DE2601213A1 - Elektrisches filter - Google Patents

Elektrisches filter

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DE2601213A1
DE2601213A1 DE19762601213 DE2601213A DE2601213A1 DE 2601213 A1 DE2601213 A1 DE 2601213A1 DE 19762601213 DE19762601213 DE 19762601213 DE 2601213 A DE2601213 A DE 2601213A DE 2601213 A1 DE2601213 A1 DE 2601213A1
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Johannes Reilhofer
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    • H03J3/02—Details
    • H03J3/16—Tuning without displacement of reactive element, e.g. by varying permeability
    • H03J3/18—Tuning without displacement of reactive element, e.g. by varying permeability by discharge tube or semiconductor device simulating variable reactance
    • H03J3/185—Tuning without displacement of reactive element, e.g. by varying permeability by discharge tube or semiconductor device simulating variable reactance with varactors, i.e. voltage variable reactive diodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H63/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package
    • B65H63/06—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions ; Quality control of the package responsive to presence of irregularities in running material, e.g. for severing the material at irregularities ; Control of the correct working of the yarn cleaner
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H19/00—Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
    • H03H19/008—Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters with variable switch closing time
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Description

Dipl.-lng. H. MITSCHERLICH D-B MÖNCHEN
Dipl.-lng. K. GUNSCHMANN SteinsdorfstraBe
Dr. rer. nat. VV. KÖRBER 'S" (089) ·296684 Dipl.-lng. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE 2601213
14. Januar 1976 SE/me
Johannes Reilhofer
Emmefinger Straße 5
D-8000 München 60
Patentanmeldung
Elektrisches Filter
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Filter. Die bekannten elektrischen Filter, Tiefpässe, Hochpässe, Bandpässe usw. haben normalerweise feste Arbeitsfrequenzen. Zur Änderung der Arbeitsfrequenzen, insbesondere der Grenzfrequenzen werden Filter häufig mit einstellbaren Bauelementen wie Potentiometern, Trimmerkondensatoren oder variablen Induktivitäten aufgebaut. ¥enn das Filter auf andere Arbeitsfrequenzen umgestimmt werden soll, ist es erforderlich, die einstellbaren Bauelemente von Hand zu verändern. Falls mehrere einstellbare Bauelemente vorgesehen sind, wie dies bei komplizierteren Filtern erforderlich ist, so ist der Abgleich schwierig und zeitraubend. Beim Abgleich muß darauf geachtet werden, daß die Dämpfungskurve des Filters unverändert bleibt und nur auf einen anderen Frequenzbereich transponiert wird.
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Es sind auch schon Filter entwickelt worden, die elektronisch abstimmbare Bauelemente enthalten, wie beispielsweise Feldeffekttransistoren, Kapazitätsdioden und dergleichen. Auch hier treten jedoch Schwierigkeiten beim Abgleich auf, wenn bei komplizierteren Filtern gleichzeitig mehrere Bauelemente abgestimmt werden müssen. Diese Schwierigkeiten beruhen auf dem beispielsweise durch Fertigungstoleranzen bedingten mangelnden Gleichlauf der elektronisch abstimmbaren Bauelemente·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Filter mit steuerbaren Arbeitsfrequenzen zu schaffen, bei dem die zuvor erwähnten Nachteile vermieden sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Schaltungsteil des Filters mittels eines periodisch geschalteten Schalters kurzgeschlossen oder von dem übrigen Schaltungsteil getrennt wird.
Der Schalter sollte zweckmäßigerweise ein elektronischer Schalter, beispielsweise ein Transistor sein, der mit kontinuierlich aufeinanderfolgenden Impulsen variabler Frequenz oder mit variablem Tastverhältnis gesteuert ist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß der mittlere Impedanzwert des mit dem Schalter zeitweise kurzgeschlossenen oder abgetrennten Schaltungsteiles durch die Wahl der Frequenz oder des Tastverhältnisses der Impulsfolge veränderbar ist. Mit dieser veränderbaren Impedanz .'können auch die Arbeitsfrequenzen des Filters variiert werden.
709830/(HQA
Wenn mit dem Filter periodische Signale übertragen werden sollen, so sollte die Impulsfolgefrequenz mindestens fünfmal höher als die Periodenfrequenz der zu übertragenden Signale sein, damit die durch die Schaltvorgänge bewirkten Verzerrungen der periodischen Signale nicht zu groß sind. Es soll an dieser Stelle bemerkt werden, daß ein bevorzugtes Anwendungsgebiet derartiger Filter die PCM-Technik ist, in der das Zerhacken periodischer Signale durch das Filter wegen der ohnehin erfolgten Kodierung der Signale keinen negativen Einfluß hat.
Wenn das Filter mit diskreten Bauelementen aufgebaut wird, so kann der Schalter mit dem abzutrennenden bzw. kurzzuschließenden Bauelement in Serie bzw. parallel geschaltet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Tiefpaß mit variabler Grenzfrequenz;
Fig. 2 die Dämpfungscharakteristik des in Figur 1 gezeigten Tiefpasses;
Fig. 3 ein Filter, bei dem ein Bauelement mit einem Schalter parallel geschaltet ist;
Fig. 4 ein Filter mit zwei Schaltern.
709830/040*
Das in Figur 1 dargestellte Filter ist ein Vierpol mit einem Widerstand R im Längszweig und einem Kondensator C im Querzweig. Der Widerstand R ist mit einem elektronischen Schalter S in Serie geschaltet, der mit einer Impulsfolge gesteuert ist, die den Schalter S periodisch öffnet und schließt. Dem Eingang des Filters wird ein Spannungssprung zugeführt. Dieser ist im Zeitdiagramm dargestellt, wobei U die Spannung und ρ die Zeit bedeuten. Wenn der Schalter S ständig geschlossen wäre, würde am Ausgang des Filters der in gestrichelten Linien angedeutete Spannungsverlauf entstehen. Wenn die Aufladung des Kondensators P durch Öffnen des Schalters S periodisch unterbrochen wird, so entsteht eine Treppenfunktion, deren mittlerer Verlauf durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Man erkennt, daß die Aufladung im zuletzt geschilderten Fall viel langsamer erfolgt. Der mittlere Anstieg der Aufladung kann durch die Wahl der Impulsfrequenz oder das Tastverhältnis bestimmt werden.
Das Ergebnis der Schaltvorgänge in Figur 1 ist in anderer Form in Figur 2 dargestellt. Diese Figur zeigt die normierte reziproke Dämpfung d des Tiefpaßfilters in Abhängigkeit von der Frequenz f. Wenn der Schalter S geschlossen ist, hat der Tiefpaß die Grenzfrequenz f .,. Wenn dagegen der Schalter S periodisch geöffnet und geschlossen wird, hat der Tiefpaß beispielsweise die Grenzfrequenz f 2, die tiefer liegt als f..
Der Tiefpaß in Figur 3 besteht aus zwei Widerständen R1,R2 und einem Kondensator T. Der Widerstand R2 wird durch einen Schalter S periodisch kurzgeschlossen. Durch Wahl der
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Frequenz oder des Tastverhältnisses der Impulsfolge, mit der der Schalter S gesteuert wird, kann der Mittelwert des Widerstandes R2 auf diese Weise geändert und die Grenzfrequenz des Tiefpasses variiert werden.
Das in Figur 4 dargestellte Bandpaßfilter besteht aus drei Kondensatoren C. ,Cp,C,, einer Induktivität L und zwei Widerständen IL,Rp. Der Widerstand R^ ist von einem Schalter 1 überbrückt. Der vor den Schaltelementen CU,L und Cp liegende Schaltungsteil kann mit einem Schalter Sp abgetrennt werden. Die beiden Schalter S^, S^ werden synchron mit der gleichen Impulsfolge gesteuert. Die Schaltung in Figur 4 soll nur ein Beispiel dafür sein, daß in einem Filter auch mehrere Schalter enthalten sein können.
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Claims (4)

Ansprüche
1) Elektrisches Filter, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Schaltungsteil mittels eines periodisch geschalteten Schalters (S.,S..,Sp) kurzgeschlossen oder von dem übrigen Schaltungsteil getrennt wird.
2) Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (S,S^,S2) ein elektronischer Schalter ist, der mit kontinuierlich aufeinanderfolgenden Impulsen
variabler Frequenz oder mit variablem Tastverhältnis
gesteuert ist.
3) Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übertragung von periodischen Signalen die Impulsfolgefrequenz mindestens fünf mal höher als die Periodenfrequenz der zu übertragenden Signale ist.
4) Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit diskreten Bauelementen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (S, S.., S2) mit dem abzutrennenden bzw. kurzzuschließenden Bauelement (C, C^,C2,C,,R,R|,R2,L) in Serie bzw. parallel geschaltet ist.
/ j
Dar Patentanwalt
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DE19762601213 1969-05-19 1976-01-14 Elektrisches filter Withdrawn DE2601213A1 (de)

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SE02388/70A SE367103B (de) 1969-05-19 1970-02-24
NL7006463A NL7006463A (de) 1969-05-19 1970-05-01
DE19702024326 DE2024326B2 (de) 1969-05-19 1970-05-19 Elektrische schaltung mit einem frequenzgang, der von der speicherwirkung eines schaltungselementes abhaengt
FR7018112A FR2048504A5 (de) 1969-05-19 1970-05-19
CH1383671A CH536577A (de) 1969-05-19 1971-09-22 Schaltungsanordnung mit quasivariabler Zeitkonstante, sowie Verwendung der Schaltungsanordnung
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2497033A1 (fr) * 1980-12-19 1982-06-25 Cit Alcatel Attenuateur pour signal electrique
US10541040B2 (en) 2016-11-03 2020-01-21 Osram Gmbh Circuit assembly for time-discretizing an analog electrical signal

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FR2570239B1 (fr) * 1984-09-07 1988-07-15 Centre Nat Rech Scient Ecouteur, combine telephonique et casque d'ecoute destines a corriger les deficiences auditives individuelles

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SE367103B (de) 1974-05-13
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CH536577A (de) 1973-04-30
NL7006463A (de) 1970-11-23
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