Следящий фильтр Советский патент 1988 года по МПК H03H7/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации моногармонических и полигармонических сигналов.

изобретения - повышение точности фильтрации.

На чертеже представлена электрическая структурная схема следящего фильтра.

Следяпщй фильтр содержит первый формирователь 1 прямоугольных импуль- Сов, первый управляемый полосовой фильтр 2, второй формирователь 3 прямоугольных импульсов, первый фазовый ретектор 4, первый фильтр 5 нижних Частот, первый шунтирующий ключ 6, первый ключ 7, источник 8 постоянного Напряжения, первый дифференцирующий блок 9, элемент ИЛИ 10, триггер 11, первый пороговый блок 12, второй диф- ференцируюпщй блок 13, второй шунтирующий ключ 14, второй ключ 15, третий формирователь 16 прямоугольных импульсов, второй управляемый полосовой фильтр 17, второй фазовьш детектор 18, четвертый формирователь 19 прямоугольных импульсов, второй поро говьй блок 20, третий дифференцирующий блок 21, второй фильтр 22 нижних частот, вход 23 следящего фильтра, выход 24 следящего фильтра.

Следящий фильтр работает следующим образом.

Перрьй 1 и треттш 16 формирователи прямоугольных импульсов формируют прямоугольные импульсы входной частоты, которые поступают соответственно на входы первого 2 и второго 17 управляемых полосовых фильтров с управляемой резонансной частотой и на Нходы первого 4 и второго 18 фазовых детекторов. С выходов второго 3 и Четвертого 19 формирователей прямо- зггольных импульсов сигналы поступают Па другие входы первого 4 и второго 18 фазовых детекторов. На управляющие входы первого 2 и второго 17 полосовых фильтров с первого 5 и вто35

40

45

Благодаря тому, что выходное сопротивление источника 8 постоянного напряжения значительно меньше чем сопротивление резистора, входящего в состав первого 5 и второго 22 филь ров нижних частот, напряжение на входном конденсаторе первого фильтра 5 нижних частот нарастает со зна чительно большей скоростью, чем это имеет место при отсутствии источника 8 постоянного напряжения. Первьй управляемый полосовой фильтр 2 начи нает настройку на первую гармонику частоты входного сигнала, и когда напряжение на его выходе становится равным порогу срабатывания первого .порогового блока 12, появляется сигнал, который поступает на второй вх триггера 11.

Поскольку на первом :входе триггера 11 сигнала не будет, то на пер вом выходе триггера 11 будет сигнал логической единицы, а на втором вых

рого 22 фильтров нижних частот соот- де триггера 11 - сигнал логического

0

5

0

5

0

5

0

5

Л момент включе ния следящего фцльт- ра напряжение с источника 8 постоянного напряжения через первьй дифференцирующий блок 9 поступают на вход элемента ИЛИ 10. На другом входе элемента ИЛИ 10 сигнала не будет, т.е. не будет сигнала на выходе второго порогового блока 20. Сигнал малой длительности с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на вход триггера 11, на другом входе которого сигнала не будет, благодаря чему на первом выходе триггера 11 будет сигнал логической единицы, а на втором - логического нуля. Отсутствие сигнала на управляющем входе первого ключа 7 приводит к тому, что источник 8 постоянного напряжения подключен через первьш ключ 7 к выходу первого фильтра 5 нижних частот. Наличие сигнала на управляющем входе второго ключа 15 приводит к тому, что выход второго управляемого полосового фильтра 17 подключен через второй ключ 15 к выходу 24 следящего фильтра.

Благодаря тому, что выходное сопротивление источника 8 постоянного напряжения значительно меньше чем сопротивление резистора, входящего в состав первого 5 и второго 22 фильтров нижних частот, напряжение на входном конденсаторе первого фильтра 5 нижних частот нарастает со значительно большей скоростью, чем это имеет место при отсутствии источника 8 постоянного напряжения. Первьй управляемый полосовой фильтр 2 начинает настройку на первую гармонику частоты входного сигнала, и когда напряжение на его выходе становится равным порогу срабатывания первого .порогового блока 12, появляется сигнал, который поступает на второй вход триггера 11.

Поскольку на первом :входе триггера 11 сигнала не будет, то на первом выходе триггера 11 будет сигнал логической единицы, а на втором выхо де триггера 11 - сигнал логического

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности фильтрации. Фильтр содержит формирователи прямоугольных импульсов (ФИИ) 1 и 3, управляемый полосовой фильтр (УПФ) 2, фазовый детектор (ФД) 4, фильтры 5 и 22 нижних частот, шунтируюгцие ключи 6 и 14, ключ 7, триггер 11, вход 23, выход 24. Введены источник 8 постоянного напряжения, дифференцирующие блоки 9, 13 и 21, эл-т ИЛИ 10, поро-. говые блоки 12 и 20, ключ 15, ФПИ 16, 19, УПФ 17, ФД 18. Наличие сигнала Лог. 1 на первом выходе триггера 11 приводит к тому, что источник 8 через ключ 7 подключается к выходу фильтра 22. Отсутствие сигнала Лог. 1 на втором выходе триггера 11 приводит к тому, что выход У11Ф 2 соединяется через ключ 15 с выходом 24, а первая гармоника частоты входного сигнала поступает на выход 24. В результате УПФ 2 автоматич. следит за входной частотой. УПФ 17 начинает настраиваться на первую гармонику. Когда напряжение на его выходе станет равным порогу срабатывания блока 20, на его выходе появится сигнал, к-рый через эл-т 10 поступит на первый вход триггера 11, а через блок 21 - на управляющий вход ключа 6. Это приведет к обнулению фильтра 5. УПФ 2 перестроится к нижней границе рабочего диапазона. На выходе блока 12 сигнала не будет. 1 ил. сл

иетственно подаются сигналы, пропорциональные рассогласованию фаз выходного сигнала от входного, вьщеленные ггервым 4 и вторым 18 фазовыми детекторами, которые настраивают соответственно первый 2 и второй t7 управляемые полосовые; фильтры на час- готу входного сигнсша.

нуля. Сигнал с выхода первого порогового блока 12 через второй дифференцирующий блок 13 поступает на управляющий вход второго шунтирующего ключа 14, что приводит к обнулению второго фильтра 22 нижних частот. При этом второй управляемый полосовой фильтр 17 перестраивается к нижней

15

границе рабочего диапазона следящего фильтра.

Наличие сигнала логической едини- ць1 на первом выходе триггера 11 приводит к тому, что источник 8 постоян- ного напряжения через первый ключ 7 подключен к выходу второго фильтра 22 нижних частот. Отсутствие сигнала ло- гической единицы на втором выходе триггера 11 приводит к тому, что выход первого управляемого полосового фильтра 2 соединен через второй ключ 15 с выходом 24 следящего фильтра и первая гармоника частоты входного сигнала поступает на выход 24 следящего фильтра. В результате первый управляемьй полосовой фильтр 2 автоматически следит за входной частотой. Аналогично второй управляемый JQ полосовой фильтр 17 начинает настраиваться на первую гармонику частоты входного сигнала, и когда напряжение на его выходе становится равным порогу срабатывания второго порогового 25 блока 20, на выходе последнего появляется сигнал, которьй поступает не через элемент ИЛИ 10 на первый вход триггера 11, а через третий дифференцирующий блок 21. поступает на управ- ,- ляющий вход первого шунтирукнцего ключа 6, что приводит к обнулению первого фильтра 5 нижних частот. При этом первый полосовой фильтр 2 перестраивается к нижней границе рабочего диапазона следящего фильтра и на выходе первого порогового блока 12 сигнала не будет.

Наличие сигнала на первом входе и отсутствие сигнала на втором входе триггера 11 приводит к тому, что на первом выходе триггера 11 сигнала логической единицы не будет, а на втором выходе будет. Это приводит к тому, что сигнал с выхода второго управляемого полосового фильтра 17 и через второй ключ 15 поступает на выход 24 следящего фильтра и первая гармоника частоты входного сигнала будет на выходе 24 следящего фильтра. Второй управляемьй полосовой фильтр 50 17 автоматически следит за входной частотой, а в это время первый управляемьй полосовой фильтр.2 начинает настраиваться на первую гармонику частоты входного сигнала аналогично 55 описанному. Таким образом, на выходе следящего фильтра всегда будет первая гармоника частоты входного сигна40

45

5

Q 5 -

0

0

5

ла, независимо от того, является входной сигнал моно- или полигармонич.ес- ким, что повышает точность фильтрации.

Формула изобретения

Следящий фильтр, содержащий последовательно соединенные первьш форми- .. рователь прямоугольных импульсов, вход которог.0 является входом следящего фильтра, первьй управляемьй полосовой фильтр, второй формирователь прямоугольных импульсов, первьй фазо- вьш детектор, другой вход которого соединен с выходом первого формирователя прямоугольных импульсов, первьй фильтр нижних частот и первый шунти- руюпщй ключ, выход которого подклю- чен к общей шине, первый ключ, триггер, первьй выход которого соединен с управлянщим входом первого ключа, второй фильтр нижних частот и второй шунтирующий ключ, сигнальньй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход - с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации, введены последовательно :соединенные третий формирователь пря- моугольных импульсов, вход которого :соединен с входом первого формирова- i теля прямоугольного импульса, второй iуправляемьй полосовой фильтр, четвер-. i тый формирователь прямоугольных им- Iпульсов и второй фазовый детектор, другой вход которого соединен с вы- |ходом третьего формирователя прямо- |угольных импульсов, а выход соединен с входом второго фильтра нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом второго управляемого полосового фильтра и-выходом первого ключа, последовательно соединенные источник постоянного напряжения, выход которого соединен с сигнальным входом первого ключа, первый дифференцирующий блок и элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, последовательно соединеннь е первый пороговый блок, вход которого соединен с выходом первого управляе- ,мого полосового фильтра, а выход - с вторым входом триггера, и второй диффёренцируюпрй блок, выход которого соединен с управляквдим входом второго шунтирующего ключа, последовательно соединенные второй пороговый блок.

вход которого соединен с выходом вто-сигнальный вход которого соединен с

рого управляемого полосового фильт-выходом второго дифференцирующего

ра, а выход - с другим входом элемен-блока, второй сигнальньй вход - с выта {ЩИ, и третий дифференцирующий ,ходом второго управляемого полосовоблок, выход которого соединен с уп-го фильтра, управляющий вход - с вторавляющим входом первого шунтирующегорым выходом триггера, а выход являетключа, а также второй ключ, первьшся выходом следящего фильтра.