Синхронный фильтр

(50 4 " 03 Н 19 ГОО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с ф 8 х Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИИФ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРУ 881988, кл. Н 03 Н 1900, 1979.(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения -повьппение входного сопротивления и .добротности. Синхронный фильтр содержит резистор 1, конденсатор 2, усилитель 3, ключи 4, 5 и 6, последователь 2ные цепочки 7, состоящие каждая из накопительного конденсатора 8 и ключа 9, блок управления 1 О, тактовый генератор 11 и инвертор 12, В синхронном фильтре ключи 9 поочередно подключают конденсаторы 8 к общей шине, Таким образом происходит эФфективное накопление соответствующих частей периода входного сигнала на конденсаторах 8. Это обеспечивает получение узкополосного фильтра, на выходе которого выделяется сигнал с частотой, равной частоте коммутации ключей 9Цель достигается введением ключа 6, с помощью которого выходное сопротивление источника сигнала не оказывает влияния на работу фильтра. 2 ил.3 1506521Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах частотной селекции.Цель изобретения " повышение вход 5 ного сопротивления и добростности.На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема фильтра; на фиг, 2 (а,б,в,г,д), - эпюры напряжений в харектерных точках синхронно го фильтра.Синхронный фильтр содержит резис" тор 1, конденсатор 2, усилитель 3, первый ключ 4, второй ключ 5, третий ключ 6, Б последовательных цепочек 7, содержащих накопительный конденсатор 8 и ключ 9, блок 10 управления, так - товый генератор 11, инвертор 12.Синхронный фильтр работает следующим образом. 20Предположим, что емкость конденсатора 2 много меньше емкостей накопительных конденсаторов 8, длительность импульсов управления первого ключа 4(фиг.2 б) много больше длительности импуль сов управления второго ключа 5 (фиг, 2 а), коэффициент 3 усиления близок к единице (реальный повторитель напряжения), входное сопротивление усилителя 3 бесконечно велико, а выходное 30 бесконечно мало.Синхронные 9 ключи поочередно подключают накопительные конденсаторы 8 к общей шине. Синхронный фильтр выделяет сигнал с частотой, равной часто те коммутации ключей 9. Рассмотрим процесс формирования напряжения, например, на первом накопительном конденсаторе 8, полагая, что частоты включения первого ключа 9 и частоты 40 входного сигнала равны. Предположим, что в первый момент накопительный конденсатор 8 разряжен, а конденсатор 2 имеет какой-либо заряд. В начале такта одновременно открываются второй и 45 третий ключи 5 и 6 и первый ключ 9; первый ключ 4 заперт. Конденсатор 2 оказывается подключенным параллельно первому накопительному конденсатору 8 и напряжение на нем очень быстро станет равным напряжению на конденсаторе 2Так как емкость накопительного конденсатора 8 много больше емкости конденсатора 2, то можно считать, что напряжения на них равны нулю. Источник сигнала в течение времени открытого состояния третьего ключа 6 нагружен на резистор 1. Спустя время йц , достаточное для полного разряда конденсатора 2, второй ключ 5 и третий ключ 6 закрываются, а первый ключ 4 открывается, при этом ключ 9 остается открытым до конца такта в течение времени С . Вход усилителя 3 оказывается подключенным к входному сигналу через последовательно соединенные резистор 1 и конденсатор 2. Так как входное сопротивление усилителя 3 бесконечно велико, то напряжение на конденсаторе 2 не изменяется, т.е. остается равным нулю независимо от значения входного сигнала. Напряжение на накопительном конденсаторе 8 меняется так же, как и входной сигнал. В момент размыкания ключа 9 в конце такта на накопительном конденсаторе 8 запоминается напряжение, равное изменению входного сигнала за время С, После этого поочередно запоминают изменения сигнала остальные накопительные конденсаторы 8, но от других частей его периода. Спустя полный цикл коммутации ключей 9 вновь открываются второй и третий ключи 5 и первый синхронный ключ 4. На конденсаторе 2 напряжение становится равным напряжению на первом накопительном 8 конденсаторе, т.е, на нем восстанавливается преды- дущее значение изменения входного сигнала. После этого второй и третий ключи 4 и 5 запираются, открывается первый ключ 4 и в течение времени усилитель 3 вновь подключен к входному сигналу через резистор 1 и конденсатор 2мЧерез открытый ключ 4 на первом накопительном конденсаторе 8 вновь передается изменение входного сигнала. Если коммутации и период входного сигнала равны, то в конце такта напряжение на накопительном конденсаторе 8 станет равным двум приращениям входного напряжения (изменениям), Напряжение же на конденсаторе 2 не изменится из-за большого входного сопротивления усилителя 3. Ана- логичная картина будет и в последующих тактах, а также на всех остальных н,гкопительных 8 конденсаторах. Таким образом, происходит эффективное накопление соответствующих частей периода входного сигнала на накопительных конденсаторах 8, т.е. получаем узкополосный фильтр.Наличие резистора К необходимо для ограничения входного тока в мо1506 Составитель Ю.ЧернышевРедактор С,Патрушева Техред М,Ходанич орректор Т.Нал 45/54 Тираж 884 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ НИИПИ эводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101 5мент замыкания третьего ключа 6,если выходное сопротивление источника сигнала окажется малым,Использование дополнительного клю 5ча и резистора выгодно отличает предлагаемый фильтр от известных, таккак выходное сопротивление источникасигнала не оказывает влияния на рабо=ту фильтра и таким образом входноесопротивление фильтра и его добротность повышаются.Формула и э о б р е т е н и я Синхронный фильтр, содержащий последовательно соединенные резистор, первый вывод которого является входом синхронного фильтра, и конденса тор, последовательно соединенные тактовый генератор, выход которого подключен к входу инвертора, и блок управления, Я параллельных цепей, состоящих каждая иэ последовательно соеди 521 6ненных накопит льного конденсатора и ключа, к управляющим входам которых подключены соответствующие выходы блока управления, причем первые выводы И накопительных конденсаторов подключены к выходу первого ключа и являются выходом синхронного фильтра, и к входу второго ключа, выход которого подключен к входу усилителя, выход которого подключен к входу первого ключа, к управляющему входу которого подключен выход инвертора,. вход которого подключен к управляющему входу второго ключа, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения входного сопротивления и добротности, введен третий ключ, вход которого подключен к второму выводу резистора, выход - к общей шине, вход управления - к входу управления второго ключа, а второй вывод конденсатора подключен к входу усилителя.