SU1133657A1

SU1133657A1 - Active third-order low-pass filter with gain zero

Info

Publication number: SU1133657A1
Application number: SU833610432A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Дружинин; Борис Филиппович Змий; Юрий Владимирович Швецов
Original assignee: Череповецкое высшее военное инженерное училище радиоэлектроники
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1985-01-07

Abstract

АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА С НУЛЕМ ПЕРЕДАЧИ , содержапшй усилитель, к входу которого подключены две цепи, перва из которых содержит последовательно соединенные первый и второй резисторы , a втора - первый и второй конденсаторы, точка соединени первого резистора со вторым и первого конденсатора со вторым через третьи конденсатор и резистор соответственно подключены к выходу усилител , вл ющегос выходом активного фильтра, параллельно соединенные четвертые резистор и конденсатор , одна из точек соединени которых подключена к общей шине, П1;ть1й и .шестой резисторы, первые выводы которых объединены, a также п тый и шестой конденсаторы, первый вывод п того конденсатора подключен к общей шине, .отличающийс тем, что, с целью уменьшени потребл емой энергии путем упрощени схемы активного фильтра, друга точка соединени параллельно соединенных четвертых резистора и конденсатора соединена с вторыми выводами шестого резистора и второго конденсатора , вторые выводы второго И п того резисторов и п того конденсатора объединены и соединены с первым выводом шестого конденсатора, второй вывод которого соединен с выходом, усилител , при этом точка соединени п того и шестого резисторов вл етс входом активного фильтра. СО со оь ел мACTIVE FILTER OF THE LOWER FREQUENCIES OF THE THIRD ORDER WITH ZERO TRANSMISSION, containing the amplifier, to the input of which two circuits are connected, the first of which contains the first and second resistors connected in series, the second - the first and second capacitors, the connection point of the first resistor with the second and the first capacitor with the second through a third capacitor and a resistor, respectively, are connected to the output of the amplifier, which is the output of the active filter, the fourth resistor and the capacitor connected in parallel, one of the connection points These are connected to the common bus, P1; t1y and the sixth resistors, the first terminals of which are combined, as well as the fifth and sixth capacitors, the first output of the fifth capacitor is connected to the common bus, distinguished by the fact that, in order to reduce the energy consumed simplifying the active filter circuit, another connecting point of the parallel-connected fourth resistor and capacitor is connected to the second terminals of the sixth resistor and the second capacitor, the second terminals of the second And fifth resistors and the fifth capacitor are combined and connected a first terminal of a sixth capacitor, a second terminal coupled to an output amplifier, wherein the compound point of the fifth and sixth resistors is input to the active filter. CO

Description

111 Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс в радиоэлектронной аппаратуре различного назначени . Известен активный фильтр нижних частот третьего пор дка с нулем пере дачи, содержащий каскадное соединени фильтра первого пор дка и фильтра второго пор дка с нулем передачи 1 J. Однако данный активньй фильтр име ет избыточность активных элементов, а следовательно и большую величину потребл емой энергии. о Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс активный фильтр нижних частот третьего пор дка, содержащий первый усилитель к входу которого подключены две цепи перва из которых содержит первьм и второй резисторы, а втора - первый и второй конденсаторы, точка соединени первого и второго резисто . ров и первого со вторым конденсаторов через третьи конденсатор и резис тор соответственно подключены к выходу первого усилител , вл ющегос выходом активного фильтра, параллельно соединенные четвертый резис-тор и конденсатор, одна из точек сое динени которых подключена к общей щине, п тый и шестой резисторы, первые выводы которых объединены, а так же п тьй и шестой конденсаторы, пер вьш вывод п того конденсатора подключен к общей шине, кроме того второй усилитель, к неинвертирующему входу которого подключены точка соединени п того с шестым резисторов и второй вывод п того конденсатора , к инвертирующему входу второго усилител подключены шестой конденсатор , и седьмой резистор, другие выводы которых соединены с выходом второго усилител и ДРУГим выводом второго конденсатора, и восьмой резистор , другой вывод которого соединен с общей шиной, а также последовательно соединенные и включенные между выходом первого усилител и об щей шиной дев тый и дес тый резисторы , точка соединени которых подключена к инвертирующему входу ; первого ус.илител С21. Однако известный активный фильтр имеет большое потребление энергии из-за наличи двух усилителей. Цель изобретени - уменьшение потребл емой энергии путем упрощени схемы активного фильтра . Цель достигаетс тем, что в активном фильтре нижних частот третьего пор дка с нулем передачи, содержащем усилитель, к входу которого подключены две цепи, перва из которых содержит последовательно соединенные первый и второй резисторы, а втора - первьй и второй конденсаторы , точка соединени первого резистора со вторым и первого конденсатора со вторым через третьи конденсатор и резисфор соответственно подключены к выходу усилител , вл ющегос выходом активного фильтра, параллельно соединенные четвертые резистор и конденсатор, одна из точек соединени которых подключена к общей шине, п тый и шестой резисторы , первые выводы которых объединены, а также п тый и шестой конденсаторы, первьй вывод п того конденсатора подключен к общей шине, друга точка соединени параллельно соединенных четвертых резистора и конденсатора соединена с вторыми выводами шестого резистора и второго конденсатора, вторые выводы второго и п того резисторов и п того конденсатора объединены и соединены с первым выводом шестого конденсатора, второй вывод которого соединен с выходом усилител , при этом точка соединени п того и шестого резисторов вл етс входом активного фильтра. На чертеже приведена электрическа принципиальна схема предлагаемого активного фильтра. Активный фильтр нижнцх частот третьего пор дка с нулем передачи содержит усилитель 1, первый 2 и второй 3 резисторы, первый А и второй 5 конденсаторы, третьи резистор 6 и конденсатор 7, четвертые резистор 8 и конденсатор 9, п тый 10 и шестой 11 резисторы, п тый 12 и шестой 13 конденсаторы . Активный фильтр работает следующим образом. Передаточна функци активного фильтра имеет вид , ,. 111 The invention relates to radio engineering and can be used in electronic equipment for various purposes. A third-order active low-pass filter with transmission zero is known, which contains a cascade connection of a first-order filter and a second order filter with a 1 J transmission. However, this active filter has redundancy of active elements and, therefore, a large amount of energy consumed. o The closest technical solution to the invention is a third-order active low-pass filter containing the first amplifier whose input has two circuits, the first of which contains the first and second resistors, and the second — the first and second capacitors, the connection point of the first and second resistors. The capacitor and the first capacitor are connected via a third capacitor and a resistor, respectively, to the output of the first amplifier, which is the output of the active filter, connected in parallel to the fourth resistor and a capacitor, one of the connection points of which is connected to a common busbar, fifth and sixth resistors , the first terminals of which are combined, as well as the fifth and sixth capacitors, the first terminal of the fifth capacitor is connected to the common bus, besides the second amplifier, to the non-inverting input of which the junction point is connected a sixth resistor and a second terminal of the fifth capacitor; a sixth capacitor and a seventh resistor, the other terminals of which are connected to the output of the second amplifier and an OTHER terminal of the second capacitor, and an eighth resistor, the other terminal of which is connected to the common bus, are connected to the inverting input of the second amplifier; also connected in series and connected between the output of the first amplifier and the common bus are the ninth and tenth resistors, the junction point of which is connected to the inverting input; first use. or C21. However, the known active filter has a large energy consumption due to the presence of two amplifiers. The purpose of the invention is to reduce energy consumption by simplifying the active filter circuit. The goal is achieved by the fact that in the active low-pass filter a third order with a transmission zero containing an amplifier, to the input of which two circuits are connected, the first of which contains the first and second resistors connected in series, and the second - the first and second capacitors, the connection point of the first resistor with the second and the first capacitor with the second through the third capacitor and resisfor respectively connected to the output of the amplifier, which is the output of the active filter, connected in parallel the fourth resistor and capacitor, one on the connection points of which are connected to the common busbar, fifth and sixth resistors, the first terminals of which are combined, as well as the fifth and sixth capacitors, the first terminal of the fifth capacitor is connected to the common bus, the other connection point of the parallel-connected fourth resistor and capacitor is connected to the second terminals of the sixth resistor and the second capacitor, the second terminals of the second and fifth resistors and the fifth capacitor are combined and connected to the first terminal of the sixth capacitor, the second terminal of which is connected to the force output ate, the compound point fifth and sixth resistors is input to the active filter. The drawing shows an electrical schematic diagram of the proposed active filter. The third-order active low-pass filter with transmission zero contains amplifier 1, first 2 and second 3 resistors, first A and second 5 capacitors, third resistor 6 and capacitor 7, fourth resistor 8 and capacitor 9, fifth five and sixth 11 resistors, fifth 12 and sixth 13 capacitors. The active filter works as follows. The transfer function of the active filter is,,.

RR. f, RR. f,

-, RC - RC

3 Rj(2w-i-i)-(3 Rj (2w-i-i) - (

C CjCjR.R, C CjCjR.R,

С WITH

..

Ц-С - емкости конденсаторов 4, 5, 9, 12, 7 и ИЗ соответственно, R - сопротивлени резистров 2, 3, 8, 6, 10 и 11 соответственно. Значени элементов активного фильтра рассчитываютс на основании равенства коэффициентов числител и знаменател передаточной функции и заданных коэффициентов полинома, при условии баланса RC-моста, образованного пассивными элементами схемы, т.е.C-C - capacitors 4, 5, 9, 12, 7 and IZ, respectively, R - resistances of resistors 2, 3, 8, 6, 10 and 11, respectively. The values of the elements of the active filter are calculated based on the equality of the coefficients of the numerator and denominator of the transfer function and the given coefficients of the polynomial, assuming the balance of the RC bridge formed by the passive circuit elements, i.e.

R R; R R;

с,с, с, с Р/г« ,with, with, with, with P / g ",

:тС: tC

тогда С. Rthen C. R

C(2m-f-().C (2m-f- ().

J : J:

.Л.L

5 -1 i ( i5 -1 i (i

В предлагаемом активном фильтре ;подстройка может быть осуществлена независимо от каждого из коэффициентов передаточной функции, параметр чувствительности частотных характеристик активного фильтра к величине усилени лучше в силу использовани единичного усилител , число активных элементов и резисторов уменьшено на один и четьфе соответственно, что приведет к снижению потребл емой энргии и обуславливает упрощение реализации активного фильтра.In the proposed active filter, the adjustment can be made independently of each of the transfer function coefficients, the sensitivity parameter of the frequency characteristics of the active filter to the gain value is better due to the use of a single amplifier, the number of active elements and resistors is reduced by one and fewer, respectively, which will reduce consumption Enzyme and causes simplified implementation of the active filter.

Таким образом, применение сбалансированного iRC-моста третьего пор дка с единичным усилителем позвол ет упростите настройку, повысить энергетический и качественный показатели, уменыпить число элементов в схеме, т.е. повысить технсшогичность изготовлени сложных фильтров.Thus, the use of a balanced third-order iRC-bridge with a single amplifier allows you to simplify tuning, increase energy and quality indicators, reduce the number of elements in the circuit, i.e. Increase the fabrication of complex filters.

Claims

THIRD-ORDER ACTIVE FILTER OF THE THIRD ORDER OF TRANSFER ZERO, containing an amplifier, to the input of which two circuits are connected, the first of which contains the first and second resistors in series, and the second - the first and second capacitors, the connection point of the first resistor with the second and first capacitor with the second through the third capacitor and resistor respectively connected to the output of the amplifier, which is the output of the active filter, parallel connected fourth resistor and capacitor, one of the connection points of which connected to the common bus, the fifth and sixth resistors, the first terminals of which are combined, as well as the fifth and sixth capacitors, the first terminal of the fifth capacitor is connected to the common bus, characterized in that, in order to reduce energy consumption by simplifying the active filter circuit, another the connection point of the fourth resistor and capacitor connected in parallel is connected to the second terminals of the sixth resistor and the second capacitor, the second terminals of the second and fifth resistors and the fifth capacitor are combined and connected to the first terminal the sixth capacitor, the second terminal of which is connected to the output. . g of the amplifier, while the connection point of the fifth and sixth resistors is the input of the active filter.

ABOUT