Высокодобротный настраиваемый активный фильтр
Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повьшение точности настройки при выполнении избирательного четырехполюсника в виде последовательно соединенных входного ус-ля и колебательного контура . Устр-во содержит избирательн тй четырехполюсник 3, состоящий из входного ус-ля 1 и колебательного контура 2, квадратурйый фазовый детектор (КФД) 4, состоящий из фазовращателя (Л С 1 k OS 4 СА
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (594 Н 03 J 5/00 f у" 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ.г (21) 3748829/24-09 (22) 01.06.84 (46) 15.10.86, Бюл. У 38 (71.) Институт электродинамики АН УССР и Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-летия Великой
Октябрьской социалистической революции (72) Ю. А, Скрипник, И. Ю. Скрипник и В. И. Скрипник (53) 621.396.662(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 370709, кл, Н 03 J 1/18,,1971..BU Л.26ЯЫ А1 (54) ВЫСОКОДОБРОТНЫЙ НАСТРАИВАЕМЫЙ
АКТИВНЫЙ .ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения — повьлпение точности настройки при выполнении избирательного четырехполюсника в виде последовательно соединенных входного ус-ля и колебательного контура. Устр-во содержит избирательн ай четырехполюсник 3, состоящий из входного ус-ля I и колебательного конту ра 2, квадратурйый фазовый детектор
Ф (КФД) 4, состоящий из фазовращателя
1264311
5 на 90®, ФД 6 и амплитудного ограничителя 7, два ус-ля НЧ 8 и 20, два синхронных детектора (СД) 9 и 21, дге интегрирующие цепи 10 и 22, цепь 11 положительной обратной связи, Г-образный делитель напряжения (ДН) 15,амплитудный детектор 19 и r-p НЧ 23, а также входной резистор 24. При появлении фазовой модуляции в выходном сигнале устр-ва выходное напряжение
КФД 4 периодически изменяется. Его переменная составляющая усиливается
Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано для автоматической настройки высокодобротного активного фильтра на частоту сигнала при сохранении постоянства 5 его коэффициента передачи.
Цель изобретения — повышение точ-. ности настройки при выполнении изби» рательного четырехполюсника в виде последовательно соединенных входного 1О усилителя и .колебательного контура.
На чертеже представлена структур.ная электрическая схема высокодоброт 5 ного настраиваемого активного фильтра.
Высокодобротный настраиваемый активный фильтр содержит входной усили" тель 1 и колебателъный контур 2 об2а разующие избирательный четырехполюс- ник 3, квадратурный фазовый детектор
4, образованный фазовращателем 5 на
1о
90,,фазовым детектором.6 и амплитудным ограничителем 7, второй усилитель 8 низкой частоты, второй синхронный детектор 9, вторую интегрирующую цепь 10 цепь ll положительной обратной связи (п.о,с,) с управляемой глубиной образованную первым 12 и вторым 13 резисторами и первым клю чом 14, Г-образный делитель 15 напряжения, образованный третьим 16 и четвертым,17 резисторами и вторым ключом 18, амплитудный детектор 19, первые усилитель 20 низкой частоты, син-, З3 хронный.детектор 21 и интегрирующую: цель 22, генератор 23 низкой частоты, .а также. входной резистор 24ус-лем 8 и выделяется СД 9, Полярность выделенного напряжения опреде ляется фазой напряжения НЧ на выхо" де КФД 4 относительно фаЛы напряжения r-ра 23.Напряжение соответствующей полярности фильтруется цепью 10, которая управляет частотой настройки колебательного .контура 2, и при его настройке в резонанс фазовая модуляция исчезает. Цель достигается введением КФД 4, ус-ля 8, СД 9, цепи 10 и ДН 15. 1 ил.
Высокодобротный настраиваемый активный фильтр работает следующим образом.
Высокочастотный сигнал избирательно усиливается, избирательным четы" рехполюсником 3 и проходит на выход через Г-образный делитель 15 напряжения, Резисторы 13 и 16 периодически закорачиваются ключами 14 и 18, работающими в противофазе. Автоматическая работа ключей 14 и 18 обеспечивается противофаэными напряжени-: ями генератора 23. Первый ключ 14, закорачивая второй резистор !3, уве" личивает глубину п.о,с, Одновременно с этим размыкание второго ключа 18 включает третий резистор 16, что уменьшает коэффициент передачи Г-об-. разного делителя 15 напряжения. При таком положении ключей коэффициент передачи цепи п,о.с, Ri и
К +Кг где К, è К - сопротивления входного
24 и первого 12 резисторов соответственно, а коэффициент передачи Гобразного делителя 15 напряжения
Rñ
Я
4+ 5 где К4, и R - сопротивления третьего !6 и,четвертого 17 резисторов соответственно, Результирующий коэффициент передачи избирательного четырехполюсника
3 при настроенном колебательном кон" туре 2
К Ф(К +К4)К б к, - -- — (— — -)- — — — —.
А 4(е ) (4+"д!
3 1264
После изменения состояния ключей
14 и 18 (второй ключ 18 замкнут, а первый ключ 14 разомкнут) коэффициенты передачи п.о.с. и Г-образного делителя 15 напряжения принимают эна- 5 чения
R(R,+R +К где R — сопротивление второго ре 3 зистора 13, !О
II
1, При этом результирующий коэффициент передачи избирательного четырехполюсника 3 (R +Ra+Re)Ko
К +В. -R, (К -1)
Вследствие расстройки колебательного контура 2 возникает также фазовый сдвиг между входным и выходным
20 сигналами избирательного четырехполюсника 3. При замкнутом первом ключе 14 и разомкнутом втором ключе 18 фазовый сдвиг, вносимый колебательным контуром 2, имеет вид: ЕЯ =arctg
Я.ъ(К4 +К,) 1+а . (® +В г) 1+(КР а при противоположной положении ключей
30 и (}o>(Ri+R +R ) 1+0.
Щ =arctg -- ---- — > — — — — -- — —-(К, +К,+К,) 1+Qo > -KoR
При непрерывной работе генератора
23 состояние ключей 14 и 18 периодически изменяется, что вызывает появ- 35 ление амплитудной (К ф К ) и фазовой (с () модуляций в выходном сигнале устройства.
В результате фазовой модуляции выходное напряжение квадратурного фа- 40 зового детектора 4 периодически изменяется от значения
04 = 8 соз (90 - () Я 31п( до значения
0 =S cos (90 - g ) S since где S — чувствительность квадратурного фазового детектора 4, и
Переменная составляющая напряжения усиливается вторым усилителем
8 и выделяется вторым синхронным де- 50 тектором 9. Полярность выделенного напряжения определяется фазой низкочастотного напряжения на выходе квадратурного фазового детектора 4 относительно фазы напряжения генерато- 55 ра 23.
При изменении знака расстройки колебательного контура 2 выходные на311 4 пряжения квадратурного фазового детектора 4 принимают отрицательные значения:
I о .U< =S cos (90 + pz ) = "S sinq q
U =S cos (90 + (р) -S sin y
Фаза низкочастотного напряжения, усиливаемого вторым усилителем 8, о изменяется в этом случае на.180 что изменяет полярность выделенного вторым синхронным детектором 9 напряжения на противоположную.
Это напряжение соответствующей полярности фильтруется второй интегрирующей цепью 10, которая своим выходнь1м напряжением управляет частотой настройки колебательного контура 2. При настройке колебательного контура 2 на резонанс исчезает фазовая модуляция.
Для исключения влияния амплитудной модуляции выходного сигнала на значение управляющего частотой настройки сигнала выходное напряжение избирательного четырехполюсника 3 перед подачей на квадратурный фазовый детектор 4 может предварительно ограничиваться в амплитудном ограничителе 7.
Первым амплитудным детектором 19 выделяется низкочастотное напряжение, пропорциональное разности коэффициентов передачи К, и К . Это напряI и жение усиливается первым усилителем
20 и детектируется первым синхронным детектором 21. Выделенное напряжение изменяет выходное напряжение первой интегрирующей цепи 22 до тех пор, пока коэффициент усиления входного усилителя 1 не станет равным (R! +Rz) (R, +Rg+Rq) R q
К, Rz(Ra+Re)+R (Ri+Rz)3
При этом амплитудная модуляция Ь выходном сигнале избирательного четырехполюсника 3 подавляется, а его результирующий коэффициент принимает стабильное значение, задаваемое калиброванными резисторами: (R, +К,) (R,+R,+R,)R, R(R3 0 a+R5) Формула изобретения
Высокодобротный настраиваемый активный фильтр, содержащий избирательный четырехполюсник, охваченный цепью положительной обратной связи с управляемой глубиной, последовательно ,соединенные амплитудный детектор, 64311
Составитель С. Даниэлян
Техред Л.Олейник Корректор А. Зимокосов
Редактор А. Orap
Заказ 5573/56 Тираж 816 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.!
13035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
S 1г первый усилитель низкой частоты, первый синхронный детектор и первую интегрирующую цепь, а также генератор низкой частоты, о т л и ч а ю щ и и . с я тем, что, с целью повышения точ ности, при выполнении избирательного ,четырехполюсника в виде последовательно соединенных входноro усилителя и колебательного контура, к выходу избирательного четырех" .полюсника подключен Г-образный делй тель налряжения, сопротивление продольного плеча которого управляется
I и между отводом которого и входом управления частотой колебательного контура включены последовательно со единенные квадратурный фазовый детектор, другой вход которого подклю чен к входу входного усилителя, вто,рой усилитель низкой частоты, второй синхронный детектор и вторая интегрирующая цепь, выход амплитудного детектора подключен к отводу Г-образного делителя напряжения, выход первой интегрирующей цепи подключен к входу регулировки коэффициента передачи входного усилителя, при этом
10 вход управления цепи положительной обратной связи с управляемой глубиной и управляющий вход Г-образного делителя напряжения подключены к выходам противофазных сигналов гене15 ратора низкой частоты, выход квадратурного сигнала которого подключен к другим входам первого и второго синхронных детекторов,
![Высокодобротный настраиваемый активный фильтр](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/632/6323094-s.jpg)
![Высокодобротный настраиваемый активный фильтр](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/632/6323095-s.jpg)
![Высокодобротный настраиваемый активный фильтр](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/632/6323096-s.jpg)
![Высокодобротный настраиваемый активный фильтр](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/632/6323097-s.jpg)