РЕЖЕКТОРНЫЙ АКТИВНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР
ACTIVE PIEZOELECTRIC BAND-STOP FILTER

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в технике связи и измерительной технике.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа режекторный активный пьезоэлектрический фильтр, описание которого приведено в патенте РФ №2236082 [1].
Известный фильтр содержит потенциальную входную клемму, общую шину, усилительный элемент, роль которого выполняет операционный усилитель, включающий первый и второй вход и выход, а также выходную потенциальную клемму. При этом к входной клемме подключены первые выводы М пьезорезонаторов и резистора, вторые выводы пьезорезонаторов, посредством дополнительного первого резистора соединены с первым входом операционного усилителя, второй вывод резистора посредством дополнительного второго резистора соединен со вторым входом операционного усилителя. Выход операционного усилителя соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра.
Задача изобретения - расширение арсенала технических средств в области режекторных пьезоэлектрических фильтров.
Технический результат - расширение полосы режекции.
Технический результат достигается тем, что у режекторного активного пьезоэлектрического фильтра, содержащего входную потенциальную клемму, общую шину, усилительный элемент, включающий первый и второй вход, выходную потенциальную клемму, при этом к входной клемме подключены первые выводы первого пьезорезонатора и первого резистора, второй вывод первого пьезорезонатора соединен с первым входом усилительного элемента, второй вывод первого резистора соединен со вторым входом усилительного элемента, согласно изобретению в качестве усилительного элемента применен дифференциальный усилитель, включающий два входа и два выхода, в схему фильтра дополнительно введены второй пьезорезонатор, второй резистор и конденсатор, при этом к выходной потенциальной клемме подключены первые выводы второго резистора и второго пьезорезонатора, второй вывод второго резистора соединен с первым выходом дифференциального усилителя, второй вывод второго пьезорезонатора соединен с первым выводом конденсатора, у которого второй вывод соединен со вторым выходом дифференциального усилителя.
Сущность изобретения состоит в том, что в качестве усилительного элемента применен дифференциальный усилитель, включающий первый и второй вход, первый и второй выход. В схему введены дополнительно второй пьезорезонатор, второй резистор и конденсатор. При этом к выходной потенциальной клемме подключены первые выводы второго резистора и второго пьезорезонатора, второй вывод второго резистора соединен с первым выходом дифференциального усилителя, второй вывод второго пьезорезонатора соединен с первым выводом конденсатора, у которого второй вывод соединен со вторым выходом дифференциального усилителя.
Предлагаемая схема эквивалентна двухзвенному режекторному фильтру.
На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого фильтра. Фильтр содержит входную потенциальную клемму 1, общую шину 2, дифференциальный усилитель 3 и выходную потенциальную клемму 4. К входной потенциальной клемме 1 подключены первые выводы пьезорезонатора 5 и резистора 6. Второй вывод пьезорезонатора 5 соединен с первым входом 7 дифференциального усилителя 3. Второй вывод резистора 6 соединен со вторым входом 8 дифференциального усилителя 3. Дифференциальный усилитель имеет первый 9 и второй выход 10. К выходу 9 подключен первый вывод конденсатора 11, второй вывод которого соединен с первым выводом пьезорезонатора 12. Второй вывод пьезорезонатора 12 соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра 4. К выходу 10 подключен первый вывод резистора 13, второй вывод которого соединен с выходной потенциальной клеммой фильтра 4. К выходной потенциальной клемме 13 подключено нагрузочное сопротивление 15.
Фильтр работает следующим образом.
С входа фильтра сигнал проходит через цепи, образованными пьезорезонатором 5 и резистором 6 на входы 7 и 8 дифференциального усилителя 3, входная часть которого выполняет роль алгебраического вычитателя. На частоте последовательного резонанса F1 пьезорезонатора 5 сопротивление цепи является активным и равно R1. Величина сопротивления резистора 6 выбирается равной R1. В этом случае сигналы на входе дифференциального усилителя будут иметь одинаковую амплитуду и фазу. В результате за счет операции вычитания на частоте последовательного резонанса F1 образуется пик режекции. Крутизна скатов определяется добротностью пьезорезонатора. С выходов 9 и 10 сигналы в противофазе поступают на входы цепей, образованных конденсатором 11 и пьезорезонатором 12, и резистором 14. На частоте последовательного резонанса F2 двухполюсника, образованного конденсатором 11 и пьезорезонатором 12, сопротивление цепи будет активным и равно R2. Величина сопротивления резистора 14 выбирается равной R2. Сигналы, прошедшие через цепи, поступают на выход фильтра с равной амплитудой, но в противофазе. Нагрузочное сопротивление 15 на выходе фильтра будет выполнять роль сумматора. На частоте F2 будет второй пик режекции. Так как в устройстве используются пьезорезонаторы 5 и 12 на одну и ту же частоту F1, то частота F2 определяется величиной емкости конденсатора 11. Полоса режекции фильтра формируется пиками на частотах F1 и F2.
Источники информации
1. Патент РФ №2236082, кл. 7 H03H 7/12, 9/54. Опубл. 10.09.2004. Бюл. №25.