DE2822359A1

DE2822359A1 - Elektrisches filter

Info

Publication number: DE2822359A1
Application number: DE19782822359
Authority: DE
Inventors: Robert Lewis Cowardin; George Joseph Laurer
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1978-05-23
Publication date: 1979-01-11
Also published as: GB1578114A; US4105980A; JPS5410655A; FR2396460A1; JPS5842656B2; FR2396460B1

Description

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y.10504

gg/bm
Elektrisches Filter

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Filter für Störsignale in einer das Eingangssignal bildenden Impulsfolge. Die Störsignale können dabei die Form von Storspannungsspitzen oder
Störspannungseinbrüchen in der zu filternden Impulsfolge
bestehen.

Bekannte, derartige Filter sind so aufgebaut, daß sowohl für die positiven als auch für die negativen Übergänge in der
Impulsfolge, also für die Vorder- und Rückflanken der Impulse, getrennte Verzögerungselemente vorgesehen sind. Diese Filter haben den Nachteil, daß wenn noch zwei Verzögerungselemente
auf die gleiche Verzögerungszeit einzustellen sind, um zusätzliche Störungen zu vermeiden, die durch Impulsbreitenverzerrungen hervorgerufen werden könnten. Eine derartige
doppelte Einstellung der Verzögerungszeiten ist insbesondere dann außerordentlich schwierig und aufwendig, wenn die Verzögerungszeit zur jeweiligen Anpassung der Filtereigenschaften einstellbar sein muß.

Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein elektrisches Filter der eingangs genannten Art anzugeben, das im Hinblick auf die zu filternde Impulsfolge und die auftretenden Störsignalverhältnisse exakt und leicht einstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen niedergelegt. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen elektrischen Filters und

Fig. 2 eine Folge von Signalverläufen an mehreren Punkten der in Fig. 1 dargestellten Schaltung.

Die Schaltung des in Fig. 1 dargestellten Shifters umfaßt zwei bistabile Kippglieder 11 und 12, drei UND-Inverter-Glieder 14, 15 und 16, ein ODER-Inverter-Glied 17, ein Inverter-Glied 18 und ein monostabiles Kippglied 19. Die gesamte Schaltung läßt sich in bekannter Weise beispielsweise mit Standard-TTL-Schaltungen verwirklichen. Die die Schaltzeit des monostabilen Kippgliedes 19 bestimmende Kapazität ist als externer, variabler Kondensator zugeschaltet. Die zu filternde Impulsfolge wird der Eingangsleitung 10 zugeführt. Die gefilterte Impulsfolge steht an der Ausgangsleitung 21 am Q-Ausgang des bistabilen Kippgliedes 11 zur Verfügung. Die zu filternde Impulsfolge ist in Fig. 2 bei (a) dargestellt. Diese Impulsfolge wird dem D-Eingang des bistabilen Kippgliedes 11 und gleichzeitig einem Eingang des ÜND-Inverter-Gliedes 15 zugeführt, dessen anderer Eingang mit dem Q-Ausgang des bistabilen Kippgliedes 11 verbunden ist. Sobald beide Eingangsbedingungen erfüllt sind, wird das monostabile Kippglied 19 über das ODER-Inverter-Glied 17 ausgelöst. Das monostabile Kippglied 19 liefert dann am Q-Ausgang einen negativen Impuls. Die Signalfolge am Q-Ausgang des monostabilen Kippgliedes 19 ist in Fig. 2 bei (b) dargestellt. Die Signale am Q-Ausgang sind dazu invers. Der gebildete negative Impuls wird auf die Takteingänge T der bistabilen Kippglieder 11 und 12 rückgeführt. Ist das Signal am T-Eingang noch positiv bei Beendigung des negativen Impulses aus dem monostabilen Kippglied 19, so wird das bistabile

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Kippglied 11 eingeschaltet. Eine entsprechende Signalfolge ist in Fig. 2 bei (c) dargestellt. Wird das bistabile Kippglied 11 eingeschaltet, so erscheint an der Ausgangsleitung die positive Vorderflanke eines Impulses. Diese positive Vorder flanke ist gegenüber der Vorderflanke des auslösenden Eingangssignals verzögert. Die Verzögerungszeit entspricht der Zeit, während der das Signal am Q-Ausgang des monostabilen Kippgliedes 19 negativ bleibt. Das invertierte Eingangssignal des Inverters 18 wird dem D-Eingang des bistabilen Kippgliedes 12 und gleichzeitig dem einen Eingang des UND-Inverter-Gliedes 14 zugeführt, dessen anderer Eingang mit dem Q-Ausgang des bistabilen Kippgliedes 11 verbunden ist. Wird also das Eingangssignal negativ mit eingeschaltetem bistabilen Kippglied 11 (Q-Ausgang positiv), so wird das monostabile Kippglied über das ODER-Inverter-Glied 17 erneut ausgelöst und es wird ein zweiter negativer Impuls am Q-Ausgang erzeugt. Dieser Impuls wird den Takteingängen T der bistabilen Kippglieder 11 und 12 zugeführt. Ist das Eingangssignal auf der Eingangsleitung 10 noch negativ (positiv am D-Eingang des bistabilen Kippgliedes 12, da das Inverter-Glied 18 dazwischengeschaltet ist), so wird das bistabile Kippglied 12 mit der Rückflanke (negativer Impuls) des monostabilen Kippglieds 19 eingeschaltet. Das bistabile Kippglied 11 wird zu diesem Zeitpunkt rückgestellt, da der Q-Ausgang des bistabilen Kippgliedes 12 direkt mit dem Rückstelleingang R des bistabilen Kippgliedes 11 verbunden ist. Mit der Rückstellung des bistabilen Kippgliedes 11, folgt das Signal auf der Ausgangsleitung 21 dem Signal am Q-Ausgang des bistabilen Kippgliedes 11 und wird also negativ. Diese Rückflanke des Ausgangssignals ist gegenüber der Rückflanke des Eingangssignals verzögert. Diese Verzögerungszeit ist gleich der Schaltzeit des monostabilen Kippgliedes 19. Da sowohl die Vorder- als auch die Rückflanke des Ausgangsimpulses zeitlich über dasselbe monostabile Kippglied festgelegt werden, sind am Ausgang des Filters keine Impulsbreiten-Verzerrungen festzu-

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!stellen. Mit der nächsten Vorderflanke des Eingangssignals I wird das monostabile Kippglied 19 erneut ausgelöst, worauf iüber das UND-Inverter-Glied 16 ein Rückstellimpuls an den Rückstelleingang R des bistabilen Kippgliedes 12 geliefert

■wird und dieses Kippglied wieder in den anfänglichen Zustand !umschaltet.

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ι ■

!üer nächste Signalzyklus, d.h., die zweiten positiven und ; negativen Impulse bei (a) in Fig. 2, enthält Störsignale in !Form eines Spannungseinbruches und einer Spannungsspitze. Die jVorderflanken dieser Störsignale lösen die beschriebene Schaltungsfunktion aus, sie überdauern jedoch nicht die Schaltzeit, d.h., den negativen Impuls des monostabilen Kippgliedes 19 und werden damit aus dem Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 21 entfernt. Die Breite des negativen Impulses des monostabilen JKippgliedes 19 läßt sich durch einfache Einstellung der Kapazität 20 verändern, so daß sich leicht eine Einstellung finden läßt, bei der verschiedenste, im Eingangssignal vorhandene Störsignale kompensiert werden.

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Leerseite

Claims

■ PATENTANSPRÜCHE

[ύ.) Elektrisches Filter für Störsignale in einer das j Eingangssignal bildenden Impulsfolge, gekennzeichnet durch

^; eine aus jeder Vorder- und Rückflanke des Eingangssignals jeweils ein erstes Steuersignal liefernden Verzögerungsschaltung (19),

eine erste bistabile Kippschaltung (11), die vom Eingangssignal und von dem ersten Steuersignal gesteuert ein erstes Filter-Ausgangssignal liefert, wenn das Eingangssignal eine erste Lage bei Empfang des ersten Steuersignals einnimmt,

eine zweite bistabile Kippschaltung (12), die vom Ein- ! ' gangssignal und dem ersten Steuersignal gesteuert, einen j ersten Schaltzustand einnimmt und ein zweites Steuer- ! signal liefert, wenn das Eingangssignal eine zweite Lage beim Empfang des ersten Steuersignales einnimmt,

eine Rückführung des zweiten Steuersignals auf die erste j bistabile Kippschaltung (11) zur Bildung eines zweiten Filter-Ausgangssignals und

eine Rückstelleinrichtung, die aufgrund des invertierten zweiten Ausgangssignals und des ersten Steuersignals die zweite bistabile Kippschaltung (12) in den zweiten Schaltzustand umschaltet.
2. Elektrisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden bistabilen Kippschaltungen jeweils einen Eingang für das Eingangssignal, einen oder zwei gegenphasige Ausgänge, einen Taktsignaleingang und einen Rückstelleingang aufweisen, daß die Verzögerung sschaltung über das Eingangssignal, das invertierte Eingangssignal und die gegenphasigen Ausgangssignale der ersten bistabilen Kippschaltung gesteuert wird,

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ORIGINAL INSPECTED

daß dem Eingang der zweiten Kippschaltung das invertierte Eingangssignal zugeführt wird, daß das erste Steuersignal den Taktsignaleingängen der beiden bistabilen Kippschaltungen zugeführt wird, so daß diese eine Schaltlage einnehmen, die den bei Beendigung des Steuersignals vorhandenen Eingangssignalen entspricht, daß der Rückstelleingang der ersten bistabilen Kippschaltung mit dem Ausgang der zweiten Kippschaltung verbunden ist und daß der Rückstelleingang der zweiten Kippschaltung an eine vom invertierenden Ausgang der ersten Kippschaltung und dem Ausgang der Verzögerungsschaltung gesteuerten Torschaltung angeschlossen ist.

Elektrisches Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung eine monostabile Kippschaltung (19) enthält.

Elektrisches Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippschaltung ein Einstellelement (20) zur Anpassung der Schalt- bzw. Verzögerungszeit an unterschiedliche Störsignalverhältnisse enthält.

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