SU888335A1 - Цифровой фильтр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в измерительной аппаратуре дл  выделени  импульсов, длительность ко торых задаетс  цифровым кодом..Известен цифровой фильтр tl, содержащий одновибратор и элементы И-НЕ Недостатком устройства  вл ютс  огра-ниченные функциональные возможности вследствие отсутстви  регулировани  полос пропускани . Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изо ретению  вл етс  цифровой фильтр .2 содержащий генератор импульсов, делители с переменным коэффицие том делени , дифференцирующую цепь, элементы И и одновибратор. Недостатком известного устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности. Кроме того, параметры импульсов на выходе цифрового фильтра определ ютс  но соответствующими характеристиками входных импульсов, а способом технической реализации дифференцирующей цепи. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет регулировани  полосы пропускани  фильтра. Эта цель достигаетс  тем, что в цифровой фильтр, содержащий генератор импульсов, дифференцирующую цепь, делитель частоты, элемент И, выход которого соединен со счетным входом делител  частоты, первый установочный вход которого  вл етс  установочным входом фильтра, пр мой выход делител  частоты соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов , вход дифференцирующей цепи  вл етс  информационным входом фильтра, введены дешифратор, регистр сдвига, триггер, первый и второй элементы НЕ, элемент 2И-ИЛИ, выход которого соединен с первым установочным входом регистра сдвига, вход синхронизации которого соединен с выходом генератора импульсов. Второй установочный вход регистра сдвига соединен с выходом дешифратора, вход которого  вл етс  установочным входом фильтра. Выход старшего разр да регистра сдвига  вл етс  выходом фильтра. Информационный вход фильтра подключен к информационному входу младшего разр да регистра сдвига и ко входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации триггера и со вторым установочным входом делител  частоты, инверсный и пр мой выходы ко торого соединены соответственно с пер вым входом элемента 2И-ИЛИ и с информационным входом триггера, установочный вход которого подключен к выходу дифференцирующей цепи, а выход триггера соединен со вторым входом элемента 2И-ИЛИ, третий вход .которого соединен с выходом второго элемента НЕ. Вход второго элемента НЕ и четвер тый входэлемента 2И-ИЛИ  вл ютс  вхо дом выбора фильтра. На чертеже изображена структурна  схема цифрового фильтра. Цифровой фильтр содержит генератор импульсов 1, делитель с переменным коэффициентом делени  2, элемент И .3 триггер i, элемент 2И-ИЛИ 5, регистр сдвига 6, элементы НЕ 7 и 9, дифференцирующую цепь 8 и дешифратор 10. Цифровой фильтр работает следующим образом. При работе в режиме фильтра нижних частот на вход инвертора 7 подаетс  логический нуль. На установочный вход делител  2 подан цифровой код, соответствующий частоте среза фильтра ниж них частот при определенной частоте квантовани  генератора 1. На вычитаю щий вход делител  2 через элемент И 3 подаетс  тактова  последовательност с генератора 1. Исследуемый импульс, пришедший на вход цифрового фильтра, через инвертор 9 разрешает работу де лител  2 Одновременно тактова  после довательность, приход ща  на счетный вход сдвигового регистра,переписывает содержимое информационного входа, куда приходит исследуемый импульс. Из переднего фронта входного импульса дифференцирующа  цепь 8 формирует короткий импульс, устанавлива  на Пр мом выходе триггера k низкий уровень . Делитель 2 считает импульсы ге нератора, поступающие через элемент И 3 до тех пор, пока их число не ста ет равным числу, записанному в виде ислового кода на установочных входах елител  2. После этого на пр мом ыходе последнего установитс  логиеский О, запрещающий прохождени  мпульсов с генератора 1 через элеент И 3. Процесс происходит таким бразом, если длительность входного мпульса ty И период следовани  импульсов с генератора 1 , К - число импульсов, .соответствующее коэффициенту делени  делител  2, Задний фронт информационного импульса , поступа  на С-вход триггера переписывает на пр мой выход инормацию с D-входа, в данном случае подтвержда  нулевой потенциал на пр мом выходе триггера 4 и, соответственно нулевой потенциал на R-входах первых К триггеров регистра 6, т.е. информаци , записанна  в первых К три1 герах регистра 6,сохран етс  и поступает на выход цифрового фильтра через врем , равное М , (i) где tj врем  задержки входного импульса М - число разр дов сдвигового регистра. Если же длительность входного импульса ,(2,) то к моменту окончани  исследуемого импульса на пр мом выходе делител  2 останетс  высокий уровень, задний фронт информационного импульса опрокинет триггер k и установит на R входах первых К триггеров сдвигового регистра высокий потенциал, что приведет к записи нулей в первых К триггерах регистра 6, т.е. импульс, длительность которого не отвечает условию (1), на выход цифрового фильтра не поступает. При работе цифрового фильтра в режиме фильтра верхних частот (что соответствует подаче на вход инвертора 7 логической 1) с приходом на вход цифрового фильтра исследуемого импульса на вход делител  2 также начинают поступать тактовые импульсы с генератора 1 через элемент И 3. Однако 8 данном случае, если длительность

исследуемого импульса удовлетвор ет условию (1), то. по окончании интервала времени -t , равного

Ь-То,

на инверсном входе делител  2 установитс  высокий потенциал и с выхода элемента И-ИЛИ 5 на U -входах первых К триггеров регистра сдвига также установитс  высокий потенциал, что приводит к стиранию ранее записанной информации , т.е. импульс такой длительности на выход цифрового фильтра не поступает.

Если же длительность исследуемого импульса удовлетвор ет условию (З), то за врем , равное длительности импульса i , обнуление делител  2 не произойдет, т.е. не произойдет стирани  ранее записанной информации в регистре 6. В результате через интервал времени информаци  об исследуемом импульсе по витс  на выходе цифрового фильтра.

Изменени  частотного диапазона цифрового фильтра можно достичь либо изменением цифрового кода на входе делител  2, либо сменой частоты генератора (возможно одновременное изменение ). При смене цифрового кода на входе делител  2 мен етс  и количество триггеров в регистре 6, содержимое которых можно стереть установкой 1 по R -входу регистра 6.

Цифровой фильтр может быть использован как фильтр нижних частот или как фильтр верхних частот. При этом сохран етс  соответствие параметров импульсов на выходе фильтра соответствующим параметром входных импульсов

Claims (2)

1. Электроника, № 13, 1971, с. 58.

2. Авторское свидете льство СССР

№ 691871, кл. G 06 F 15/%, 1979 (прототип).

/ -I

f

S

-

ro

4 /Г

/

/to .