166133. lajstromszámú szabadalom • Elliptikus aktív RC szűrő kapcsolási elrendezések

166133 5 6 eresztő, aktív RC szűrőkapcsolás egy-egy példaképpen! kiviteli alakjainak kapcsolási vázlata látható. A találmány szerinti kapcsolás 19 frekvenciafüggő hálózata aluláteresztő esetben a 2. ábra kapcsolása szerint a 20a; 21a ellenállásokat és 22a, 23a, 24a kondenzátorokat tartalmazza. A 3. ábrán látható felüláteresztő elliptikus szűrőt a 2. ábra alapján a 19 frekvenciafüggő hálózat elemeinek RC—CR transzformációjával nyerjük, így 20a, 21a ellenállás helyett 20b, 21b kondenzátor, 22a, 23a és 24a kondenzátor helyett 22b, 23b és 24b ellenállás szerepel. Mindkét esetben az elliptikus szűrőtulajdonság elérésének biztosítására a 4 műveleti erősítő 6 invertáló bemenetét úgy a kapcsolás 1 bemenetéről, mint a 2 kimenetéről elővezérlési és visszacsatolási funkciót ellátó ellenálláshálózat segítségével vezéreljük; 2. és 3. ábra szerinti példaképpeni kivitelben 18, 7 és 8 ellenállások segítségével. A találmány szerinti megoldás előnyei a következők : Áz ismert 1. ábra szerinti kapcsoláshoz képest egy ellenállás és egy kondenzátorral kevesebb passzív elemet tartalmaz. Az 1. ábra csökkentett elemszámú változataihoz képest is egy-egy kondenzátorral kevesebb passzív elemet tartalmaz. A kapcsolás átvitele másodfokú, fokszám kompenzálására nincs szükség és így az ebből eredő, az elemértékek megválasztására vonatkozó kötöttségek elmaradnak. A kapcsolás úgy passzív, mint aktív elemekre vonatkozó érzékenységre optimalizálható. Erősen eltérő pólus és zérusfrekvencia realizálása megkötés nélkül végrehajtható és nem okoz jelentős elemszórást. A kapcsolással nagy értékű (50—100) pólus Q-tényező stabilan megvalósítható. Speciális, aktív elemre történő optimalizálás esetén a kapcsolás nagyobb frekvenciákig alkalmazható, mint az 1. ábra szerinti kapcsolás. Ekkor aluláteresztő esetben (2. ábra) 2öa, 21a ellenállásának arányát kb. egyre, a 23a, 24a kondenzátorok kapacitásának öszegét, 22a kondenzátor kapacitásának kb. egynegyedére kell választani. Felüláteresztő esetben (3. ábra) hasonló módon a 20b, 21b kondenzátorok kapacitásának arányát kb. egyre, a 23b, 24b ellenállások párhuzamos eredőjét a 22b ellenállásnak kb. négyszeresére kell választani. Vékonyrétegtechnológiai realizálás esetén, alkalmazva az előző optimalizálást, a találmány szerinti kapcsolási elrendezés lényegesen kisebb összegkapacitást és felületet biztosít. Az 1. ábra szerinti ismert megoldás esetén 2 C = 5—20; la találmány szerinti megoldás esetén 2. ábra szerint 2 C *= 2,5, 3. áforia szerint 2C=2. A találmány szerinti megoldás további előnye, hogy egyrészt az ismert 1. ábra szerinti megoldás széles frekvenciatartománybeli alkalmazhatóságával rendelkezik, sőt ezt túl is teljesíti, ennek hátrányai nélkül, valamint másrészt a több műveleti erősítőt tartalmazó kapcsolások optimalizálhatósági előnyeit is magában foglalja. A szakértő számára nyilvánvaló, hogy a kapcsolás a célként megjelölt követelményeket teljesíti, sőt hogy Q, valamint erősen eltérő, pólus és zérusfrekvenciák kedvező realizálása, stb. miatt azt túl is teljesíti. A találmány szerinti kapcsolás további speciális változatai a 4. és 5. ábrán láthatók. A 4. ábra aluláteresztő kapcsolás, az 5. ábra felüláteresztő kapcsolás azonos részletét mutatja. Mindkét esetben, ha lyukszűrőt, vagy ahhoz igen közeli karakterisztikát akarunk megvalósítani, a kapcsolást vagy 25 ellenállással, vagy 26 kapacitással, vagy mindkettővel kell kiegészíteni, 4. ill. 5. ábra szerint. A 6. ábra a találmány szerinti kapcsolás pólusfrekvencia hangolásának példaképpeni kiviteli változatait mutatja. A pólusfrekvencia értéke aluláteresztő esetén a 6a. ábra szerint 21a ellenállás változtatásával történik. Az ellenállás változtatás 6b. ábra szerint 2 la/l és 2 la/2 hangoló sor elemek párhuzamos kapcsolásával is történhet. Ugyancsak a pólusfrekvencia behangolható 20a, 22b ellenállások, valamint 20b, 21b, 22a kondenzátorok változtatásával. A 7a és 7b. ábra a találmány szerinti kapcsolás pólus Q-tényező hangolásának egy-egy példaképpeni kiviteli alakját mutatja, amely alul és felüláteresztő esetben azonos módon történik. A 7a. ábrán a pólus Q-tényező hangolása a 18, 7, 8 ellenállásokból álló ellenálláshálózat leosztásának változtatásával történik. A leosztás változtatása 7b. ábra szerint 7a, 7b hangoló sor elemek párhuzamos kapcsolásával is történhet. Szabadalmi igénypontok: 1. Elliptikus aktív RC aluláteresztő vagy felüláteresztő szűrő kapcsolási elrendezés, amely egyetlen műveleti erősítőt (4) tartalmaz, amelynek kimenete a kapcsolás kimenetével (2) azonos, valamint a kapcsolás kimenete (2) és a be-és kimenet közös földpontja (3) közé feszültségosztó ellenálláshálózat (7, 8) van bekötve és ennek osztási pontja a műveleti erősítő (4) invertáló bemenetével (6) van öszekötve, valamint a műveleti erősítő (4) kimenete (2) és a kapcsolás bemenete (1) frekvenciafüggő hálózaton (9) keresztül a műveleti erősítő (4) nem invertáló bemenetére (5) csatlakozik és a frekvenciafüggő hálózat (9) elemei felüláteresztő szűrő esetén az aluláteresztő szűrő frekvenciafüggő hálózat (9) elemeinek RC—CR transzformáltja azzal jellemezve, hogy a kapcsolás bemenete (1) és a műveleti erősítő (4) invertáló bemenete (6) közé nem transzformálódó ellenállás hálózat (18) van kapcsolva, míg aluláteresztő szűrő esetén a frekvenciafüggő hálózatban (19) a kapcsolás bemenete (1) és a műveleti erősítő (4) nem invertáló bemenete (5) közé két ellenállás (20a, 21a) van sorosan kapcsolva, ezek közös pontját kondenzátor (22a) köti ősze a kapcsolás kimenetével, (2), 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3