Синхронный фильтр Советский патент 1987 года по МПК H03H19/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах частотной селекции электрических сигналов.

Целью изобретения является повышение отношения сигнал/шум.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема синхронного фильтра; на фиг. 2 - временная диаграмма напряжений в синхронном фильт- ре (а, б, в , г напряжения на .входе синхронного фильтра частот f , 2f,

3ft, , ; Э , е , ж , j.

ные напряжения распределителя импульсов) ; на -фиг. 3 - спектр и форма выходного сигнала с частотой f,

Синхронный фильтр содержит входной резистор 1, входные ключи 2-5, кон денсаторы 6 - 9, выходные ключи 10 - 13, распределитель 14 импульсов, дополнительные резисторы 15 и 16, дополнительные входные ключи 17-24.

Синхронный фильтр работает следующим образом.

Все входные сигналы и сигнал управления имеют начальную нулевую фазу и поделены на четыре равных интервала, соответствующих тактам коммутации, тогда каждь й конденсатор заряжается три раза в разные фазы входного сигнала. Это обеспечивается тем, что входные ключи основной и дополнительной ветвей подсоединяют каждый конденсатор максимум три (не более N-) раза к входному сигналу чогрез резисторы за один период основной частоты селекции, но в разные моменты (фазы основной частоты входного сигнала) времени, управляемые распределителем 14, Порядок заряда конденсатдров и качественная оценка величин накопления на них зарядов даны в табл. 1-3,

В первом варианте накопление заря- др1в на конденсаторах производится дважды за период основного колебания (табл. 1), Оценка зарядов производится путем сравнения площадей и полярностей входных сигналов, синхронных с соответствующими зарядными тактами (фиг, 2).

Из табл. 1 видно, что полосы пропускания синхронного фильтра будут на частотах f, и 3f(,. Спектр амплитуд и форма выходного сигнала для частоты fp показаны на фиг. За,б соответственно. Фазовый сдвиг в вы1350827 . 2

ходном напряжении обусловлен за счет разности моментов времени накопления и считывания сигнала.

Во втором варианте входные сигналы проходят через предлагаемый синхронный фильтр при условии, что моменты времени подключения конденсаторов на заряд к входному сигн алу ответствуют тактам табл. 2, Заряд конденсаторов производится дважды за период основного колебания.

Из табл. 2 на основании графичес- выход- . кого анализа (фиг. 2) видно, что

J5 входные сигналы частотой f , 3fo и 4fo через синхронный фильтр на выход не проходят. На выходе синхрон- ного фильтра присутствует только одна частота 2f.

20 В третьем варианте заряд конденсаторов производится трижды (N-1) за период основного колебания (фиг, 2) в моменты времени подключения конденсаторов к входной цепи

25 соответственно табл. 3,

Из табл. 3 видно, что в этом случае на выходе синхронного фильтра присутствуют сигналы частотой.f, 30 2f, и 3f,.

Синхронный фильтр позволяет накапливать сигналы по крайней мере на двух конденсаторах одновременно и формировать заданную АЧХ по фор- 35 муле

N-n -|2 . i,.j.

K(----N)/,,|:, /,

40

где j .- минимальная единица; i - индекс суммирования; N - число конденсаторов, на которых одновременно накапли- 45 вают входной сигнал; dN - сдвиг фазы; п - номер гармоники. Таким образом, выбором моментов времени дополнительного подзаряда 50 конденсаторов осуществляется возможность подавления ряда гармоник входного сигнала, что позволяет повысить соотношение сигнал/шум,

gg Формула изрбретения

Синхронный фильтр, содержащий входной резистор, вывод которого соединен с объединенными входами N цеN-n -|2 . i,.j.

K(----N)/,,|:, /,

где j .- минимальная единица; i - индекс суммирования; N - число конденсаторов, на которых одновременно накапли- вают входной сигнал; dN - сдвиг фазы; п - номер гармоники. Таким образом, выбором моментов времени дополнительного подзаряда конденсаторов осуществляется возможность подавления ряда гармоник входного сигнала, что позволяет повысить соотношение сигнал/шум,

Формула изрбретения

Синхронный фильтр, содержащий входной резистор, вывод которого соединен с объединенными входами N це313

пей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных входного и выходного ключей, точка соединения которых через конденсатор подключена к общей шине, а выходы выходных ключей объединены и являются выходом синхронного фильтра, а также распределитель импульсов, выходы которого подключены к управляющим вхо- дам соответствующих ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, введены N-1 резисторов, первые выводы

6 7

которых объединены и подключены к входу синхронного фильтра, а в каждую из N цепей введены N-I дополнительных входных ключей, выходы которых объединены и подключены к выходу входного ключа, а входы являются дополнительными входами цепей и подключены к другим выводам соответствующих дополнительных N-1 резисторов, при этом управляющие входы дополнительных N-1 входных ключей подключены к соответствующим из N выходов распределителя импульсов.

Таблица 1

Таблица 2

Нет Есть Нет Нет

11

t,

t.

it

Таблица 3

Есть Есть Есть Нет

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повыше ние отношения сигнал/шум. Синхронный фильтр содержит fr ключи 2-5, 10-13 и 17-24, конденсаторы 6-9 и распределитель 14 импульсов. При работе синхронного фильтра каждый конденсатор 6-9 заряжается три раза в разные фазы входного сигнала при условии, что все входные сигналы и сигнал управления имеют начальную нулевую фазу и поделены на четыре равных интервала. Цель достигается за счет обеспечения возможности подавления ряда гармоник входного сигнала путем выбора моментов времени дополнительного подзаряда конденсаторов 6-9. Порядок заряда конденсаторов 6-9 и качественная оценка величин накопления на них табл. 3 ил.З табл. (Л СО ел о оо ti h ti . /

S 3fo

А Л Г л1/ К/ I

fo fo fo

ж

фиг. 2

7 it ff 6

t, r f Фиг.з

Составитель Ю. Чернышов Редактор Л. Гратилло . Техред М-Ходанич КорректорН. Король

Заказ 5298/57 Тираж 900 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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