Оптично керований активний нвч-фільтр

Оптично керований активний НВЧ-фільтр, який містить два біполярні транзистори, причому між базою першого біполярного транзистора та загальною шиною ввімкнений резистор, колектор першого біполярного транзистора з'єднаний з загальною шиною, а його емітер з'єднаний з базою другого біполярного транзистора, колектор другого біполярного транзистора підключений до загальної шини, між вхідною клемою та емітером першого біполярного транзистора та між базою другого біполярного транзистора та вихідною клемою відповідно ввімкнені два конденсатори, який відрізняється тим, що в нього введено джерело оптичного опромінювання, що містить три світлодіоди, причому світлодіоди конструктивно об'єднані в оптопари відповідно із резистором, який є фоторезистором, першим біполярним транзистором, який є фототранзистором, та другим біполярним транзистором, який є фототранзистором, потенціометр, причому бази світлодіодів з'єднані з загальною шиною, а емітери відповідно з'єднані з потенціометром, між середньою рухомою клемою якого та загальною шиною ввімкнено джерело керуючої напруги, розділовий конденсатор, який U 2 (19) 1 3 14554 4 транзистора приєднаний до загальної шини, а його резистори, розділовий конденсатор, два обмежуемітер приєднаний до бази другого біполярного вальні резистори, конденсатор фільтра, два контранзистора, колектор другого біполярного транденсатори розв'язку по постійному струму, причозистора підключено до загальної шини, між вхідму перший конденсатор приєднаний до емітеру ною клемою та емітером першого біполярного першого біполярного фототранзистора, бази друтранзистора та між базою другого біполярного гого біполярного фототранзистора, першого обтранзистора та вихідною клемою відповідно ввімкмежувального резистора та вхідної клеми, другий нено два конденсатори. конденсатор приєднаний до емітеру першого біпоНедоліком даного активного фільтру є низька лярного фототранзистора, бази другого біполярнотемпературна стабільність, мала крутизна ампліго фототранзистора, першого обмежувального тудно-частотної характеристики та наявність парарезистора та вихідної клеми. зитних наводок, викликаних схемою керування. На Фіг.1 наведена схема оптично керованого В основу корисної моделі поставлено задачу активного НВЧ фільтру. розробки такого активного НВЧ фільтру, в якому На Фіг.2 наведено схему включення біполярза рахунок введення нових елементів та зв'язків ного фототранзистора зі спільним колектором та між ними досягається можливість оптичного керуактивним навантаженням на вході; вання амплітудно-частотною характеристикою На Фіг.3 - наведено залежність активної та ре(АЧХ) фільтра, завдяки чому забезпечується виактивної складової вихідного опору від частоти ключення гальванічного зв'язку в колах керування сигналу для схеми зі спільним колектором та актита досягається висока крутизна АЧХ, що дозволяє вним навантаженням; покращити ступінь інтеграції мікрохвильової інтегНа Фіг.4 – залежність активної та реактивної ральної мікросхеми. складової вихідного опору схеми зі спільним колеПоставлена задача вирішується тим, що в опктором та активним навантаженням від інтенсивтично керованому активному НВЧ фільтрі, що місності оптичного опромінювання світлодіода 1. тить два біполярні транзистори, причому між баНа Фіг.5 наведено схему включення біполярзою першого біполярного транзистора та ного фототранзистора зі спільним колектором та загальною шиною ввімкнено резистор, колектор ємнісним навантаженням на виході. першого біполярного транзистора приєднаний до На Фіг.6 наведено залежність активної та реазагальної шини, а його емітер приєднаний до бази ктивної складової вхідного опору схеми зі спільним другого біполярного транзистора, колектор другого колектором та ємнісним навантаженням на виході біполярного транзистора підключено до загальної від частоти сигналу. шини, між вхідною клемою та емітером першого На Фіг.7 наведено залежність активної та реабіполярного транзистора та між базою другого ктивної складової вихідного опору схеми зі спільбіполярного транзистора та вихідною клемою відним колектором та ємнісним навантаженням на повідно ввімкнено два конденсатори, згідно корисвиході від інтенсивності оптичного опромінювання ної моделі, джерело оптичного опромінювання, що світлодіода 2. містить три світлодіоди, причому світлодіоди консНа Фіг.8 наведено графік залежності АЧХ фітруктивно об'єднані в оптопари відповідно із резильтра від інтенсивності оптичного опромінювання. стором, який є фоторезистором, першим біполярПристрій містить перший біполярний фототраним транзистором, який є фототранзистором, та нзистор 1 та другий біполярний фототранзистор 2, другим біполярним транзистором, який є фототраджерело оптичного опромінювання, перший світнзистором, потенціометр, причому бази світлодіолодіод 3 якого оптично пов'язаний з першим біподів з'єднані з загальною шиною, а емітери відповілярним фототранзистором 1, емітер якого з'єднадно приєднані до потенціометра, між середньою но з базою другого біполярного фототранзистора рухомою клемою якого та загальною шиною ввімк2, а між його базою та загальною шиною ввімкнено нено джерело керуючої напруги, розділовий конфоторезистор 4, другий світлодіод 5 джерела опденсатор, який ввімкнено між базою першого біпотичного опромінювання оптично пов'язаний з друлярного фототранзистора та першим виводом гим біполярним фототранзистором 2, між емітером фоторезистора, подільник напруги, що містить два якого та загальною шиною ввімкнено резонуючий резистори, причому перший резистор приєднано конденсатор 6, третій світлодіод 7 джерела оптичдо шини живлення, бази першого біполярного фоного опромінювання оптично пов'язаний з фоторетотранзистора та першого виводу розділового зистором 4, що ввімкнено між базою першого біконденсатора, другий резистор приєднаний до полярного фототранзистора 1 та загальною першого виводу розділового конденсатора, бази шиною; потенціометр 8, який електрично зв'язаний першого біполярного фототранзистора та загальз першим 3, другим 5 та третім 7 світлодіодами, ної шини, два обмежувальні резистори, причому між середньою рухомою клемою потенціометра 8 перший обмежувальний резистор приєднаний до та загальною шиною ввімкнено джерело постійної емітеру першого біполярного фототранзистора, керуючої напруги 9 для живлення пристрою. Прибази другого біполярного фототранзистора, шини чому ємність фільтру 10 ввімкнено між першим живлення, другий обмежувальний резистор приєвиводом шини живлення та загальною шиною, днаний до емітеру другого біполярного фототранрезистор 11, що обмежує струм емітеру першого 1 зистора, шини живлення та першого виводу резобіполярного фототранзистора, ввімкнено між пернуючого конденсатора, другий вивід якого шим виводом шини живлення та емітером першоприєднаний до загальної шини, конденсатор фільго біполярного фототранзистора 1, резистор 12, тра, який ввімкнено між шиною живлення та загащо обмежує струм емітера другого біполярного льною шиною, подільник напруги, що містить два фототранзистора 2, приєднаний до першого виво 5 14554 6 ду шини живлення, емітеру другого біполярного чений в схемі зі спільним колектором є конвертофототранзистора 2 та першого виводу резонуючором імітансу, отже при ввімкнені до його виходу го конденсатора 6, перший резистор 13 дільника ємнісного навантаження 6 між базою та спільною напруги приєднаний до першого виводу шини житочкою фототранзистора 2 (Фіг.5), отримуємо певлення, бази першого біполярного фототранзисретворений імітанс - ємнісну реактивність та від'єтора 1, першого виводу розділового конденсатора мну активну провідність (Фіг.6). При цьому вплив 14, другий вивід якого приєднаний до першого оптичного опромінення другого 5 та третього 7 виводу фоторезистора 4, та першого виводу друсвітлодіодів викликає відповідно зростання ємнісгого резистора 15 дільника, другий вивід якого ної реактивності (Фіг.7) та зростання опору фотопідключено до загальної шини, між вхідною клерезистора 4. мою 18, емітером першого біполярного фототранПотенціометр 8 при цьому здійснює регулюзистора 1, базою другого біполярного фототранзивання інтенсивності оптичного опромінення світстора 2 ввімкнено перший 16 конденсатор лодіодів 3, 5 та 7 відповідно. Резистори 11 та 12 розв'язку по постійному струму, між вихідною клеобмежують протікання струму через емітери пермою 19, емітером першого біполярного фототраншого 1 та другого 2 фототранзисторів. Дільник зистора 1, базою другого біполярного фототранзинапруги, що складається з резисторів 13 та 14 застора 2 ввімкнено другий 17 конденсатори дає робочу точку фототранзистора 1 по постійнорозв'язку по постійному струму. му струму. Пристрій живиться від джерела постійПристрій працює наступним чином. Біполярної керуючої напруги 9. Конденсатори 16 та 17, ний фототранзистор 1 в схемі зі спільним колектопід'єднані відповідно до вхідної 18 та вихідної 19 ром є конвертором імітансу, отже при ввімкнені клеми, забезпечують розв'язок по постійному фоторезистора 4 в якості активного навантаження струму між входом та виходом пристрою. між загальною шиною та розділовим конденсатоТаким чином поєднання конверторів імітансу ром 14, приєднаним до бази біполярного фототрана фототранзисторах 1 та 2, керування струмом нзистора 1 (Фіг.2), на виході його отримаємо переяких здійснюється оптичним потоком світлодіодів 3 творений імітанс із реактивною складовою та 5 відповідно, дозволяє реалізувати смугоіндуктивного характеру та від'ємний активний опір пропускний одно резонаторний оптично керований (Фіг.3). При цьому вплив оптичного опромінення активний НВЧ фільтр (Фіг.1), резонансна частота зростаючої інтенсивності першого світлодіода 3 якого залежить від інтенсивноті оптичного опромівикликає зростання індуктивної складової повного нювання (Фіг.8). опору (Фіг.4). Біполярний фототранзистор 2, вклю 7 14554 8 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 14554 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601