Гираторный фильтр с перестройкой электронным аналогом конденсатора переменной емкости

Рассмотрены схемы резонансных гираторных фильтров, выполненных на дискретных элементах с использованием управляемых электронных аналогов конденсаторов переменной емкости.

В фильтрах промежуточных частот чаще всего используют LC-элементы, позволяющие выделить заданные полосы частот. Недостатком таких фильтров является то, что они, как правило, не поддаются перестройке, содержат моточные элементы катушки индуктивности и работают из-за габаритных и ценовых ограничений до частот не ниже нескольких кГц. Более простыми в плане создания регулируемых фильтров частот в диапазоне от десятков Гц до единиц МГц являются гираторные фильтры, обычно выполняемые на основе операционных усилителей [1, 2].

На Рисунке 1 показана схема гираторного фильтра, выполненного с использованием дискретных элементов. Перестройка резонансной частоты фильтра производится при помощи электронного аналога конденсатора переменной емкости. В качестве такого устройства использован конденсатор с электрически управляемой емкостью C1, выполненной по схеме Дж. Гаона [3]. Регулировкой потенциометров R6 и R10 можно варьировать положение (от 480 до 600 кГц) и ширину полосы пропускания. Выходной сигнал снимается с выхода эмиттерного повторителя на транзисторе VT8.

Рисунок 1.	Гираторный фильтр с перестройкой резонансной частоты электронным аналогом конденсатора переменной емкости Дж. Гаона.

Для сравнения на Рисунке 2 приведена схема более простого устройства подобного назначения, выполненного с использованием электрически управляемой емкости на основе повторителя напряжения с регулируемой обратной связью [4].

Рисунок 2.	Гираторный фильтр с перестройкой резонансной частоты электронным аналогом конденсатора переменной емкости на основе повторителя напряжения.

Регулятор емкости выполнен на основе эмиттерного повторителя напряжения на транзисторе VT2, в цепь эмиттерной нагрузки которого включен резистивный делитель напряжения R4, R7, R8. С движка потенциометра R7 через конденсатор C2 снимается сигнал обратной связи регулируемой амплитуды. В результате эквивалентная емкость конденсатора C2 при регулировке коэффициента обратной связи меняется, происходит перестройка резонансной частоты. Рабочие характеристики гираторных фильтров, Рисунки 1 и 2, практически идентичны.

Литература

1. Шустов М.А. Гираторный фильтр на транзисторах с электронной перестройкой частоты // Радиолюбитель, 2016, № 9, С. 56.
2. Шустов М.А. Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. – СПб.: Наука и Техника, 2013. – 352 с.
3. Gaon J. Feedback turns fixed capacitor into variable capacitance // Electronics, 1966, Vol. 39, № 24 (Nov. 28). P. 80.
4. Шустов М.А. Электронные регуляторы параметров RLC-элементов.

Материалы по теме

1. Datasheet Fairchild BC547C
2. Datasheet Fairchild BC558B