Дискретно-аналоговое устройство многоканальной фильтрации Советский патент 1988 года по МПК H03H19/00 

0-ф-ф

«

Of/ я : в

г;.ш

M.. JW.

ft

-ф

00

со 4

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона и повьаче- ние равномерности АЧХ на выходах устр-ва. Устр-во содержит гиратор 1 , блок 2 коммутируемых конд-ров (КК), содержащий N ключей 3 и N конд-ров 4, блок 5 КК, содержащий N ключей 6 и N конд-ров 7, распределитель импульсов 12, входной резистор 13. В устр-во введены N дополнительных ключей 8, N-1 нагрузочных резисторов 9, N-1 детекторов 10, N интеграторов П. Частоту коммутации конд-ров F необходимо выбирать значительно выше центральной частоты настройки самого ВЧ-канала фильтрации fj дцс исходя из условия (lO)fj Mttkc ЧРУ- гой стороны макс, .частота коммутации не должна гпревьшать верхней рабочей частоты применяемых в устр-ве гира- торов F, д,„(.. Число К КК на входе и выходе гиратора определяет число фильтровых каналов. Т.обр. реализуется несколько фильтровых каналов, работающих в мультиплексном режиме. Динамический диапазон м.б. увеличен примерно на 20 дБ. 3 ил. i W С

11 -1

; Изобретение относится к радиотех и может быть использовано в мнгоканальных устройствах частотной селекции.

Цель изобретения - увеличение динамического диапазона и пов 1шение равномерности амплитудно-частотных характеристик на выходах дискретно- :аналого,вого устройства многоканаль- мой фильтрации.

I На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого дискретно-аналогового устройства многоканальной |4мльтрации; на фиг. 2 амплитудно-частотные характеристики дискретно- Аналогового устройства многоканаль- |иой фи,пьтра1щи соответственно на пеовом, згором и 11-ом выходах J на Ил-1Г, 3 - эпюры 1 апрякеннй распроде- ртнтеля имлульсои.

; Дискретно-аналог опое ycTpoi icTBO iMii.oi O к анальной фильтращ1и содержит j-п рятор 1, блок 2 .мутируе Иы/: копде.нпаторол, содержащий кл s-ieii 3 и И конденсаторов А, второй блок 5 коммутируемых конденсаторов, содор;..1ий N ключей 6 и И 1сонденс тороБ 75 И дополнительных ключей 8, fj на1 рузо - 11ых резисторов 9, N детекторов И), К интеграторов ll, распре делител : 12 импульсов, входной резне тор 13,

,Ч,ис5 рет 1о -аналоговое устройство раСотает слсдуклним образом. : Задающий генератор в распределителе i 2. импульсов вырабатывает им Пульсы с периодом. 11 (фиг.З). При этом на выходах К,, S,.,,.« . . ,8, ком

Мутатора циклично формируются импуль

сы коммутации, поступающие на управляющие входы N ключей 3, 6 и дополнительных ключей 8. Как следует из представленных на фт „3 временных диаграмм, 1 мпульсы коммута1у-1и S|(t),, B(t) 5 „ .. . ,Pj(t) сдвинуты между собой во времен - таким образом, чтобы в каждой группе ключей 3, 6 и дополнительных ключей 8 одновременно включался только один ключ К. о В отличие от пассивных и активных синхронных устройств фильтрации, в которых частоту коммутации 1 необходимо устанавливать равной центральной частоте настройки первого наиболее низкочастотного фильтрового канала, для дискретно-аналогового устройства многоканальной фильтрации (фиг,1), частоту коммутации коцденсаторов i необхо

0

5

0

0

5

0

5

5

0

димо выбирать значительно выше центральной частоты настройки самого высокочастотного канала фильтрации -J макс исходя из условия

, F, (5-10)fПри этом обеспечивается защита каналов фильтрации от коммутационных шумов, С другой стороны, максимальная частота ком гутации не должна превышать верхней рабочей частоты применяемых в устройстве.гираторов

г ма КС

Таким образом, выбор частоты ком

мутации конденсаторов в предлагаемом устройстве фильтрации определяется из условия

F -- ( S-1 nl f

г МО КС - - - I /АО.К с

На фих .З приведены временные эпюры напряжений синкросерии генератора тактовь х импульсов и импульсы комму- , поступающие на управлягощие входы ключей Длительность импульсов коммутации йГц соответствует длительности замкнутого состояния коцденсаторов 4 и 7 и уменьшается с з зеличе- нием числа каналов фильтрации HS та КИМ образом, что

Г о, --- „

В момент замыкания вывода конденсаторов 4 и 7 в первом блоке 2 и во втором блоке 5 с номером i с по мощью ключей 3 и 6 на землю схема устройства фильтрации (фиг,1) образует полосовой фильтр,частота настройки которого определяется из соотношения

f §

При этом выходное напряжение сигнала i-ro канала фильтрации через замкнутый i-й ключ, входящий в группу дополнительных ключей 8, выделяется на нагрузочном резисторе 9, детектируется в детекторе 10 и запоминается в интеграторе 11, Таким образом осуществляется запоминание диск°- ретно-аналоговой информации о напряжении сигналов в N интеграторах 11 Информация с выходов фильтровых каналов может считываться как последовательно, так и параллельно.

На фиг.2 приведены АЧХ N фильтровых каналов предлагаемого устройства дискретно-аналоговой фильтрации Для выбранной схемы гиратора с опрерации

г

выбранных значений Т,, и

V, частоты настройки фильтровых каналов f определяются величинами емкости коммутируемых конденсаторов С;. При необходимости дальнейшего увеличения избирательности АЧХ фильтровых каналов в схему устройства можно

вводить последовательно подключаемые, ig 1 ,2-lO ключей соединены с соответ- аналогичные приведенному на фиг, ствующим выходом распределителя им- каскады активных КС-фильтров на гира- торах. При этом для каждого дополнипульсов, при этом первый вывод входного резистора является входом дискретно-аналогового устройства много- ная цепь, состояр4ая из К параллельно 15 канальной фильтрации, второй вывод соединенных через N ключей коммутируе- входного резистора соединен с входом

тельно подключаемого гиратора, входмых конденсаторов, будет являться выходной цепью предыдущего гиратора

Таким образом, -введение в предла- гаеное устройство или повышечия избирательности калчДО1-о долооппггельно- го каскада на гираторе влечет за собой необходимость добавления одного гиратора и одной цепи, состояше.й из К параллельно соединенных через N ключей конденсаторов, связанной с вы ходом добавляемого гиратора.

В предлагаемом дискретно-аналоговом устройстве многоканальной фильтрации одни и те же безынерционные элементы, к которым в данном случае относятся гиратор, циклически с частотой F гюдключаются к различным ключам 3 и 6 (инерционным элементам)

причем число коммутируемых конденса- соединены с выходом гиратора, выходы

jb

торов к на входе и выходе гиратора определяет число фильтровых каналов. Таким образом, реализуется несколько фильтровых каналов, работающих в

каждого из Н дополнительных ключей соединены с входом соответствующего детектора и первым выводом соответст вующего нагрузочного резистора, втомультиплексном режиме (режиме разде- Q рые выводы которых соединены с общей

ления по времени;.

Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить динамический диапазон обрабатываемых сигналов в .устройствах дискретно-аналоговой многоканальной фильтрации. Как показали исследования, динамически диапазон может быть увеличен примерно на 20 дБ. Кроме того, расширяется область применения устройств многока- фильтрац1- и благодаря возможности выбора независимого (некратного частоте коммутации) расположения частот настройки фильтровых каналов.

Формула изобретения

Дискретно-аналоговое устройство многоканальной фильтрации, содержавый и второй блок коммутируемых конденсаторов, каждый из которых состоит из N конденсаторов, первые выводы которых объединены, а вторые выводы соединены с входами N ключей, выходы которых соединены с общей шиной, а управляющие входы каждого из i (i

пфатора и первыми выводами конденсаторов первого б;юка коммутируемых конденсатс ров, а вь ход гиратора сое-2i д1-и-1ен (; первыми выводами конденсаторов irroporn блока коммутируемых конденсаторов, о т л и ч а ю щ .е е с я тем, что, с целью увеличения динами- ческого диапазона и повышения рав25 номерности амплитудно-частотных характеристик на выходах дискретно-аналогового устройства многок 1иальной фильтрации, введены N дополнительных ключе (N-1) нагрузочных резисторовj

30 (К-i) детекторовJ н N интеграторов, выходы которых являются выходаГ Ш дискретно-аналогового устройства многоканальной фильтрации, а входы N дополнительных ключей объединены и

каждого из Н дополнительных ключей соединены с входом соответствующего детектора и первым выводом соответст вующего нагрузочного резистора, втошинои, а выходы детекторов соединены с соответствующими входаьш интеграторов, при этом управляющие входы дополнительных ключей соединены с соот- 45 ветствупощими выходами распределителя импульсов, причем емкости коммутируемых конденсаторов вычислены по выражении

С.

де G.,

Gj-jT

проводимость гирации; частота настройки 1-го канала;

период коммута даи; длительность импульса, вырабатываемого распределителем ИМПУЛЬСОВ.

Фи.г

у)

„

б)

/

у и.л

., (

п