Перестраиваемый фильтр нижних частот

 

Изобретение относится к радиотехнике и может, использоваться в устр-вах частотной селекции. Цель изобретения - повышение точности формирования АЧХ и расширение диапазона ее перестройки., Фильтр содержит операционный у-ль 1, повторитель 2 напряжения , ключ 3, N масштабных резисторов 6, два N-канальньгх коммутатора 7 и 8, распределитель 10 импульсов , конденсатор 11. В устр-во для достижения цели введены регулируемый резистор (РР) 4, дополнительный резистор 5, включенный в цепь отрицательной обратной связи операционного у-ля, третий N-канальный коммутатор 9, N-1 конденсаторов 11. Порядок перестраиваемого фш1ьтра нижних частот (ПФНЧ) определяется и равен количеству конд-ров 11. Благодаря тому, что перестройка всех постоянных времени, участвующих в формировании АЧХ, производится одним РР4, в ПФНЧ снимаются ограничения на идентичность цепей перестройки, что позволяет перестраивать частоту среза более чем в 100 раз. При перестройке ПФНЧ частота коммутации t не изменяется, что облегчает подавление шумов дискретизации и дополнительных полос пропускания на частотах, кратных частоте коммутации . 3 ил. (Л

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ ,, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (50 4 II 03 Н 11/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4222760/24-09 (22) 06,04.87 (46 )15.11.88. Бюл. II - 42 (72) О.Х.Дадашев, В.И,Капустян и Ю.И.Чернышов (53) 621.372.542.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 1032593, кл. Н 03 Н II/12, 1982. (54) ПЕРЕСТРАИ АЕМЫЙ ФИЛЬТР НИЖНИХ

ЧАСТот (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устр-вах частотной селекции. Цель изобретения — повышение точности формирования АЧХ и расширение диапазона ее перестройки. Фильтр содержит операционный у-ль 1, повторитель 2 напряжения, ключ 3, И масштабных резисторов б, два N"Kàíàëüíûõ коммутатора 7 и 8, распределитель 10 импульсов, конденсатор 11. В устр-во для достижения цели введены регулируемый резистор (PP) 4, дополнительный резистор 5, включенный в цепь отрицательной обратной связи операционного у-ля, третий N-канальный коммутатор

9, N-1 конденсаторов 11. Порядок перестраиваемого фильтра нижних частот

{ПФНЧ) определяется и равен количеству конд-ров 11. Благодаря тому, что перестройка всех постоянных времени, участвующих в формировании АЧХ, производится одним РР4, в ПФНЧ снимаются ограничения на идентичность цепей перестройки, что позволяет перестраивать частоту среза более чем в

100 раз. При перестройке ПФНЧ частота коммутации „ ие изменяется, что облегчает подавление шумов дискретизации и дополнительных полос пропускания на частотах, кратных частоте коммутации. 3 ил.

1437967

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах частотной селекции.

Цель изобретения — повышение точ5 ности формирования амплитудно-частотной характеристики и.расширение диапазона ее перестройки.

На фиг,1 приведена функциональная электрическая схема предложенного пе-:10 рестраиваемого фильтра; на фиг.2— эпюры напряжения на выходах распределителя импульсов; на фиг.3 — распределитель импульсов.

Перестраиваемый фильтр нижних час- 1g тот содержит операционный усилитель

1, повторитель 2 напряжения, ключ 3, регулируемый резистор 4, дополнительный резистор 5, N масштабных резисторов 6, первый, второй и третий N-канальные коммутаторы 7 — 9, распределитель 10 импульсов, N конденсаторов 11, Распределитель 10 импульсов (фиг.3) содержит генератор 12 тактовых импульсов, счетчик 13 с коэффициентом25 деления N, ждущие мультивибраторы 14 и 15 °

Перестраиваемый фильтр нижних частот работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на первый 30 вход N-канального коммутатора 8, который в течение времени от 0 до Т (фиг.2б) соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 1. В это же время замкнуты первые капалы

N-канального коммутатора 7 и N-канального коммутатора 9. После окончания переходного процесса в момент времени замыкается ключ 3 (фиг.2а), и через замкнутый ключ 3, регулируемый ре-щ зистор 4 и замкнутый первый канал Nканального коммутатора 9 первый из N конденсаторов 11 заряжается до направления на выходе операционного усили- . теля 1, причем Х(< R С„,, где R —,15 сопротивление регулируемого резистора

4, Cц — емкость конденсаторов 1!.

Поспе окончания момента времени Т размыкаются первые каналы N-канальных коммутаторов 7 †. 9 и на время от

Т до 2Т (фиг. 2в) замыкаются вторые каналы И-канальных коммутаторов 7 — 9.

Входной сигнал при этом отключается от неинвертирующего входа операционного усилителя 1 и к этому входу через замкнутый второй канал N-канального коммутатора 8 подключается первый из N конденсаторов 11, его напраФ

Ко Л Т(р) =1 c (p)— и .ч л

1+ Z.Î. 0 Т„ {p) 5 где Т„ (р)

+ рГ„ — передаточная функция звена; — пос-.оянная вре-.

R< "и, мени звена;

К„ =.,/ „ + 1 — коэффициенты передач,"

Ко = О

v/

К у 3

Rg сопротивление резистора 5 и масштабных резисторов 6. и выразив его чеполучим:

Преобразовав (1) рез элементы схемы, жение суммируется с напряжением, поступающим через N-канальный коммутатор

7 с выхода повторителя 2 напряжения и после окончания переходных процессов через замкнутый ключ 3 (фиг,2а), регулируемый резистор 4 заряжает второй иэ N конденсаторов 11. Процесс заряда конденсаторов 11 продолжается аналогично путем до момента (N 1)Т.

В этот момент подключается последний из конденсаторов 11, и напряжение, до которого он зарядится, поступает на вход повторителя 2 напряжения, будет действовать на выходе N"канальногo коммутатора 7 следующие И тактов работы пересматриваемого фильтра нижних частот.

Перезаряд всех конденсаторов 11 происходит через один и тот же регулируемый резистор 4. Изменяя величину этого регулируемого резистора 4, одновременно изменяются все постоянные времени, что приводит к масштабной перестройке амплитудно-частотной zaрактеристики перестраиваемого фильтра нижних частот (ФНЧ).

Передаточная функция перестраиваемого фильтра нижних частот высокого порядка для частот коммутации 6 много больших частоты среза Е, åет вид

143796

Д (— + 1)

„ =g

У- .В -(,Ф

Г) (1+ры С„„)+Z - - Ц (- -+1)Д (! рК С„) Д

1, i=2 6 с, - 6 ь, ;= (— +1) б, Порядок перестраиваемого фильтра нижних частот определяется и равен количеству конденсаторов 11. Благодаря тому, что перестройка всех постоянных времени, участвующих в формировании амплитудно-частотной характеристики, производится одним регулируемым резистором 4, в перестраиваемом фильтре нижних частот снимаются ограничения на идентичность цепей перестройки, что позволяет перестраивать частоту среза более чем в 100 раз

При перестройке перестраиваемого фильтра нижних частот частота коммутации fr, не изменяется, что облегчает подавление шумов дискретизации и дополнительных полос пропускания на частотах, кратных частоте коммутации.

Первый ждущий мультивибратор 14 осуществляет задержку на время с, относительно начала импульса генератора

12, ждущий мультивибратор 15 осуществляет формирование импульса управления ключом 3. С выходов счетчика 13 с коэффициентом деленчл N импульсы (фиг.2б,в,г,д) подаются на управляющие входы N-канальных коммутаторов

7 — 9,,формула изобретения

Перестраиваемый фильтр нижних частот, содержащий последовательно соединенные операционный усилитель и ключ, повторитель напряжения, выход которого подключен к входу первого

N-канального коммутатора, Ивыходов которого подключены к первым выводам соответствующих N масштабных резистоI!

0 ров, вторые выводы которых объединены и подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, второй N-канальный коммутатор, первый вход которого является входом перестраиваемого фильтра нижних частот, конденсатор, первый вывод которого подключен к общей шине, а второй — к входу повторителя напряжения, а также распредели20 тель импульсов, первый выход которого подключен к управляющим входам перво", ro и второго N-канальных коммутаторов, а второй — к управляющему входу ключа, при этом выходом перестраивае2б мого фильтра нижних частот является выход повторителя напряжения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью

/ повышения точности формирования амп- . литудно-частотной характеристики и расширения диапазона ее перестройки, введены М-1 конденсаторов, первые выводы которых подключены к общей шине, вторые выводы подключены к N-! соответствующим входам второго N †канального коммутатора, выход которого подключен к неинвертирующему входу операционного усилителя, регулируемый резистор, третий N-канальный коммутатор, вход которого подключен к одному

40 выводу регулируемого резистора, другой вывод которого подключен к выходу ключа, причем N-выходов третьего Nканального коммутатора подключены к вторым выводам соответствующего из

N конденсаторов, а также дополнитель45 ный резистор, включенный в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя. 1437967 (N->)т AIT

T 2T

Составитель А,Меньшикова

РедактоР М.Циткина ТехРед М. Ходанич Корректор M.Âàñèëüåâà

Заказ 5967/54

Подписное

Тираж 929

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

jl3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4