SE435121B - Lagpassfilter for telefoniendamal - Google Patents

Description

lö n_ 'w 40 7903088-8 är reducerat i förhållande till komponentantalet vid kända filter och vilket icke längre kräver något anpassningssteg.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett lågpassfilter med en frekvenskurva som är mindre känslig för temperaturvariationer än kända filters frekvenskurvor.

Ovannämnda syften uppnås genom att lågpassfiltret enligt uppfinningen erhållit de i patentkravet 1 angivna kännetecknen.

Lågpassfiltret enligt uppfinningen innefattar två seriekopp- lade sektioner, vilka vardera inbegriper en operationsförstärkare och av vilka en första sektion av lågpasstyp har en frekvenskurva, som asymptotiskt närmar sig en rät linje med en lutning av minst sex decibel per oktav, och en hög inimpedans, samt en andra sek- tion utgörs av ett andra ordningens asymmetriskt spärrnät med Cauer-frekvenskarakteristik.

Lågpassfiltret enligt uppfinningen uppvisar under vissa för- hållanden (R4C >> 125-10-6 såsom kommer att framgå nedan) en hög inimpedans, varför icke längre något anpassningssteg erfordras.

Ytterligare utmärkande drag hos och fördelar med uppfinning- en framgår av nedanstående beskrivning av ett utföringsexempel, som âskådliggöres på bifogade ritning. Pig. I på ritningen visar därvid ett lågpassfilter enligt uppfinningen med två sektioner och fig. 2 _ I fig. 1 betecknar B en ingångsklämma, I en samplingsomkopp- lare, schematiskt representerad i form av en strömställare, och visar frekvenskurvan för den andra filtersektionen.

C en kondensator ansluten till jord. Mellan kondensatorn C och en utgångsklämma S är ett mottagnings-lågpassfilter enligt uppfinning- en anordnat, vilket består av två sektioner 1 och 2.

Samplingsomkopplaren I är sluten under två mikrosekunder var 120:e ps.

En resistor R1 förbinder kondensatorn C med en positiv in- gång på en förstärkare A1 som utgörs av en operationsförstärkare.

Nämnda positiva ingång är förbunden med jord via en resistor H2 som är parallellkopplad med en kondensator C1. En ne~ativ ingång på förstärkaren A1 är dels ansluten till jord via en resistor R3 och dels ansluten till förstärkarens A1 utgång via en resistor Ru som är parallellkopplad med en kondensator C2. De komponenter som ligger mellan kondensatorn C och förstärkarens A1 utgång utgör filtrets 1 första sektion.

Mellan förstärkarens AI utgång och filtrets utgångsklämma S är en dubbel T-brygga och en operationsförstärkare A2 anslutna, 3 _ 7903088-8 vilken anordning utgör ett andra ordningens asymmetriskt spärrnät med Cauer-frekvenskarakteristik.

Mellan förstärkarens A1 utgång och förstärkarens A2 positiva ingång är dels två kondensatorer C3 och Cu och dels två resistorer RS och R6 seriekopplade. En gemensam punkt för kondensatorerna C3 och Cu är via en resistor R7 förbunden med förstärkarens A2 ut- gång. En gemensam punkt för resistorerna R5 och RB är via en kon- densator CS förbunden med förstärkarens A2 utgång. Förstärkarens A2 en med denna resistor parallellkopplad kondensator CB. Förstärka- positiva ingång är ansluten till jord via en resistor R8 och rens A2 negativa ingång är dels ansluten till jord via en resistor P40 och dels ansluten till förstärkarens A2 utgång via en resis- tor RQ. Resistorerna R5, RE, R? och kondensatorerna CQ, Cu, C bildar den dubbla T-bryggan.

Kondensatorn C vid filtrets ingång, vilken kondensator man (IW även återfinner vid ingången på kända mottagningsfilter, och resis- torn R1 har värden som satisfierar sambandet R1C >> 125-10-5, dvs tidkonstanten R1C är mycket stor i förhållande till Iamfrekvensen 125 ps, vilken motsvarar samplingsomkopplarens I kopplingsfrekvens.

Med V1, V2, V3, Vu, V5 betecknas spänningarna mellan jord och föl- jande punkter: ingångsklämman E, den gemensamma punkten för kon- densatorn C och resistorn R1, den positiva ingången på förstärka- ren Al, utgången på förstärkaren A1 respektive filtrets utgångs- klämma S. ^5 Den första filtersektionen innefattar en första filteranord- ning bestående av resistorerna R1, R2 och kondensatorn Cl och en andra filteranordning bestående av förstärkaren A1, resistorerna R3, R och kondensatorn C2.

U Den första filteranordníngen har överföringsfunkticnen: EM,- ___1____ V2 1 1 + al p 32 ' I detta samband är G1 = D + R ' “1 2 a = R1 R2 Ci 1 R1 + R2 Den andra filteranordningen har överföringsfunktionen: <2 -E = G 1 + azp V3 2 1 + bzp 7903088-8 R R I detta samband är G = -ê-jÄ~Jï- , 2 R3 a _ R Ru C2 2 ' + Ru b2 = Ru C2 É Överföringsfunktionen för den första filtersektionen utgörs av prodnkten av den första och den andra filteranordningens över- föringsfunktíoner: ïgzïëflïg=gi+ag <1) V2 V2 V3 1 + bp + cpz där G = G1 G2 â=a2 b = al + b2 c = al bz såsom 2 2 V3 Ã..:._É....__. 2 (2) Tf' = G (1-cw2)2+b2fl~> Sambandet (2) uttrycker förstärkningen, eller dämpningen, en funktion av frekvensen; motsvarande kurva har en asymp- tot med en lutning av'6 dB per oktav .

Den andra filtersektionen har överföringsfunktionen: a _ 1 + 2-5 :i , G3___“i'p___._.____2 ,4 1 + a31åg + b3 nå? : i i E i i = G3 (u) 7903088-8 I sambandet (M) gäller att: _ P är förstärkningen eller dämpningen vid likströmsfallet, är en koefficient omvänt proportionell mot Q-värdet, av vilken kurvformen är beroende, representerar kvoten fi _ iiksrrömsförsfärkning Gao' förstärkning vid mycket höga frekvenser kurvan enligt sambandet (4) har en asymptot given av den räta ltfien SO/ba; ”o är oändlig.

Fiß. 2 visar två av sambandet (4) givna kurvor. I denna figur svarar a och b mot två olika värden på koefficienten ag, varvid kurvan a har ett högre Q-värde än kurvan b.

Kondensatorn C, till vars klämmor den första sektionen 1 är representerar den vinkelhastighet för vilken dämpningen ansluten, ger mellan spänningarna V2 och V1; i det fallet att R1C är mycket stor i förhållande till 125-10-6, kvoten . sin(-51-) få = ___._.....2 f° (s) V1 ___ 2 fo där fo = 8000 Hz, varvid fo är samplingsfrekvensen för den mot- tagna signalen. ï det fallet att hos det mottagningsfilter, som består av sektionerna 1 och 2, den andra sektionen har en frekvenskurva såsom kurvan a möjliggörs en korrigering av den genom samplingen introducerade termen ÄU Sin ul . Tro Antalet erforderliga komponenter för realiseríng av filtret enligt fig. 1 är mycket mindre än det som erfordras hos kända mottagnings-lågpassfilter, vilka innefattar minst fyra operations- förstärkare. Såsom en följd därav är filtret enligt uppfinningen, förutom att det är billigare, mindre känsligt för temperaturva- riationer än kända filter. Med andra ord är dess frekvenskurva vsezoss-a mera stabil såsom en funktion av temperaturen, vilket represen- terar en icke försumbar fördel gentemot kända filter.

Uppfinningen har ovan beskrivits med hjälp av ett i fig. 1 visat utföringsexempel. Det bör därvid observeras att varje sek- tion kan ersättas av en likvärdig sektion. Såsom ovan nämnts upp- visar den första sektionen en dämpning av minst 6 dB_per oktav vid höga frekvenser, varför en sektion med en högre dämpning än 6 dB per oktav kan utnyttjas. På motsvarande sätt utgör den andra sektionen ett andra ordningens asymmetriskt spärrnät med Camer- -frekvenskarakteristik, varför man inom uppfinningens ram kan er- sätta den anordning, som består av den dubbla T-bryggan och ope- rationsförstärkaren A2, med någon annan anordning uppvisande en identiskt lika överföringsfunktion.

Claims (2)

-v--, 7 7993088-8 Patentkrav 1

1. I. Lårpassfilter för telefoniändamål, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar två seriekopplade sektioner (1, 2), vilka var- dera inbegriper en operationsförstärkare (Al, A2); att den första sektionen (1) är av lågpasstyp med en frekvenskurva, som asymptotiskt närmar sig en rät linje med en lutning av minst 6 dB/oktav, och med hög inimpedans bildad dels av en första resistor (Rl) ansluten till en positiv ingångsklämma hos den första sektionens operationsförstër- kare (Al), dels av en mellan den positiva íngånmsklämman och jord an- sluten kondensator (C); samt att den andra sektionen (2) utgöres av ett andra ordningens asymmetriskt spärrnät med Cauer-frekvenskarak- teristik.

2. Lågpassfilter enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den första sektionen (l) innefattar två seriekopplade filteran- ordningar, av vilka den första anordningen innefattar den första re- sístorn (Bl), kondensatorn (C) och en andra, med kondensatorn (C) pa- rallellkopplad resistor (R2) som tillsammans med den första resis- torns (RI) bildar en resistiv spänningsdelare, samt att den andra filteranordningen innefattar operationsförstärkaren (Al), vars nega- tiva-ingângsklämma är ansluten dels till jord via en tredåe resistor (RB), dels till operatíonsförstärkarens utgångsklämma via en paral- lellkoppling av en fjärde resistor (Ru) och en ytterligare konden- sator (G2).