Синхронный фильтр Советский патент 1990 года по МПК H03H19/00 

31584086

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться в устройствах частотной селекции работающих с малыми уровнями полезных сигналов.

Цель изобретения - уменьшение мощности помех.

Разнополярные текущие напряжения

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема синхронного фильт |0 на первом 7 и втором 8 конденсаторах ра; на фиг. 2 - временные диаграммы, алгебраически суммируются в суммато- поясняющие работу синхронного фильтра.

Синхронный фильтр содержит алгебраический сумматор 1, ключ 2, тактовый генератор 3, резистор 4, переключатель 5, сумматор 6, первый кон15

аддитивной низкочастотной помехе и ее напряжение на выходе синхронного фильтра резко уменьшается.(фиг. 2г). Таким образом, сигнал на выходе .своре 6, при этом результате суммирования есть напряжение аддитивной помехи. Это напряжение преобразуется по пропорционально-интегриальному закону с помощью параллельно включен- денсатор 7, второй конденсатор 8, ин- ных интегратора 9 и усилителя 10 и тегратор 9, усилитель 10,вычитается в алгебраическом сумматоСинхронный фильтр работает следую- Ре 1 из входного сигнала. Замыкается щим образом.20 Чепь отрицательной обратной связи по

Сигнал прямоугольной несущей, про- модулированный измеряемым параметром, поступает на суммирующий вход алгебраического сумматора 1. Этот сигнал в общем случае представляет собой ад- 25 боден от всех трех видов помех f,(t), дитнвную смесь полезного сигнала и по- и $$(f) . Для измеряемого сиг- мех (фиг. 2а)снала (огибающей несущей) и высоко- цзм+ $/Ј) + Wt)+ 3(t) , частотной помехи $ t(t) передаточная где ииз/ц - сигнал прямоугольной несущей; 30 „(t).- низкочастотная помеха (десятки герц);

$4(t) - высокочастотная помеха (десятки килогерц);

Ј5(t) - выброс на импульсах несу- 35 щей, обусловленный переходными процессами в измерительном тракте и, в частфункция синхронного фильтра определяется выражением

.

где

R - сопротивление резистора 4; С - емкость конденсатора 7 или 8;

Для низкочастотной помехи Ј,(t) (до сотен герц) передаточная функция 40 имеет вид:

ности, в линиях связи с

датчиком.

В установившемся режиме, в результате периодического подключения первого 7 и второго 8 конденсаторов с помощью переключателя 5 через резистор

Для низкочастотной помехи Ј,(t) (до сотен герц) передаточная функция 40 имеет вид:

W|i(p) -ьм-

Vvt T2K р2 +2ЈТ„р+Г где ;

4 ТУ Ггр

4 к входному напряжению, они заряжа- д5 Ј IT коэФФиЦиент демпфирова- ются до некоторых установившихся теку- 4 нио-- щих значений. Образуется отдельно интегрирующая цепь для огибающей положительных импульсов (резистор 4, первый конденсатор 7) и интегрирующая JQ цепь для огибающей отрицательных импульсов (резистор 4, второй конденсатор 8). Постоянные времени этих цепей выбираются о таким расчетом, чтобы

не исказить полезную информацию, пе- га, можно добиться максимального ос- редаваемую огибающей несущей. Такто-

вый генератор 3 управляет работой ключа 2, во время паузы между импульсами (фиг. 26,в) он отключает обе ннния;К - коэффициент усиления

усилителя 10;

Т - постоянная времени интегрирования интегратора 9. Изменяя коэффициент усиления К ,и

Т, отношение -- независимо друг от дру11

лабления помехи $,(t) в заданном диапазоне частот.

Для увеличения подавления высокочастотной помехи величина Т должна

тегрирующие цепи от входного сигнала. Длительность паузы рассчитывается заранее так, что выброс на импульсах несущей не участвует в заряде первого 7 и второго 8 конденсаторов, для этого обычно достаточно выбрать длительность паузы 20-30 мкс.

Разнополярные текущие напряжения

на первом 7 и втором 8 конденсаторах алгебраически суммируются в суммато-

аддитивной низкочастотной помехе и ее напряжение на выходе синхронного фильтра резко уменьшается.(фиг. 2г). Таким образом, сигнал на выходе .свободен от всех трех видов помех f,(t), и $$(f) . Для измеряемого сиг- нала (огибающей несущей) и высоко- частотной помехи $ t(t) передаточная

боден от всех трех видов помех f,(t), и $$(f) . Для измеряемого сиг- нала (огибающей несущей) и высоко- частотной помехи $ t(t) передаточная

функция синхронного фильтра определяется выражением

.

где

R - сопротивление резистора 4; С - емкость конденсатора 7 или 8;

Для низкочастотной помехи Ј,(t) (до сотен герц) передаточная функция имеет вид:

W|i(p) -ьм-

Vvt T2K р2 +2ЈТ„р+Г где ;

Ј IT коэФФиЦиент демпфирова- 4 нио--

ния; К - коэффициент усиления

усилителя 10;

Т - постоянная времени интегрирования интегратора 9. Изменяя коэффициент усиления К ,и

Т, тношение -- независимо друг от дру11

га, можно добиться максимального ос-

лабления помехи $,(t) в заданном диапазоне частот.

Для увеличения подавления высокочастотной помехи величина Т должна

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - уменьшение мощности помех. Синхронный фильтр содержит алгебраический сумматор 1, ключ 2, тактовый г-р 3, резистор 4, переключатель 5, сумматор 6, конденсаторы (К) 7 и 8, интегратор 9 и усилитель 10. Переключатель 5 через резистор 4 периодически подключает К 7 и 8 к входному напряжению, заряжая их. Чтобы выброс на импульсах несущей не участвовал в заряде К 7 и 8, ключ 2 во время паузы между импульсами отключает обе интегрирующие цепи (резистор 4 и К 7, резистор 4 К8) от входного сигнала. Разнополярные текущие напряжения на К 7 и 8 алгебраически суммируются в суматоре 6. Полученное напряжение аддитивной помехи преобразуется по пропорционально-интегральному закону с помощью интегратора 9 и усилителя 10. Замыкается цепь отрицательной обратной связи по аддитивной НЧ-помехе, и ее напряжение на выходе фильтра резко уменьшается. Для увеличения подавления ВЧ-помехи выбирается из заданного соотношения постоянная времени интегрирования обеих интегрирующих цепей. Цель достигается за счет осуществления подавления НЧ-помехи и ВЧ-помехи, устранения влияния ВЧ "выброса" импульсного сигнала, а также постоянной составляющей, присутствующей во входном сигнале. 2 ил.

S

В

п

п п п