, вторые выводы которых соединены с первыми выводами конденсатора 14 и катушки индуктивности 15. Вторые выводы конденсатора 14 и катушки индуктивности 15 соединены с первым входом 5 операционного усилителя 6. Многоэлементный двухполюсник 4 содержит конденсатор 16, у которого первый вывод соединен с входной потенциальной клеммой 2, а второй - соединен с первыми выводами конденсатора 17 и катушки индуктивности 18. Вторые выводы конденсатора 17 и катушки индуктивности 18 соединены с первыми выводами конденсатора 19 и катушки индуктивности 20, вторые выводы которых соединены с первыми выводами конденсатора 21 и катушки индуктивности 22. Вторые выводы конденсатора 21 и катушки индуктивности 22 соединены со вторым входом 7 операционного усилителя 6.The active phase-shifting system (see Fig. 1) contains a common bus 1, an input potential terminal 2, to which the first outputs of the multi-element bipolar 3 and 4 are connected. The second output of the bipolar 3 is connected to the first input 5 of the operational amplifier 6. The second output of the bipolar 4 is connected to the second input 7 of the operational amplifier 6, in which the output is connected to the output potential terminal 8. The multi-element bipolar 3 contains an inductor 9, in which the first output is connected to the input potential terminal 2, and the second is connected n with the first leads of the capacitor 10 and the inductor 11. The second leads of the capacitor 10 and the inductor 11 are connected to the first leads of the capacitor 12 and the inductance 13, the second leads of which are connected to the first leads of the capacitor 14 and the inductance 15. The second leads of the capacitor 14 and the coil inductors 15 are connected to the first input 5 of the operational amplifier 6. The multi-element bipolar 4 contains a capacitor 16, in which the first terminal is connected to the input potential terminal 2, and the second is connected to the first the leads of the capacitor 17 and the inductor 18. The second leads of the capacitor 17 and the inductor 18 are connected to the first leads of the capacitor 19 and the inductance 20, the second leads of which are connected to the first leads of the capacitor 21 and the inductor 22. The second leads of the capacitor 21 and the inductance 22 are connected with the second input 7 of the operational amplifier 6.

Элементы 9-22 совместно со схемой операционного усилителя 6 образуют фазовращающую систему 7-го порядка.Elements 9-22, together with the operational amplifier circuit 6, form a 7th-order phase-shifting system.

На фиг. 2 приведены исходная и эквивалентная дифференциально-мостовая схема активной системы, которая выполняет роль фазовращающего звена.In FIG. Figure 2 shows the initial and equivalent differential-bridge circuit of the active system, which plays the role of a phase-shifting link.

На фиг. 3 приведены распределения резонансных частот плеч мостового фазовращающего звена.In FIG. Figure 3 shows the distribution of the resonant frequencies of the arms of the bridge phase-shifting link.

Между двумя точками резонанса мостиковой ветви в фазовращающем звене всегда происходит сдвиг фазы на величину п. Between two resonance points of the bridging branch in the phase-shifting link, a phase shift always occurs by the value of n.

Между внешними точками резонансов и в интервале частот от нуля до F 1, от F 6 до бесконечности происходит еще сдвиг фазы на величину π. Between the external points of the resonances and in the frequency range from zero to F 1, from F 6 to infinity, there is still a phase shift of π.

Предлагаемое устройство выполняет функцию фазового контура, у которого фаза является функцией частоты, а затухание - частотно независимо. Подобные устройства находят широкое применение для синтеза линий задержки, в качестве корректоров фазовых искажений электрических фильтров и каналов связи, для синтеза фильтров, согласованных со спектром сигнала и в целом ряде других случаев.The proposed device performs the function of a phase circuit, in which the phase is a function of frequency, and the attenuation is frequency independent. Such devices are widely used for the synthesis of delay lines, as correctors for phase distortion of electric filters and communication channels, for the synthesis of filters that are consistent with the signal spectrum and in a number of other cases.

Источники информацииInformation sources

1. В.А. Аржанов, И.М. Ясинский Электрические фильтры и линии задержки. Учеб. Пособие. - Омск, изд. ОмГТУ, 2000, с. 255, рис. 8.8а.1. V.A. Arzhanov, I.M. Yasinsky Electric filters and delay lines. Textbook Allowance. - Omsk, ed. OmSTU, 2000, p. 255, fig. 8.8a.

Claims (1)

Активная фазовращающая система, содержащая входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй многоэлементные двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующим входом операционного усилителя, у которого выход соединен с выходной потенциальной клеммой, отличающаяся тем, что система выполнена в виде дифференциально-мостовой схемы, первый многоэлементный двухполюсник одного плеча мостовой схемы выполнен из последовательно соединенных катушки индуктивности и трех двухполюсников, каждый из которых содержит соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсатор, второй многоэлементный двухполюсник другого плеча мостовой схемы содержит последовательно соединенные последовательно конденсатор и три двухполюсника, каждый из которых содержит соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсатор.An active phase-shifting system containing input and output potential terminals, a common bus, an operational amplifier having two inputs and one output connected to an output potential terminal, the first and second multi-element bipolar connected to the first terminals with a potential input terminal, and the second to the corresponding input operational amplifier, in which the output is connected to the output potential terminal, characterized in that the system is made in the form of a differential-bridge circuit, the first multi-element double the wedge of one arm of the bridge circuit is made up of series-connected inductors and three bipolar, each of which contains an inductance coil and a capacitor connected in parallel, the second multi-element bipolar of the other arm of the bridge circuit contains a capacitor and three bipolar connected in series, each of which contains a parallel inductor and capacitor.
RU2018138136A 2018-10-29 2018-10-29 Active phase-shifting system RU2706181C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138136A RU2706181C1 (en) 2018-10-29 2018-10-29 Active phase-shifting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138136A RU2706181C1 (en) 2018-10-29 2018-10-29 Active phase-shifting system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2706181C1 true RU2706181C1 (en) 2019-11-14

Family

ID=68579680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138136A RU2706181C1 (en) 2018-10-29 2018-10-29 Active phase-shifting system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2706181C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270913A (en) * 1992-04-06 1993-12-14 D.C. Transformation, Inc. Compact and efficient transformerless power conversion system
RU2657165C1 (en) * 2016-08-11 2018-06-08 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") Low-pass active filter
RU2658263C2 (en) * 2016-07-14 2018-06-19 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") Active band-pass filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270913A (en) * 1992-04-06 1993-12-14 D.C. Transformation, Inc. Compact and efficient transformerless power conversion system
US5357419A (en) * 1992-04-06 1994-10-18 D.C. Transformation Inc. Compact and efficient transformerless power conversion system
RU2658263C2 (en) * 2016-07-14 2018-06-19 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") Active band-pass filter
RU2657165C1 (en) * 2016-08-11 2018-06-08 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") Low-pass active filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7468642B2 (en) Multi band pass filters
US9654983B2 (en) Tunable filter employing feedforward cancellation
JP6401301B2 (en) Tunable high frequency filter with parallel resonator
US3581122A (en) All-pass filter circuit having negative resistance shunting resonant circuit
CN106031036A (en) Filter circuit and wireless communication device
CN105981298B (en) Variable filter circuit and wireless communication device
WO2021143516A1 (en) Bulk acoustic wave filter and signal processing device
CN109672422B (en) filter circuit and multiplexer
WO2015045882A1 (en) Variable-frequency filter
US2788496A (en) Active transducer
US6952142B2 (en) Frequency-selective balun transformer
US8552782B1 (en) Quadrature phase network
US20220149817A1 (en) Micro-acoustic bandstop filter
US2392476A (en) Wide band phase shifter
CN106031035A (en) Variable filter circuit and wireless communication device
RU2706181C1 (en) Active phase-shifting system
Singh et al. New universal biquads employing CFOAs
EP2892151B1 (en) Filter device and duplexer
US1708950A (en) Electric wave filter
CA3001095C (en) Distortion compensation circuit
RU2686592C1 (en) Active piezoelectric resonator frequency selective system
US3344369A (en) Tee-network having single centertapped high-q inductor in its series branches and a low-q inductor in shunt
US3449696A (en) Dual section all pass lattice filter wherein nonlinearities of two sections cancel
US9929700B2 (en) Distortion compensation circuit
KR20130003847A (en) Filter using parallel connected crlhs