RU2501156C2 - Highly selective second-order lc bandpass filter - Google Patents
Highly selective second-order lc bandpass filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501156C2 RU2501156C2 RU2012100498/08A RU2012100498A RU2501156C2 RU 2501156 C2 RU2501156 C2 RU 2501156C2 RU 2012100498/08 A RU2012100498/08 A RU 2012100498/08A RU 2012100498 A RU2012100498 A RU 2012100498A RU 2501156 C2 RU2501156 C2 RU 2501156C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitor
- output
- terminal
- filter
- inductor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов.The present invention relates to electronics and can be used for frequency selection of signals.
Известен ряд полосовых LC-фильтров, применяемых в технике радиосвязи [1], среди которых имеется фильтр, содержащий первый конденсатор, первый вывод которого соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, второй его вывод соединен с первым выводом второго конденсатора и первым выводом первой катушки индуктивности, второй вывод которой через третий конденсатор соединен с общей шиной, второй вывод второго конденсатора соединен с первым выводом второй катушки индуктивности [1]. Данная схема позволяет реализовывать полосовой фильтр первого класса по затуханию с полюсом бесконечного затухания на конечной частоте и получать наиболее технологичные значения элементов. Этот тип фильтра является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству и выбран в качестве прототипа.There are a number of band-pass LC filters used in the radio communication technique [1], among which there is a filter containing a first capacitor, the first output of which is connected to the input potential terminal of the filter, its second output is connected to the first output of the second capacitor and the first output of the first inductor, the second terminal of which is connected to a common bus through the third capacitor, the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the second inductor [1]. This scheme allows you to implement a first-class bandpass filter for attenuation with a pole of infinite attenuation at a finite frequency and obtain the most technologically advanced values of the elements. This type of filter is the closest in technical essence to the proposed device and is selected as a prototype.
Недостатком фильтра прототипа является недостаточно высокая избирательность на частотах от нуля до нижней границы полосы пропускания.The disadvantage of the filter of the prototype is the lack of selectivity at frequencies from zero to the lower limit of the passband.
Задачей изобретения является увеличение избирательности фильтра.The objective of the invention is to increase the selectivity of the filter.
Поставленная задача решается тем, что в фильтр, содержащий первый и второй конденсаторы, первый вывод 1-го конденсатора соединен с входной потенциальной клеммой фильтра, второй его вывод соединен с первым выводом второго конденсатора и первой катушкой индуктивности, второй вывод которой через третий конденсатор соединен с общей шиной, а второй вывод второго конденсатора соединен с первым выводом второй катушки индуктивности, дополнительно введены четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой конденсаторы, при этом четвертый конденсатор подключен к входной потенциальной клемме фильтра, второй его вывод соединен с общей шиной, пятый конденсатор подключен к первому выводу второй катушки индуктивности, ко второму выводу которой подключен шестой конденсатор, второй вывод которого соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, а также с седьмым и восьмым конденсаторами, вторые выводы пятого и седьмого конденсаторов соединены с общей шиной, второй вывод восьмого конденсатора соединен с первым выводом второй катушки индуктивности.The problem is solved in that in the filter containing the first and second capacitors, the first output of the 1st capacitor is connected to the input potential terminal of the filter, its second output is connected to the first output of the second capacitor and the first inductor, the second output of which is connected through the third capacitor to common bus, and the second terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the second inductor, additionally introduced fourth, fifth, sixth, seventh and eighth capacitors, while the fourth capacitor connected to the input potential terminal of the filter, its second output is connected to a common bus, the fifth capacitor is connected to the first output of the second inductor, the second output of which is connected to the sixth capacitor, the second output of which is connected to the output potential terminal of the filter, as well as to the seventh and eighth capacitors , the second terminals of the fifth and seventh capacitors are connected to a common bus, the second terminal of the eighth capacitor is connected to the first terminal of the second inductor.
Сопоставительный анализ показывает, что заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что в устройство дополнительно введены четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой конденсаторы, при этом четвертый конденсатор подключен к входной потенциальной клемме фильтра, второй его вывод соединен с общей шиной, пятый конденсатор подключен к первому выводу второй катушки индуктивности, ко второму выводу которой подключен шестой конденсатор, второй вывод которого соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, а также с седьмым и восьмым конденсаторами, вторые выводы пятого и седьмого конденсаторов соединены с общей шиной, второй вывод восьмого конденсатора соединен с первым выводом второй катушки индуктивности.Comparative analysis shows that the claimed technical solution differs from the prototype in that the fourth, fifth, sixth, seventh and eighth capacitors are additionally introduced into the device, while the fourth capacitor is connected to the input potential terminal of the filter, its second output is connected to a common bus, the fifth capacitor connected to the first terminal of the second inductor, the sixth capacitor is connected to the second terminal, the second terminal of which is connected to the output potential terminal of the filter, as well as from the seventh and eighth capacitors, the second terminals of the fifth and seventh capacitors are connected to a common bus, a second terminal of the eighth capacitor connected to the first terminal of the second inductor.
При сравнении заявленного решения не только с прототипом, но и с другими известными в науке и технике решениями не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.When comparing the claimed solution, not only with the prototype, but also with other solutions known in science and technology, solutions with similar features were not found.
На фиг.1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из первого конденсатора 1, к первому выводу которого подключен второй конденсатор 2 и первая катушка индуктивности 3, которая через третий конденсатор 4 соединена с общей шиной. Второй вывод второго конденсатора 2 соединен со второй катушкой индуктивности 5, четвертый дополнительный конденсатор 6 подключен к первому конденсатору 1 и входной потенциальной клемме фильтра, второй его вывод соединен с общей шиной. Пятый дополнительный конденсатор 7 подключен к первому выводу второй катушки индуктивности, ко второму выводу которой подключен шестой конденсатор 8, второй вывод шестого конденсатора соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра, а также с седьмым конденсатором 9 и восьмым конденсатором 10, второй вывод которого соединен с первым выводом второй катушки индуктивности. Вторые выводы пятого и седьмого конденсаторов соединены с общей шиной.Figure 1 shows the electrical diagram of the proposed device. The device consists of a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Фильтр можно представить в виде двух звеньев, первое звено включает в себя катушку индуктивности 3 и конденсаторы 1, 2, 4, 6 и часть конденсатора 7. Оставшуюся часть схемы представляет втрое звено. Каждое из этих звеньев потенциально-эквивалентно симметричной мостовой схеме, приведенной на фиг.2а.The filter can be represented in the form of two links, the first link includes an inductor 3 and
В соответствии с фиг.2б, где показаны частотные зависимости сопротивления ветвей Z1 и Z2 схемы, приведенной на фиг.2а, эта схема представляет собой фильтр с полосой пропускания между частотами ω1 и ω2, одним полюсом затухания на частоте ωx.In accordance with fig.2b, which shows the frequency dependence of the resistance of the branches Z 1 and Z 2 of the circuit shown in figa, this circuit is a filter with a passband between frequencies ω 1 and ω 2 , one pole attenuation at a frequency ω x .
Элементы этой схемы могут быть рассчитаны по формулам [2]:Elements of this scheme can be calculated by the formulas [2]:
Здесь Zm - номинальное характеристическое сопротивление;Here Z m is the nominal characteristic resistance;
ω0 - средняя частота фильтра;ω 0 is the average filter frequency;
Δω - ширина полосы пропускания.Δω is the bandwidth.
Величина m, характеризующая положение частоты бесконечного затухания ωx, может быть больше единицы при 0<ωx<ω1, или же m<1 при ω2<ωx<∞. Из (1) следует, что С2=С3·m2, поэтому в первом случае С2>С3, во втором С2<С3. В первом случае С3 выносим за пределы мостовой цепи и получаем схему, приведенную на фиг.3, в которой как последовательная ветвь вынесена емкость ΔС=С2-С3. В этом случае емкость С1 может быть представлена последовательным соединением емкости ΔС и
m2>1+2γ, где
которое следует из соотношений (1). Это означает, что данная схема реализуется не при всех значениях m. Для фильтров с относительными полосами пропускания более, например, 20% величина m должна быть более 1,1. Это ограничение не является критичным для фильтров с относительной полосой пропускания менее 20%.which follows from relations (1). This means that this scheme is not implemented for all values of m. For filters with relative passbands greater than, for example, 20%, m must be greater than 1.1. This limitation is not critical for filters with a relative passband of less than 20%.
Во втором случае, когда m<1 и С2<С3, выносим емкость С2 за пределы моста и приходим к схеме, приведенной на фиг.4.In the second case, when m <1 and C 2 <C 3 , we take out the capacitance C 2 outside the bridge and come to the scheme shown in Fig. 4.
Включая каскадно схемы, приведенные на фиг.3 и фиг.4, получим схему предлагаемого устройства. Отметим, что оба звена имеют одинаковые характеристические сопротивления и их характеристические затухания суммируются. Первое звено обеспечивает реализацию полюса затухания ниже средней частоты, второе - выше средней частоты фильтра.Including cascading circuits shown in figure 3 and figure 4, we obtain a diagram of the proposed device. Note that both links have the same characteristic impedances and their characteristic attenuation are summed. The first link provides the implementation of the attenuation pole below the average frequency, the second - above the average filter frequency.
Предлагаемая схема полосового фильтра имеет минимально-возможное число индуктивных элементов и позволяет реализовать два полюса затухания на конечных частотах и, следовательно, обеспечивает лучшую прямоугольность характеристики затухания.The proposed bandpass filter circuit has the smallest possible number of inductive elements and allows two poles of attenuation to be realized at finite frequencies and, therefore, provides a better rectangularity of the attenuation characteristics.
На фиг.5 приведена АЧХ фильтра, схема которого соответствует предложенному варианту, на частоту 15 МГц, с полосой пропускания 370 кГц. При использовании катушек индуктивности с дробностью 200 вносимое затухание в полосе пропускания равно 2,5 дБ. Коэффициент прямоугольности по уровням 20 дБ/3 дБ равен 3,5.Figure 5 shows the frequency response of the filter, the circuit of which corresponds to the proposed option, at a frequency of 15 MHz, with a passband of 370 kHz. When using inductors with a fraction of 200, the insertion loss in the passband is 2.5 dB. The coefficient of squareness at the levels of 20 dB / 3 dB is equal to 3.5.
Источники информацииInformation sources
1. Черне Х.И. Индуктивные связи и трансформации в электрических фильтрах. М.: Связьиздат, 1962, 318 стр.1. Cerne H.I. Inductive coupling and transformations in electric filters. M .: Svyazizdat, 1962, 318 pp.
2. Великий Я.И., Гельмонт З.Я., Зелях Э.В. Пьезоэлектрические фильтры. М.: Связь, 1966, 396 стр.2. The Great Ya.I., Helmont Z.Ya., Zelyakh E.V. Piezoelectric filters. M .: Communication, 1966, 396 pp.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012100498/08A RU2501156C2 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Highly selective second-order lc bandpass filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012100498/08A RU2501156C2 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Highly selective second-order lc bandpass filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012100498A RU2012100498A (en) | 2013-07-20 |
RU2501156C2 true RU2501156C2 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=48791510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012100498/08A RU2501156C2 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Highly selective second-order lc bandpass filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501156C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA26803U (en) * | 2007-05-03 | 2007-10-10 | Open Joint Stock Company Centr | Electrode wire feeder |
RU2396701C2 (en) * | 2008-10-23 | 2010-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" | Variable lc-band-pass filter |
RU2402159C2 (en) * | 2008-12-29 | 2010-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" | Band-pass tunable self-consistent lc-filter |
-
2012
- 2012-01-10 RU RU2012100498/08A patent/RU2501156C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA26803U (en) * | 2007-05-03 | 2007-10-10 | Open Joint Stock Company Centr | Electrode wire feeder |
RU2396701C2 (en) * | 2008-10-23 | 2010-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" | Variable lc-band-pass filter |
RU2402159C2 (en) * | 2008-12-29 | 2010-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" | Band-pass tunable self-consistent lc-filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012100498A (en) | 2013-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2453985C1 (en) | Highly selective band-pass tuneable lc filter | |
CN105827214A (en) | Filter apparatus | |
RU2516707C1 (en) | Tunable band-pass lc-filter | |
CN102035490A (en) | Common mode filter | |
CN107005215A (en) | Variable filter circuit | |
CN104506158B (en) | A kind of analog bandpass filter | |
RU2372711C1 (en) | Bandpass high-selectivity lc-filter | |
CN210093186U (en) | Dual complementary duplex filter | |
RU2501156C2 (en) | Highly selective second-order lc bandpass filter | |
RU133668U1 (en) | BAND ACTIVE FILTER | |
CN107645285A (en) | A kind of combined low pass filter | |
RU2429560C1 (en) | Band-pass piezoelectric filter | |
RU2396704C1 (en) | Multi-channel filtration unit | |
RU2466494C1 (en) | Narrow-band tunable lc-filter | |
CN204362009U (en) | A kind of analog bandpass filtering device | |
RU2536392C2 (en) | Narrow-band lc-filter | |
RU224418U1 (en) | LC bandpass filter with improved stopband attenuation | |
RU219579U1 (en) | Highly selective LC bandpass filter | |
RU2236081C2 (en) | High-selectivity piezoelectric band filter | |
RU221243U1 (en) | LC bandpass filter with improved selectivity | |
RU2519492C2 (en) | Highly selective narrow-band lc-filter | |
RU2517323C1 (en) | Tunable band-pass arc-filter | |
RU222013U1 (en) | LC bandpass filter with improved selectivity | |
RU222418U1 (en) | LC bandpass filter with improved selectivity | |
RU2333595C2 (en) | Broad band piezoelectric filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150111 |