Следящий фильтр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциапистическикРеспублик(51)М. Кл, Н 03 Н 7/20 3 Ъеударстюиый камитет во делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ы 4) СЛЕДЯЮИИ ФИЛЬТР 1Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления.Известен следящий фильтр, содержащий входной и выходной формирователи, активный резонансный контур, фазовый детектор, Фильтр нижних частот и регулирующий элемент13,Недостаток этого следящего фильтра заключается в невозможности автоматической перестройки его на первую гармонику частоты входного сигнала при захвате второй гармоники частоты входного сигнала.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является следящий Фильтр, содержащий последовательно соединенные входной формирователь зд импульсов, полосовой перестраиваемый фильтр и выходной формирователь импульсов, при этом выходы входного и выходного формирователей импуль 2сов соединены со входами Фазового детектора, выход которого через фильтр нижних частот соединен с управляющим входом полосового перестра" иваемого фильтра и выходом шунтирующего ключа, управляющий вход которого подключен к выходу временного дискриминатора, первый вход которого соединен с выходом выходного Формирователя импульсов 23.Недостаток такого устройства заключается в том, цто автоматическая перестройка его на первую гармонику частоты входного сигнала, при захвате второй гармоники частоты входного сигнала, возможна лишь при условии, цто удвоенная нижняя полоса пропускания следящего фильтра больше или равна верхней полосе пропускания следящего фильтра, т.е. вторые гармоники входных частот следящего Фильт ра должны быть обязательно больше верхней частоты полосы пропускания, Следовательно, недостатком известноходы формирователей 1 и 3 прямоугольных импульсов, причем выход Фазового детектора 4 через фильтр 5 нижних частот соединен с управляющим входом полосового фильтра 2, Выход выходного формирователя 3 импульсов подключен к временному дискриминатору б, к одному из входов которого подключен также выход входного Формирователя 1 импульсов, а выход временного дискриминатора б через шунтирующий ключ 7 связан с управляющим входом полосового перестраиваемого фильтра 2.Временный дискриминатор б представляет собой цепь последовательно соединенных элементов; счетного триггера 8, вход которого связан с входным формирователем 1 импульсов, пер вого элемента 9 совпадения, второй вход которого подключен к выходному формирователю 3 импульсов, статического триггера 10, второй вход которого связан со, вторым выходом счетного триггера 8, и второго элемента 11 совпадения, второй вход которого подключен к выходу выходного формирователя 3 импульсов, а выход соединен с управляющим входом шунтирующегоключа 7, подключенного к фильтру 5 нижних частот и к полосовому перестраиваемому фильтру 2.Следящий фильтр работает следующим образом.Входной формирователь 1 прямоугольных импульсов. формирует прямоугольные импульсы входной частоты, которые поступают на поло- совой перестраиваемый фильтр 2 с управляемой резонансной частотой, на первый вход фазового детектора 4 и на вход счетного триггера 8. С выходного формирователя 3 прямоуголь ных импульсов импульсы поступают на второй вход фазового детектора 4, на первый вход элемента 11 совпаден и на второй вход элемента 9 совпадения. На управляющий вход полосового фильтра 2 с фильтра 5 нижних частот подается напряжение, пропорциональное рассогласование фазы выходно го сигнала от входного, выделенное фазовым детектором 4, которое настраивает полосовой фильтр 2 на входную частоту. С первого выхода счетного триггера 8 импульсы длительностью, равной периоду входной частоты,поступают на первый вход элемента 9 сов= падения, на второй вход которого поступают импульсы с выходного формиро 3 978322 4го следящего фильтра является узкийдиапазон его работы.Цель изобретения - расширение рабочего диапазона частот следящегофильтра.Поставленная цель достигается тем,что в следующем фильтре, содержащемпоследовательно соединенные выходнойформирователь импульсов, полосовойперестраиваемый фильтр и выходной 1 Оформирователь импульсов, при этомвыходы входного и выходного формирователей импульсов соединены свходами фазового детектора, выходкоторого через фильтр нижних частот 1 зсоединен с управляющим входом полосового перестраиваемого фильтра и выходом шунтирующего ключа, управляю"щий выход которого подключен к выходу временного дискриминатора первый вход кОторого соединен с выходомвыходного формирователя импульсов,временной дискриминатор снабженвторым входом, который соединен свыходом входного формирователя импульсов.При этом временной дискриминаторсостоит из счетного триггера, входкоторого является вторым входом временного дискриминатора, первого элемента совпадения, статического триггера и второго элемента совпадения,вйход которого является выходом временного дискриминатора, причем первыйвыход счетного триггера соединенЛс первым входом первого элемента совпадения, второй выход счетного триггера соединен с вторым входом статического триггера, первый входкоторого соединен с . выходом перОвого элемента совпадения, а выход статического триггера соединен с первым входом второгоэлемента совпадения, при этом вторые входы первого и второго элементов совпадения представляют собойпервый вход временного дискриминатора.На Фиг. 1 представлена структурная схема следящего фильтра; нафиг.2 - диаграмма его работыСледящий фильтр содержит последоваткльно соединенные входной формирователь 1 прямоугольных импульсов, полосовой перестраиваемый фильтр 2 суправляемой резонансной частотой ффи выходной формирователь 3 прямоугольных импульсов, фазовый детектор4; ко входам которого подключены вывателя 3 импульсов. В момент прихода импульса с выходного формирователя 3 элемент 9 совпадения срабатывает, и сигнал с его выхода поступает на первый вход статического триггера 10. Так как статический триггер 10 срабатывает по заднему фронту импульса, т,е. в момент пропадания импульса с выхода выходного формирователя 3, то элемент 11 совпадения не срабатывает 1 О из-за отсутствия импульса на его первом входе. В следующий период входной частоты статический триггер 10 переключается в исходное положение.Чри настройке следящего фильтра 15 на вторую гармонику частоты входного сигнала, что имеет место при резком изменении входного частотного сигнала, в момент включения, при кратковременном пропадании питания, с вы-ходного формирователя 3 в течение периода входной частоты поступит два импульса. В момент окончания действия первого импульса с выходного формирователя 3 срабатывает 2 статический триггер 1 О, и сигнал с его выхода поступит на второй вход элемента 11 совпадения, В момент прихода второго импульса с выходного формирователя 3 на первый вход эле- зе мента 11 совпадения происходит срабатывание элемента 11 совпадения, и сигнал с его выхода поступает на управляющий электрод шунтирующего ключа 7, который обнуляет сигнал на выходе фильтра 5 нижних частот,что приводит к перестройке полосового фильтра 2 с управляемой резонансной частотой к нижней границе рабочего диапазона следящего фильтра. После окончания действия сигнала с выхода элемента 11 совпадения напряжение на выходе фильтра 5 нижних частот начнет возрастать с постоянной времени фильтра 5 нижних частот от нуля до напряжения, соответствующего настрой.-. ке полосового фильтра 2 на первую гармонику частоты входного сигнала. Поскольку обнуление сигнала на выхо-, де фильтра 5 нижних частот происходит по переднему фронту сигнала с выхода элемента 11 совпадения, то длительность импульса с выхода элемента 11 совпадения не сказывается на эффекте переСтройки.Введение в устройство счетногоИ триггера, статического триггера и. второго элемента совпадения обеспечивает. расширение диапазона работы следящего фильтра за счет того, чтодлительность импульса, которая зависитот входной частоты, формируется в счетном триггере и сравнивается с периодомчастоты на выходе выходного формирователя прямоугольных импульсов.Формула изобретенияСледящий фильтр, содержащийпоследовательно соединенные входнойформирователь импульсов, полосовойперестраиваемый Фильтр и выходнойформирователь импульсов, при этомвыходы входного и выходного Формиро .вателей импульсов соединены с входамифазового детектора, выход которогочерез фильтр нижних частот соединенс управляющим входом полосового перестраиваемого фильтра и выходом шунтирующего .ключа, управляющий входкоторого подключен к выходу временного дискриминатора, первый вход которого соединен с выходом выходногоформирователя импульсов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что,с целью расширения рабочего диапазона частот, вре"менной дискриминатор снабжен вторымвходом, который соединен с выходомвходного формирователя импульсов.2, Фильтр по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что временной дискриминатор состоит из счетного триггера,вход которого является вторым входомвременного дискриминатора, первого,элемента совпадения, статическоготриггера и второго элемента совпадения, выход которого является выхо-.дом временного дискриминатора, причем первый выход счетного триггераРсоединен с первым входом первого элемента совпадения, второй выход счетного триггера соединен с вторым входом статического триггера, первыйвход которого соединен с выходом первого элемента совпадения, а выходстатического триггера соединен спервым входом второго элемента совпадения, при этом вторые входы первого и второго элементов совпаденияпредставляют собой первый вход временного дискриминатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ац 1 оаай 1 са 11 у ыпед Г 11 сегцзез ЬС орега 1 опа 1. Авр 1111 егз,ЕОМ/ЕЕ, Габгиаго,1, 1972. СООРООйОЕВОО.апд РОСЕР с. НЕОЫпО,2. Авторское свидетель ство СС СРй 720697, кл. Н 03 Н 7 ЛО, 1977Реда я, 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул аказ 9239/73 Тираж 959 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раувск ЮцфеПодписное тета СССР открытий вя наб., д. 4/