РЕГУЛИРУЕМЫЙ ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ Советский патент 1973 года по МПК H03H11/12 

1

Изобретение относится к регулируемым фильтрам низких частот с регулируемой частотной характеристикой в области высших частот и предназначено для использования в электронных музыкальных инструментах.

Известен регулирующий фильтр нижних частот, содержащий двойной Т-образный мост, включенный между входным и выходным каскадами на транзисторах. Недостатком известного устройства является невозможность регулирования частотной характер истики в больших пределах.

Целью изобретения является расширение пределов регулирования частотной характеристики и получение ее крутого спада на граничной частоте полосы пропускания.

Указанная цель достигается тем, что к мосту подключены два регулирующих транзистора, эмиттер и коллектор первого из которых соединены через конденсаторы соответственно с выходом и входом этого моста, эмиттер второго подключен к конденсаторам моста, коллектор через конденсатор соединен с коллектором входного транзистора, а база с резисторами делителя, включенного между полюсами источника питания. Между входом и выходом входного каскада на транзисторе, включенном по схеме с разделенной нагрузкой, подключен полосовой фильтр на транзисторе, а коллекторы входного и первого регулирующего транзистора через конденсаторы и переменный резистор соединены со входом устройства. База первого эмиттер BTopoiD регулирующих транзисторов и эмиттер транзистора полоскового фильтра через резисторы соединены с движком потенциометра, включенього между полюсами источника питания.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого фильтра.

Предлагаемый фильтр можно рассматривать как состоящий из двух активных RCфильтров, соединенных параллельно через общий эмиттерный повторитель. Первый фильтр состоит из эмиттерного повторителя. работающего на транзисторе /, Т-образного пассивного фильтра, состоящего ;з конденсаторов 2, 3, резисторов 4-6 и конденсатора 7, и усилителя сигнала, собранного на транзисторе 8. Фильтр с коллектора транзистора 8 через разделительный конденсатор 9 и регулирующий транзистор 10 охвачен глубокой отрицательной обратной связью, действие которой увеличивается с увеличением частоты, проходящей через фильтр. Второй или полосовой фильтр собран на транзисторе //. Его фильтрующее звено состоит из двух конденсаторов 12, 13, шунтированных резистором 14 и переменного резистора 15. Выход, второго фильтра подключен к входу первого фильтра, т. е. к входу эмиттерного повторители.

Вход фильтра подсоединен через разделительный конденсатор 16 к выходу эмиттерного повторителя.

Для обхода сигналом двойного Т-образного фильтра, между входом его и базой усилительного транзистора через разделительные конденсаторы 17 и 18 включен коллекторноэмиттерный переход регулирующего транзистора i9, база которого через резистор zO подключена к средней точке потенциометра 21, включенного между шинами источника питающего напряжения. К той же средней точке потенциометра через резистор 22 подключен эмиттер транзистора полосового фильтра и через резистор 23 - эмиттер транзистора 10, регулирующего глубину обратной связи двойного Т-образного фильтра.

Между шинами питающего напряжения включен делитель напряжения, состоящий из резисторов 24 и 25, к средней точке которого подключена база регулирующего транзистора 10. Для точного выравнивания и регулирования частотной характеристики, между коллекторами ЭМИ 1 черного повторителя и транзистора для обхода двойного Т-образного фильтра включены конденсаторы 26 и 2/, к средней точке которых подключен регулируемый резистор 28, который вторым концом подключен ко входу фильтра.

При работе в режиме фильтрации, т. е., когда средняя точка потенциометра заземлена, входной нрямоугольный сигнал в виде миандры через конденсатор 29 и резистор 30 поступает на базу транзистора 1. Транзистор 1 работает в режиме эмиттерного повторителя, так как его коллекторный резистор значительно меньше резистора, включенного в эмиттерную цепь.

С эмиттера транзистора 1 сигнал снимается под вум направлениям. Во-первых, через разделительный конденсатор 31 на двойной Т-образный фильтр, где низкие частоты через резисторы 4 w. 5 проходят на базу усилительного транзистора, а высокие частоты фильтруются конденсатором 7.

С коллектора усилительного транзистора 8 противоположные по фазе сигналы высших частот через открытый транзистор 10 и конденсатор связи 9 поступают на среднюю точку Т-образного емкостного фильтра. В зависимости от частоты приходящего сигнала и от соотношения величин конденсаторов 2, 3, 9 определяется начало границ фильтрации высоких частот.

Другая часть сигнала от эмиттерного повторителя через разделительный конде;1сатор 16 поступает на базу транзистора 11, т. е. на вход полосового фильтра. Этот фильтр с помощью переменного резистора 15 отрегулирован так, что когда первый фильтр начинает срезать высокие частоты, во втором начинается резонанс иа этих частотах и частотная характеристика на входе опять выпрямляется. 1чак только заканчивается резонанс во втором фильтре, начинается рез;л;й спад частотной характеристики, ибо оба фильтра способствуют этому спаду. Выходной синусоидальный сигнал снимается с коллектора усилительного транзистора 8 через разделительный конденсатор 32. Для того, чтобы фильтр превратить в широкополосный усилитель, достаточно движок потепциометра 21 перевести в другое положение.

При этом отрицательное напряжение через

резистор 22 поступает на эмиттер транзистора 11 и закрывает его, также отрицательное напряжение через резистор 23 поступает на эмиттер регулирующего транзистора 10 и, он закрывается, срывая обратную связь нервого

фильтра. Кроме того, отрицательное напряжепие поступает на базу транзистора 19 через резистор 20, и транзистор 19 открывается. Теперь, когда сигнал проходит через конденсатор 29, он делится на две части. Во-первых,

он проходит через резистор 30 на базу эмиттерного повторителя, где с эмиттера через разделительный конденсатор 31 часть его поступает через двойной Т-образный фильтр на базу усилительного транзистора, а основная

часть сигнала через конденсатор 17, открытый транзистор 19 и конденсатор 18 на базу усилительного транзистора 8.

Другая часть сигнала проходит через резистор 28, емкостный фильтр, состояший из

конденсаторов 26, 27 через открытый транзистор 19 и конденсатор 18 на базу усилительного транзистора 8. С коллектора усилительного транзистора через разделительный конденсатор 32 сигнал снимается. Резистор в

коллекторной цепи эмиттерного повторителя необходим для того, чтобы получить небольшие нелинейные искажения, т. е. для согласования фаз сигнала, проходящего чирез фильтр.

Плавное изменение частотной характеристики осуществляется плавным изг.енением движка потенциометра 21, т. е. все средние значения частотной характеристик/ зависят от положения движка потенциометра 21.

Предмет изобретепия

Регулируемый фильтр нижних частот, содержащий двойной Т-образный мост, включенный между входным и выходным каскадами на транзисторах, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов регулирования частотной характеристики и получения ее крутого спада на граничной частоте полосы

пропускания, к мосту подключены два регулирующих транзистора, эмиттер и коллектор первого из которых соединены через конденсаторы соответственно с выходом и входом этого моста, эмиттер второго подключен к

конденсаторам моста, коллектор через конденсатор соединен с коллектором выходного транзистора, а база - с резисторами делителя, включенного между полюсами источника питания, между входом и выходом входного каскада на транзисторе, включенном по

схеме с разделенной нагрузкой, подключен полосовой фильтр на транзисторе, а коллекторы входного и нервого регулирующего транзисторов через конденсаторы и переменный резистор соединены со вяо.пом устройства, грн

этом база первого, эмиттер второго регулирующих транзисторов и эмиттер транзистора полосового фильтра через резисторы соединены с движком потенциометра, включенного между полюсами источника питания.