Синхронный гребенчатый фильтр

 

СИНХРОНШЛЙ ГРЕБЕНЧАТЫЙ ШЛЪЛР, содержащий Г-рбразное звено, поперечное плечо которого выполнено нэ Я накопительных конденсаторов, одни выводы которых объеданены и подклкгч:ены к продольному плечу, а другие .через -KoiAtyTaTop соединены с общей .vmKouf и блок управления, выход которого подключен к управляюц у входу naytmyTaTopAf о т п и ч а ю. ц и и с я тем , что, с целью стабилизации добротности в диапазоне частот, продольное Г-о«й азного звена .переключатель, неподвижные контакты Которого являются входом и вы годом продольного-Пяеча r-o« a3Hofo звена, пере1слючаемц1й контакт через дополттелы&М конденсатор соединен с общей шиной, а управляющий вход переключателя через умножитель частоты соединен с выходом блока управления,

СОЮЗ= НЕТСНИХ

: — -РЕбйУбЛИН

ЗiД> М 03 Í 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .Н ЕВТОРСНОНУ. СВНЕЕТЕОЬСТВТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) ..3401484/18-.09 (22 ) 18 ° 02.82 (46) 15.08 83 ° Бюл. 9 30 (72) И.Л. Зайцевский и Б.И. Хижняк (71)- Инстнтут Полупроводников АН Украинской CCP (53). 621.372.544(088.8) ,(56) .1. Современная теория фильтров и их проектирование. Под ред. Г.Темнш и др М. "Мир", 1977, с. 496, рис. 11 ° 19.

2. Лейнов .М.Л., Желнов Б.Н. Синхронные фильтры и пути их реализации на интегральных микросхемах. - "Электросвязь", 1975, 9 1,-с. 65, рис.4.

{54)(57). СИНХРОННЫЙ ГРЕБЕНЧАТЫЙ

ФИЛЬТР, содержащий Г-образное звено, поперечное плечо которого выполнено..SU -. A иэ и накопительных конденсаторов, одни выводы которых объединены и подключены к.продольному плечу, а другие.

;через .коммутатор соединенй с общей

:шиной, и блок управления, выход кото--рого подключен к управляющему входу ко еб татОра с отличающийсятем что,.с целью стабилизации добротности в диапазоне частот, продольное плечо Г-образного звена сод ржит., ереключатепь, неподвижные контакты :которого являются входом и выходом продольного плеча Г-образного звена, переключаевйй контакт через дополнительный конденсатор соединен с общей шиной, а управляющий вход переключателя через умножитель частоты I соединен с выходом блока управления, 1035781

Изобретение .относится к радиотех.нике и может использоваться в различных устройствах радиотехники, автоматики, телемеханики и электро- измерительйой техники для выделения когерентных периодических преимущественно низкочастотных сигналов из шумов при малом отношении сигнал/

/шум.

Известен синхронный гребенчатый фильтр, содержащий цепь накопитель ных конденсаторов, коммутатор кон-. денсаторов на общую шину и блок управления„ связанный с управляющим входом коммутатора 1) . Наиболее близким к изобретению 15 является синхронный гребенчатый фильтр, содержащий Г-образное звено, поперечное плечо которого выполнено иэ N накопительных конденсаторов, бдни выводы которых объединены и под-g() ключены к продольному плечу, а дру" гие через коммутатор соединены с общей шиной, и блок управления,выход которого подключен к управляющему входу коммутатора (23.

Однако известные синхронные гребенчатые фильтры имеют нестабильную добротность по диапазону частот.Это прямо следует из выражения для добротности N-ÿ÷åå÷íoão ñèíõðoííîão ãðåбенчатого фильтра с постоянной времени Т одной накопительной ячейки iN Г (1) где F — частота настройки фильтра. З5 о

Цель изобретения - стабилизация добротности в диапазоне частот.

Для достижения цели в синхронном гребенчатом фильтре, содержащем Г«образное звено, поперечное плечо кото- 40 рого выполнено из N накопительных конденсаторов, одни выводы которых объединены и подключены к продольному плечу, а другие — через коммутатор соединены.с общей шиной, и блок управф5 ,ления,. выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, продольное плечо Г-образного звена содер-, жит переключатель, неподвижные конт й<ты которого являются входом и вы- 5 ходом продольного плеча Г-образного звена, переключаемый контакт через дополнительный конденсатор соединен с общей шиной, а управляющий вход переключателя через умножитель часто-55 ты соединен с выходом блока управления.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного фильтра.

Синхронный гребенчатый фильтр содержит N накопительных конденса" ropoa 1, коммутатор 2, блок 3 управ,ления, входную цепь 4, содержащую дополнительный конденсатор 5, переклю чатель б, умножитель 7 частоты. :65

Фильтр работает следующим образом.

Вырабатываемый блоком 3 управле» ния сигнал с частотой NF постугает на управляющий вход коммутатора .2.

В течение периода 1/F каждый иэ Ю накопительных конденсаторов 1 поочередно подключается к общей шине на время 1/NF .

На управляющий вход переключателя б с выхода умножителя 7 частоты подается сигнал с частотой М/КУа . В течение времени 1/NFo перекдючатель, 6 подключает дополнительный конденсатор 5 И раз сначала к входу фильт ра а затем параллельно накопительному конденсатору 1, подключенному в данный момент к общей шине.

При i-ом подключении к входу фильтра дополнительный конденсатор 5 заряжается до величины „ CU,ãäå

- входное напряжение филвтра, а при подключении к входу цепи накопи- тельных конденсаторов 1 разряжается до величны = с0, где о - ytaпряжение на накопительном конденса= торе 1. 3а период переключения t 1/MNFz накопительному конденсатору передается заряд gq = C(V -.V ) и эквивалентный ток заряда равен

Ъ» gsb ul-Ì V1-Uc

+ R

СмйР4

Как видно из (2) конденсатор 5 и переключатель.б, переключаемый с частотой MNFa образуют сопротивление R(Fo ), величина которого зависит от частоты переключений Мяу

При постоянной величине CMN osa o6-. ратно пропорционалвна частоте Ф настройки Филвтра. каждая накопительная ячейка,вклЮчающая накопительный конденсатор 1 и сопротивление R(F<) имеет постбянную времени, В(Г )С = — (3) которая зависит от частоты переключений МИР„, При укаэанной постоянной. времени Г добротность Q синхронного гребенчатого фильтрастабилизируется на уровне

Предложенная схема синхронного гребенчатого фильтра с частотнозависимой постоянной времени (3) и частотнонезависимой добротностью (4) имеет на низких частотах- добротность выше, чем у прототипа, что обеспечивает эффективную фильтрацию до весьма низких частот (1 Гц и ниже), на которых известные аналогичные фильтры не применимы.

Кроме того, на высоких частотах предложенный фильтр имеет более высо3 1035781 кое быстродействие, чем прототип.Это ного гребенчатого филътра на высоких связано с тем, что у прототипа Вос частотах. Прй этом качество фильтратоянная, времени и = ВС не зависит от ции не изменяется и остается доста частоты Fo настройки фильтра, тогда точно высоким-в широком диапазоне ,.как у предложенного фильтра она умень- частот (от 1 Гц и ниже до нескольких мается с увеличением частоты (3). 5 мегагерц),что йедостижимо с помощью при сохранении заданной добротности iизвестных . аналогичных фильт .зто понышает быстродействие синхрон- ров, I

Составитель А Меньшикова

Редактор М. Еелемеш Техред МЛепер Хорректор Г. Огар

Заказ 5854/59 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета-. СССРпо делам изобретений и открытий.

113035, Mncxsa, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"; г, ужгород, ул. Проектная, 4