SU964978A1 - Активный RC-фазовый контур - Google Patents

Description

Изобретение относнтс  к области радиотехники и предназначено дл  построени  линий задержки и фазовых корректоров.

Известно устройство, которое может быть использовано дл  построени  линий задерхски, фазовых корректоров и фазовращателей 1.

Недостатком этого фазового контура  вл ет„сп большее (на два ) число частотно-задающих элементов и больша  нестабильность частот полюса и нул .

Наиболее близким к предложенному по техническому решению  вл етс  активный RC-фазовый контур, содержащий дифференциальный операционный усилитель (ЛОУ), охваченный емкостной отрицательной обратной св зью, между выходом которого,  вл ющимс  выходом активного RC -фазового контура, и источником сигнала вкл эчены последовательно соединенные первый резистор и первый конденсатор, между точкой соединени  первого резистора и первого конденсатора и инвертирующимвходом ДОУ включен второй резистор, а между источником сигнала и неинвертирующим входом ДОУ включен резистивный делитель Г2 .

Недостатком этого устройства  вл етс  значительный разброс номиналов

элементов дл  регипизации добротности большей 1, а также высокай чувствительность частоты полюса к плоцади усилени  ДОУ, что сужает частотный диапазон его работы.

Цель изобретени  - расширение час ,тотного диапазона работы активного

10 RC-фазового контура.

Цель достигаетс  тем, что в активный Rt-фазовый контур, содержащий первый дифОерендиальный операционный усилитель (ДОУ ), охваченный емкост15 ной отрицательной обратной св зью, между выходом которого,  вл ющимс  выходом активного RC-фазового контура , и источником сигнала включены последовательно соединенные первый

20 резистор и первый конденсатор, к инвертирующему входу ДОУ подсоединены одним .выводом второй резистор, а между источником сигнала и неинвертирук дим входом. ДОУ включен резис25 тивный. делитель, второй ДОУ, охваченный резисгивной отрицательной обратной св зью, неинвертирующий вход которого подключен к точке соединени  первого резистора и первого30

Claims (2)

1. .конденсатора, а выход - к другому ннводу второго резистора, при этом его инвертируюьчим входом и выходом активного ftC-Фазового конт ра включен третий резистор. На чертеже приведена принципиал на  электрическа  схема предлагаем устроПства. Активный RC-фазовий контур соде жит два дифференциальных операцион усилител  1 и 2, два конденсатора и,4, четыре резистора 5 - 8 и рези тивнып делитель 9. Устройство работает следуюи им образом. Входной гармонический сигнал по етс  на инвертирующий вход ДОУ 1 ч резРС-цепь 10/ДОУ 2 и RC-цепь 11, и через резистивный делитель 9 на неинвертирующий вход ДОУ 1, который одновременно охвачен частотнозависимой отрицательной обратной св зью через эти хсе RC-цепи 10 и 11, что позвол ет получить следующую передаточную функцию фазового контура второго пор дка рПрс|,) (,j Т{р)зе р1+ pdpu/o+ujl где ае- - коэффициент передачи делит j. -, . /vliiW,f IT- г г 1 А / а Ж.1с-Д1; Р Ч PI где t - посто нна  времени RC-цепи 10; f - посто нна  времени RC-це пи 11; dp - затухание полюса функции F(p); dn - затухание нул  функции R1 - сопротивление незаземленного резистора делител  9 R1 - сопротивление заземленног , резистора делител.  9; Q- м - добротность полюса; ,. R5. R5 - сопротивление резистора 7; R6 - сопротивление резистора 8. Дл  получени  амплитудно-частотной характеристики активного RC-фазового контура необходимо, чтобы в выражении (1) .Hs этого услови  при f f/j находим необходимую величину коэффициента 2 - df 2 + dp Если, например ,dp 0,1 (т.е. Q 10) , то Ж. - 0,95. Чем тем в ди Если выражение дл  фазового сдвига имеет вид dp . 4(U) ) . JT - 2arctg цг - откуда следует, что в диапазоне частот от U О до LO оо фазовый сдвиг измен етс  от 18Q® до -180. Зависимость модул  комплексного коаффициента передачи от частоты (.т.е. амплитудно-частотна  характеристика ) находитс  из выражени  (1 ) заменой в нем р на joi ( u.)a Ojg T(jiu) 31 ylcoj )i +wldpV Jt Из выражени  (J2l следует, что при do -dp модуль коэффициента пере,дачи активного RC-фазового контура частотно-независим и равен i Кроме того, в случае идеальных операционных усилителей 1 и 4 частоты нул  (Jo) и полюса( Wp) совпадает, т.е. , WO WPПрииспользовании реальных операционных усилителей 1 и 2 из-за ограниченности их площадей усилени  , .,. /л. - коэффициент усилени  ДОУ/ - гранична  ча-стота усилени  ДОУ, частоты нул  и полюса не совпадают. Hl.lif)| . Неравномерность коэффициента передачи активного RC-фазового контура при изменении площадей усилени  П и it характеризуетс  чувствительност ми FT / . 1 1,к И и Г f п;-5п; т ЧVT4 меньше эти чувствительности, стабильнее коэффициент передачи апазоне частот, т.е. тем шире диапазон частот активного RC-фазового контура. Дл  добротности полюсавр О(при этом 1 + k 2) и при .П указан чувствительности равны 5„ И п; . . Из последнего выражени  видно, что О..с - Э М + J 1 Дл  устройства-прототипа частот полюса Lu р с учетом ограниченности щади усилени  П определ етс  выра жением , -COP(I.ID). а чувствительность частоты полюса к нестабильности площади усилени  равна где D - показатель, завис щий от отношени  параметров элем тов Т-образного КС-моста /., 02 , ClRlS С1 G-1R1 ) В устройстве-прототипе затухание полюса dp определ етс  соотношением посто нных -времени t и Ci -1 iПоэтому , даже дл  получени  ности Qp. 1 (dp 1) показатель 0 и чувствительность частоты полюса площади усилени  П в устройстве-п тотипе в 4,5 раза больше, чем в пр лагаемом RC-фазовом контуре. Если требуетс  получить добротность цолюса Эр 10, то необходимо , . 1цметь -1- 100. При этом, если это Ч... соотношение обеспечено перекосом емкостных элементов, тоD 10, есл же резистивных, то D 40. Таким образом, дл  предложенно активного ВСгфазового контура, чув wS вительность частоты полюса в диа- I . .п пазоне добротностей полюса от 1 до 10 уменьшаетс  в 4,5 раза (при ) и в 5 раз или 20 раз (при Qp 10). Из полученных результатов следует что при одинаковых требуемых чувст вительност х 5 г g предлохсенном устройстве необходима  площадь усилени  П может быть в 5 или 20 раз меньше (в зависимости от того, разбросом каких элементов определ етс  добротность), чем в прототипе, а это позвол ет дл  реализации предложенного устройства использовать менее дорогие операционные усилители. Полученный положительный эффект достигаетс  также в дуальной схеме активного RC-фазоврго контуоа, в которой резистивные и емкоотные элементы мен ютс  местами. Формула изобретени  Активный RC-фазовый контур, содержащий первый дифференциальный операционный усилитель ( ДОУ ), охваченный емкостной отрицательной обратной св зью, между выходом которого, вл ющимс  выходом активного RC -фазового контура, и источником сигнала . включены последовательно соединенные первый резистор и первый конденсатор, к инвертирующему входу ДОУ подсоединен одним выводом второй резистор, а между источником сигнала и неинвертирующим входом ДОУ включен резистивиый делитель, отличающийс  тем, что, с целью расширени  Частотного диапазона его работы, введен второй ДОУ, охваченный резистивной oTi ицатепьной обратной св зью, неинвертирующий вход которого подключен к точке соединени  первого резистора и первого конденсатора, а .выход - к другому выводу второго резистора,при этом между его инвертирующим входом и выходом активного RC фазового контура включен третий резистор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 664276, кл. Н 03 Н 7/18, 14.12.76.
2. 2.Авраменко В.Л.,Гал мичев Ю.П., Ланнэ А.А. Электрические линии задержки и фазовращатели. М., Св зь, 1973, с. 30, рис. 2.18 (прототип).