SU1561199A1 - Synchronous filter - Google Patents
Synchronous filter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1561199A1 SU1561199A1 SU874343442A SU4343442A SU1561199A1 SU 1561199 A1 SU1561199 A1 SU 1561199A1 SU 874343442 A SU874343442 A SU 874343442A SU 4343442 A SU4343442 A SU 4343442A SU 1561199 A1 SU1561199 A1 SU 1561199A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- switch
- filter
- input
- keys
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени - уменьшение шумов коммутации. Синхронный фильтр содержит интегрирующую цепь 1, усилитель 2, ключи 4 - 7, инвертор 10, распределитель 11 импульсов и N параллельных цепей, кажда из которых состоит из конденсатора 8 и ключа 9. Цель достигаетс введением инвертирующего усилител 3, с помощью которого на конденсаторе интегрирующей цепи 1 восстанавливаетс инвертированное значение зар да, накопленного в предыдущем периоде, что позвол ет спектральным лини м шума оказатьс вне полосы пропускани фильтра. 3 ил.This invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to reduce switching noise. The synchronous filter contains an integrating circuit 1, an amplifier 2, switches 4 - 7, an inverter 10, a distributor 11 pulses and N parallel circuits, each of which consists of a capacitor 8 and a switch 9. The goal is achieved by introducing an inverting amplifier 3, which integrates on the condenser circuit 1 restores the inverted value of the charge accumulated in the previous period, which allows the spectral noise lines to be outside the passband of the filter. 3 il.
Description
I-- 3I-- 3
(Л(L
сwith
; i; i
L.dL.d
WW
S.S.
8eight
пP
СПSP
ОABOUT
9,9,
ЛL
9,9,
& 9& 9
NN
со соwith so
Фив. 1Thebes. one
Изобретение относитс к измери- ельной технике и может быть исполь- $овано в устройствах частотной селекции электрических сигналов.The invention relates to a measurement technique and can be used in frequency selection devices for electrical signals.
Цель изобретени - уменьшение шумов коммутации.The purpose of the invention is to reduce switching noise.
На фиг. 1 приведена структурна электрическа схема синхронного фильтра; на фиг. 2 - эгаоры напр жений на выходе распределител импульсу ов; на фиг. 3 - амплитудно-частотные характеристики синхронного фильтра.FIG. 1 shows a structural electrical circuit of a synchronous filter; in fig. 2 - voltage agaors at the output of the distributor to impulse s; in fig. 3 - amplitude-frequency characteristics of the synchronous filter.
Синхронный фильтр содержит интегрирующую цепь 1, усилитель 2, инвер- ирующий усилитель 3, первый ключ 4, Итерой ключ 5, третий ключ 6S четвертый ключ 79 N параллельных цепей, кажда из которых содержит конденсатор 8 и ключ 9, инвертор 10 и распределитель 11 импульсов,The synchronous filter contains an integrating circuit 1, an amplifier 2, an inverting amplifier 3, a first switch 4, an iteration switch 5, a third switch 6S a fourth switch 79 N parallel circuits, each of which contains a capacitor 8 and a switch 9, an inverter 10 and a distributor 11 pulses ,
Синхронный сЪильтр работает следу- образом.The synchronous function works as follows.
Рассмотрим вначале работу фильт15611994Consider first the work filter15611994
i равна полному циклу коммутации ключей . Роль сумматора играет конденсатор интегрирующей цепи 1. Частотна характеристика рециркул тора вл етс гребенчатой, описываетс соотношениемi is equal to the full cycle of switching keys. The role of the adder is played by the capacitor of the integrating circuit 1. The frequency response of the recirculator is a comb, described by the relation
A(w) A (w)
1one
10ten
/1 -2/3 coswT + /3/ 1 -2/3 coswT + / 3
1515
2020
где Т - временна задержка;where T is the time delay;
р - коэффициент, завис щий от величины накоплени за один цикл.p is a coefficient depending on the accumulation value per cycle.
Из-за неидентичности параметров (электронных) ключей 9, а также вли ни управл ющих импульсов конденсаторы 8 случайным образом подзар жаютс . По вл етс шум коммутации, период которого равен полному циклу коммутации, а спектральные линии шума (фиг. 2а) расположены точно на резонансных частотах фильтра. Аддира при отсутствии инвертирующего yen- 25 тивно складыва сь с полезным сиг4ител 3. Ключи 91 - 9 работают по- о чередно и раздельно во времени (фиг. Зв-д) . Одновременно с открывэ1Due to the non-identical parameters of the (electronic) switches 9, as well as the effect of the control pulses, the capacitors 8 are randomly recharged. Switching noise appears, the period of which is equal to the full switching cycle, and the noise spectral lines (Fig. 2a) are located exactly at the resonant frequencies of the filter. The addir, when there is no inverting yen-25, is conveniently added to the useful signal 3. The keys 91–9 work alternately and separately in time (Fig. E-d). Simultaneously with otkryve1
ием одного из ключей, например 9one of the keys, for example 9
ГR
открываютс третий и четвертый ключи 6 и 7 (фиг. За). Конденсатор входной Интегрирующей цепи 1 через усилитель 2, работающий в режиме повторител ,, подключаетс к конденсатору 8, и напр жение на нем быстро становитс равным напр жению на этом конденсаторе . После этого третий и четвертый 6 и 7 закрываютс , а первый и второй ключи 4 и 5 открываютс и остаютс открытыми до конца включенного состо ни ключа 9 .open the third and fourth keys 6 and 7 (Fig. 3a). The capacitor of the input Integrating circuit 1 through the amplifier 2, operating in repeater mode, is connected to the capacitor 8, and the voltage across it quickly becomes equal to the voltage on this capacitor. Thereafter, the third and fourth 6 and 7 are closed, and the first and second keys 4 and 5 are opened and remain open until the end of the on state of the key 9.
В течение этого времени интегрирующа цепь 1 накапливает напр жение входного сигнала. После запира- нИ ключа 9.J открываютс ключ 9, а также третий и четвертый ключи 6 и 7, процесс повтор етс . Если период полного цикла коммутации ключей 9 { - 9 совпадает с периодом входного сигнала, то процесс восстановлени на конденсаторе ранее накопленного напр жени совпадает по фазе с входым сигналом и происходит его эффективное накопление. Если параллельных ветвей достаточно много, то указанна схема эквивалентна рецир- кул тору, который представл ет собой сумматор, охваченный обратной св зью через линию задержки. Здесь задержкаDuring this time, integrating circuit 1 accumulates the input voltage. After locking the key 9.J, the key 9 is opened, as well as the third and fourth keys 6 and 7, the process is repeated. If the period of the complete switching cycle of keys 9 - 9 coincides with the period of the input signal, then the recovery process on the capacitor of the previously accumulated voltage coincides in phase with the input signal and its effective accumulation occurs. If there are a large number of parallel branches, then the specified circuit is equivalent to a recirculator, which is an adder covered by feedback through a delay line. Here is the delay
30thirty
налом, шумы коммутации существенно уменьшают динамический диапазон известного фильтра.signal switching noise significantly reduces the dynamic range of the known filter.
Работа предлагаемого фильтра ничем не отличаетс от работы известного , за исключением того, что на конденсаторе интегрирующей цепи вос станавливаетс инвертированное знач ние зар да накопленного в предыдущем периоде. Введен инвертирующий 35 усилитель 3. При этом на частоте переключени ключей 9 уже не будет эффективного накоплени , так как в каждом такте сигнал вычитаетс из ранее накопленного. Это справедливо также и дл всех частот, кратных ча тоте коммутации. Эффективное накопление происходит, в частности, дл сигнала с частотой, равной половине частоты коммутации. Это подтверждаетс тем, что частотна характеристика рециркул тора при наличии инвертировани в цепи обратной св зи описываетс соотношениемThe operation of the proposed filter is no different from the work of the known one, except that the inverted value of the charge accumulated in the previous period is restored on the capacitor of the integrating circuit. An inverting 35 amplifier 3 is introduced. At the same time, at the switching frequency of the keys 9, there will no longer be an effective accumulation, since in each clock cycle the signal is subtracted from the previously accumulated one. This is also true for all frequencies that are multiples of the switching frequency. Efficient accumulation occurs, in particular, for a signal with a frequency equal to half the switching frequency. This is confirmed by the fact that the frequency response of the recirculator in the presence of inversion in the feedback circuit is described by the relation
4040
4545
5050
A(w) A (w)
1one
2/jcoswT +02 2 / jcoswT +02
5555
Она сдвинута вверх по оси частот на величину w /2 (фиг. 26). Лоскол ку услови коммутации не измен ютс то спектральные линии шума остаютс на месте и оказываютс вне полосы пропускани фильтра. Благодар этом шумы коммутации подавл ютс самимIt is shifted upward along the frequency axis by the value of w / 2 (Fig. 26). When the switching conditions do not change, the spectral noise lines remain in place and are outside the passband of the filter. Thanks to this, the switching noise is suppressed by the
A(w) A (w)
1one
10ten
/1 -2/3 coswT + /3/ 1 -2/3 coswT + / 3
5five
00
где Т - временна задержка;where T is the time delay;
р - коэффициент, завис щий от величины накоплени за один цикл.p is a coefficient depending on the accumulation value per cycle.
Из-за неидентичности параметров (электронных) ключей 9, а также вли ни управл ющих импульсов конденсаторы 8 случайным образом подзар жаютс . По вл етс шум коммутации, период которого равен полному циклу коммутации, а спектральные линии шума (фиг. 2а) расположены точно на резонансных частотах фильтра. Аддитивно складыва сь с полезным сигDue to the non-identical parameters of the (electronic) switches 9, as well as the effect of the control pulses, the capacitors 8 are randomly recharged. Switching noise appears, the period of which is equal to the full switching cycle, and the noise spectral lines (Fig. 2a) are located exactly at the resonant frequencies of the filter. Additively add a useful sig
налом, шумы коммутации существенно уменьшают динамический диапазон известного фильтра.signal switching noise significantly reduces the dynamic range of the known filter.
Работа предлагаемого фильтра ничем не отличаетс от работы известного , за исключением того, что на конденсаторе интегрирующей цепи восстанавливаетс инвертированное значение зар да накопленного в предыдущем периоде. Введен инвертирующий усилитель 3. При этом на частоте переключени ключей 9 уже не будет эффективного накоплени , так как в каждом такте сигнал вычитаетс из ранее накопленного. Это справедливо также и дл всех частот, кратных частоте коммутации. Эффективное накопление происходит, в частности, дл сигнала с частотой, равной половине частоты коммутации. Это подтверждаетс тем, что частотна характеристика рециркул тора при наличии инвертировани в цепи обратной св зи описываетс соотношениемThe operation of the proposed filter is no different from that of the known, except that the inverted value of the charge accumulated in the previous period is restored on the capacitor of the integrating circuit. An inverting amplifier 3 is introduced. At the same time, at the switching frequency of the keys 9, there will no longer be an effective accumulation, since in each clock cycle the signal is subtracted from the previously accumulated one. This also applies to all frequencies that are multiples of the switching frequency. Efficient accumulation occurs, in particular, for a signal with a frequency equal to half the switching frequency. This is confirmed by the fact that the frequency response of the recirculator in the presence of inversion in the feedback circuit is described by the relation
5050
A(w) A (w)
1one
2/jcoswT +02 2 / jcoswT +02
Она сдвинута вверх по оси частот на величину w /2 (фиг. 26). Лосколь ку услови коммутации не измен ютс , то спектральные линии шума остаютс на месте и оказываютс вне полосы пропускани фильтра. Благодар этому шумы коммутации подавл ютс самимIt is shifted upward along the frequency axis by the value of w / 2 (Fig. 26). Because the switching conditions do not change, the spectral noise lines remain in place and are outside the filter bandwidth. Due to this, the switching noise is suppressed by the user.
фильтром и по сравнению с известными синхронными фильтрами их вли ние уменьшаетс на несколько пор дков. Что касаетс требований к посто нной, времени интегрирующей цепи 1, то дл нормальной работы фильтра достаточно, чтобы она была намного больше времени цикла коммутации Т, В этом случае фильтр будет узкополосным.filter and in comparison with the known synchronous filters, their effect is reduced by several orders of magnitude. With regard to the requirements for a constant, the time of the integrating circuit 1, then for the normal operation of the filter it is enough that it is much longer than the switching cycle time T, In this case the filter will be narrowband.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874343442A SU1561199A1 (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Synchronous filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874343442A SU1561199A1 (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Synchronous filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1561199A1 true SU1561199A1 (en) | 1990-04-30 |
Family
ID=21342253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874343442A SU1561199A1 (en) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | Synchronous filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1561199A1 (en) |
-
1987
- 1987-12-14 SU SU874343442A patent/SU1561199A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 1411925, кл. II 03 Н 19/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5388063A (en) | Filter circuit with switchable finite impulse response and infinite impulse response filter characteristics | |
US4210872A (en) | High pass switched capacitor filter section | |
JPS6329849B2 (en) | ||
SU1561199A1 (en) | Synchronous filter | |
JPS6410131B2 (en) | ||
CA1157922A (en) | Switched-capacitor elliptic filter | |
US5327092A (en) | Switched capacitor filter circuit employing two switched capacitor filters | |
CA1238954A (en) | Frequency comparator circuits | |
SU1506521A1 (en) | Synchronous filter | |
JPS5836849B2 (en) | switch capacitor filter | |
SU1336073A1 (en) | Device for transmitting the telemetering signals | |
SU1727195A1 (en) | Synchronous filter | |
SU1256152A1 (en) | Synchronous filter | |
RU2810899C1 (en) | Method for bandpass discrete analog filtering | |
SU1142888A1 (en) | Synchronous rejection filter | |
SU1322422A1 (en) | High-q tuneable filter | |
SU1160553A1 (en) | Phase-shift keyer | |
SU1617667A1 (en) | Device for receiving multiple-frequency signals | |
SU1167735A1 (en) | Voltage-to-pulse rate converter | |
SU1133658A2 (en) | Synchronous filter | |
SU1522348A1 (en) | Device for compensating for reactive power | |
SU1381722A1 (en) | Device for suppressing narrow-band interference | |
SU1621018A1 (en) | Generator of discrete orthogonal polynomials | |
SU898592A1 (en) | Digital filter | |
SU1660144A1 (en) | Random time-interval sequence generator |