RU2710852C1 - Low-sensitivity second-order arc filter based on two multi-differential operational amplifiers - Google Patents

Low-sensitivity second-order arc filter based on two multi-differential operational amplifiers Download PDF

Info

Publication number
RU2710852C1
RU2710852C1 RU2019115928A RU2019115928A RU2710852C1 RU 2710852 C1 RU2710852 C1 RU 2710852C1 RU 2019115928 A RU2019115928 A RU 2019115928A RU 2019115928 A RU2019115928 A RU 2019115928A RU 2710852 C1 RU2710852 C1 RU 2710852C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inverting
inputs
low
Prior art date
Application number
RU2019115928A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дарья Юрьевна Денисенко
Евгений Андреевич Жебрун
Николай Николаевич Прокопенко
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 RU2019115928A priority Critical patent/RU2710852C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710852C1 publication Critical patent/RU2710852C1/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
    • H03H11/1217—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback using a plurality of operational amplifiers
    • 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

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used as spectrum limiters or broadband selective amplifiers connected at the input of analogue-to-digital converters for various purposes. Low-sensitive second-order ARC filter based on two multi-differential operational amplifiers comprises capacitors and resistors, the interaction circuit of which provides independent adjustment of the Q-factor of the AFC pole, at which transmission coefficient and frequency of AFC pole, which depend on other parameters of elements, remain constant.EFFECT: technical result consists in production of complete set of AFC filters LPF, HPF, BPF, SF at its outputs.7 cl, 1 tbl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, а также измерительной техники, и может использоваться, например, в качестве ограничителей спектра или широкополосных избирательных усилителей, включаемых на входе аналого-цифровых преобразователей различного назначения. The invention relates to the field of radio engineering, as well as measuring equipment, and can be used, for example, as spectrum limiters or broadband selective amplifiers, included at the input of analog-to-digital converters for various purposes.

Универсальные активные RC-фильтры (ARCФ), обеспечивающие на разных выходах формирование амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) фильтра нижних частот (ФНЧ), фильтра высоких частот (ФВЧ), полосового фильтра (ПФ), режекторного фильтра (РФ), широко используются в современной электронике [1-6] и оказывают существенное влияние на качественные показатели многих аналого-цифровых систем связи и автоматического управления.Universal active RC-filters (ARCF), which provide the formation of amplitude-frequency characteristics (AFC) of a low-pass filter (LPF), a high-pass filter (HPF), a band-pass filter (PF), a notch filter (RF) at different outputs, are widely used in modern electronics [1-6] and have a significant impact on the quality indicators of many analog-digital communication systems and automatic control.

Достаточно важным направлением совершенствования ARCФ является подстройка и перестройка их основных параметров, в т.ч. за счет цифровой коммутации пассивных элементов и применения микросхем цифровых потенциометров [7-13].A rather important direction for improving the ARCF is the adjustment and restructuring of their main parameters, including due to digital switching of passive elements and the use of digital potentiometer microcircuits [7-13].

Один из векторов развития современной теории активных RC-фильтров связан с их построением на новой электронной компонентной базе, в т.ч. на основе так называемых мультидифференциальных операционных усилителей (МОУ), обеспечивающих новые качества устройств частотной селекции [14-47].One of the development vectors of the modern theory of active RC filters is related to their construction on a new electronic component base, including based on the so-called multidifferential operational amplifiers (MOUs), providing new qualities of frequency selection devices [14-47].

Предполагаемое изобретение относится одновременно к трем вышеперечисленным классам активных RC-фильтров.The alleged invention relates simultaneously to the above three classes of active RC filters.

Ближайшим прототипом заявляемого устройства является схема универсального ARC-фильтра (ПФ, ФНЧ, ФВЧ) на основе МОУ, опубликованная в статье Bhopendra Singh, Abdhesh Kumar Singh, Raj Senani. A new universal biquad filter using differential difference amplifiers and its practical realization, Analog Integr. Circ. Sig Process (2013) 75:293–297, pp.293-297. Он содержит (фиг. 1) первый 1, второй 2, третий 3, четвёртый 4 входы устройства, а также первый 5 и второй 6 выходы устройства, первый 7 и второй 8 мультидифференциальные операционные усилители (МОУ), каждый из которых содержит инвертирующий и неинвертирующий входы первого входного порта, а также инвертирующий и неинвертирующий входы второго входного порта, первый 9 конденсатор, включённый между вторым 2 входом устройства и первым 5 выходом устройства, второй 10 конденсатор, включенный между третьим 3 входом устройства и вторым 6 выходом устройства, первый 11 резистор, включённый между выходом первого 7 МОУ и первым 5 выходом устройства, инвертирующий вход второго входного порта первого 7 МОУ соединен с выходом первого 7 МОУ, инвертирующий вход второго входного порта второго 8 МОУ подключен к выходу второго 8 МОУ, неинвертирующий вход второго входного порта второго 8 МОУ подключен ко второму 6 выходу устройства, второй 12 резистор, включенный между выходом второго 8 МОУ и вторым 6 выходом устройства, третий 13 резистор.The closest prototype of the claimed device is a universal ARC filter (PF, low-pass filter, high-pass filter) based on the MOU, published in the article by Bhopendra Singh, Abdhesh Kumar Singh, Raj Senani. A new universal biquad filter using differential difference amplifiers and its practical implementation, Analog Integr. Circ. Sig Process (2013) 75: 293–297, pp. 293-297. It contains (Fig. 1) the first 1, second 2, third 3, fourth 4 inputs of the device, as well as the first 5 and second 6 outputs of the device, the first 7 and second 8 multi-differential operational amplifiers (MOUs), each of which contains an inverting and non-inverting the inputs of the first input port, as well as the inverting and non-inverting inputs of the second input port, the first 9 capacitor connected between the second 2 input of the device and the first 5 output of the device, the second 10 capacitor connected between the third 3 input of the device and the second 6 output of the device, the first 11 resistor connected between the output of the first 7 MOA and the first 5 output of the device, the inverting input of the second input port of the first 7 MOA is connected to the output of the first 7 MOA, the inverting input of the second input port of the second 8 MOA is connected to the output of the second 8 MOA, non-inverting input of the second input the port of the second 8 MOA is connected to the second 6 output of the device, the second 12 resistor, connected between the output of the second 8 MOA and the second 6 output of the device, the third 13 resistor.

Основной существенный недостаток известного устройства фиг. 1 состоит в том, что оно не позволяет реализовать полный комплект ARC-фильтров с улучшенными регулировочными характеристиками. Так, в ARCФ-прототипе при регулировке добротности полюса АЧХ изменяется его коэффициент передачи и частота полюса. The main significant disadvantage of the known device of FIG. 1 consists in the fact that it does not allow to realize a complete set of ARC filters with improved control characteristics. So, in the ARCF prototype, when adjusting the quality factor of the AFC pole, its transmission coefficient and pole frequency change.

Основная задача предполагаемого изобретения состоит в расширении функциональных возможностей универсального ARC-фильтра (получении на его выходах полного комплекта АЧХ фильтров ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ). Дополнительная задача предполагаемого изобретения – обеспечение независимой регулировки добротности полюса АЧХ, при которой коэффициент передачи и частота полюса АЧХ, зависящие от других параметров элементов, остаются постоянными. Это существенно упрощает процесс подстройки и регулировки устройств частотной селекции на основе предлагаемого схемотехнического решения ARCФ.The main objective of the proposed invention is to expand the functionality of a universal ARC filter (receiving at its outputs a complete set of frequency response filters for low-pass, high-pass, high-pass filter, PF, RF). An additional objective of the proposed invention is the provision of independent adjustment of the quality factor of the AFC pole, in which the transmission coefficient and frequency of the AFC pole, depending on other parameters of the elements, remain constant. This greatly simplifies the process of tuning and adjusting frequency selection devices based on the proposed ARCF circuitry.

Поставленные задачи достигаются тем, что в универсальном активном RC-фильтре фиг. 1, содержащем первый 1, второй 2, третий 3, четвёртый 4 входы устройства, а также первый 5 и второй 6 выходы устройства, первый 7 и второй 8 мультидифференциальные операционные усилители (МОУ), каждый из которых содержит инвертирующий и неинвертирующий входы первого входного порта, а также инвертирующий и неинвертирующий входы второго входного порта, первый 9 конденсатор, включённый между вторым 2 входом устройства и первым 5 выходом устройства, второй 10 конденсатор, включенный между третьим 3 входом устройства и вторым 6 выходом устройства, первый 11 резистор, включённый между выходом первого 7 МОУ и первым 5 выходом устройства, инвертирующий вход второго входного порта первого 7 МОУ соединен с выходом первого 7 МОУ, инвертирующий вход второго входного порта второго 8 МОУ подключен к выходу второго 8 МОУ, неинвертирующий вход второго входного порта второго 8 МОУ подключен ко второму 6 выходу устройства, второй 12 резистор, включенный между выходом второго 8 МОУ и вторым 6 выходом устройства, третий 13 резистор, предусмотрены новые элементы и связи – неинвертирующий вход второго входного порта первого 7 МОУ соединен с первым 5 выходом устройства и через третий 13 резистор связан с пятым 14 входом устройства, первый 1 вход устройства соединен с неинвертирующим входом первого входного порта первого 7 МОУ, инвертирующий вход первого входного порта первого 7 МОУ соединен со вторым 6 выходом устройства, первый 5 выход устройства подключен к неинвертирующему входу первого входного порта второго 8 МОУ, четвертый 4 вход устройства связан с инвертирующим входом первого входного порта второго 8 МОУ. The objectives are achieved in that in the universal active RC filter of FIG. 1, containing the first 1, second 2, third 3, fourth 4 inputs of the device, as well as the first 5 and second 6 outputs of the device, the first 7 and second 8 multi-differential operational amplifiers (MOUs), each of which contains inverting and non-inverting inputs of the first input port as well as the inverting and non-inverting inputs of the second input port, the first 9 capacitor connected between the second 2 input of the device and the first 5 output of the device, the second 10 capacitor connected between the third 3 input of the device and the second 6 output of the device, the first th 11 resistor connected between the output of the first 7 MOA and the first 5 output of the device, the inverting input of the second input port of the first 7 MOA is connected to the output of the first 7 MOA, the inverting input of the second input port of the second 8 MOA is connected to the output of the second 8 MOA, non-inverting input of the second input the port of the second 8 MOA is connected to the second 6 output of the device, the second 12 resistor connected between the output of the second 8 MOA and the second 6 output of the device, the third 13 resistor, new elements and communications are provided - a non-inverting input of the second input The unit vector of the first 7 MOA is connected to the first 5 output of the device and through the third 13 resistor is connected to the fifth 14 input of the device, the first 1 input of the device is connected to the non-inverting input of the first input port of the first 7 MOA, the inverting input of the first input port of the first 7 MOA is connected to the second 6 output device, the first 5 output of the device is connected to the non-inverting input of the first input port of the second 8 MOA, the fourth 4 input of the device is connected to the inverting input of the first input port of the second 8 MOA.

Aктивные RC-фильтры, реализуемые на базе схемы фиг. 2 и обозначенные далее как ФНЧ, ПФ, не обладают свойствами независимой регулировки добротности полюса, коэффициента передачи и частоты полюса. Здесь при изменении добротности полюса коэффициенты передачи и частоты полюса могут изменяться.Active RC filters implemented based on the circuit of FIG. 2 and designated below as the low-pass filter, PF, do not possess the properties of independently adjusting the quality factor of the pole, transmission coefficient, and frequency of the pole. Here, when changing the quality factor of the pole, the transmission coefficients and frequency of the pole can change.

Aктивные RC-фильтры схемы фиг. 2, обозначенные далее как ФНЧ(+), ФВЧ(+), ПФ(+), РФ(+), обладают свойствами независимой регулировки добротности полюса, коэффициента передачи и частоты полюса. Здесь регулировка добротности полюса не изменяет коэффициент передачи фильтра и частоту его полюса. Эти фильтры представляют наибольший практический интерес.Active RC filters of FIG. 2, denoted below as the low-pass filter (+) , high-pass filter (+) , PF (+) , RF (+) , have the properties of independently adjusting the quality factor of the pole, transmission coefficient, and frequency of the pole. Here, the adjustment of the quality factor of the pole does not change the transmission coefficient of the filter and the frequency of its pole. These filters are of most practical interest.

Aктивные RC-фильтры схемы фиг. 2, обозначенные далее как ФНЧ(-), ФВЧ(-), ПФ(-), имеют наклон амплитудно-частотной характеристики, соответствующей передаточной функции первого порядка. Active RC filters of FIG. 2, designated below as the low-pass filter (-) , high-pass filter (-) , PF (-) , have a slope of the amplitude-frequency characteristic corresponding to the first-order transfer function.

На чертеже фиг. 1 показана схема фильтра-прототипа, а на чертеже фиг. 2 – заявляемая схема ARCФ в соответствии с п.1 формулы изобретения.In the drawing of FIG. 1 shows a diagram of a prototype filter, and in the drawing of FIG. 2 - the claimed scheme ARCF in accordance with claim 1 of the claims.

На чертеже фиг. 3 представлена схема заявляемого ARCФ по п. 2 формулы изобретения, в которой входной сигнал подается на первый 1 вход устройства (in.1). При этом по первому 5 выходу устройства (out1) входной сигнал не инвертируется. По второму 6 выходу устройства (out2) входной сигнал также не инвертируется.In the drawing of FIG. 3 shows a diagram of the claimed ARCF according to claim 2, in which the input signal is applied to the first 1 input of the device (in.1). In this case, the first 5 output of the device (out1), the input signal is not inverted. On the second 6th output of the device (out2), the input signal is also not inverted.

На чертеже фиг. 4 приведены амплитудно-частотные характеристики заявляемого ARCФ фиг. 3 по п. 2 формулы изобретения для первого 5 (out1) и второго 6 (out2) выходов устройства. Анализ АЧХ фиг. 4 показывает, что в схеме фиг. 3 реализуются следующие типы фильтров: ПФ, ФНЧ(+).In the drawing of FIG. 4 shows the frequency response characteristics of the claimed ARCF of FIG. 3 according to claim 2 of the claims for the first 5 (out1) and second 6 (out2) outputs of the device. Frequency response analysis of FIG. 4 shows that in the circuit of FIG. 3 the following types of filters are implemented: PF, low-pass filter (+) .

На чертеже фиг. 5 показана схема заявляемого ARCФ по п. 3 формулы изобретения, в которой входной сигнал подается на второй 2 вход устройства (in.2). При этом по первому 5 выходу устройства (out1) входной сигнал не инвертируется. По второму 6 выходу устройства (out2) входной сигнал также не инвертируется.In the drawing of FIG. 5 shows a diagram of the claimed ARCF according to claim 3, in which the input signal is applied to the second 2 input of the device (in.2). In this case, the first 5 output of the device (out1), the input signal is not inverted. On the second 6th output of the device (out2), the input signal is also not inverted.

На чертеже фиг.6 представлены амплитудно-частотные характеристики заявляемого ARCФ фиг. 5 по п. 3 формулы изобретения для первого 5 (out1) и второго 6 (out2) выходов устройства. Анализ АЧХ фиг. 6 показывает, что в схеме фиг. 5 реализуются следующие типы фильтров: ФВЧ(+), ПФ.The drawing of FIG. 6 shows the amplitude-frequency characteristics of the inventive ARCF of FIG. 5 according to claim 3 of the claims for the first 5 (out1) and second 6 (out2) outputs of the device. Frequency response analysis of FIG. 6 shows that in the circuit of FIG. 5 the following types of filters are implemented: HPF (+) , PF.

На чертеже фиг. 7 показана схема заявляемого ARCФ по п. 4 формулы изобретения, в которой входной сигнал подается на третий 3 вход устройства (in.3). При этом по первому 5 выходу устройства (out1) входной сигнал инвертируется. По второму 6 выходу устройства (out2) входной сигнал не инвертируется.In the drawing of FIG. 7 shows a diagram of the claimed ARCF according to claim 4, in which the input signal is supplied to the third 3 input of the device (in.3). In this case, according to the first 5 output of the device (out1), the input signal is inverted. On the second 6th output of the device (out2), the input signal is not inverted.

На чертеже фиг. 8 приведены амплитудно-частотные характеристики заявляемого ARCФ фиг. 7 по п. 4 формулы изобретения для первого 5 (out1) и второго 6 (out2) выходов устройства. Анализ АЧХ фиг. 8 показывает, что в схеме фиг. 7 реализуются следующие типы фильтров: ПФ, ФВЧ(-)+ПФ(-).In the drawing of FIG. 8 shows the frequency response characteristics of the claimed ARCF of FIG. 7 according to claim 4 of the claims for the first 5 (out1) and second 6 (out2) outputs of the device. Frequency response analysis of FIG. 8 shows that in the circuit of FIG. 7 the following types of filters are implemented: PF, HPF (-) + PF (-) .

На чертеже фиг. 9 представлена схема заявляемого ARCФ по п. 5 формулы изобретения, в которой входной сигнал подается на четвертый 4 вход устройства (in.4). При этом по первому 5 выходу устройства (out1) входной сигнал не инвертируется. По второму 6 выходу устройства (out2) входной сигнал инвертируется.In the drawing of FIG. 9 is a diagram of the claimed ARCF according to claim 5, in which the input signal is supplied to the fourth 4 input of the device (in.4). In this case, the first 5 output of the device (out1), the input signal is not inverted. On the second 6 device output (out2), the input signal is inverted.

На чертеже фиг. 10 показаны амплитудно-частотные характеристики заявляемого ARCФ фиг. 9 по п. 5 формулы изобретения для первого 5 (out1) и второго 6 (out2) выходов устройства. Анализ АЧХ фиг. 10 показывает, что в схеме фиг. 9 реализуются следующие типы фильтров: ФНЧ(+), ПФ(-)+ФНЧ(-).In the drawing of FIG. 10 shows the amplitude-frequency characteristics of the claimed ARCF of FIG. 9 according to claim 5 of the claims for the first 5 (out1) and second 6 (out2) outputs of the device. Frequency response analysis of FIG. 10 shows that in the circuit of FIG. 9 the following types of filters are implemented: low-pass filter (+) , PF (-) + low-pass filter (-) .

На чертеже фиг. 11 приведена схема заявляемого ARCФ по п. 6 формулы изобретения, в которой входной сигнал подается на пятый 14 вход устройства (in.5). При этом по первому 5 выходу устройства (out1) входной сигнал не инвертируется. По второму 6 выходу устройства (out2) входной сигнал также не инвертируется.In the drawing of FIG. 11 shows a diagram of the claimed ARCF according to claim 6, in which the input signal is applied to the fifth 14 input of the device (in.5). In this case, the first 5 output of the device (out1), the input signal is not inverted. On the second 6th output of the device (out2), the input signal is also not inverted.

На чертеже фиг. 12 представлены амплитудно-частотные характеристики заявляемого ARCФ фиг. 11 по п. 6 формулы изобретения для первого 5 (out1) и второго 6 (out2) выходов устройства. Анализ АЧХ фиг. 12 показывает, что в схеме фиг. 11 реализуются следующие типы фильтров: ПФ(+), ФНЧ.In the drawing of FIG. 12 shows the frequency response characteristics of the claimed ARCF of FIG. 11 according to claim 6 of the claims for the first 5 (out1) and second 6 (out2) outputs of the device. Frequency response analysis of FIG. 12 shows that in the circuit of FIG. 11 the following types of filters are implemented: PF (+) , low-pass filter.

На чертеже фиг. 13 показана схема заявляемого ARCФ по п. 7 формулы изобретения, в которой входной сигнал подается на второй 2 и четвертый 4 входы устройства. При этом по первому 5 выходу устройства (out1) входной сигнал не инвертируется. По второму 6 выходу устройства (out2) входной сигнал инвертируется.In the drawing of FIG. 13 shows a diagram of the claimed ARCF according to claim 7, in which an input signal is supplied to the second 2 and fourth 4 inputs of the device. In this case, the first 5 output of the device (out1), the input signal is not inverted. On the second 6 device output (out2), the input signal is inverted.

На чертеже фиг. 14 приведены амплитудно-частотные характеристики заявляемого ARCФ фиг. 13 по п. 7 формулы изобретения для первого 5 (out1) и второго 6 (out2) выходов устройства. Анализ АЧХ фиг. 14 показывает, что в схеме фиг. 13 реализуются РФ(+), ФНЧ.In the drawing of FIG. 14 shows the frequency response characteristics of the claimed ARCF of FIG. 13 according to claim 7 of the claims for the first 5 (out1) and second 6 (out2) outputs of the device. Frequency response analysis of FIG. 14 shows that in the circuit of FIG. 13 are implemented by the Russian Federation (+) , low-pass filter.

Названные выше амплитудно-частотные характеристики частных вариантов построения заявляемого устройства получены в результате компьютерного моделирования соответствующих частных схем ARCФ в среде MicroCap на моделях мультидифференциальных операционных усилителей AD830 фирмы Analog Devices (США).The above frequency-amplitude characteristics of particular options for constructing the inventive device were obtained as a result of computer simulation of the corresponding private ARCF circuits in MicroCap using models of AD830 multidifferential operational amplifiers from Analog Devices (USA).

Низкочувствительный ARC-фильтр второго порядка на основе двух мультидифференциальных операционных усилителей фиг. 2 содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвёртый 4 входы устройства, а также первый 5 и второй 6 выходы устройства, первый 7 и второй 8 мультидифференциальные операционные усилители (МОУ), каждый из которых содержит инвертирующий и неинвертирующий входы первого входного порта, а также инвертирующий и неинвертирующий входы второго входного порта, первый 9 конденсатор, включённый между вторым 2 входом устройства и первым 5 выходом устройства, второй 10 конденсатор, включенный между третьим 3 входом устройства и вторым 6 выходом устройства, первый 11 резистор, включённый между выходом первого 7 МОУ и первым 5 выходом устройства, инвертирующий вход второго входного порта первого 7 МОУ соединен с выходом первого 7 МОУ, инвертирующий вход второго входного порта второго 8 МОУ подключен к выходу второго 8 МОУ, неинвертирующий вход второго входного порта второго 8 МОУ подключен ко второму 6 выходу устройства, второй 12 резистор, включенный между выходом второго 8 МОУ и вторым 6 выходом устройства, третий 13 резистор. Неинвертирующий вход второго входного порта первого 7 МОУ соединен с первым 5 выходом устройства и через третий 13 резистор связан с пятым 14 входом устройства, первый 1 вход устройства соединен с неинвертирующим входом первого входного порта первого 7 МОУ, инвертирующий вход первого входного порта первого 7 МОУ соединен со вторым 6 выходом устройства, первый 5 выход устройства подключен к неинвертирующему входу первого входного порта второго 8 МОУ, четвертый 4 вход устройства связан с инвертирующим входом первого входного порта второго 8 МОУ. A low-sensitivity second-order ARC filter based on two multidifferential operational amplifiers of FIG. 2 contains the first 1, second 2, third 3, fourth 4 inputs of the device, as well as the first 5 and second 6 outputs of the device, the first 7 and second 8 multi-differential operational amplifiers (MOAs), each of which contains inverting and non-inverting inputs of the first input port, as well as inverting and non-inverting inputs of the second input port, the first 9 capacitor connected between the second 2 input of the device and the first 5 output of the device, the second 10 capacitor connected between the third 3 input of the device and the second 6 output of the device, the first 1 1 resistor connected between the output of the first 7 MOA and the first 5 output of the device, the inverting input of the second input port of the first 7 MOA is connected to the output of the first 7 MOA, the inverting input of the second input port of the second 8 MOA is connected to the output of the second 8 MOA, non-inverting input of the second input port the second 8 MOA is connected to the second 6 output of the device, the second 12 resistor is connected between the output of the second 8 MOA and the second 6 output of the device, the third 13 is a resistor. The non-inverting input of the second input port of the first 7 MOA is connected to the first 5 output of the device and through the third 13 resistor is connected to the fifth 14 input of the device, the first 1 input of the device is connected to the non-inverting input of the first input port of the first 7 MOA is connected with the second 6 output of the device, the first 5 output of the device is connected to the non-inverting input of the first input port of the second 8 MOA, the fourth 4 input of the device is connected to the inverting input of the first input port of the second 8 MOA.

На чертеже фиг. 3, в соответствии с п. 2 формулы изобретения, источник входного сигнала связан с первым 1 входом устройства, а второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 14 входы устройства подключены к общей шине источников питания.In the drawing of FIG. 3, in accordance with paragraph 2 of the claims, the input source is connected to the first 1 input of the device, and the second 2, third 3, fourth 4 and fifth 14 inputs of the device are connected to a common bus of power sources.

На чертеже фиг. 5, в соответствии с п. 3 формулы изобретения, источник входного сигнала связан со вторым 2 входом устройства, а первый 1, третий 3, четвертый 4 и пятый 14 входы устройства подключены к общей шине источников питания.In the drawing of FIG. 5, in accordance with paragraph 3 of the claims, the input source is connected to the second 2 input of the device, and the first 1, third 3, fourth 4 and fifth 14 inputs of the device are connected to a common bus of power sources.

На чертеже фиг. 7, в соответствии с п. 4 формулы изобретения, источник входного сигнала связан с третьим 3 входом устройства, а первый 1, второй 2, четвертый 4 и пятый 14 входы устройства подключены к общей шине источников питания.In the drawing of FIG. 7, in accordance with paragraph 4 of the claims, the input source is connected to the third 3 input of the device, and the first 1, second 2, fourth 4 and fifth 14 inputs of the device are connected to a common bus of power sources.

На чертеже фиг. 9, в соответствии с п. 5 формулы изобретения, источник входного сигнала связан с четвертым 4 входом устройства, а первый 1, второй 2, третий 3 и пятый 14 входы устройства подключены к общей шине источников питания.In the drawing of FIG. 9, in accordance with paragraph 5 of the claims, the input source is connected to the fourth 4 input of the device, and the first 1, second 2, third 3 and fifth 14 inputs of the device are connected to a common bus of power sources.

На чертеже фиг. 11, в соответствии с п. 6 формулы изобретения, источник входного сигнала связан с пятым 14 входом устройства, а первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 входы устройства подключены к общей шине источников питания.In the drawing of FIG. 11, in accordance with paragraph 6 of the claims, the input source is connected to the fifth 14 input of the device, and the first 1, second 2, third 3 and fourth 4 inputs of the device are connected to a common bus of power sources.

На чертеже фиг. 13, в соответствии с п. 7 формулы изобретения, источник входного сигнала связан со вторым 2 и четвертым 4 входом устройства, а первый 1, третий 3 и пятый 14 входы устройства подключены к общей шине источников питания.In the drawing of FIG. 13, in accordance with paragraph 7 of the claims, the input source is connected to the second 2 and fourth 4 inputs of the device, and the first 1, third 3 and fifth 14 inputs of the device are connected to a common bus of power sources.

Рассмотрим работу схемы фиг. 2.Consider the operation of the circuit of FIG. 2.

Обобщенная передаточная функция всех типов активных RC-фильтров (ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ), реализуемых на основе схемы фиг. 2, имеет видThe generalized transfer function of all types of active RC filters (low-pass filters, high-pass filters, PF, RF), implemented on the basis of the circuit of FIG. 2 has the form

,, (1)(1)

где ai, bj –коэффициенты числителя и знаменателя формулы (1), зависящие от параметров элементов, а также - используемых входов и выходов в схеме фиг. 2.where a i , b j are the coefficients of the numerator and denominator of formula (1), depending on the parameters of the elements, as well as the inputs and outputs used in the circuit of FIG. 2.

Конкретный набор коэффициентов ai числителя передаточной функции (1), определяет тип ARC-фильтра фиг. 2 (ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ).A particular set of coefficients a i of the numerator of the transfer function (1) determines the type of ARC filter of FIG. 2 (low-pass filter, high-pass filter, PF, RF).

Коэффициенты ai числителей передаточных функций (1), реализуемых схемой фильтра на фиг. 2, приведены в таблице 1.The coefficients a i of the numerators of the transfer functions (1) realized by the filter circuit in FIG. 2 are shown in table 1.

Таблица 1 - Коэффициенты ai числителя передаточной функции (1)Table 1 - Coefficients a i of the numerator of the transfer function (1)

ВЫХОДЫOUTPUTS 11 22 ВХОДЫINPUTS 11 ПФ

Figure 00000001

Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003
0PF
Figure 00000001

Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003
0 ФНЧ(+)
Figure 00000004

Figure 00000005
Low-pass filter (+)
Figure 00000004

Figure 00000005
 22 ФВЧ(+)
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008
HPF (+)
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008
 ПФ
Figure 00000009

Figure 00000010
PF
Figure 00000009

Figure 00000010
 33 ПФ
Figure 00000001

Figure 00000011

Figure 00000003
Figure 00000003
0PF
Figure 00000001

Figure 00000011

Figure 00000003
Figure 00000003
0 ФВЧ(-)+ПФ(-)
Figure 00000006

Figure 00000012

Figure 00000008
HPF (-) + PF (-)
Figure 00000006

Figure 00000012

Figure 00000008
 44 ФНЧ(+)
Figure 00000004

Figure 00000005
Low-pass filter (+)
Figure 00000004

Figure 00000005
 ПФ(-)+ФНЧ(-)
Figure 00000001

Figure 00000013

Figure 00000014
PF (-) + low-pass filter (-)
Figure 00000001

Figure 00000013

Figure 00000014
 55 ПФ(+)
Figure 00000001

Figure 00000012

Figure 00000003
Figure 00000003
0PF (+)
Figure 00000001

Figure 00000012

Figure 00000003
Figure 00000003
0 ФНЧ
Figure 00000004

Figure 00000015
Low pass filter
Figure 00000004

Figure 00000015
 2 + 42 + 4 РФ(+)
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000005
RF (+)
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000005
 ФНЧ
Figure 00000001

Figure 00000007

Figure 00000014
Low pass filter
Figure 00000001

Figure 00000007

Figure 00000014

Коэффициенты знаменателей bj передаточных функций (1) связаны с элементами схемы фиг. 2 следующими формуламиThe coefficients of the denominators b j of the transfer functions (1) are associated with the circuit elements of FIG. 2 following formulas

, , . ,,. (2)(2)

При этом в формулах (1), (2) приняты следующие обозначенияMoreover, in formulas (1), (2) the following notation

Figure 00000016
Figure 00000016

Результаты компьютерного моделирования предлагаемого универсального ARC фильтра фиг. 2 и его модификаций, соответствующих многозвенной формуле изобретения, приведены на чертежах фиг. 4, фиг. 6, фиг. 8, фиг. 10, фиг. 12, фиг. 14. Они показывают, что в схеме фиг. 2 и частных вариантах ее включения реализуются ФНЧ(+), ФВЧ(+), ПФ(+), РФ(+), в которых при изменении добротности полюса их коэффициент передачи и частота полюса не изменяются.The results of computer simulation of the proposed universal ARC filter of FIG. 2 and its modifications corresponding to the multi-link claims are shown in the drawings of FIG. 4, FIG. 6, FIG. 8, FIG. 10, FIG. 12, FIG. 14. They show that in the circuit of FIG. 2 and particular versions of its inclusion are implemented low-pass filter (+) , high-pass filter (+) , PF (+) , RF (+) , in which when changing the quality factor of the pole, their transmission coefficient and frequency of the pole do not change.

Следует дополнительно отметить другие преимущества заявляемой схемы ARCФ. В ARCФ-прототипе фиг. 1 при сопротивлении третьего 13 резистора стремящемся к бесконечности (при равных постоянных времени) RC-цепей добротность фильтра изменяется от нуля и приближается к единице. В схеме фиг. 2 при изменении сопротивления третьего 13 резистора (R13) от равного сопротивлению первого 11 резистора (R11) до бесконечности – добротность изменяется от единицы до бесконечности (для идеальных ОУ). Причем при R13<R11 добротность в схеме ARCФ фиг. 2 будет меньше единицы, т.е. она может принимать такие же значения, как и в схеме прототипа фиг. 1. It should be further noted other advantages of the claimed ARCF scheme. In the ARCF prototype of FIG. 1, when the resistance of the third 13 resistors tends to infinity (with equal time constants) of the RC circuits, the quality factor of the filter changes from zero and approaches unity. In the circuit of FIG. 2, when the resistance of the third 13 resistor (R13) changes from equal to the resistance of the first 11 resistor (R11) to infinity, the Q factor changes from unity to infinity (for ideal op amps). Moreover, at R13 <R11, the Q factor in the ARCF circuit of FIG. 2 will be less than one, i.e. it can take the same values as in the prototype diagram of FIG. 1.

Таким образом, в соответствии с результатами теоретического анализа и компьютерного моделирования, в заявляемом устройстве реализуется широкий спектр амплитудно-частотных характеристик фильтров второго и первого порядка (ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ). При этом в ряде случаев за счет новых связей при регулировке добротности полюса коэффициент передачи и частота полюса ARCФ не изменяются. Это является существенным преимуществом предлагаемого схемотехнического решения в сравнении с известными ARC-фильтрами данного класса.Thus, in accordance with the results of theoretical analysis and computer simulation, the inventive device implements a wide range of amplitude-frequency characteristics of the filters of the second and first order (low-pass filter, high-pass filter, PF, RF). Moreover, in some cases, due to new connections when adjusting the quality factor of the pole, the transmission coefficient and frequency of the ARCF pole do not change. This is a significant advantage of the proposed circuit solutions in comparison with the well-known ARC filters of this class.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКBIBLIOGRAPHIC LIST

1. Патент SU 1777233, 1990 г.1. Patent SU 1777233, 1990

2. Патент SU 1755365, 1990 г.2. Patent SU 1755365, 1990

3. Патент SU 1788570, 1993 г.3. Patent SU 1788570, 1993

4. Патент RU 2019023, 1980 г.4. Patent RU 2019023, 1980

5. Патент RU 2089998, 1992 г.5. Patent RU 2089998, 1992

6. Патент SU 2089041, 1990 г.6. Patent SU 2089041, 1990

7. Патент US 7.737.772, 2010 г.7. Patent US 7.737.772, 2010

8. Патент SU 587602, 1978 г.8. Patent SU 587602, 1978

9. Патент SU 536590, 1976 г.9. Patent SU 536590, 1976

10. Патент SU 1363443, 1987 г.10. Patent SU 1363443, 1987

11. C.-M. Chang, "Analytical synthesis of the digitally programmable voltage-mode OTA-C universal biquad," IEEE Transactions on Circuits and Systems-II, vol. 53, pp. 607-611, 2006. DOI: 10.1109/TCSII.2006.87641111. C.-M. Chang, "Analytical synthesis of the digitally programmable voltage-mode OTA-C universal biquad," IEEE Transactions on Circuits and Systems-II, vol. 53, pp. 607-611, 2006. DOI: 10.1109 / TCSII.2006.876411

12. M. Kumngern, B. Knobnob, K. Dejhan, "Electronically tunable high-input impedance voltage-mode universal biquadratic filter based on simple CMOS OTAs," International Journal of Electronics and Communications, vol. 64, pp. 934-939, 2010.12. M. Kumngern, B. Knobnob, K. Dejhan, "Electronically tunable high-input impedance voltage-mode universal biquadratic filter based on simple CMOS OTAs," International Journal of Electronics and Communications, vol. 64, pp. 934-939, 2010.

13. M. Kumngern, U. Torteanchai and K. Dejhan, "Electronically tunable multiple-input single-output voltage-mode multifunction filter employing simple CMOS OTAs," in Proceeding of 2010 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS 2010), Kuala Lumpur, Malaysia, December 6-9, 2010, pp. 1099-1102. DOI: 10.1109/APCCAS.2010.577481913. M. Kumngern, U. Torteanchai and K. Dejhan, "Electronically tunable multiple-input single-output voltage-mode multifunction filter employing simple CMOS OTAs," in Proceeding of 2010 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS 2010) , Kuala Lumpur, Malaysia, December 6-9, 2010, pp. 1099-1102. DOI: 10.1109 / APCCAS.2010.5774819

14. Патент EP 0 829 955 B1, 2002 г.14. Patent EP 0 829 955 B1, 2002

15. Патент US 5.117.199, 1992 г.15. Patent US 5.117.199, 1992

16. Патент US 9.762.125, 2017 г.16. Patent US 9.762.125, 2017.

17. Патент KR20020068968A, 2002 г.17. Patent KR20020068968A, 2002.

18. Патент KR20100093878A, 2012 г.18. Patent KR20100093878A, 2012.

19. Патент US 8.390.374, 2013 г.19. Patent US 8.390.374, 2013.

20. Патент RU 2506694, 2014 г.20. Patent RU 2506694, 2014.

21. Патент RU 2541723, 2015 г.21. Patent RU 2541723, 2015.

22. D. Arbet, G. Nagy, M. Kovác and V. Stopjaková, "Fully Differential Difference Amplifier for Low-Noise Applications," 2015 IEEE 18th International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits & Systems, Belgrade, 2015, pp. 57-62. DOI: 10.1109/DDECS.2015.3822. D. Arbet, G. Nagy, M. Kovác and V. Stopjaková, "Fully Differential Difference Amplifier for Low-Noise Applications," 2015 IEEE 18th International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits & Systems, Belgrade, 2015, pp . 57-62. DOI: 10.1109 / DDECS.2015.38

23. Z. Czarnul, "A new compensated integrator structure with differential difference amplifier and its application to high frequency MOSFET-C filter design", Circuit Theory and Design 1989. European Conference on, pp. 132-136, Sep 1989.23. Z. Czarnul, "A new compensated integrator structure with differential difference amplifier and its application to high frequency MOSFET-C filter design", Circuit Theory and Design 1989. European Conference on, pp. 132-136, Sep 1989.

24. S.-C. Huang, M. Ismail, "Novel full-integrated active filters using the CMOS differential difference amplifier", Circuits and Systems 1989. Proceedings of the 32nd Midwest Symposium on, vol. 1, pp. 173-176, Aug 1989. DOI: 10.1109/MWSCAS.1989.10182224. S.-C. Huang, M. Ismail, "Novel full-integrated active filters using the CMOS differential difference amplifier", Circuits and Systems 1989. Proceedings of the 32nd Midwest Symposium on, vol. 1, pp. 173-176, Aug 1989. DOI: 10.1109 / MWSCAS.1989.101822

25. Manish Kumar. Realization of some novel active circuits. Chapter 3. Fully differential difference amplifier (FDDA) based active filter, pp. 56-71, fig. 3.5, fig. 3.6, fig. 3.8, fig. 3.1025. Manish Kumar. Realization of some novel active circuits. Chapter 3. Fully differential difference amplifier (FDDA) based active filter, pp. 56-71, fig. 3.5, fig. 3.6, fig. 3.8, fig. 3.10

http://shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603/5652/8/08_chapter%203.pdf http://shodhganga.inflibnet.ac.in/bitstream/10603/5652/8/08_chapter%203.pdf

26. Li-Shin Lai, Hsieh-Hung Hsieh, Po-Shuan Weng, and Liang-Hung Lu, “An Experimental Ultra-Low-Voltage Demodulator in 0.18-m CMOS”, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, Vol. 57, No. 10, October 2009, pp. 2307-2317. DOI: 10.1109/TMTT.2009.2029023 26. Li-Shin Lai, Hsieh-Hung Hsieh, Po-Shuan Weng, and Liang-Hung Lu, “An Experimental Ultra-Low-Voltage Demodulator in 0.18-m CMOS”, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, Vol. 57, No. October 10, 2009, pp. 2307-2317. DOI: 10.1109 / TMTT.2009.2029023

27. “Wireless Communications Circuits and Systems” edited by Yichuang Sun, IET Circuits, Devices and Systems, Series 16, 2004, 350 p., fig. 3.6 URL: https://flylib.com/books/en/3.253.1.22/1/27. “Wireless Communications Circuits and Systems” edited by Yichuang Sun, IET Circuits, Devices and Systems, Series 16, 2004, 350 p., Fig. 3.6 URL: https://flylib.com/books/en/3.253.1.22/1/

28. Quan Hu, Lijuan Yang, Fengyi Huang, “A 100–170MHz fully-differential Sallen-Key 6th-order low-pass filter for wideband wireless communication’, 2016 International Conference on Integrated Circuits and Microsystems (ICICM), 23-25 Nov. 2016, Chengdu, China, fig. 4 DOI: 10.1109/ICAM.2016.781361728. Quan Hu, Lijuan Yang, Fengyi Huang, “A 100-170MHz fully-differential Sallen-Key 6th-order low-pass filter for wideband wireless communication ', 2016 International Conference on Integrated Circuits and Microsystems (ICICM), 23-25 Nov. 2016, Chengdu, China, fig. 4 DOI: 10.1109 / ICAM.2016.7813617

29. Gano, Antonio J., Especial Nuno F. “Biquadratic Resonant Filter based on a Fully Differential Multiple Differences Amplifier.” (2001). https://docplayer.net/53743008-Biquadratic-resonant-filter-based-on-a-fully-differential-multiple-differences-amplifier.html 29. Gano, Antonio J., Especial Nuno F. “Biquadratic Resonant Filter based on a Fully Differential Multiple Differences Amplifier.” (2001). https://docplayer.net/53743008-Biquadratic-resonant-filter-based-on-a-fully-differential-multiple-differences-amplifier.html

30. Hussain Alzaher and Mohammed Ismail, “A CMOS Fully Balanced Differential Difference Amplifier and Its Applications”, IEEE Transactions on circuits and systems—II: Analog and digital signal processing, VOL. 48, NO. 6, JUNE 2001, pp.614-620., fig. 830. Hussain Alzaher and Mohammed Ismail, “A CMOS Fully Balanced Differential Difference Amplifier and Its Applications”, IEEE Transactions on circuits and systems — II: Analog and digital signal processing, VOL. 48, NO. 6, JUNE 2001, pp. 614-620., Fig. 8

31. Shu-Chuan Huang, Mohammed Ismail, and Seyed R. Zarabadi, “A Wide Range Differential Difference Amplifier: A Basic Block for Analog Signal Processing in MOS Technology”, IEEE Transactions On Circuits And Systems-11: Analog And Digital Signal Processing, VOL. 40, NO. 5, MAY 1993, pp.289-301, fig. 28, fig. 29, fig. 3031. Shu-Chuan Huang, Mohammed Ismail, and Seyed R. Zarabadi, “A Wide Range Differential Difference Amplifier: A Basic Block for Analog Signal Processing in MOS Technology”, IEEE Transactions On Circuits And Systems-11: Analog And Digital Signal Processing , VOL. 40, NO. 5, MAY 1993, pp. 289-301, fig. 28, fig. 29, fig. thirty

32. Montree Kumngern, Fabian Khateb, “0.8-V Floating-Gate Differential Difference Current Feedback Operational Amplifier”, 2014 11th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), 14-17 May 2014, pp. 1-5, fig. 4, fig.5, fig. 1032. Montree Kumngern, Fabian Khateb, “0.8-V Floating-Gate Differential Difference Current Feedback Operational Amplifier”, 2014 11th International Conference on Electrical Engineering / Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), May 14-17, 2014 , pp. 1-5, fig. 4, fig. 5, fig. 10

33. Montree Kumngern, Komsan Klangthan, “0.5-V Fourth-Order Low-Pass Filter”, 2017 2nd International Conference on Automation, Cognitive Science, Optics, Micro Electro-Mechanical System, and Information Technology (ICACOMIT), October 23, 2017, Jakarta, Indonesia, pp.119-122, fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 433. Montree Kumngern, Komsan Klangthan, “0.5-V Fourth-Order Low-Pass Filter”, 2017 2nd International Conference on Automation, Cognitive Science, Optics, Micro Electro-Mechanical System, and Information Technology (ICACOMIT), October 23, 2017 , Jakarta, Indonesia, pp. 119-122, fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4

34. Bhopendra Singh, Abdhesh Kumar Singh, Raj Senani, “A new universal biquad filter using differential difference amplifiers and its practical realization”, Analog Integr. Circ. Sig Process (2013) 75:293–297, pp.293-297, fig.1, fig. 2, fig. 3 DOI: 10.1007/s10470-013-0048-434. Bhopendra Singh, Abdhesh Kumar Singh, Raj Senani, “A new universal biquad filter using differential difference amplifiers and its practical implementation”, Analog Integr. Circ. Sig Process (2013) 75: 293–297, pp. 293-297, fig. 1, fig. 2, fig. 3 DOI: 10.1007 / s10470-013-0048-4

35. Chien-Han Wu, Hsieh-Hung Hsieh, Po-Chih Ku, and Liang-Hung Lu, “A Differential Sallen-Key Low-Pass Filter in Amorphous-Silicon Technology”, Journal Of Display Technology, Vol. 6, No. 6, June 2010, pp.207-21435. Chien-Han Wu, Hsieh-Hung Hsieh, Po-Chih Ku, and Liang-Hung Lu, “A Differential Sallen-Key Low-Pass Filter in Amorphous-Silicon Technology”, Journal Of Display Technology, Vol. 6, No. 6, June 2010, pp.207-214

36. Debashis Jana, Ashis Kumar Mal, “Design of Low Noise Amplifier for Sensor Applications”, 2017 Devices for Integrated Circuit (DevIC), 23-24 March 2017, pp. 451-455, fig. 3, fig.736. Debashis Jana, Ashis Kumar Mal, “Design of Low Noise Amplifier for Sensor Applications”, 2017 Devices for Integrated Circuit (DevIC), March 23-24, 2017, pp. 451-455, fig. 3, fig. 7

37. Jingyu Wang, Zhangming Zhu, Shubin Liu, Ruixue Ding, “A low-noise programmable gain amplifier with fully balanced differential difference amplifier and class-AB output stage”, Microelectronics Journal, 64 (2017), pp. 86–91, fig. 1, fig. 437. Jingyu Wang, Zhangming Zhu, Shubin Liu, Ruixue Ding, “A low-noise programmable gain amplifier with fully balanced differential difference amplifier and class-AB output stage”, Microelectronics Journal, 64 (2017), pp. 86–91, fig. 1, fig. 4

38. Soliman A. Mahmoud and Ahmed M. Soliman, “The Differential Difference Operational Floating Amplifier: A New Block for Analog Signal Processing in MOS Technology”, IEEE Transactions On Circuits And Systems—Ii: Analog And Digital Signal Processing, Vol. 45, No. 1, January 1998, pp. 148-158, fig. 13. 38. Soliman A. Mahmoud and Ahmed M. Soliman, “The Differential Difference Operational Floating Amplifier: A New Block for Analog Signal Processing in MOS Technology”, IEEE Transactions On Circuits And Systems — Ii: Analog And Digital Signal Processing, Vol. 45, No. 1, January 1998, pp. 148-158, fig. thirteen.

39. Soliman A. Mahmoud and Ahmed M. Soliman, “The current-feedback differential difference amplifier: new CMOS realization with rail to rail class-AB output stage”, ISCAS'99. Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Circuits and Systems VLSI (Cat. No.99CH36349), Vol. 2, pp. 120 – 123, fig.1, fig. 2, fig, 439. Soliman A. Mahmoud and Ahmed M. Soliman, “The current-feedback differential difference amplifier: new CMOS realization with rail to rail class-AB output stage”, ISCAS'99. Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Circuits and Systems VLSI (Cat. No. 99CH36349), Vol. 2, pp. 120 - 123, fig. 1, fig. 2, fig, 4

40. Shu-Chuan Humg and Mohammed Ismail, “Novel fully-integrated active filters using the CMOS differential difference amplifier”, Proceedings of the 32nd Midwest Symposium on Circuits and Systems, 14-16 Aug. 1989, p.173-176, fig. 1340. Shu-Chuan Humg and Mohammed Ismail, “Novel fully-integrated active filters using the CMOS differential difference amplifier”, Proceedings of the 32nd Midwest Symposium on Circuits and Systems, 14-16 Aug. 1989, p. 173-176, fig. thirteen

41. Fabian Khateb, Montree Kumngern, Tomasz Kulej, Vilém Kledrowetz, “Low-voltage fully differential difference transconductance amplifier”, IET Circuits Devices Syst., 2018, Vol. 12 Iss. 1, pp. 73-81, fig. 4, fig. 5 DOI: 10.1049/iet-cds.2017.005741. Fabian Khateb, Montree Kumngern, Tomasz Kulej, Vilém Kledrowetz, “Low-voltage fully differential difference transconductance amplifier”, IET Circuits Devices Syst., 2018, Vol. 12 Iss. 1, pp. 73-81, fig. 4, fig. 5 DOI: 10.1049 / iet-cds.2017.0057

42. Montree Kumngern, “CMOS Differential Difference Voltage Follower Transconductance Amplifier”, 2015 IEEE International Circuits and Systems Symposium(ICSyS), pp.133-136, fig. 1, fig. 242. Montree Kumngern, “CMOS Differential Difference Voltage Follower Transconductance Amplifier”, 2015 IEEE International Circuits and Systems Symposium (ICSyS), pp. 133-136, fig. 1, fig. 2

43. Serhan Yamacli, Sadri Ozcan, Hakan Kuntman, “Resistorless KHN Biquad Using an DDA (Difference Diffference Amplifier) and Two CCCIIs (Controlled Current Conveyor)”, Proceedings of the 2005 European Conference on Circuit Theory and Design, 2005, pp.1-4, fig. 543. Serhan Yamacli, Sadri Ozcan, Hakan Kuntman, “Resistorless KHN Biquad Using an DDA (Difference Diffference Amplifier) and Two CCCIIs (Controlled Current Conveyor)”, Proceedings of the 2005 European Conference on Circuit Theory and Design, 2005, pp. 1 -4, fig. 5

44. Krutchinsky S.G., Prokopenko N.N., Zhebrun E.A., Butyrlagin N.V., “The Peculiarities of the Structural Optimization of the Energy-Efficient Precision ARC-Filters on the Base of Classical and Differential Difference Operational Amplifiers”, IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2015), 26–29 Sep. 2015. Batumi, Georgia, fig. 2. DOI: 10.1109/EWDTS.2015.749313644. Krutchinsky SG, Prokopenko NN, Zhebrun EA, Butyrlagin NV, “The Peculiarities of the Structural Optimization of the Energy-Efficient Precision ARC-Filters on the Base of Classical and Differential Difference Operational Amplifiers”, IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2015), 26–29 Sep. 2015. Batumi, Georgia, fig. 2. DOI: 10.1109 / EWDTS.2015.7493136

45. Prokopenko N.N., Butyrlagin N.V., Krutchinsky S.G., Zhebrun E. A., Titov A.E., “The Advanced Circuitry of the Precision Super Capacitances Based on the Classical and Differential Difference Operational Amplifiers”, 2015 IEEE 18th International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits & Systems (DDECS’2015), 22. - 24. April 2015, Belgrade, Serbia, pp. 111-114, fig. 5. DOI 10.1109/DDECS.2015.4645. Prokopenko NN, Butyrlagin NV, Krutchinsky SG, Zhebrun EA, Titov AE, “The Advanced Circuitry of the Precision Super Capacitances Based on the Classical and Differential Difference Operational Amplifiers”, 2015 IEEE 18th International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits & Systems (DDECS'2015), 22. - 24. April 2015, Belgrade, Serbia, pp. 111-114, fig. 5. DOI 10.1109 / DDECS.2015.46

46. Chunlei Shi, Yue Wu, Hassan 0 Elwan, and Mohammed Ismail, A low-power high-linearity CMOS baseband filter for wideband CDMA applications, ISCAS 2000 - IEEE International Symposium on Circuits and Systems, May 28-31, 2000, Geneva, Switzerland, II-152 - II-15546. Chunlei Shi, Yue Wu, Hassan 0 Elwan, and Mohammed Ismail, A low-power high-linearity CMOS baseband filter for wideband CDMA applications, ISCAS 2000 - IEEE International Symposium on Circuits and Systems, May 28-31, 2000, Geneva , Switzerland, II-152 - II-155

47. Hu, Q., Yang, L., & Huang, F. A 100–170MHz fully-differential Sallen-Key 6th-order low-pass filter for wideband wireless communication. 2016 International Conference on Integrated Circuits and Microsystems (ICICM). doi:10.1109/icam.2016.781361747. Hu, Q., Yang, L., & Huang, F. A 100-170MHz fully-differential Sallen-Key 6th-order low-pass filter for wideband wireless communication. 2016 International Conference on Integrated Circuits and Microsystems (ICICM). doi: 10.1109 / icam.2016.7813617

Claims (7)

1. Низкочувствительный ARC-фильтр второго порядка на основе двух мультидифференциальных операционных усилителей, содержащий первый (1), второй (2), третий (3), четвёртый (4) входы устройства, а также первый (5) и второй (6) выходы устройства, первый (7) и второй (8) мультидифференциальные операционные усилители (МОУ), каждый из которых содержит инвертирующий и неинвертирующий входы первого входного порта, а также инвертирующий и неинвертирующий входы второго входного порта, первый (9) конденсатор, включённый между вторым (2) входом устройства и первым (5) выходом устройства, второй (10) конденсатор, включенный между третьим (3) входом устройства и вторым (6) выходом устройства, первый (11) резистор, включённый между выходом первого (7) МОУ и первым (5) выходом устройства, инвертирующий вход второго входного порта первого (7) МОУ соединен с выходом первого (7) МОУ, инвертирующий вход второго входного порта второго (8) МОУ подключен к выходу второго (8) МОУ, неинвертирующий вход второго входного порта второго (8) МОУ подключен ко второму (6) выходу устройства, второй (12) резистор, включенный между выходом второго (8) МОУ и вторым (6) выходом устройства, третий (13) резистор, отличающийся тем, что неинвертирующий вход второго входного порта первого (7) МОУ соединен с первым (5) выходом устройства и через третий (13) резистор связан с пятым (14) входом устройства, первый (1) вход устройства соединен с неинвертирующим входом первого входного порта первого (7) МОУ, инвертирующий вход первого входного порта первого (7) МОУ соединен со вторым (6) выходом устройства, первый (5) выход устройства подключен к неинвертирующему входу первого входного порта второго (8) МОУ, четвертый (4) вход устройства связан с инвертирующим входом первого входного порта второго (8) МОУ. 1. A low-sensitivity second-order ARC filter based on two multidifferential operational amplifiers, containing the first (1), second (2), third (3), fourth (4) inputs of the device, as well as the first (5) and second (6) outputs devices, the first (7) and second (8) multidifferential operational amplifiers (MOAs), each of which contains inverting and non-inverting inputs of the first input port, as well as inverting and non-inverting inputs of the second input port, the first (9) capacitor connected between the second ( 2) the input of the device and the first (5 ) the output of the device, a second (10) capacitor connected between the third (3) input of the device and the second (6) output of the device, the first (11) resistor connected between the output of the first (7) MOA and the first (5) output of the device, inverting the input the second input port of the first (7) MOU is connected to the output of the first (7) MOU, the inverting input of the second input port of the second (8) MOU is connected to the output of the second (8) MOU, the non-inverting input of the second input port of the second (8) MOU is connected to the second ( 6) the output of the device, the second (12) resistor connected between the output of the WTO of the second (8) MOA and the second (6) output of the device, the third (13) resistor, characterized in that the non-inverting input of the second input port of the first (7) MOA is connected to the first (5) output of the device and through the third (13) resistor the fifth (14) input of the device, the first (1) input of the device is connected to the non-inverting input of the first input port of the first (7) MOU, the inverting input of the first input port of the first (7) MOU is connected to the second (6) output of the device, the first (5) output the device is connected to the non-inverting input of the first input port of the second (8) MOU, h tverty (4) input device is connected to the inverting input of the first input port of the second (8) MOU. 2. ARC-фильтр по п.1, отличающийся тем, что источник входного сигнала связан с первым (1) входом устройства, а второй (2), третий (3), четвертый (4) и пятый (14) входы устройства подключены к общей шине источников питания.2. ARC filter according to claim 1, characterized in that the input signal source is connected to the first (1) input of the device, and the second (2), third (3), fourth (4) and fifth (14) inputs of the device are connected to common bus power supplies. 3. ARC-фильтр по п.1, отличающийся тем, что источник входного сигнала связан со вторым (2) входом устройства, а первый (1), третий (3), четвертый (4) и пятый (14) входы устройства подключены к общей шине источников питания.3. The ARC filter according to claim 1, characterized in that the input signal source is connected to the second (2) input of the device, and the first (1), third (3), fourth (4) and fifth (14) inputs of the device are connected to common bus power supplies. 4. ARC-фильтр по п.1, отличающийся тем, что источник входного сигнала связан с третьим (3) входом устройства, а первый (1), второй (2), четвертый (4) и пятый (14) входы устройства подключены к общей шине источников питания.4. The ARC filter according to claim 1, characterized in that the input signal source is connected to the third (3) input of the device, and the first (1), second (2), fourth (4) and fifth (14) inputs of the device are connected to common bus power supplies. 5. ARC-фильтр по п.1, отличающийся тем, что источник входного сигнала связан с четвертым (4) входом устройства, а первый (1), второй (2), третий (3) и пятый (14) входы устройства подключены к общей шине источников питания.5. ARC filter according to claim 1, characterized in that the input signal source is connected to the fourth (4) input of the device, and the first (1), second (2), third (3) and fifth (14) inputs of the device are connected to common bus power supplies. 6. ARC-фильтр по п.1, отличающийся тем, что источник входного сигнала связан с пятым (14) входом устройства, а первый (1), второй (2), третий (3) и четвертый (4) входы устройства подключены к общей шине источников питания.6. ARC filter according to claim 1, characterized in that the input signal source is connected to the fifth (14) input of the device, and the first (1), second (2), third (3) and fourth (4) inputs of the device are connected to common bus power supplies. 7. ARC-фильтр по п.1, отличающийся тем, что источник входного сигнала связан со вторым (2) и четвертым (4) входом устройства, а первый (1), третий (3) и пятый (14) входы устройства подключены к общей шине источников питания. 7. ARC filter according to claim 1, characterized in that the input signal source is connected to the second (2) and fourth (4) input of the device, and the first (1), third (3) and fifth (14) inputs of the device are connected to common bus power supplies.
RU2019115928A 2019-05-23 2019-05-23 Low-sensitivity second-order arc filter based on two multi-differential operational amplifiers RU2710852C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115928A RU2710852C1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Low-sensitivity second-order arc filter based on two multi-differential operational amplifiers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115928A RU2710852C1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Low-sensitivity second-order arc filter based on two multi-differential operational amplifiers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710852C1 true RU2710852C1 (en) 2020-01-14

Family

ID=69171322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115928A RU2710852C1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Low-sensitivity second-order arc filter based on two multi-differential operational amplifiers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710852C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659995A (en) * 1983-08-12 1987-04-21 Karl-Heinz Feistel Active fourth-degree filter element
RU2154337C1 (en) * 1999-11-30 2000-08-10 Таганрогский государственный радиотехнический университет Bandpass arc filter
US9071430B2 (en) * 2012-02-07 2015-06-30 Rf Micro Devices, Inc. RF transceiver with distributed filtering topology
EP2936679A1 (en) * 2012-12-19 2015-10-28 Qualcomm Incorporated Multi-mode multi-band power amplifiers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659995A (en) * 1983-08-12 1987-04-21 Karl-Heinz Feistel Active fourth-degree filter element
RU2154337C1 (en) * 1999-11-30 2000-08-10 Таганрогский государственный радиотехнический университет Bandpass arc filter
US9071430B2 (en) * 2012-02-07 2015-06-30 Rf Micro Devices, Inc. RF transceiver with distributed filtering topology
EP2936679A1 (en) * 2012-12-19 2015-10-28 Qualcomm Incorporated Multi-mode multi-band power amplifiers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2702496C1 (en) Universal active rc-filter based on multi-differential operational amplifiers
Papazoglou et al. Noninteracting electronically tunable CCII-based current-mode biquadratic filters
EP0851578B1 (en) Filter circuit
Jaikla et al. MISO current-mode biquad filter with independent control of pole frequency and quality factor
WO2001061849A2 (en) Integrated programmable continuous time filter with programmable capacitor arrays
Siripruchyanun et al. Electronically controllable current-mode universal biquad filter using single DO-CCCDTA
Sotner et al. Reconnection-less OTA-based biquad filter with electronically reconfigurable transfers
RU2707706C1 (en) Universal active rc-filter of the second order on the basis of multi-differential operational amplifiers
RU2702499C1 (en) Universal active rc-filter
Jerabek et al. Fully-differential current amplifier and its application to universal and adjustable filter
Dvorak et al. Electronically tunable fractional-order low-pass filter with current followers
CN109450402B (en) Fourteen-order switched capacitor band-pass filter
Beg et al. Digitally Programmable Fully Differential Filter.
RU2710852C1 (en) Low-sensitivity second-order arc filter based on two multi-differential operational amplifiers
RU2710292C1 (en) Low-sensitivity active rc-filter of second order based on two multi-differential operational amplifiers
Sagbas et al. Current and voltage transfer function filters using a single active device
Sotner et al. New reconfigurable universal SISO biquad filter implemented by advanced CMOS active elements
Langhammer et al. Fully-differential tunable fractional-order filter with current followers and current amplifiers
RU2694135C1 (en) High-frequency arc-filter with independent adjustment of main parameters
Banerjee et al. Three novel configurations of second order inverse band reject filter using a single operational transresistance amplifier
Langhammer et al. A 1+ α low-pass fractional-order frequency filter with adjustable parameters
RU2721405C1 (en) Universal programmable arc-filter based on r-2r matrices
RU2718212C1 (en) Universal programmable arc-filter
Maheshwari et al. Versatile Voltage-Mode Universal Filter Using Differential Difference Current Conveyor.
FASEEHUDDIN et al. Novel VDBA based universal filter topologies with minimum passive components