Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny filtr kohe¬ rentny przystosowany do wykorzystania w nowoczesnej aparaturze pomiarowej, do detekqi i pomiaru napiec przemiennych wystepujacych na tle szumów.Znane sa uklady elektrycznych filtrów wykorzystujace przelaczane zespoly bocznikujace z elementami pojem¬ nosciowymi pracujacymi przy wybranych czestotliwos¬ ciach, blokujace skladowe sygnalu o innych od czesto¬ tliwosci przelaczania wielkosciach czestotliwosci.Jednym z udoskonalonych typów filtrów jest uklad opisany szczególowo w opisie patentowym brytyjskim 1.269.192 (MKP-H03hll/00). W ukladzie tym napiecie przemienne wraz z towarzyszacym szumem jest poda¬ wane jednoczesnie na dwa podobne czwórniki calkujace typu RC, z których jeden zawiera dwa tej samej wartosci elementy pojemnosciowe, kazdy z kondensatorów jest polaczony szeregowo z kluczem elektronicznym. Wyjscia obydwu czwórników sa dolaczone kolejno do wejscia od¬ wracajacego i nieodwracajacego wzmacniacza operacyj¬ nego. ? Filtr wyzej opisany pelni funkcje wzmacniacza selek¬ tywnego, umozliwiajacego dodatkowo eliminaqe sklado¬ wych niskoczestotliwosciowych sygnalu wejsciowego.Uklad filtru wg wynalazku jest filtrem srodkowoprze- pustowym, w którym czestotliwosc srodkowa jest usta¬ lana i równa czestotliwosci napiecia odniesienia, podawa¬ nego z zewnatrz ukladu.Rozwiazanie filtru stanowi wzmacniacz pracujacy w ukladzie ujemnego sprzezenia zwrotnego. W petlach sprzezenia zwrotnego, na wyjsciu wzmacniacza sa wlacza¬ ne elementy naprzemian kluczujace szeregowo polaczone z równoleglymi dwójnikami typu RC, dostarczajacymi przemiennie sygnaly do wejscia wzmacniacza. Sygnal wejsciowy filtru doprowadza sie do wejscia odwracajace¬ go wzmacniacza poprzez szeregowy dwójnik typu RC.Wielkosc napiecia na wyjsciu przy róznej od zera wiel¬ kosci napiecia sinusoidalnego, koherentnego z napieciem odniesienia podawanym z zewnatrz ukladu i bedacego z napieciem szumów skladnikiem napiecia wejsciowego podawanego do wejscia filtru jest wynikiem nastepujacej zaleznosci: Uwy=A Us coscp (1) gdzie: Uwy — wartosc srednia napiecia wyjsciowego Uwe — Us+U2 Us — wielkosc napiecia koherentnego z na¬ pieciem Uo U2 — wielkosc napiecia szumów niekoheren- tnych z napieciem Uo Uo — wielkosc napiecia odniesienia A — wspólczynnik wzmocnienia q — róznica fazy pomiedzy napieciami Uo iUs Filtr wedlug wynalazku realizuje selektywne wzmoc¬ nienie napiec koherentnych i nieortogonalnych do na¬ piecia odniesienia. Ze wzgledu na duza dobroc mozliwa do uzyskania w ukladzie oraz charakter przestrajania moze on wspólpracowac np. z detektorem fazoczulym, zwiekszajac jego dynamike wejsciowa oraz umozliwia uzyskanie wzmocnienia i detekcji slabych sygnalów o zmiennej czestotliwosci. 95 90995 909 3 Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, przy czym fig. 1 ilustruje jego schemat blokowy, fig 2 — najprostszy przyklad realizacji ukladu, fig. 3 i fig. 4 — dwa dodatkowe przykladowe wy¬ konania filtrów. Jak to ilustruje fig. 1 — filtr koherentny realizuje zaleznosc wg wzoru (1): Uwy=AUs coscp .Uklad pokazany na fig. 2 zawiera wzmacniacz opera¬ cyjny A, do którego jest dostarczany sygnal wejsciowy szeregowo poprzez kondensator sprzegajacy Cl, elimi¬ nujacy skladowa stala napiecia wejsciowego Uwe i po¬ przez rezystor Rl. Dwójniki równolegle C2'R2' i C2"R2", sterowane przemiennie w petlach ujemnego sprzezenia zwrotnego wzmacniacza A wlaczanymi naprzemian klu¬ czami KI, K2, zamykaja galezie sprzezenia zwrotnego, doprowadzajac kolejno sygnaly do wejscia wzmacniacza.Na wyjsciu znajduje sie kondensator sprzegajacy CS.Przy czestotliwosci napiecia wejsciowego Us równej czestotliwosci zwierania jednego klucza KI i otwierania drugiego klucza K2, kondensator C2' zostaje naladowany wzgledem wejscia wzmacniacza do napiecia odpowiada¬ jacego wartosci sredniej napiecia wejsciowego Us w cza¬ sie zamkniecia klucza KI, pomnozonej przez iloraz R27 /Rl. Kondensator C2" laduje sie natomiast do napiecia o wartosci odpowiadajacej sredniej wartosci napiecia Us w okresie zwarcia drugiego klucza K2 pomnozonej przez iloraz R2"/R1. Amplituda szczytowa napiecia wyjscio¬ wego Uwy stanowi sume algebraiczna napiec na kon¬ densatorach C2' i C2" dwójników równoleglych, nato¬ miast czestotliwosc i faza sa wyznaczane taktami zwie¬ rania kluczy KI i K2. Dobór stalych czasu R2'C2' i R2"C2" stanowi o stalej calkowania napiecia wejsciowego Us i wyznacza pasmo szumu, a tym samym selektywnosc filtru.W innym przykladzie rozwiazania filtru wedlug wy¬ nalazku, pokazanym na fig. 3, dwójnik R3 C3 R4, wlaczony miedzy wejsciem i wyjsciem umozliwia uzyska¬ lo nie stalonapieciowego sprzezenia zwrotnego i zapewnia utrzymanie stalego punktu pracy kluczy Ki, K2. Klucze elektroniczne w tym wykonaniu stanowia tranzystory polowe.W innej zmodyfikowanej wersji rozwiazania filtru, przedstawionej na fig. 4 funkqe kluczy pelni para kom¬ plementarnych tranzystorów bipolarnych typu p-n-p i n-p-n. Wykonanie takie umozliwia wykorzystanie w ukla¬ dzie jednofazowego napiecia odniesienia. Dzielnik na¬ pieciowy utworzony przez rezystory R6 i R7 przewidziany jest do zerowania filtru przy braku sygnalu wejsciowego.Rezystor R5 i kondensator C4 zapewniaja symetrie pracy obu wejsc wzmacniacza operacyjnego A.Filtr wedlug wynalazku, jak to opisano powyzej, dzieki zastosowaniu kluczy elektronicznych na wyjsciu wzmac¬ niacza w petli ujemnego sprzezenia zwrotnego odznacza sie duza dynamika, liniowoscia, eliminuje niepozadany wplyw sygnalu kluczujacego na sygnal wyjsciowy oraz dopuszcza duzy poziom szumów na wejsciu filtru. Uklad zatem znaj¬ duje szerokie zastosowanie w technice pomiarowej ma¬ lych sygnalów PL