RU1800585C - Active filter with switchable pass band - Google Patents
Active filter with switchable pass bandInfo
- Publication number
- RU1800585C RU1800585C SU904720007A SU4720007A RU1800585C RU 1800585 C RU1800585 C RU 1800585C SU 904720007 A SU904720007 A SU 904720007A SU 4720007 A SU4720007 A SU 4720007A RU 1800585 C RU1800585 C RU 1800585C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- key
- active filter
- amplifier
- resistor
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в трактах обраП ботки звуковых частот. Цель изобретени - уменьшение нелинейных искажений. Активный фильтр с переключаемой полосой пропускани содержит первую и вторую Г-образные НС-цепи 1 и 2, усилитель 3, первый и второй ключевые транзисторы 4 и 5, первый, второй, третий и четвертый резисторы 6-9, диод 10, конденсатор 11 и ключ 12. Работа активного фильтра с переключаемой полосой пропускани основана на введении нелинейной ОС в цепь управлени ключевыми транзисторами, 1 ил.The invention relates to radio engineering and can be used in audio processing paths. The purpose of the invention is to reduce non-linear distortion. An active filter with a switchable bandwidth contains the first and second L-shaped NS circuits 1 and 2, an amplifier 3, the first and second key transistors 4 and 5, the first, second, third and fourth resistors 6-9, diode 10, the capacitor 11 and key 12. The operation of an active filter with a switchable bandwidth is based on the introduction of a nonlinear OS in the control circuit of the key transistors, 1 ill.
Description
&&
-0-0
Изобретение относитс к радиотехнике и звукотехнике и может быть использовано в усилительных трактах дл обработки сигналов звуковых частот.The invention relates to radio engineering and sound engineering and can be used in amplification paths for processing audio frequency signals.
Цель изобретени - уменьшение нелинейных искажений.The purpose of the invention is to reduce non-linear distortion.
На чертеже приведена принципиальна схема активного фмльтра с переключаемой полосой пропускани ,The drawing shows a schematic diagram of an active filter with switchable bandwidth,
Активный фильтр содержит два последовательно включенных RC-звена 1 и 2, усилитель 3, два ключевых транзистора 4 и 5, базы которых через резисторы 6 и 7 соединены с шиной управлени Упр.. Выходы поперечного плеча RC-звеньев 1 и 2 соединены через ключевые транзисторы 4 и 5 соответственно с выходом усилител 3 и с общей шиной. Между шиной положительного потенциала +Е1 и выходом усилител 3 включен делитель напр жени , состо щий из резистора 8, диода 9 и параллельной RC- цепи из резистора 10 и конденсатора 11. Точка соединени резистора 8 и анода диода 9, то есть выход делител , соединена с шиной управлени Упр., котора подключена через ключ 12 к шине отрицательногоThe active filter contains two series-connected RC-links 1 and 2, an amplifier 3, two key transistors 4 and 5, the bases of which are connected through the resistors 6 and 7 to the control bus. The transverse arm outputs of the RC-links 1 and 2 are connected through the key transistors 4 and 5, respectively, with the output of amplifier 3 and with a common bus. A voltage divider is connected between the positive potential bus + E1 and the output of amplifier 3, consisting of a resistor 8, a diode 9, and a parallel RC circuit of a resistor 10 and a capacitor 11. The connection point of the resistor 8 and the anode of the diode 9, i.e. the output of the divider, is connected with control bus Control, which is connected via key 12 to the negative bus
потенциала -Е2. potential -E2.
Активный фильтр работает следующим образом. Входной сигнал проходит два RC- звеиа 1 и 2 и поступает на вход усилител 3, с выхода которого и снимаетс обработанный сигнал. При замкнутом ключе 12 на шине управлени Упр. присутствует отрицательное напр жение шины -Е2. При этом диод 9 находитс в обратном включении, а через резисторы 6 и 7 текут токи в базы ключевых транзисторов 4 и 5, Открытые ключевые транзисторы 4 и 5 замыкают выходы поперечных плеч RC-звеньев 1 и 2 соответственно на выход усилител 3 и на общую шину. При этом фильтр принимает форму активного фильтра второго пор дка с управл емым источником напр жени и ограничивает проход щие через него сигналы по частоте, то есть находитс в состо нии узкой полосы пропускани . Большие базовые токи транзисторов 4 и 5 обеспечивают фильтру малыеActive filter works as follows. The input signal passes through two RC-links 1 and 2 and is fed to the input of amplifier 3, from the output of which the processed signal is taken. With the key 12 closed on the control bus negative bus voltage -E2 is present. In this case, the diode 9 is in the reverse connection, and currents flow through the resistors 6 and 7 to the bases of the key transistors 4 and 5, the Open key transistors 4 and 5 close the outputs of the transverse arms of the RC links 1 and 2, respectively, to the output of the amplifier 3 and to the common bus . In this case, the filter takes the form of an active filter of the second order with a controlled voltage source and limits the signals passing through it by frequency, i.e. it is in a state of a narrow passband. The large base currents of transistors 4 and 5 provide the filter with small
нелинейные искажени в этом режиме работы . При разомкнутом ключе 12 вступает в работу делитель напр жени и ток через него открывает диод 9. nonlinear distortion in this mode of operation. With the switch 12 open, the voltage divider enters into operation and the current through it opens the diode 9.
На шине управлени Упр. формируетс посто нна составл юща положительного напр жени , котора равнаOn the control bus a constant component of the positive voltage is formed, which is equal to
.(Ei -UglRio , ,| . m uy P- -Sja+Rio +U9 (1) где Ei - напр жение шины положительного потенциала . (Ei-UglRio,, |. M uy P- -Sja + Rio + U9 (1) where Ei is the voltage potential of the bus of positive potential
и and
Uj - падение напр жени на открытом диоде 9;Uj is the voltage drop across the open diode 9;
Rs, Rio - сопротивление резисторов 8 и 10.Rs, Rio - resistance of resistors 8 and 10.
Это напр жение закрывает переходы ключевых транзисторов 4 и 5, и все точки на входах и выходах RC-звеньев 1 и 2 и усилител 3 станов тс эквипотенциальными в широкой полосе частот, что обеспечивает активному фильтру состо ние широкой полосы пропускани . Конденсатор 11, который включен параллельно резистору 10, обеспечивает на шине управлени плавающее напр жение смещени на высоких частотах сигнала, что позвол ет за счет линеаризирующих обратных св зей через относительно низкоомные резисторы б и 7 уменьшить вли ние нелинейных емкостей ключевых транзисторов 4 и 5 на искажени выходного сигнала фильтра. Выбор емкости конденсатора 11 осуществл ют согласно следующему соотношениюThis voltage closes the junctions of the key transistors 4 and 5, and all the points at the inputs and outputs of the RC links 1 and 2 and the amplifier 3 become equipotential in a wide frequency band, which ensures that the active filter has a wide passband state. The capacitor 11, which is connected in parallel with the resistor 10, provides a floating bias voltage on the control bus at high frequencies of the signal, which allows linearizing feedback through the relatively low resistance resistors b and 7 to reduce the effect of non-linear capacitances of the key transistors 4 and 5 on distortions filter output signal. The capacitance of the capacitor 11 is selected according to the following relation
Си 1/2 JTf0Ri2,(2) где fо.- частота среза фильтра, котора рав25 nafo-t/2 -rVR c - .Cu 1/2 JTf0Ri2, (2) where fo is the filter cut-off frequency, which is 25 nafo-t / 2 -rVR c -.
Ria - сопротивление резистора 12. Функци передачи активного фильтра выгл дит следующим образом:Ria is the resistance of the resistor 12. The transmission function of the active filter is as follows:
-дл узкой полосы пропускани 30- for narrow bandwidth 30
1010
15fifteen
20twenty
Fi(p)Fi (p)
1 +(1 -K)Ri Ci +(Ri +R2) + Ri R2 Ci C2pz1 + (1 -K) Ri Ci + (Ri + R2) + Ri R2 Ci C2pz
(3)(3)
3535
дл широкой полосы пропускани for wide bandwidth
Fa(p)Fa (p)
1+ (1 - K)Ct + (Ri + R2)(Ci + Сз)р + RiR2C«(Cs + СзУ1+ (1 - K) Ct + (Ri + R2) (Ci + С3) p + RiR2C «(Cs + СзУ
d)d)
где К-коэффициент передачи усилител 3; I J Ri, R2 сопротивление резисторов RC- звеньев 1 и 2;where K is the gain of the amplifier 3; I J Ri, R2 resistance of resistors of RC-links 1 and 2;
Ci, Cs - емкости конденсаторов RC- звеньев 1 и 2;Ci, Cs — capacitances of capacitors of RC units 1 and 2;
С, СЕ - емкости переходов закрытых ключевых транзисторов 4 и 5;C, CE - capacitances of transitions of closed key transistors 4 and 5;
Сз - входна емкость усилител 3. Выражени (3) и (4) основаны на допущени х , что входное сопротивление усилител 3 гораздо больше суммы сопротивлений Ri+Ra, а также, что емкости Сч и Сг удовлетвор ют следующим соотношени м: Gi«Ci и Cs«C2.C3 is the input capacitance of amplifier 3. Expressions (3) and (4) are based on the assumption that the input resistance of amplifier 3 is much greater than the sum of the resistances Ri + Ra, and also that the capacitances Cm and Cg satisfy the following relations: Gi C Ci and Cs C C2.
Параметры RC-звеньев 1 и 2 и усилител 3 выбирают исход из требуемой частотной характеристики фильтра. Сопротивлени резисторов 8 и 10 делител напр жени выбирают таким образом, чтобы положительное напр жение Uynp. было больше, чем амплитуда сигнала на входе фильтра. Конкретные значени этих сопротивлений могут быть равны дес ткам или сотн м килоом. Сопротивлени резисторов 6 и 7 вы бирают обычно близкими по сопротивлению и максимально малой величины, которую опреде- л ют исход из максимального тока шины управлени Упр. и нагрузочной способности усилител 3, поскольку резистор 6 при узкой полосе фильтра оказываетс подключенным по переменному току к выходу уси- лител 3. Коэффициент передачи усилител желательно иметь близким к единице, однако это не об зательно. Уменьшение нелинейных искажений можно получить и при значении коэффициента усилени от 0,8 до 1,3, причем уменьшение составл ет при этом не менее двух раз,The parameters of the RC links 1 and 2 and the amplifier 3 select the outcome from the desired frequency response of the filter. The resistances of resistors 8 and 10 of the voltage divider are selected so that the positive voltage Uynp. was greater than the amplitude of the signal at the input of the filter. The specific values of these resistances may be tens or hundreds of kilo-ohms. The resistances of the resistors 6 and 7 are usually selected close in resistance and as small as possible, which is determined by the maximum current of the control bus. and the load capacity of amplifier 3, since the resistor 6 with a narrow filter band turns out to be connected by alternating current to the output of amplifier 3. It is desirable to have the gain of the amplifier close to unity, but this is not necessary. A reduction in nonlinear distortion can also be obtained with a gain from 0.8 to 1.3, the decrease being at least two times,
Применение предложенной структуры активного фильтра с переключаемой полосой пропускани позвол ет снизить нели- нейкые искажени обрабатываемого сигнала приблизительно на пор док по сравнению с прототипом, то есть дл фильтра с частотой среза 9 кГц можно в полосе частот от 40 до 16000 Гц при уровне сигнала 1В снизить нелинейные искажени от уровн 0,04-0,09% до уровн 0,001-0,004%. Уменьшение нелинейных искажений возможно также получить и в активных фильтрах , в которых используютс не только Using the proposed structure of an active filter with a switchable bandwidth allows reducing nonlinear distortions of the processed signal by approximately an order of magnitude compared to the prototype, that is, for a filter with a cutoff frequency of 9 kHz, it is possible to reduce the frequency band from 40 to 16000 Hz at a signal level of 1 V nonlinear distortion from 0.04-0.09% to 0.001-0.004%. The reduction of nonlinear distortion can also be obtained in active filters, which use not only
бипол рные ключевые транзисторы, но и - полевые ключевые транзисторы.bipolar key transistors, but also field-effect key transistors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904720007A RU1800585C (en) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | Active filter with switchable pass band |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904720007A RU1800585C (en) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | Active filter with switchable pass band |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1800585C true RU1800585C (en) | 1993-03-07 |
Family
ID=21461400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904720007A RU1800585C (en) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | Active filter with switchable pass band |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1800585C (en) |
-
1990
- 1990-07-12 RU SU904720007A patent/RU1800585C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Стереоусилитель Эстони 35У-016С. Инструкци по ремонту ЯЫ2.039.004 РД, г. Кохтла-Ярва, 1989, Ротапринт 03 Эст. НПОВТИ, с. 52. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3077566A (en) | Transistor operational amplifier | |
US4855685A (en) | Precision switchable gain circuit | |
US4586000A (en) | Transformerless current balanced amplifier | |
GB1430618A (en) | Circuit arrangement having a variable frequency response | |
US2957143A (en) | Wideband transistor amplifier | |
US3370242A (en) | Transistor amplifiers employing field effect transistors | |
US4780690A (en) | Filter arrangement having a transconductance circuit | |
JPH06177704A (en) | Mutual-conductance cell provided with improved linearity | |
US2904758A (en) | Circuit arrangement for converting impedances | |
US3304513A (en) | Differential direct-current amplifier | |
US4105945A (en) | Active load circuits | |
US6057737A (en) | Non-linear asymmetrical audio amplifiers | |
Rico-Aniles et al. | Low-Voltage 0.81 mW, 1–32 CMOS VGA with 5% Bandwidth Variations and− 38dB DC Rejection | |
ES418979A1 (en) | Switching circuit | |
RU1800585C (en) | Active filter with switchable pass band | |
US3619797A (en) | Operational amplifier | |
US3660772A (en) | Wide-band direct current coupled amplifier for alternating current utility | |
US4365206A (en) | Differential amplifier | |
US3612916A (en) | Differential phase shifter | |
US2936424A (en) | Transistor amplifier | |
SE7710588L (en) | COUPLING TO MODIFY A DYNAMIC RANGE OF INPUT SIGNAL | |
Pantoja et al. | A new Tunable Pseudo-Resistor for Extremely/Ultra Low Frequency applications | |
US4038566A (en) | Multiplier circuit | |
US4095188A (en) | Cascaded amplifier with frequency sensitive coupling | |
US3270213A (en) | Frequency responsive network |