Следящий фильтр нижних частот

 

Союз Соввтсиыи

Социапиетичвекии

Республик . iii 892660 (61) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22} Заявлено 12. 01. 79 (21) 2750760/18" 99 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 23. 12 ° 81. Ьктллетеиь % 1 7

Дата опубликования описания 23. 12,81 (5(}Ж. Кл.

Н 03 Н 17/02

РщйаРитв01иыи квиитит

CCCP ав яалзи изабритеииВ и открытий (53) УДК 621 ° 396. .62(088.8) (72) Авторы изобретения

B.P.ÀHäðèå8ñêèé, И.K.Êîèäðààoâ, И,О.Кривцов, Б.К.Ланцман, 8.Г.Лесков, Н.И.Иозжухин„ B.B.Павлов, A..É.Руда Ив------.-- --и B.K.×åñèîêîâ (71) Заявитель (ga) СЛЕДЯЩКй ФИЛЬ.П ИКжНИУ. ЧАСтОт

Изобретение относится к электрическим фильтрам и может быть использовано в качестве фильтра нижних частот в системах автоматического управления.

Известно устройство, содержащее линейный частотно-зависимый элемент и нелинейный элемент, обеспечивающие фильтрацию низкочастотных сигналов 13.

Недостатком устройства являются присущие ему по принципу работы нелинейные искажения формы выходного сиг" нала в полосе прозрачности фильтра и связанные с этим фазовые искажения.

Кроме того, фазовые искажения-.сигнала обусловены наличием знаменателя в передаточной функции линейного частотно-зависимого элемента. Амплитуднап частотная характеристика известного фильтра в полосе прозрачнос" ти соответствует передаточной функции линейного частотно-зависимого элемента и поэтому существенно отличается от характеристики идеального фильтра нижних частот.

Цель изобретения " уменьшение амплитудных и фазовых искажений сигналов

5 в полосе прозрачности фильтра.

Йоставленная цель достигается тем„ что в следящем фильтре нижних частот, 19 содержащем линейный частотно-зависимый элемент и нелинейный элемент, между входом устройства и входом линейного частотно-зависимого элемента включен блок разности, между выходом ли33 нейного частотно-зависимого элемента и управляющим входом нелинейного эле мента включен блок управления, между выходом блока разности и другим его входом включены последовательно апериодическое звено и интегратор, другой вход которого соединен с выходом нелинейного элемента, вход ко- . торого подключен к выходу блока разности б

20 формула изобретения

3 89

На чертеже представлена структурная электрическая схема следящего фильтра низких частот.

Устройство содержит последовательно включенные блок 1 разности, нелинейный элемент 2 и интегратор 3, выход которого соединен со входом блока-:1 разности. Выход блока 1 разности соединен со вторым входом интегратора 3 через апериодическое звено 4 и со входом линейного частотно-зависимого элемента 5, выход которого соединен со входом блока 6 управления.

Выход блока 6 управления соединен с управляющими входом нелинейного элемента 2. Входом фильтра служит вход блока 1 разности, а выходомвыход интегратора 3. В качестве нелинейного элемента 2 используется ключ. Предлагаемое устройство представляет собой двухканальную электронную следящую систему, адин канал которой образован блоком 1 разности, ключом 2 и интегратором 3, а второй канал - блоком 1 разности, апериодическим звеном 4 и интегратором 3.

Следящий фильтр нижних частот работает следующим образом.

Пусть линейный частотно-зависимый элемент g имеет передаточную функцию M<(P ) 1+ Т р .Тогда сиг-нал на его выходе сийФазен сигналу на его входе при частоте сигнала

OJ < ВО, где Ш0= 1/ТО, и противоположен по фазе входному сигналу при tv y w> . Блок 6 управления вырабатывает соответственно сигнал, отпирающий ключ 2 при tQ <Ю0 и запирающий ключ 2 при Ш )Ю,Таким образом, для сигналов на входе следящего фильтра с частотой М(Шо он работает как двухканальная электронная следящая система (ключ 2 замкнут), добротность которой может быть выбрана достаточно высокой, чтобы обеспечить передачу на выход фильтра сигнала практически без амплитудных и фазовых искажений. Для сигналов на

4 входе следящего фильтра с частотой щ )а)0 он работает как одноканальная электраннал следящая. система (ключ 2 разомкнут). При этом доброт- ность следящей системы может быть выбрана весьма малой, а постоянная времени Т апериодического звена 4 такой, чтобы обеспечивалось условие ц р)) 03 "де а о = 1/Т . Тогда для выходных сигналов с частотой

Ш)ц), коэффициент передачи следящего фильтра оказывается близким к нулю.

Таким образом, предлагаемый нелинейный фильтр нижних частот обеспечивает по сравнению с известным фильтром существенный выигрыш по амплитуде и фазе в полосе прозрачности фильт.ра Ш С Ша) и примерно двухкратное уменьшение коэффициента передачи в области затухания (А ) a) Следящий фильтр нижних частот, содержащий линейный частотна-зависимый элемент и нелинейный элемент, отличающийся тем, что, с целью уменьшения амплитудных и фазовых искажений сигнала в полосе прозрачности,. между входом устрайстsa и входом линейнога частотно-зависимого элемента включен блок разности, между выходом линейного частотно"зависимого элемента и управляющим входом нелинейного. элемента включен блок управления, между выходом блока разности и другим его входом включены последовательна апериодическое звено и интегратор, другой вход которого соединен с выходом нелинейного элемента, вход которого подключен к выходу блока разности.

Источники информации> принятые. во внимание при экспертизе

1. Устройства и элементы систем . автоматического регулирования и управления. Техническая кибернетика.

Кн.2.М... "Машиностроение", 1975 с 512-523.

892660

Составитель Т.Афанасьева

Техред С. Мигунова Корректор Л.Юеньо

Редактор В.Лазаренко еееееееееаееееееэееееееееееееееееаеееееееееее

Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 те е еееееееееееееееее юееееееееееееееееееееееее

Филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11281/83