Комплексные полосовые фильтры на базе комплексных задержек, реализуемых на переключаемых конденсаторах и двух операционных усилителях

Юрий [Yuriy] Александрович [A.] Гребенко [Grebenko]; Ко Мин [Ko Min] Аунг [Aung]

doi:10.24160/1993-6982-2018-6-147-152

Юрий [Yuriy] Александрович [A.] Гребенко [Grebenko]
Ко Мин [Ko Min] Аунг [Aung]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-6-147-152

Ключевые слова: комплексный полосовой фильтр, переключаемый конденсатор, комплексная задержка

Аннотация

Работа посвящена разработке методов расчета комплексных фильтров на переключаемых конденсаторах. Аналоговые и цифровые комплексные фильтры описаны в технической литературе достаточно подробно. В последние годы появились исследования, посвященные расчету и реализации комплексных фильтров на переключаемых конденсаторах. В ряде публикаций для построения комплексных фильтров использованы базовые звенья специального вида, названные комплексной задержкой. Применение комплексных задержек позволяет упростить расчет структурной схемы фильтра и обеспечить перестройку центральной частоты полосового комплексного фильтра путем синхронного изменения параметров комплексных задержек. Описана новая схема комплексной задержки, выполняемая на двух операционных усилителях. Рассмотрена методика расчета комплексных полосовых фильтров на базе комплексных задержек, реализуемых с использованием переключаемых конденсаторов. В качестве примера разработана принципиальная схема комплексного полосового фильтра с НЧ-прототипом Баттерворта 3-го порядка. Расчет проводили в Z-области. Полученная передаточная функция реализована в виде двух моделей. Первая модель выполнена на базе аналоговых комплексных задержек и сумматоров. Вторая модель сделана на базе сумматоров и комплексных задержек, содержащих операционные усилители и переключаемые конденсаторы. Схемотехническое моделирование комплексных фильтров проводили в среде MicroCap. Частотная характеристика комплексного фильтра рассчитана с использованием первой модели. Во временной области смоделировано преобразование импульсного сигнала, как первой, так и второй моделью. Выходные сигналы обоих фильтров совпали. Результаты моделирования подтвердили работоспособность предложенного метода расчета комплексных фильтров на переключаемых конденсаторах.

Сведения об авторах

Юрий [Yuriy] Александрович [A.] Гребенко [Grebenko]

Учёная степень:

доктор технических наук

Место работы

кафедра Формирования и обрабоки радиосигналов НИУ «МЭИ»

Должность

зав. кафедрой

Ко Мин [Ko Min] Аунг [Aung]

Место работы

кафедра Формирования и обработки радиосигналов НИУ «МЭИ»

Должность

аспирант

Литература

1. Горшков К.С., Курганов С.А., Филаретов В.В. Формирование схемных функций для дискретно-аналоговых цепей с переключаемыми конденсаторами // Электричество. 2017. № 1. С. 47—53

2. Горшков К.С., Курганов С.А., Филаретов В.В. Формирование безызбыточных выражений схемных функций для дискретно-аналоговых цепей с переключаемыми конденсаторами // Синтез, анализ и диагностика электронных цепей. Ульяновск: Изд-во Ульяновского гос. техн. ун-та, 2016. С. 3—18.

3. Кушнеров А.Д., Шмуэль Б.Я. Универсальный алгебраический синтез преобразователей на переключаемых конденсаторах, основанный на обобщенных числах Фибоначчи // Омский научный вестник. 2016. № 5 (149). С. 165—169.

4. Иванов В.Э., Антонов Р.А. Дискретно-аналоговый вейвлет-фильтр: проблемы и способы реализации // Информационные технологии XXI века. Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. ун-та, 2014. С. 24—31.

5. Гребенко Ю.А. Методы цифровой обработки сигналов в радиоприемных устройствах. М.: Издат. дом МЭИ, 2006.

6. Гребенко Ю.А., Акар Мьо. Проектирование цифровых комплексных фильтров методом комплексной задержки // Вестник МЭИ. 2009. № 1. С. 70—72.

7. Toropchin D.S. Complex Switched MOS Capacitor Filters // Proc. 24th Int. Crimean Conf. Microwave & Telecommunication Technol. 2014. Pp. 963—965.

8. Торопчин Д.С., Богатырев Е.А. Синтез комплексных фильтров при поддержке подсистем САПР Anadigm Designer 2 // Известия ВолгГТУ. 2015. № 6. С. 149—155.

9. Торопчин Д.С. Комплексные фильтры на переключаемых МОП-конденсаторах REDS // Телекоммуникационные устройства и системы. 2014. Т. 4. № 4. С. 312—316.
---
Для цитирования: Гребенко Ю.А., Аунг Ко Мин. Комплексные полосовые фильтры на базе комплексных задержек, реализуемых на переключаемых конденсаторах и двух операционных усилителях // Вестник МЭИ. 2018. № 6. С. 147—152. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-147-152.
#
1. Gorshkov K.S., Kurganov S.A., Filaretov V.V. Formirovanie Skhemnyh Funktsiy dlya Diskretno-analogovyh Tsepey s Pereklyuchaemymi Kondensatorami. Elektrichestvo. 2017;1:47—53. (in Russian).

2. Gorshkov K.S., Kurganov S.A., Filaretov V.V. Formirovanie Bezyzbytochnyh Vyrazheniy Skhemnyh Funktsiy dlya Diskretno-analogovyh Tsepey s Pereklyuchaemymi Kondensatorami. Sintez, Analiz i Diagnostika Elektronnyh Tsepey. Ul'yanovsk: Izd-vo Ul'yanovskogo Gos. Tekhn. Un-ta, 2016:3—18. (in Russian).

3. Kushnerov A.D., Shmuel' B.Ya. Universal'nyy Algebraicheskiy Sintez Preobrazovateley na Pereklyuchaemyh Kondensatorah, Osnovannyy na Obobshchennyh Chislah Fibonachchi. Omskiy Nauchnyy Vestnik. 2016;5 (149):165—169. (in Russian).

4. Ivanov V.E., Antonov R.A. Diskretno-analogovyy Veyvlet-fil'tr: Problemy i Sposoby Realizatsii. Informatsionnye Tekhnologii XXI Veka. Habarovsk: Izd-vo Tihookeanskogo Gos. Un-ta, 2014:24—31. (in Russian).

5. Grebenko Yu.A. Metody Tsifrovoy Obrabotki Signalov v Radiopriemnyh Ustroystvah. M.: Izdat. Dom MPEI, 2006. (in Russian).

6. Grebenko Yu.A., Akar M'o. Proektirovanie Tsifrovyh Kompleksnyh Fil'trov Metodom Kompleksnoy Zaderzhki. Vestnik MPEI. 2009;1:70—72. (in Russian).

7. Toropchin D.S. Complex Switched MOS Capacitor Filters. Proc. 24th Int. Crimean Conf. Microwave & Telecommunication Technol. 2014:963—965.

8. Toropchin D.S., Bogatyrev E.A. Sintez Kompleksnyh Fil'trov pri Podderzhke Podsistem SAPR Anadigm Designer 2. Izvestiya VolgGTU. 2015;6:149—155. (in Russian).

9. Toropchin D.S. Kompleksnye Fil'try na Pereklyuchaemyh MOP-kondensatorah REDS. Telekommunikatsionnye Ustroystva I Sistemy. 2014;4;4:312—316. (in Russian)
---
For citation: Grebenko Yu.A., Aung Ko Min. Complex Bandpass Filters Involving Complex Delays Constructed on the Basis of Switched Capacitors and Two Operational Amplifiers. MPEI Vestnik. 2018;6:147—152. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-147-152.