Синхронный фильтр Советский патент 1992 года по МПК H03H19/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в селективных радиоэлектронных устройствах.:

Цель изобретения - расширение динамического диапазона.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема синхронного фильтра; на фиг.2 - эпюры управляющих импульсов.

Синхронный фильтр содержит первый 1, второй 2 и третий 3 резисторы, операционный усилитель 4, первый 5 и второй 6 ключи, первый 7 и второй 8 повторители напряжения, конденсатор 9, два накопительных конденсатора 10, коммутатор 11, распределитель 12 импульсов, инвертор 13 и тактовый генератор 14, ограничитель спектра 15.

Синхронный фильтр работает следующим образом.

На выходе распределителя 12 импульсов формируются управляющие последовательности импульсов (см. фиг.2).

Единичному состоянию сигналов управления (см. фиг.2 а.б) соответствует замкнутое положение первого 5 и второго 6 ключей. При единичном значении сигналов (см. фиг.2 в,г) к общей шине.подключаются накопительные конденсаторы 10.1 и 10.2, Входной сигнал через резистор 1 и операционный усилитель 4 поступает на вход первого ключа 5. Единичный импульс с выхода тактового генератора 14 поступает на первый ключ 5 и заряжается входным сигналом конденсатор 9, Через первый повторитель 7 этот сигнал поступает на вход ограничителя спектра 15 и далее на выход фильтра. Управляющий импульс с выхода блока 12 (см. фиг.2 в) подключает к общей .шине накопительный конденсатор 10.1. В момент времени Т/2 этот конденсатор через открытый второй ключ 6 подключается к выходу первого повторителя 7 напряжения и заряжается до напряжения/равного напряжению на конденсаторе 9. Снимаемое с

1

ю VI

ю

(Л

выхода второго повторителя 8, это напряжение суммируется со входным сигналом на входе операционного усилителя 4. В момент времени Т к общей шине подключается накопительный конденсатор 10.2 (при этом конденсатор 10.1 отключается) и описанный выше цикл работы фильтра повторяется. Таким образом, за период работы фильтра 2Т к схеме поочередно подключаются оба накопительных конденсатора, организуя на выходе второго повторителя 8 задержку выходного сигнала на два такта. Обозначим,что

UBx(n) и 11вых(п) - значения входного и выходного напряжения в моменты подключения конденсатора 9(п 0,1,2,...);

/3 R3/Ri; y R3/R2: ws 2jr/T ( 1) Разностное уравнение, связывающее входное и выходное напряжения фильтра, имеет следующий вид:

ивых(п) -ЈUBx(n)- у U еь,х(п-2).(2)

Из уравнения можно получить дискретную передаточную функцию

Wfe1) U8b,x{|ft)/UBx(Jft) -/8(1 + yei4to/G3S)

(3)

Анализируя эту функцию, можно заметить, что коэффициент передачи фильтра имеет максимум на частоте OJQ

(W(e|U°))/6/(1-y)(r 1).(4)

На частотах о 2 нб коэффициент передачи минимален

lW() I- |W(ei2M°) I #{1 + у ). (5)

Можно показать, что добротность фильтра определяется выражением

Q

п

1 -у

Рассматривая эпюры управляющих импульсов, нетрудно заметить, что основная гармоника последовательностей (см. фиг.2 а,б) равна 4й)ь, а последовательностей (см. фиг.2 в,г) - , т.е, в предложенном фильтре частоты гармоник управляющих

импульсов не менее, чем вдвое превышают центральную частоту фильтра. Следовательно, гармоники коммутационных помех, обусловленных просачиванием управляющих импульсов в сигнальные цепи фильтра, также имеют частоты не менее 2(Оо, поэтому рассматриваемые помехи могут быть существенно ослаблены выходным ограничителем спектра 15. в результате чего

значительно расширяется динамический диапазон фильтра.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Синхронный фильтр, содержащий последовательно включенные первый ключ, первый повторитель напряжения, второй ключ, второй повторитель напряжения, второй и первый резисторы, второй вывод первого резистора является входом

синхронного фильтра, первый вывод первого конденсатора соединен с входом первого повторителя, а второй вывод первого конденсатора соединен с общей шиной, первые выводы первого и второго накопительных

конденсаторов соединены с входом второго повторителя напряжения, а вторые выводы соединены с соответствующими выходами коммутатора, входы которого соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом тактового генератора, с управляющим входом первого ключа и входом инвертора, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, вход

которого соединен со входом выходного фильтра, отличающийся тем, что с целью расширения динамического диапазона, в него введен операционный усилитель и третий резистор, первый вывод которого

соединен с входом первого ключа и выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с вторыми выводами третьего и второго резисторов, а неинвертирующий вход соединен с общей

шиной.

фиг. 1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в частотно-избирательных радиоэлектронных устройствах. Цель изобретения - расширение динамического диапазона. Синхронный фильтр содержит первый, второй и третий резисторы 1,2 и 3, операционный усилитель 4, первый и второй ключи 5 и 6, первый и второй повторители напряжения 7 и 8, конденсатор 9, первый и второй накопительные конденсаторы 10, коммутатор 11, распределитель импульсов 12, инвертор 13. тактовый генератор 14 и ограничитель спектра. 15. Работа синхронного фильтра основана на том, что центральная частота не менее чем вдвое ниже, чем частота коммутации, и коммутационные потоки ослабляются фильтром 15. 2 ил.

В

г

Т/2 Т ЗТ/2 2Т фиг. 2

t t