5.3. Модернизированная мостовая схема

Главный недостаток мостовой схемы : много элементов и нет общего провода между входом и выходом для подключения земли (корпуса). Еще надо включать трансформаторы для согласования. Эти недостатки можно устранить, если применить модернизированную схему, состоящую из двух секций и сумматора тока. Коэффициент передачи по напряжению такой схемы равен рабочему коэффициенту передачи мостовой

схемы..

. Здесь можно использовать катушку индуктивности, а можно применить схему с ОУ и конденсатором во 2 секции, дающие эквивалентную индуктивность Добротность у катушек – небольшая ( 15 – 100 ),. Поэтому желательно избавляться от катушек индуктивности.

Схема разработана Михайловым В.И.

Пьезоэлектрические фильтры с кварцевыми резонаторами называют кварцевыми. Добротность кварцевых фильтров достигает 10...20 тысяч единиц.

У таких фильтров малая ПП или ПЗ, а сигнал передается по достаточно широкой ПП (речевой сигнал – 300-3400 Гц ). Для расширения ПП применяют схемы с добавочным подключением параллельно или последовательно к резонатору катушек индуктивности (их называют расширительными).

5.4. Широкополосные пьезоэлектрические фильтры

Схема полосового фильтра Схема замещения плеча а

У плеча в схема замещения аналогичная. Здесь получается двухполюсник класса ∞ - ∞ с 4 реактивными элементами и следовательно с 3 резонансными частотами (две частоты резонанса напряжений, где сопротивление равно 0 и между ними одна частота резонанса тока, где сопротивление равно ∞). Добавление индуктивности увеличивает диапазон между резонансными частотами, что приводит к увеличению полосы пропускания ПФ..

0 ω_рн1а ω_рта=ω_рн1в ω_рн2в

ω _рн2а= ω_ртв

0 ω_∞1 ω_С1 ω_С2 ω_∞2

Эти фильтры применяется в аппаратуре уплотнения многоканальных систем. В модернизированной схеме можно применять секции следующего вида с параллельно включенной индуктивностью.

Для реализации индуктивности можно заменить специальной схемой инвертора сопротивления, в частности гиратора.

Инвертор сопротивлений – идеальный четырехполюсник, у которого входное сопротивление обратно сопротивлению нагрузки.

В качестве нагрузки включается емкость. У гиратора Условное обозначение гиратора:

Матрица А-параметров (матрица передачи):

Схема реализации гиратора:

Теоретически гиратор, нагруженный емкостью, можно применять в любых схемах фильтров для имитации индуктивности, особенно если индуктивность подключена к общему проводу (корпусу) между входом и выходом.

+Е

Схема гиратора (упрощенная) на транзисторах при R_G=1 кОм

Аналоги мостовых полосовых и режекторных фильтров с резонаторами

Схема ПФ с резонатором в одном плече и конденсатором в другом.

Разработана Михайловым В.И. Здесь все

сопротивления равны R_H

Получается коэффициент передачи как у мостовой схемы

Схема РФ с «обратным» резонатором (включен в цепь обратной связи обычный резонатор) и конденсатором. Ее можно считать и схемой с резонатором и эквивалентной индуктивностью.

Разработана Михайловым В.И.