Синхронный фильтр Советский патент 1987 года по МПК H03H19/00 

Изобретение относится к электронным схемам общего назначения и может быть использовано в системах связи и автоматики для вьщеления полезного сигнала в условиях действия шумов и помех.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона путем уменьшения уровня помех от четных гармоник основной частоты коммутации.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема синхронного фильтра для частного случая N 6; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняJO

2-1 последовательно с ним на выход 5)ильтра включается конденсатор 2-Д через ключ 5-1 .

На диаграмме 13 (фиг.2) показано напряжение на конденсаторах, подключаемых вторым блоком 4 коммутации на выход синхронного фильтра. При этом на выходе наблюдается сигнал, показанный на диаграмме 14, который не содержит нечетных гармоник основной частоты. На диаграмме 15 показан выходной сигнал синхронного фильтра устройства-прототипа при воздействии входного сигнала вида (11). Как слеющие процесс подавления в си йхронном дует из диаграммы 15 в выходном сиг- фильтре постоянной составляющей и нале такого фильтра появляются составляющие с нечетными гармониками, снижающими динамический диапазон и

четных гармоник частоты выходного сигнала и прохождение сигнала, имеющего нечетные гармоники в своем спектре, (форма сигналов приведена после окончания переходных процессов в фильтре).

I

Синхронный фильтр содержит резистор 1, N конденсаторов 2, четыре блока 3-6 коммутации из N/2 ключей каждый, блок 7 управления.

Синхронный фильтр работает следующим образом.

От блока 7 управления приводятся в действие первый и второй блоки 3 и 4 коммутации, которые последовательно но времени на время коммутации подключают конденсаторы 2 к источнику входного сигнала через резистор 1, На диаграмме 8 (фиг.2) показан период 9 основной частоты коммутации, а на диаграмме 10 отмечены участки времени (3-1, 3-2, 3-3, 4-1, 4-2,

20

25

ухудщающие фильтрацию шума.

Таким образом, предлагаемый синхронный фильтр позволяет подавлять на выходе фильтра четные гармоники из входного сигнала и имеет лучшую фильтрацию шумов и больший динамический диапазон, чем фильтр-прототип.

Формула изобретения

30

Синхронный фильтр, содержащий N конденсаторов, где N - четное число, четыре блока коммутации, содержащие по N/2 ключей каждый, выходы ключей первого и второго блоков коммутации объединены и подключены к общей шине, 35 а входы ключей первого и второго блоков коммутации подключены к первым выводам соответствующих конденсаторов, а также резистор, один вывод которого является входом синхронного

4-3...), когда ключи первого и второ- 40 фильтра, и блок управления, каждый го блоков 3,4 (фиг.1) подключают кон- из N выходов которого подключен к денсаторы 2-1, 2-2, 2-3... к источнику входного сигнала.

Пусть сигнал на входе будет такой формы, как показано на диаграмме. Этот сигнал содержит только четные гармоники основной частоты коммутации. В точке соединения конденсаторов 2 и резистора 1 от сигнала по

точке соединения управляющих входов ключей с одинаковым порядковым номе ром первого и третьего, а также вто 45 рого и четвертого блоков коммутации соответственно, отличающий с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона путем умень шения уровня помех от четных гармодиаграмме (фиг.2, 11) будет наблюдать-50 ник основной частоты коммутации, втося сигнал, показанный на диаграмме 12, При этом на участках 3-1,4-1 наблюдаются пульсации напряжения за счет перезаряда конденсаторов 2-1,

2-4. .На участках 3-2 и 4-2 пульсаций 55 являются выходом синхронного фильт- нет, так как конденсаторы 2-2 и 2-5 Ра, а входы ключей с одинаковыми по- заряжаются до амплитуды входного сиг- рядковыми номерами первого и четвер- нала (11) на этих участках. В момент того, а также второго и третьего бло- включения ключом 3-1 конденсатора ков коммутации соединены между собой.

2-1 последовательно с ним на выход 5)ильтра включается конденсатор 2-Д через ключ 5-1 .

На диаграмме 13 (фиг.2) показано напряжение на конденсаторах, подключаемых вторым блоком 4 коммутации на выход синхронного фильтра. При этом на выходе наблюдается сигнал, показанный на диаграмме 14, который не содержит нечетных гармоник основной частоты. На диаграмме 15 показан выходной сигнал синхронного фильтра устройства-прототипа при воздействии входного сигнала вида (11). Как сле

ухудщающие фильтрацию шума.

Таким образом, предлагаемый синхронный фильтр позволяет подавлять на выходе фильтра четные гармоники из входного сигнала и имеет лучшую фильтрацию шумов и больший динамический диапазон, чем фильтр-прототип.

Формула изобретения

Синхронный фильтр, содержащий N конденсаторов, где N - четное число, четыре блока коммутации, содержащие по N/2 ключей каждый, выходы ключей первого и второго блоков коммутации объединены и подключены к общей шине, а входы ключей первого и второго блоков коммутации подключены к первым выводам соответствующих конденсаторов, а также резистор, один вывод ко- торого является входом синхронного

фильтра, и блок управления, каждый из N выходов которого подключен к

фильтра, и блок управления, каждый из N выходов которого подключен к

точке соединения управляющих входов ключей с одинаковым порядковым номером первого и третьего, а также вто- рого и четвертого блоков коммутации соответственно, отличающий- с я тем, что, с целью расширения инамического диапазона путем уменьшения уровня помех от четных гарморые выводы конденсаторов объединены и подключены к другому выводу резистора, выходы ключей третьего и четвертого блоков коммутации объединены

1

J-J 4-f4- 4 -J|mJ-f J-J 4-/ -f 4-J J jQ

-

-- r- r- h

2-1 2 Z |f-4 Л5 LL.Редактор А.Долинич

Составитель Г.Каракозов

Техред М.Ходани Корректор М.Демчик

Заказ 1640/53Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

- -- ....«.,.

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

-

rj

k-« -P-Jr

a.f

Изобретение может быть использовано в системах связи и автоматики для выделения полезного сигнала в условиях действия шумов и помех. Цель изобретения - расширение динамическо1 го диапазона путем уменьшения уровиж помех от четных гармоник основной частоты коммутации. Синхронный фильтр содержит резистор 1, N конденсаторов 2, четыре блока коммутации (БК) 3, 4, 5 и 6, состояш;их каждый из К/2 ключей, и блок управления (БУ) 7. От БУ 7 приводятся в действие БК 3 и 4, которые последовательно во времени на время коммутации подключают конденсаторы 2 к источнику входного сигнала через резистор 1, Цель достигается путем подавления на выходе фильтра четных гармоник из входного сигнала. 2 ил. со о СП со со