Circuit reliability of analog network filters

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In modern monitoring and control system devices, when designing analog network filters (ARF), the task is to ensure the operation of the filter taking into account the instability of the network noise frequency, the influence of the external environment, the technological variation in the parameters of the elements and their changes during aging. As a result of the analysis carried out using the Micro-Cap circuit simulation program, it is shown that for the most frequently used second-order ARFs, with a 1 % change in the parameters of their transfer function, it is possible to guarantee line harmonic suppression of no more than –20 dB. On the other hand, when taking into account the change in the line interference frequency by 1 %, the filter’s barrier functions are also significantly weakened. It was found that the effect of a change in the line interference frequency can be reduced by expanding the interference suppression band with a decrease in the quality factor of the second-order ARF. At the same time, the ARF barrier characteristics, taking into account the circuit reliability, can be significantly improved by increasing the filter order.

About the authors

L. K. Samoilov

Southern Federal University; Don State Technical University

Email: d.u.denisenko@gmail.com
Bolshaya Sadovaya Str., 105/42, Rostov-on-Don, 344006; Gagarin Squar., 1, Rostov-on-Don, 344003

D. Y. Denisenko

Southern Federal University; Don State Technical University

Email: d.u.denisenko@gmail.com
Bolshaya Sadovaya Str., 105/42, Rostov-on-Don, 344006; Gagarin Squar., 1, Rostov-on-Don, 344003

Y. I. Ivanov

Southern Federal University

Email: d.u.denisenko@gmail.com
Bolshaya Sadovaya Str., 105/42, Rostov-on-Don, 344006

N. N. Prokopenko

Don State Technical University

Author for correspondence.
Email: d.u.denisenko@gmail.com
Gagarin Squar., 1, Rostov-on-Don, 344003

References

  1. Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap. Версии 9, 10. Смоленск: Смоленский филиал НИУ МЭИ, 2013.
  2. Zhidong Zh., Chan M. // 2008 11th IEEE Int. Conf. on Communication Technology. Hangzhou. 10–12 Nov. N.Y.: IEEE, 2008. P. 517.
  3. Malboubi M., Razzazi F., Aliyari Sh M., Davari A. // 2010 17th Iranian Conf. of Biomedical Engineering (ICBME), Isfahan. 3–4 Nov. N.Y.: IEEE, 2010. Paper No. 5704932.
  4. Chaudhury S., Sengupta A. // 2012 Power Engineering and Automation Conf., Wuhan. 10–12 Sept. N.Y.: IEEE, 2012. Paper No. 6612451.
  5. Chiu H., Pan T., Yao C., Lo Y. // IEEE Trans. 2007 V. IM-56. № 6. P. 2254.
  6. Shuangchao G., Ming D., Kai C. // 2013 IEEE11th Int. Conf. on Dependable, Autonomic and Secure Computing, Chengdu. 21–22 Dec. N.Y.: IEEE, 2013. P. 78.
  7. Zhang Xian, Jiang Quanxing, Mu Ping // Proc. Asia-Pacific Conf. on Environmental Electromagnetics (CEEM). Hangzhou. 7 May. N.Y.: IEEE, 2003. P. 396.
  8. Fiori F. // IEEE Trans. 2018, V. EC-60. № 3. P. 605.
  9. Klaassen K.B. Electronic Measurement and Instrumentation. Cambridge: Univ.Press, 1996.
  10. Галалу В.Г., Киракосян С.А., Турулин И.И. Аналоговые и цифровые методы подавления помех в информационно-измерительных системах. Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2015.
  11. Денисенко В.В., Халявко А.Н. // Современные технологии автоматизации. 2001. № 1. C. 68.
  12. Денисенко Д.Ю., Прокопенко Н.Н. // РЭ. 2023. Т. 68. № 2. С. 195.
  13. Гурина Л.А. Электромагнитные помехи и методы защиты от них. Благовещенск: Амурский гос.ун-т, 2006.
  14. Белоус В., Дрозд С., Листопадов А. // Компоненты и технологии. 2010. № 6. С. 132.
  15. Hogenauer E. // IEEE Trans. 1981. Vol. SP-29. № 2, P. 155.
  16. Laddomada M., Lo Presti L., Mondin M., Ricchiuto C. // 2001 IEEE Third Workshop on Signal Processing. Advances in Wireless Commun. Taiwan. 20–23 Mar. N.Y.: IEEE, 2001. P. 337.
  17. Бахурин С. Теория и практика ЦОС. CIC фильтры Хотенауэра и их характеристики. http://www.dsplib.ru/content/cic/cic.html
  18. Самойлов Л.К. Ввод – вывод аналоговых сигналов в системах управления и контроля. Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2015.
  19. Самойлов Л.К., Денисенко Д.Ю., Прокопенко Н.Н. Динамические погрешности процесса ввода аналоговых сигналов датчиков в системах управления и контроля. М.: СОЛОН-Пресс, 2021.
  20. Audone B., Trosini G. // 2008 Int. Symp. on Electromagnetic Compatibility (EMC Europe). Hamburg. 08–12 Sept. N.Y.: IEEE, 2008. P. 1.
  21. Ţarălungă D.D., Ungureanu G.M., Hurezeanu B. et al. // 2014 Int. Conf. and Exposition on Electrical and Power Engineering (EPE). Iasi. 16–18 Oct. 2014. P. 158.
  22. Altay Y.A., Kulagin P.A. // Cardiometry. 2021. № 19. P. 20.
  23. Samoylov L., Denisenko D., Chumakov V. // 2022 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). Sochi. 04–10 Mar. N.Y.: IEEE, 2022. P. 453.
  24. Gasca Sienes A. Didactic and Interactive Material as a Complement to the Filter Theory. Bachelor thesis. Barcelona: Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona, 2021. 104 p. http://hdl.handle.net/2117/338200
  25. Carter B. Filter Design in Thirty Seconds. SLOA093, Application Report. Dallas: Texas Instruments, 2001. P. 14. https://www.vyssotski.ch/BasicsOfInstrumentation/FilterDesignIn30Seconds.pdf.
  26. Sotner R., Herencsar N., Kledrowetz V. et al. // 2018 IEEE61st Int. Midwest Symp. on Circuits and Systems. Windsor. 5–8 Aug. N.Y.: IEEE, 2018. P. 133.
  27. Денисенко Д.Ю., Прокопенко Н.Н., Чумаков В.Е., Пахомов И.В. Режекторный фильтр класса Саллен-Ки // Пат. РФ № 2779632. Опубл. офиц. бюл. «Изобретения. Полезные модели» № 26 от 12.09.2022.
  28. Денисенко Д.Ю., Прокопенко Н.Н., Бутырлагин Н.В., Жук А.А. Режекторный фильтр семейства Sallen-Key на основе мультидифференциального операционного усилителя // Пат. РФ № 2782958. Опубл. офиц. бюл. «Изобретения. Полезные модели» № 31 от 07.11.2022.
  29. Zumbahlen H. Bainter Notch Filter. Mini Tutorial MT-203. Norwood: Analog Devices, 2012, 2p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».