14.3.4. Режекторное звено на основе двойного тобразного моста.

Звено второго порядка режекторного фильтра (РФ) на неинвертирующем усилителе с малым К содержит во входной цепи двойной Тобразный мост. Такой мост, имеет характеристику с нулем передачи на частоте собственной частоты f₀.

Нулевой коэффициент передачи обусловлен тем, что сигнал проходит по двум путям.

Результаты прохождения сигналов по ним рассмотрим раздельно, условно предполагая закорачивание входа на рассматриваемой цепи. Затем результаты рассмотрим одной и второй цепей можно сложить, получив окончательный результат.

Цепь R₁, R₂(совместно с С3 и С2 и С1) действует как ФНЧ и вносит затухание по фазе. Цепь С₁, С₂(совместно сR3 иR2 иR1) действует как ФВЧ и вносит опережение по фазе. На частотеf₀сигналы проходят на выход моста в противоположных фазах и компенсируются при выполнении условия нулевого баланса.

где П любое положительное число, при котором компенсация наf₀получается полной.

При f>f₀(f<f₀) коэффициент передачи моста стремится к 1.

В схеме моста при реактивных элементах его передаточная функция представляет собой дробь, содержащую в знаменателе полином 3й степени. Однако при выполнении нулевого баланса моста порядок фильтра уменьшается до 2х. Нормирование переменная функция резисторного звена 2го порядка представляет в виде:

Для уменьшения числа номиналов элементов схемы обычно принимают:

R1 =R2 =R;C1 =C2 =C=>

имеем:

собственная частота:

и добротность:

часто принимают : n=1 , тогдаQ_M=Q_MMAX=0,25

C₃иR₃создают ПОС в схеме , эта цепь повышает коэффициент передачи усилительного звена в окрестности f_O, так как коэффициент передачи моста от общей точкиC₃R₃ко входу усилителя (при заземленном входе звена) имеет максимум на частоте f_O.Это дает максимум глубины ОС и , соответственно, резкий изгиб АЧХ, т.е.снижается. штриховая линиябез ОС, а сплошнаяс ОС.

В общем виде добротность активного звена можно представить в виде :

;

Устойчивость (т.е. Q>0) достигается приk<1. Однако на базе ОУ проще построить неинвертирующий усилитель с низким выходным сопротивлением, имеющим контролируемое к не меньше, а >1. Для использования подобного усилителя схему РФ необходимо несколько изменить, т.е. нижний выводC₃илиR₃соединить не к точке выхода усилителя, а к “земле”.

ОС становится слабее, так как из двухпетлевой превращается в однопетлевую и требуемое к растет.

Добротность для этих схем можно представить в виде :

где критическое значение коэффициента усиления, при достижении которого снижается устойчивость, т.к. k< к_кр.

недостаток последних схем (C₃илиR₃ …)это некоторое пропускание сигнала частотыf_Oизза неточностиRиC(разбаланс моста). Эта неточность дополнительно увеличивается ПОС, т.е. необходимо получить очень узкую полосу подавления.

Для растущей полосы подавления РФ строят путем их каскадного соединения взаимно расстроенных режекторных звеньев, либо параллельного включения ФНЧ и ФВЧ с последующим суммированием сигналов.