175507. lajstromszámú szabadalom • Többszöröen visszacsatolt aktív RC szűrő
7 175507 8 ahol a2> 84,... am _ 2 és am a törtfüggvény számlálójának együtthatói, m a számláló fokszáma, b0, bj, bj,.- bn_j és bn a törtfüggvény nevezőjének együtthatói, n a nevező fokszáma, K pedig az erősítési tényező, és ahol m < n. Az Ra0 ... Ran, ellenállások normalizált értéke az alábbi összefüggés szerint adódik: 1 Ram_i =-----(6) am — i ahol i = 0, 2, 4,... (m-2), m. Az Rb0 ... Rbn ellenállások normalizált értéke a (4) összefüggés szerint határozható meg. A 3. ábrán a 2. ábrához hasonló kiviteli elliptikus szűrő kiviteli alakja látható, amely a 2. ábra szerinti kiviteltől csak abban különbözik, hogy valamennyi T, ... Tn alaptag negatív erősítésű sávszűrő a (2) összefüggésnek megfelelő átviteli függvénnyel. Ily módon ahhoz, hogy valamennyi visszacsatolás negatív legyen, minden második alaptag kimenetére csatlakoztatott visszacsatoló ellenállást fázisfordító fokozaton, pl. műveleti A3 erősítőn keresztül kell az A1 erősítő összegező bemenetére csatlakoztatni. Az A3 erősítő R4 ellenállással van visszacsatolva, és kimenete soros R5 ellenálláson át csatlakozik az A1 erősítő összegező bemenetére. A 7. ábrán a találmány szerinti szűrő egy negatív erősítésű alaptagjának előnyös kiviteli alakját láthatjuk. Az alaptag 10 bemenete soros Cl kondenzátoron és R ellenálláson át fázisfordító műveleti A4 erősítő bemenetére van kapcsolva. Az A4 erősítő kihangolt TT kettős—T híddal van visszacsatolva, és kimenete képezi az alaptag 11 kimenetét. Az alaptag végtelen pólusjósági tényezőjét a kihangolt TT kettős-T híd biztosítja. A TT kettős-T híd egyik hídágában soros C2 és C3 kondenzátor, másik hídágában soros R7 és R8 ellenállás van. A C2 és C3 kondenzátorok közös kapcsa R9 ellenálláson át, az R7 és R8 ellenállások közös kapcsa C4 kondenzátoron át van földre kapcsolva. A feltüntetett ellenállások és kondenzátorok normalizált értékei a (2) összefüggés szerinti átviteli függvény negatív előjelű realizálásához az alábbiak: Cl =5/2, R = 2/ő, C2=l, C3=l, R7 = 1, R8 = 1, C4 = 2, R9 = 0,5. Látható, hogy a 5 sávszélesség változtatásához a Cl kondenzátor és az R ellenállás értékét együttesen kell változtatni. A kettős—T híd kíhangolt állapota méréstechnikailag egyszerűen beállítható. Áramköri realizálása vékonyréteg kivitelű is lehet, ami egyszerű és olcsó gyárthatóságát biztosítja. A találmány szerinti szűrő alaptagjait így lényegében integrált áramkörös műveleti erősítőkből és külön beállított kettős—T hidakból lehet elkészíteni. A 8. ábra a találmány szerinti szűrő egy pozitív erősítésű alaptagjának különösen előnyös kiviteli alakját szemlélteti. Az alap tag 10 bemenete soros R ellenálláson át fázisfordító műveleti A4 erősítő bemenetére van kapcsolva. Az A4 erősítő a 7. ábra kapcsán már ismertetett kihangolt TT kettős—T híddal van visszacsatolva. Az A4 erősítő kimenete soros C5 kondenzátoron és RIO ellenálláson át további fázisfordító műveleti A5 erősítő bemenetére váh csatlakoztatva, amely Rll ellenállással van visszacsatolva. Az A5 erősítő kimenete képezi az alaptag 11 kimenetét. A feltüntetett ellenállások és kondenzátorok normalizált értékei a (2) összefüggés szerinti átviteli függvény realizálásához az alábbiak: R = 2/S, C2 = 1, C3 = 1, R7= 1, R8 = 1, C4 = 2, R9 = 0,5, C5 = 1, RIO « 1, Rll = 1. Egyszerűen belátható, hogy a ő sávszélesség változtatását vagy az R ellenállás vagy az Rll ellenállás változtatásával lehet elvégezni. Ez azt jelenti, hogy az R ellenállás változtatható kialakítása esetén, minden egyes alaptag egy változtatható R ellenállásból és egy, a szűrő fQ középfrekvenciájára hangolt B egységből áll. Természetesen valamennyi alaptagban a kettős-T hidat a szűrő f„ középfrekvenciájára kell hangolni. A találmány eme kiviteli alakjával egyszerűen készíthetők olyan sávszűrők, amelyeknek fD középfrekvenciája állandó, de 8 sávszélességük akár folyamatosan, akár lépésekben üzem közben is változtatható. A 9. ábra egy találmány szerinti, monoton csillapítási karakterisztikájú, programozható sávszélességű sávszűrő előnyös kiviteli alakját mutatja. A felépítés és a jelölések megfelelnek az 1. ábrának azzal, hogy három alap tag van, azaz n = 3. A TI, T2 és T3 alaptagok a 8. ábra szerinti B egységnek megfelelő Bl, B2, ill. B3 egységből és a 8. ábra R ellenállásának megfelelő, programozhatóan kiválasztható Rll, R12, RÍ3, R21, R22, R23, ill. R31, R32, R33 ellenállásokból épül fel. Mindegyik Rll—R13 ellenálláshoz tartozik egy, előnyösen FET-tranzisztorral megvalósított K11-K33 kapcsolóelem. A Kll, K21 és K31 kapcsolóelemek vezérlőbemenetei P programegység egyik 21 kimenetére, a KI 2, K22 és K32 kapcsolóelemek vezérlőbemenetei annak másik 22 kimenetére, a K13, K23 és K33 kapcsolóelemek vezérlőbemenetei pedig annak harmadik 23 kimenetére vannak csatlakoztatva. Az ábrázolt kivitelben a 22 kimeneten levő vezérlőjel folytán éppen a KI2, K22 és K32 kapcsolóelemek zártak, így a szűrő az R12, R22 és R32 ellenállások által meghatározott 5 sávszélességgel rendelkezik. A P programegység kézi vagy automatikus működtetésű, vagy pedig távvezérelt lehet. Szabadalmi igénypontok: 1. Többszörösen visszacsatolt aktív RC szűrő, amelynek bemenete és kimenete között láncbakapcsolt alap tagjai és az alap tagok kimenetéről a szűrő bemenetére negatívan visszacsatoló hálózata van, azzal jellemezve, hogy az alaptagokat (Tx —'Tn) végtelen pólusjósági tényezőjű sávszűrők alkotják. 2. Az 1. igénypont szerinti szűrő kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy valamennyi alaptag (Ti-T„) 6 • s/(l+s2) átviteli függvényü sávszűrő, ahol 5 a sávszélesség, s pedig a komplex frekvencia. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szűrő kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy valamennyi alaptag (T,-T„) azonos kialakítású. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti szűrő kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrő bemenete (1) és az első alaptag (Ti) bemenete 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
