Синхронный фильтр Советский патент 1981 года по МПК H03H19/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах частотной селекции элект-. рических сигналов.

Известен синхронный фильтр, содержащий резистор к П параллельных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных ключа и конденсатора, первые выводы цепей объединены и подключены к регистру, а вторые выводы цепей объединены и соединены с общей шиной f1 .

Однако для нормальной работы такого фильтра необходима строгая идентичность всех ключей и конденсаторов.

Наиболее близким к предлагаемому является синхронный фильтр, содержащий последовательно соединенные интегрирующую цепь и усилитель, п параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и ключа, причем одни выводы конденсаторов всех ветвей объединены, вторые выводы ключей всех ветвей соединены с общей шиной, а управляющие входы ключей подключены к соответствующим выходам блока управления 2.

Однако известный синхронный и этот синхронный фильтр из-за разбраса параметров элементов имеет недостаточно высокую точность фильтрации.

Цель изобретения - повыщение точ10ности фильтрации.

Для достижения этой цели в синхронный фильтр, содержащий последовательно соединенные интегрирующие цепь и усилитель, п параллельных

15 ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и ключа, причем одни выводы конденсаторов всех ветвей объединены, вторые выводы ключей всех

20 ветвей соединены с общей шиной, а управляющие входы ключей подключены к соответствующим выходам блока управления, введены два дополнительных ключа и инвертор, первый дополнительный ключ включен между входом усилителя н точкой соединения конденсаторов, второй дополнительный ключ включен между выходом усилителя и точкой соединения конденсаторов причем управляющие входы первого и второго дополнительных ключей соединены с блоком управления первый - не посредственно, а второй- - через инвертор. На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства. Синхронный фильтр содержит интегрирующую цепь 1 , состоящую из резистора . и конденсатора 3, усилитель 4, п - параллельных ветвей, каждая из которых состоит из конденсатора ST , 52...5п и ключа 6, , 6j...6t , блок 7 управления, дополнительные ключи 8, 9 и инвертор. Устройство работает следующим образом. Работу устройства Легче понять, если сравнить ее в деталях с работой обычного синхронного фильтра. Если взять какой-либо из его конденсаторов 5, то процесс формирования напряжения на нем следующий. Открывает ся на какое-то время ключ 6, конденсатор 5 оказывается подключенным к входному сигналу через резистор 2 и получает порцию заряда. Затем ключ 6 запирается и цепь конденсатора 5 разрывается. Он помнит полученный заряд. В это время порции заряда (от других частей пе. риода входного сигнала)получают другие конденсаторы 5 и также запоминают их. Спустя период рассматриваемы нами конденсатор 5 вновь подключает ся к сигналу и получает новую порцию заряда и т.д. В предлагаемом устрой стве заряды помнят конденсаторы 5| Порции же заряда от всех частей пери ода получает один конденсатор 3 чер резистор 2. При рассмотрении работы обычного синхронного фильтра берут отдельный конденсатор.Здесь же возь мем отдельный, например, i-ый момен ;времени В i-ый момент времени конденсатор 3 получает порцию заряда и через усилитель 4 (дпя прос тоты повторитель) и открытьй ключ 8 передает его на конденсатор 5, (ключ 6) открыт) . Затем ключ б; запираете цепь конденсатора 5i разрывается и он помнит полученный заряд. Спустя 84 период i-ым моментом времени напряже-: ние на конденсаторе 3 не равно тому, которое было на нем за период до этого, так как он получал порции заряда от других частей периода. Но синхрон1{ый фильтр правильно работает только тогда, когда за время, пока разорвана цепь конденсатора, он не изменяет свой заряд. Поэтому напряжение на конденсаторе 3 надо перед i-ым моментом времени восстановить. Дпя этого и служит ключ 9, который на короткое время (для простоты им можно пренебречь) включается и с конденсатора 5 напряжение передается на конденсатор 3. Аналогично про-, исходит и во все остальные моменты. Таким образом, интегрирующая цепь 1 благодаря такой коммутадии работает как совокупность нескольких синхронных фильтров и обладает всеми свойствами системы с переменными параметрами, какорой является любой синхронный фильтр. Без этой коммутации интегрирующая цепь 1 превратилась бы в обычный пассивный линейный фильтр и все свойства устройства , как полосового гребенчатого фильтра были бы утрачены. О влиянии такой коммутации на характеристику фильтра можно сказать следующее. Поскольку собственно фильтрация осуществляется одним общим для всех моментов времени (каналов) конденсаторов 3 и резистором 2, то разброс постоянных времени при интегрировании входного сигнала в различные моменты времени исключен в принципе, поэтому предлагаемое устройство ведет себя как инвариантная относительно времени система. Введение инвертора и дополнительных ключей позволяет повысить точность фильтрации из-за отсутствия влияния разбросов параметров элементов схемы. Формула изобретения Синхронный фильтру содержащий последовательно соединенные интегрирующую цепь и усилитель, п параллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и ключа, причем одни выводы конденсаторов всех ветвей объединены, вторые выводы ключей всех ветвей соединены с общей шиной, а