Активная фазовращающая система
ACTIVE PHASE-SHIFTING SYSTEM

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве фазовращающего фильтра.
В радиоэлектронике используются фазовращающие фильтры, которые не оказывают влияния на величину передающего тока и напряжения, т.е. при любой частоте затухание не наступает. Изменяется только фаза. Фазовращающие звенья выполняют только получение требуемой фазочастотной характеристики.
Известна активная пьезорезонаторная частотно-селективная система, содержащая входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующим входом операционного усилителя, у которого выход соединен с выходной потенциальной клеммой, при этом первый и второй двухполюсники выполнены в виде пьезоэлектрических резонаторов.
Известная частотно-селективная система является активным пьезоэлектрическим полосовым фильтром, может выполнять функцию фазовращающей системы и обеспечивает фазовый сдвиг только в узкой полосе пропускания [1].
Это устройство может быть принято в качестве прототипа.
Задача изобретения - расширение арсенала технических средств в области активных систем.
Технический результата - получение активной широкополосной фазовращающей системы, получение всепропускающего фильтра.
Технический результат достигается тем, что у активной фазовращающей системы, содержащей входную и выходную потенциальные клеммы, общую шину, операционный усилитель, имеющий два входа и один выход, соединенный с выходной потенциальной клеммой, первый и второй двухполюсники, соединенные первыми выводами с потенциальной входной клеммой, а вторыми - с соответствующим входом операционного усилителя, у которого выход соединен с выходной потенциальной клеммой, согласно изобретению, первый многоэлементный двухполюсник выполнен в виде соединенных последовательно катушку индуктивности и трех двухполюсников, каждый из которых содержит соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсатор, второй многоэлементный двухполюсник выполнен в виде соединенных последовательно конденсатора и трех двухполюсников, каждый из которых содержит соединенные параллельно катушку индуктивности и конденсатор.
При сравнении заявляемого изобретения не только с прототипом, но и с другими известными в науке и технике техническими решениями, не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.
На фиг. 1 приведена электрическая схема активной фазовращающей системы, на фиг. 2 приведены исходная и эквивалентная дифференциально-мостовая схемы активной фазовращающей системы, на фиг. 3 приведены распределения резонансных частот плеч мостового звена фазовращающего фильтра.
Активная фазовращающая система (см. фиг. 1) содержит общую шину 1, входную потенциальную клемму 2, к которой подключены первые выводы многоэлементных двухполюсников 3 и 4. Второй вывод двухполюсника 3 подключен к первому входу 5 операционного усилителя 6. Второй вывод двухполюсника 4 подключен ко второму входу 7 операционного усилителя 6, у которого выход соединен с выходной потенциальной клеммой 8. Многоэлементный двухполюсник 3 содержит катушку индуктивности 9, у которой первый вывод соединен с входной потенциальной клеммой 2, а второй - соединен с первыми выводами конденсатора 10 и катушки индуктивности 11. Вторые выводы конденсатора 10 и катушки индуктивности 11 соединены с первыми выводами конденсатора 12 и катушки индуктивности 13, вторые выводы которых соединены с первыми выводами конденсатора 14 и катушки индуктивности 15. Вторые выводы конденсатора 14 и катушки индуктивности 15 соединены с первым входом 5 операционного усилителя 6. Многоэлементный двухполюсник 4 содержит конденсатор 16, у которого первый вывод соединен с входной потенциальной клеммой 2, а второй - соединен с первыми выводами конденсатора 17 и катушки индуктивности 18. Вторые выводы конденсатора 17 и катушки индуктивности 18 соединены с первыми выводами конденсатора 19 и катушки индуктивности 20, вторые выводы которых соединены с первыми выводами конденсатора 21 и катушки индуктивности 22. Вторые выводы конденсатора 21 и катушки индуктивности 22 соединены со вторым входом 7 операционного усилителя 6.
Элементы 9-22 совместно со схемой операционного усилителя 6 образуют фазовращающую систему 7-го порядка.
На фиг. 2 приведены исходная и эквивалентная дифференциально-мостовая схема активной системы, которая выполняет роль фазовращающего звена.
На фиг. 3 приведены распределения резонансных частот плеч мостового фазовращающего звена.
Между двумя точками резонанса мостиковой ветви в фазовращающем звене всегда происходит сдвиг фазы на величину п.
Между внешними точками резонансов и в интервале частот от нуля до F 1, от F 6 до бесконечности происходит еще сдвиг фазы на величину π.
Предлагаемое устройство выполняет функцию фазового контура, у которого фаза является функцией частоты, а затухание - частотно независимо. Подобные устройства находят широкое применение для синтеза линий задержки, в качестве корректоров фазовых искажений электрических фильтров и каналов связи, для синтеза фильтров, согласованных со спектром сигнала и в целом ряде других случаев.
Источники информации
1. В.А. Аржанов, И.М. Ясинский Электрические фильтры и линии задержки. Учеб. Пособие. - Омск, изд. ОмГТУ, 2000, с. 255, рис. 8.8а.