Введение к работе
Актуальность теюг. Научно-технический.прогресс во всех отраслях промышленности предполагает непрерывное совершенствование систем передачи информации, контрольно-измерительной аппаратуры, систем автоматнім, телемеханики и т.д.
Электрические фильтры являются неотъемли:,юЛ частью оборудования систем связи. Наметившаяся стойкая тенденция к миниатюризации аппаратуры определяет перспективность создания надэ.'у.ныхэн дешевых в пройззодстве изделий, не содеркацкх моточных элементов. Поэтому одним из основних направлении развитиятехники фильтратин: является разработка активных К&-фияьтроз. 3 рамках этого калраэла-ния широко используется каскадный негод синтеза активних лС-рнльг-ров. Наряду с несоиненинми достоинствами метода - множество реализационных схем, систематизированных в справочных пособиях, относительная простота расчета - имеются определен:;не трудности при производстве активніше фильтров, удовлетворяемых относительно жестким требованиям к'избирательности шлілнтудкс-частоткоГі характеристики. Характерная высокая чувствительность к изменении значении элементов схек:ы. приводит к увеличению затрат на прегизпонные элементы и настройку фильтров, требуигуо высококвалифицированного персонала. Поиск решения -этой проблемы привел 5: развитию другого направления - синтеза актирных КС-фильтров, пмитпрупыпх пасск~ныН прототип, когда индуктивности лестничного 1С-прототипа заианл-огсд активными аналогами. Затраты„на разработку пассивных лестничных фнльтрез-прототипев сводятся к минимуму, благодаря хорссо разработанным методам 'л наличие!» таблиц, А. присущее им свойство низкой чувствительности амплитудно-частотно;? характеристики к изменения значение элементов схемы позволяет решать обозначенные выые проблемы.
Существует ряд способов и схем построения таких ркльтрев, разработанных на базе -.ідеальних преобразователей. Однако отсутствует единый подход, позволя:-о:дий систематизировать полученные результаты и найти новые вариант решений. Кроме того, известные схемы, и,".'.ктнруг::;пе высокодобротные индуктивности, обладает недостаточном стабильностью характеристик, что объясняется З'згкснысс-тьз отих характеристик от napaamasnx г'ораиетроз операпканкых усилителей. Про^а-кура рас'-гыгц многк* о:ы?м уолЛ'Г-йн-;.
Цель работы. Разработка и исследование методов синтеза актив
кых КС-фильтров, имитирующих лестничный 1С-прототип, с использова
ы:ем мкогополюсных идеальных-преобразователей, улучшающих'качест-
гсілше характеристики активных фильтров и снижающих затраты на их
производство. ..'','*'
Методы исследования. Теоретические исследования базируются на использовании теории линейных электрических цепей, теории матриц, алгебры многочленов, теории функций комплексной переменной и теории оптимизации..
Научная новизна. Разработан обобщенный метод синтеза активны RC-фильтров, имитирующих лестничный прототип, базирующийся на тес р'/.и шог'ополясных идеальных преобразователей. Предложен новый-спо соб синтеза активных КС-фильтровt имеющих- лестничный прототип, с многоподюснш комплексным инвертором сопротивления. Разработан алгоритм синтеза таких фильтров и схемные решения. Проведены орав кительные исследования цепей, имитирующих схему вццуктивностей. Разработаны активные звенья второго порядка, иштирующие пассивны прототип, которые заполняют существующий пробел в каскадном систе зе активных ВС-фильтров.
Практическая ценность результатов работы. ' Разработанный метод и схемные решения синтеза активных ЕС-^ильтров, имитирующих лестничный 1С-прототип, с мног,ополюсным комплексным инвертором сопротивления позволяют решать задачи изготовления высокоизбирательных фильтров со стабильными характеристиками в виде гибридных интегральных схем, что повышает технологичность и удешевляет изделие. Разработанные программа аппроксимации характеристик фильтров передаточными функциями с заданной'максимальной добротностью полюса и схемы активных звеньев второго порядка, имитирующие пассивный прототип, позволяют решать проблемы, уменьшения количества операционных усилителей в активных фильтрах..'
Внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при разработке активных фильтров для трехканальной системы передачи по'стальным цепям, выполненной ОЭИС им. А.С.Лопова по заказу КОШИС. Экономический эффект от внедрения составил 30,8 тыс.руб. в год (в ценах 1990 года). А также при разработке гибридной интегральной Схемы активного полосового фильтра, внедренного в опытную партию аппаратуры многоканальной системы передачи для сельской связи СП-3 на Уфимском заводе "Промсвязь". Внедрение подтверждено соответствующими актами.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на региональнойшколе-сскинаре " Активньл кзбирате-. льные спсгеш,", г» Taraffpop, 1966 г.; та Республиканском семинаре " Проектирование избирательных RC-скстсм аппаратуры связи", г» Одесса, 1985 г.; на*Республиканской школс-ссг.щнаре по теоретической электротехнике и электронике, г- Шацк, 1987. г. ; на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ОЗ'/.С им.Л.С.Попова в 1983-1992 г.г.
Публикации, По материалам диссертации спублинорано 7 печаттіх работ, в том числе I авторское свидетельство на изобретение.
Структура и сбъеп работы, Диссертация состоит из рседекпя, четырех разделов, заключения, списка литератур'-1 из 100 н;;'::.*скоі:а-нкй-и трех-приложений.
Основное содержание работн изложено на /W страницах машинописного текста и содержит 50 рисунков к 9 таблиц.
ОСНОВГШЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ШІІОСЙ.&Е НА ЗАЩИТУ
-
Обобщенный метод синтеза акткгаос КС-фильтров с г.-.чогопс-люскш.ж идеальнга-.'И преобразователями, имитирукидех пассиЕниД лестничный грототип. '.
-
Метод синтеза и сходные'решения актирных ЕС-фильтров, п;ли-тирущи'хлестничный ХС-прототил, с многополлсш-м комплекснім инвертором сопротивления.
-
Актиннке звенья второго порядка, каптирующие пассивный прототип. >
