Синхронный полосовой фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах частотной селекции. Цель изобретения уменьшение синхронных помех на выходе фильтра. Синхронный полосовой фильтр содержит резистор 1, N цепей 2, состоящих из конденсатора 3 и ключей 4 и 5, дополнительные ключи 6 и 7. коммутаторы 8 и 9, инвертиоующие усилители 10 и 11. распределитель 12 импульсов и тактовый генератор 13. Подавление синхронной помехи в синхронном полосовом фильтре основано на том, что распределитель 12 вырабатывает импульсы управления ключами 4-7, не содержащие составляющих с частотой входного сигнала. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 03 Н 19/00

ГОСУДАРСТВЕННО КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

),1,!11:.:. j"Ë

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

N (21) 4690714/09 (22) 04.04.89 (46) 23.06,91, бюл. N. 23 (72) А.С.Антонов и М.6.Тетельбаум (53) 621.372.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1322419, кл. Н 03 Н 7/01, 1984. (54) СИНХРОННЫЙ ПОЛОС080Й ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах частотной селекции. Цель изобретения—

„„Я2„„1658377 А1 уменьшение синхронных помех на выходе фильтра. Синхронный полосовой фильтр содержит резистор 1. N цепей 2, состоящих из конденсатора 3 и ключей 4 и 5. дополнительные ключи 6 и 7. коммутаторы 8 и 9, инвертиоующие усилители 10 и 11, распределитель

12 импульсов и тактовый генератор 13. Подавление синхронной помехи в синхронном полосовом фильтре основано на том, что распределитель 12 вырабатывает импульсы управления ключами 4-7, не содержащие составляющих с частотой входного сигнала. 3 ил, 1658377

2л л

Т1=2Т, о) =

Т1 Т гт 2м — ) Sit (t) cos dt .. зт/г Т т 2m

f SQ (t) cos dt т/г

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано е устройствах частотной селекции.

Цель изобретения — подавление синхронных помех на выходе фильтра.

На фиг.! приведена электрическая функциональная схема синхронного полосового фильтра; на фиг.2 — эпюры напряжений на выводах распределителя импульсов; на фиг.3 — амплитудно-частотная характеристика синхронного полосового фильтра.

Синхронный полосовой фильтр содержит резистор 1, N цепей 2, содержа цих конденсатор 3, первый ключ 4 и второй ключ 5, первый дополнительный ключ 6, второй дополнительный ключ 7, первый коммутатор 8, второй коммутатор 9, первыи инвертирующий усилитель 10, второй инвертирующий усилитель 11, распределитель 12 импульсое и тактовый генератор 13. Период колебаний входного сигнала Т (фиг.2а) разбивается на 3N равных интервалов (например, на

12). В течение каждого выделенного интервала происходит запоминание величины и полярности входного сигнала с помощью одного или двух конденсаторов 3, Последовательность подключения конденсаторов

Э определяется сигналами управления ключами 4 — 6, которые формируются распределителем 12 импульсов первого 8 и второго 9 коммутаторов, в распределителе

12 импульсов формируется сигнал типа

"меандр" с периодом повторения, равным

2Т (фиг.26), В течение первого периода входного колебания (интервалы разбиения 1 — 12) сигнал поступает через первый коммутатор 8 и резистор 1 на обкладки конденсаторов непосредственно с входа фильтра, При этом сигналы управления ключами 4 — 7 (фиг.2е — и) (интервалы 1-12) соответствуют сигналам управления ключами известного фильтра, На втором периоде входного колебания (интереалы разбиения 13 — 24) сигнал дополнительно проходит через первый инвертирующий усилитель 10, а выходом фильтра является выход второго инвертирующего усилителя 11. Поскольку на этом интервале входной сигнал поступает на обкладки конденсаторов 3 в противофазе, то для накопления каждым конденсатором нужной величины и полярности сигнала необходимо изменить последовательность и одкл ючени я конденсаторов (изменить вид управляющих сигналов ключей), Так, если на интервалах 1 — 12 конденсаторы подключались в следующей последовательности;

3,1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.1 и 3.3, 3.2, и 3.4, 3,1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.1, 3.3, 3,2 и 3,4 (где черта означает инверсное подключение конденсатора 3), то

50 еа интервалах 13 — 24 последовательность подключения конденсаторов следующая: 3.1, 3,2. 3.3, 3.4, 3.1 и 3.3, 3.2. 3.4. 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3,1 и 3.3, 3,2 и 3.4 (фиг.2 е-п).

В результате в синхронном полосовом фильтре в сигналах управления отсутствуют составляющие с периодом сигнала Т. Распределитель импульсов формирует сигналы управления с периодом 2Т (фиг.2р), причем в спектре таких сигналов отсутствуют гармонические составляющие с частотой f, что следует из выражений для коэффициентов ряда Фурье: т /г а = 2/Т1 f Sl (t) cos n m> t dt, т1

2 где Sf (t) — сигнал управления 1-м ключом; т /г

Ьо =2/Т» (Sf(t) sin п в1 t dt, т1

2 т1 аг =2/Т1 f S<(t) cos 2еi t dt= о гт

= 1/Т f S>(t) cos 2л4Т с dt = о т/г

2л»

= 1/Т (f Sii (t) cos — dt+ о

27П

+ Ъг(»)сов dt+ f S;2(t) т

2Т

2m

cos dt+ / S>g (t) cos dt); зт/г

Т/2 2 »»

Так как г S; (t) cos dt

d зт/2

2л» вЂ” — S(2 (t) cos — — dt, т Т

1658377 где 1- 4,5,6,7, то az- 0(Ьг =О), т.е. составляющая с частотой

f = 211 отсутствует в спектре сигнала, имеющего структуру, изображенную на фиг.2р.

Например, амплитуда второй гармони- 5 ки сигнала управления ключом 4 (фиг.2е) равна аг-1/Т J S6(t) cos . dt= о

Формула изобретения

Синхронный полосовой фильтр, содержащий резистор, N цепей, каждая из

10 которых содержит последовательно соединенные первый ключ, конденсатор и второй ключ, причем входы первого и второго ключей первой цепи соединены с первым выводом резистора, при этом в остальных N-1

15 цепях к первому и второму выводу конденсатора И-й цепи подсоединены входы первого и второго ключей 1-й цепи, а к первому и второму выводам конденсатора N-й цепи подсоединены входы первого и второго до20 полнительного ключей, выходы которых соединены с общей шиной, а управляющие входы ключей N цепей и первого и второго дополнительных ключей соединены с соответствующими выходами распределителя

25 импульсов, вход которого соединен с выходом тактового генератора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения синхронных помех на выходе фильтра. введены пер-. вый и второй коммутаторы и первый и

30 второй инвертирующие усилители. при этом вход и выход первого и второго инвертирующих усилителей соединены соответственно с первым и вторым входами первого и второго коммутаторов, а выход первого ком35 мутатора соединен с вторым выводом резистора, первый вывод которого соединен с первым входом второго коммутатора, выход которого является выходом синхронного полосового фильтра, а его входом является

40 первый вход первого коммутатора, причем управляющие входы первого и второго коммутаторов соединены с дополнительным выводом распределителя импульсов.

11Т/в 2щ

+ f cos dt)зт/

+ з1п ) - О;

+ cos )-О.

11л

Т/3 ай

= — f / g cos dt+ т 2ж 3T/2 2ж

+ f cos dt+ f соз dt +

5т/в Т 4т/3 Т

- — (sin — — sin О + з1п 2л - sin — +

1 2л Gz

2л 3 3

+ sin Зл- sin — + sin — — sin Зл ) =

8л Иж

3 3

- — (sin — — з! п — — sin — +

1 2тг 5ж 8л

2л 3 3 3

1 2л 5л 8д

Ь - — (cos — — cos — — cos — +

2л 3 3 3

Аналогичный результат может быть получен и для сигналов управления ключами 4.2 — 7.

Таким образом, в синхронном полосовом фильтре ни одни из сигналов управления ключами не содержат гармонических составляющих с частотой f, что позволяет избавиться от синхронных помех фильтра и, тем самым, увеличить его динамический диапазон.

1658377

1658377

1л

Ч

Составитель Ю. Чернышев

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор В. Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1721 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5