SU915226A1

SU915226A1 - Active rc-filter

Info

Publication number: SU915226A1
Application number: SU782688335A
Authority: SU
Inventors: Anis Kh Gilmutdinov; Ildus I Gajnullin; Narim Kh Kutlin; Petr A Ushakov
Original assignee: Kz Aviatsion Inst Tupoleva
Priority date: 1978-11-21
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1982-03-23

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи и автоматики при создании частотно-избирательных устройств на основе интегральной технологии.The invention relates to radio engineering and can be used in communication systems and automation when creating frequency-selective devices based on integrated technology.

Известен активный КС-фильтр, содержащий КС-структуру с распределенными параметрами, усилитель с ограниченным коэффициентом усиления, выход которого соединен с выводом емкостного слоя КС-структуры, и регулируемый резистор, включенный между выходом резистивного слоя КС-структуры и общей шиной [ί].The active KS filter is known, containing a KS structure with distributed parameters, an amplifier with a limited gain, the output of which is connected to the output of a capacitive layer of the KS structure, and an adjustable resistor connected between the output of the resistive layer of the KS structure and the common bus [ί].

Однако регулируемый резистор позволяет получить диапазон перестройки частоты всего лишь единицы процента. Дальнейшее расширение диапазона перестройки ограничивается критическим значением сопротивления регулируемого резистора, при котором фильтр становится неустойчивым.However, an adjustable resistor allows to obtain a frequency tuning range of only a few percent. Further expansion of the tuning range is limited by the critical resistance value of the adjustable resistor at which the filter becomes unstable.

Цель изобретения - расширение диапазона перестройки частоты полюса передаточной функции при сохраненииThe purpose of the invention is the extension of the frequency range of the pole frequency transfer function while maintaining

7(Р)=7 (P) =

2525

22

абсолютной устойчивости относительно изменения параметра регулировочного резистора.absolute stability with respect to the change in the parameter of the adjusting resistor.

Поставленная цель достигается тем, 5 что в активном КС-фильтре, содержащем КС-структуру с распределенными параметрами, усилитель с ограниченным коэффициентом усиления, выход которого соединен с выводом емкостногоThis goal is achieved by the fact that 5 in an active KS filter containing a KS structure with distributed parameters, an amplifier with a limited gain, the output of which is connected to the output capacitive

¹⁰ слоя КС-структуры, и регулируемый резистор, включенный между выходом резистивного слоя КС-структуры и общей шиной, вход усилителя подключен к части резистивного слоя КС-структуры. ¹⁰ layers of a KS structure, and an adjustable resistor connected between the output of the resistive layer of the KS structure and the common bus, the amplifier input is connected to a part of the resistive layer of the KS structure.

15 . · *15 . · *

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого активного КС-фильтра.The drawing shows a circuit diagram of the proposed active KS filter.

Активный КС-фильтр содержит КС20 структуру 1, усилитель 2 с ограниченным коэффициентом усиления) регулируемый· резистор 3.Active KS-filter contains KS20 structure 1, amplifier 2 with limited gain) adjustable resistor 3.

Активный КС-фильтр реализует пару высокодобротных полюсов. Передаточная функция по напряжению такого филь тра определяется соотношениемActive KS filter implements a pair of high-quality poles. The transfer function of the voltage of such a filter is determined by the ratio

33

915226915226

4four

.где К. Where K

коэффициент усиления усилителя 2;amplifier gain 2;

гаha

а.but.

К2 _ С2 К1 С1 'K2 _ C2 K1 C1 '

КЗ__KZ __

К1 'K1 '

К1,С1K1, C1

К2,С2K2, C2

КЗKZ

полное сопротивление и емкость распределенной КС-структуры;impedance and capacitance of the distributed CS-structure;

сопротивление и емкость ответвленной части распределенной КС-структуры? сопротивление регулируемого резистора 3;resistance and capacity of the branched part of the distributed KS-structure? resistance of adjustable resistor 3;

®ΐ =ίρΚ( С;®ΐ = ίρΚ (С;

А(= БАЗ;A (= BAZ;

В·, = ’спЗ^In ·, = ’spZ ^

где х=1,2.where x = 1,2.

Из анализа семейства годографов видно, что чем больше значение га, тем левее располагается полюс передаточной функции, т.е. тем меньше добротность полюса; для реализации полюса с заданной добротностью и частотой при большем значении га требуется меньшее значение К; при увеличении га диапазон перестройки частоты полюса перемешается вверх по оси частот.From the analysis of the hodograph family, it can be seen that the larger the value of ha, the more to the left is the pole of the transfer function, the lower the quality of the pole; to realize a pole with a given quality factor and frequency with a larger value of ha, a smaller value of K is required; With increasing ha, the frequency tuning range of the pole will move up along the frequency axis.

Таким образом, при увеличении величины т в случае обеспечения широкого диапазона перестройки частоты полюса значение коэффициента усиления К усилителя 2 уменьшается, и диапазон перестройки смещается вверх по оси частот.Thus, with an increase in the value of m in the case of providing a wide range of tuning the pole frequency, the value of the gain K of amplifier 2 decreases, and the tuning range shifts upward along the frequency axis.

При значении т, равном 0,05, для обеспечения абсолютной устойчивости фильтра К должно быть не менее 1,012»When the value of m is 0.05, to ensure absolute stability of the filter, K must be at least 1,012 "

В частности дляК, равном 1,0125, при значении ώ от 5 до 12 частота полюса передаточной функции увеличивается от 37 до 52, т.е. появляется возможность перестроить частоту полюса на 40%.In particular, for K equal to 1,0125, with a value of ώ from 5 to 12, the frequency of the pole of the transfer function increases from 37 to 52, i.e. it becomes possible to rebuild the pole frequency by 40%.

При значении ш, равном 0,10, для обеспечения абсолютной устойчивости фильтра К должно быть не менее 1,007. В частности при К, равном 1,0075 при изменении ώ от 5,5 до 15 частота полюса увеличивается от 39 до 56, т.е.When the value of W equal to 0.10, to ensure the absolute stability of the filter K must be at least 1.007. In particular, when K is equal to 1.0075, if ώ changes from 5.5 to 15, the pole frequency increases from 39 to 56, i.e.

2020

2525

3535

4040

4545

5050

появляется возможность перестроить частоту полюса на 30%.it becomes possible to rebuild the pole frequency by 30%.

Таким образом, перестройка частоты полюса в широких пределах и обеспечение при этом абсолютной устойчивости относительно изменения величины резистора 3 возможны в силу того, что для пары высокодобротных полюсов обеспечивается нулевая чувствительность их действительной части и добротности к изменению сопротивления резистора 3.Thus, the frequency tuning of the pole over a wide range and ensuring absolute stability with respect to the change in the value of resistor 3 is possible due to the fact that for a pair of high-quality poles zero sensitivity of their real part and quality factor to the change in resistance of the resistor 3 is provided.

Положительным эффектом изобретения является расширение диапазона перестройки частоты фильтра при обес печении абсолютной устойчивости фильтра. Наибольший эффект имеет мес то для гибридных интегральных схем, поскольку КС-структура вообще не допускает подстройки, а настройка фильтра осуществляется за счет увели чения сопротивления резистора, что только и свойственно тонкопленочной технологии. При этом фильтр, рассчитанный и спроектированный на одну частоту, может быть использован на· любых других частотах внутри диапазо на перестройки фильтра.The positive effect of the invention is the expansion of the frequency tuning range of the filter while ensuring absolute filter stability. The greatest effect is in place for hybrid integrated circuits, since the CS structure does not allow adjustment at all, and the filter is tuned by increasing the resistance of the resistor, which is typical of thin-film technology. At the same time, a filter designed and designed for one frequency can be used at any other frequencies within the filter tuning range.

Claims

Claim

An active KS filter containing a KS structure with distributed parameters, an amplifier with a limited gain, the output of which is connected to the output capacitance layer of the KS structure, and an adjustable resistor connected between the output of the resistive layer of the KS structure and the common bus, characterized in that, in order to extend the frequency range of the pole of the transfer function while maintaining absolute stability with respect to changing the parameter of the adjusting resistor, the amplifier input is connected to a part of the KS- resistive layer structures.