Синхронный режекторный фильтр

 

СИНХРОННЬЙ РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные повторитель напряжения, блок коммутируемых конденсаторов и блок выборки и хранения, выход которого является выходом синхронного режекторного фильтра, а также блок fffof управления, причем каждый из И входов блока коммутируемых конденсаторов соединен с одним из соответствующих h первых выходов блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу блока выборки и хранения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации за счет увеличения предельно допустимого уровня синхронной помехи, введены конденсатор, один вывод которого является входом синхронного режекторного фильтра, а другой вывод подключен к входу повторителя напряжения, и ключ, включенный с между выходом синхронного режекторного фильтра и входом повторителя (Л напряжения, причем управляющий вход ключа соединен с дополнительным выходом блока управления.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (I)) 4(51) Н 03 Н 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

&оР б

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3641780/24-09 (22) 08.09.83 (46) 28.02.85. Бюл. Р 8 (72) С.Е.Ремизов, И.В.Малышко и С.Я.Иванцов (53) 621.375.543(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 896757, кл. H 03 Н 19/00, 1980.

2. Филькинштейн М.И. Гребенчатые фильтры. M., "Советское радио", 1969, с. 98-104 (прототип). (54)(57) СИНХРОННЫЙ РЕЖЕКТОРНЫЙ

ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные повторитель напряжения, блок коммутируемых конденсаторов и блок выборки и хранения, выход которого является выходом синхронного режекторного фильтра, а также блок управления, причем каждый из )) входов блока коммутируемых конденсаторов соединен с одним из соответствующих

)) первых выходов блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу блока выборки и хранения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации за счет увеличения предельно допустимого уровня синхронной помехи, введены конденсатор, один вывод которого является входом синхронного режекторного фильтра, а другой вывод подключен к входу повторителя напряжения, и ключ, включенный между выходом синхронного режекторного фильтра и входом повторителя напряжения, причем управляющий вход ключа соединен с дополнительным выходом блока управления.

1142888

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для подавления мощных периодических помех.

Известен синхронный режекторный фильтр, содержащий операционный уси- 5 литель, неинвертирующий вход которого является входом синхронного режекторного фильтра, между инвертирующим входом и общей шиной включен блок коммутируемых конденсаторов, а между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя включены параллельно две цепи, одна из которых содержит первый резистор, а другая последовательно соединенные второй резистор и ключ, а также блок управ— ления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам блока коммутируемых конденсаторов и ключа соответственно 20

Однако у известного синхронного режекторного фильтра максимальный уровень входной синхронной помехи ограничен и для современной элементной базы не превышает 10-20 В.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является синхронный режекторный фильтр, содержащий последовательно соединенные повторитель напряжения, блок коммути- ЗО руемых конденсаторов и блок выборки и хранения, выход которого является выходом синхронного режекторного фильтра, а также блок .управления, причем каждый из и входов блока коммутируемых конденсаторов соединен с одним из соответствующих и первых выходов блока управления, второй выход которого подключен к.управляющему входу блока выборки и хранения, 4g при этом вход повторителя напряжения является входом синхронного режекторного фильтра (2 .

Однако и этот синхронный режекторный фильтр имеет невысокий предельно 45 допустимый уровень входной синхронной помехи.

Цель изобретения — повышение точности фильтрации за счет увеличения предельно допустимого уровня син- gg хронной помехи.

Поставленная цель достигается тем, что в синхронный режекторный фильтр, содержащий последовательно соединенные повторитель напряжения, блок ком- мутируемых конденсаторов и блок выборки и хранения, выход которого является выходом синхронного режекторного фильтра, а также блок управления, причем каждый из п входов блока коммутируемых конденсаторов соединен с одним из соответствующих и первых выходов блока управления, второй выход которого подключен к управляюще— му входу блока выборки и хранения, введены конденсатор, один вывод которого является входом синхронного режекторного фильтра, а другой вывод подключен к входу повторителя напряжения, и ключ„ включенный между выходом синхронного режекторного фильтра и входом повторителя напряжения, при-. чем управляющий вход ключа соединен с дополнительным выходом блока управления.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного синхронного режекторного фильтра; на фиг. 2, 3 и 4 — примеры возможной реализации блока коммутируемых конденсаторов, блока выборки и хранения и блока управления; на фиг. 5 — вре— менные диаграммы, поясняющие работу блока управления.

Синхронный режекторный фильтр содержит повторитель напряжения 1, блок 2 коммутируемых конденсаторов, блок 3 выборки и хранения, блок 4 управления, ключ 5, конденсатор 6.

Блок 2 коммутируемых конденсаторов содержит и ключей 7, и конденсаторов 8 и резистор 9, причем и параллельно соединенных цепей, состоящих из последовательно включенных ключа и конденсатора, соединены с первым выводом резистора 9, второй вывод которого соединен с общей шиной.

Блок 3 выборки и хранения содержит первый повторитель 10 напряжения, ключ 11, конденсатор 12 и второй повторитель 13 напряжения, причем выход первого повторителя 10 через ключ 11 соединен со входом второго повторителя 13 напряжения и первым выводом конденсатора 12, второй вывод которого соединен с общей шиной.

Блок 4 управления содержит генератор 14, двоичный счетчик 15, дешифратор 16 и элемент 17 задержки, причем выход генератора 14 соединен со входом двоичного счетчика 15, стробирующим входом дешифратора 16, входом элемента 17 задержки и вторым выходом блока 4 управления, выходы двоичного счетчика 15 через дешифратор 16 поданы на первые выходы бло3 11428 ка 4 управления, а выход элемента 17 задержки соединен с третьим выходом блока 4 управления.

На фиг, 5а приведена последовательность импульсов, вырабатываемая 5 генератором 14; на фиг. 5б — последовательность импульсов, вырабатываемых дешифратором 16 и на фиг. 5в последовательность импульсов генератора 14, задержанных элементов 17 за- 10 держки.

Синхронный режекторный фильтр работает следующим образом.

Входной сигнал через повторитель 1, имеющий низкое выходное сопротивле- 15 ние, подается на блок 2 коммутируемых конденсаторов, осуществляющий режекцию синхронных составляющих и одновременно амплитудно-импульсную модуляцию входного сигнала, .следующим20 образом: на управляющие входы ключей 7 подаются сдвинутые друг относительно друга неперекрывающиеся последовательности коротких импульсов (длительность импульса много меньше постоянной времени RC-цепи) .

Если сигнал, подаваемый на вход блока 2 коммутируемых конденсаторов, имеет гармонические составляющие

1 синхронные с частотой коммутации клю-30 чей 7, то в установившемся режиме на конденсаторах 8 зафиксируются выборочные значения этих составляющих. Асинхронные же составляющие входного сигнала не смогут зарядить конденсаторы 8, так как длительность импульса коммутации мала, а их выборки выделяются на резисторе 9.

Таким образом, блок 2 коммутируемых конденсаторов является режекторным 40 фильтром для составляющих входного сигнала, синхронных с частотой коммутации.

Влок 3 выборки и хранения осуществляет временную растяжку импуль- 45 сов, приходящих с выхода блока 2 коммутируемых конденсаторов, и тем самым улучшает энергетические параметры сигнала, следующим образом: на управляющий вход ключа 11 подает- 50 ся последовательность коротких им пульсов, в течение которых конденсатор 12 подключается к выходу первого повторителя 10. При этом на конденсаторе 12 запоминается выборочное

55 значение сигнала и передается на выход второго повторителя 13.

Положительный эффект достигается за счет введения ключа 5 и конденсатора 6. Ключ 5 замыкается последовательностью коротких импульсов, задержанных относительно импульсов, подаваемых на вход управления блока 3 выборки и хранения с третьего выхода блока 4 управления.

Время задержки выбирается большим, чем длительность импульса, подаваемого на вход управления блок 3 выборки и хранения, но значительно меньшим, чем характерное время изменения входного сигнала. 3а время замыкания ключа 5 происходит заряд конденсатора 6 через внутреннее сопротивление ключа до мгновенного уровня синхронной составляющей сигнала, так как в этот момент через ключ 5 на правую обкладку конденсатора 6 подается с выхода синхронного режекторного фильтра напряжение асинхронной составляющей сигнала, почти равное его входному значению (с точностью до задержки элемента 17 задержки блока 4 управления), а напряжение синхронной составляющей сигнала на выходе синхронного режекторного фильтра при этом практически отсутствует.

В момент фиксации блоком 3 выборки и хранения следующей выборки сигнала напряжение синхронной составляющей сигнала в точке О- будет равно его приращению за период между выборками и при высокой частоте дискретизации составит малую часть от амплитудного значения.

Таким образом, введение в схему синхронного режекторного фильтра ключа 5 ы конденсатора 6 позволяет осуществить режекцию синхронной помехи, уровень которой может во много раз превышать предельно допустимый уровень напряжения, подаваемого на вход повторителя 1 напряжения.

Для подавления помехи с уровнем (50-70) В становится возможным применение низковольтных конденсаторов и микросхем, что существенно снижает общую массу и габариты синхронного режекторного фильтра, а также снижает его стоимость.

1142888 фиг.5

1142888

Юер Рай

Рыхла/ дторвй

Aeud"

ai

7ре сии

haЫ

ВНИИПИ Заказ 749/44 Тираж 872 Подиисиое

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, уп.Проеитиал,4