Режекторний фільтр

Режекторний фільтр, реалізований на моделюванні реакції фільтра з операторною дробовораціональною передавальною функцією вигляду b0 + p2 W (p) = a0 + a1p + p2 , няється тим, що введені два послідовно сполучених ідентичних модулі (1) і (9), кожний з яких містить вхідний підсилювач (2), суматор (3) і елемент затримки (4), вихід підсилювача (2) сполучений з одним з входів суматора (3), другий вхід якого сполучений з виходом елемента затримки (4), вихід суматора (3), сполученого з входом елемента затримки (4), є виходом функціонального модуля, вихід модуля (1) сполучений з входом підсилювача (5) з коефіцієнтом посилення, рівним добутку частоти режекції ωr на коефіцієнт загасання ξ, а вихід модуля (9) сполучений з входом підсилювача (6) з коефіцієнтом посилення рівним квадрату частоти режекції ωr, вихідні сигнали підсилювачів (5) і (6) надходять на інверсні входи суматора (7) і додаються до вхідних сигналів х, причому вихід суматора (7) і вихід підсилювача (6) підключені до входів суматора (8), вихід якого є виходом фільтра. (11) b= a= w2 , wr - частота режекції, a1 = wr × x x 0 0 r коефіцієнт загасання, x = 1 / q, , q - добротність фільтру. Коефіцієнти операторної дробовораціональної передавальної функції W(p) виражені через параметри фільтру, що забезпечує універсальність пропонованого способу, дозволяючи вирішува ти поставлену задачу синтезу фільтру в широкому діапазоні його характеристик. Суть пропонованого винаходу виражається сукупністю наступних істотних відмітних ознак: введені два послідовно сполучених ідентичних модуля, кожний з яких містить вхідний підсилювач, суматор і елемент затримки, вихід підсилювача сполучений з одним з входів суматора, другий вхід якого сполучений з виходом елемента затримки. Вихід суматора, сполученого з входом елемента затримки, є виходом функціонального модуля, вихід першого модуля сполучений з входом підсилювача з коефіцієнтом посилення рівним добутком UA де W (p ) - операторна дробово-раціональна передавальна функція, p оператор, (19) Корисна модель відноситься до радіотехнічних систем фільтрації сигналу і може бути використана в автоматиці і телемеханіці при рішенні задач корекції систем управління. Відомий фільтр по [пат. JP1256208 ІРС Н03Н 17/02 (DIGITAL FILTER, 1989-10-12)], заснований на дискретному перетворенні сигналу. Недоліком його є складність реалізації. Як прототип вибраний фільтр по [пат. SU1499430, ІРС Н03Н 17/04 (REJECTION DIGITAL FILTER, 1989-08-07)], що містить суматори, помножувачі і елементи затримки. Його недоліком є складність структури. В основу корисної моделі встановлена задача зниження складності реалізації фільтру, яка досягається за рахунок застосування рекурентного опису реакції фільтру, що володіє операторною дробово-раціональною передавальною функцією вигляду b0 + p2 W (p) = a0 + a1p + p2 21177 (13) U де W(р) - операторна дробово-раціональна передавальна функція, р - оператор, а0=b0= ωr2, ωr частота режекції, а1= ωrξ, ξ - коефіцієнт загасання, ξ=1/q, q - добротність фільтра, що містить суматори, помножувачі і елементи затримки, який відріз 2 3 21177 частоти режекцин wr , на коефіцієнт загасання x , а вихід др угого модуля сполучений з входом підсилювача з коефіцієнтом посилення рівним квадрату частоти режекції wr . Вихідні сигнали підсилювачів, сполучені з ви ходами обох модулів, поступають на інверсні входи першого суматора і складаються з вхідним сигналом, причому вихід першого суматора і вихід підсилювача другою модуля підключений до входів другого суматора, вихід якого є виходом фільтру. На Фіг.1 є схема, пояснююча суть пропонованого винаходу. Вона складається з двох послідовно сполучених ідентичних модулів 1 і 9. Кожний з модулів містить вхідний підсилювач 2, суматор 3 і елемент затримки 4. Вихід підсилювача 2 сполучений з одним з входів суматора 3, другий вхід якого сполучений з виходом елемента затримки 4. Вихід суматора 3, сполученого з входом елемента затримки 4, є виходом функціонального модуля. Вихід модуля 1 сполучений з входом підсилювача 5 з коефіцієнтом посилення рівним добутку частоти режекції wr на коефіцієнт загасання x , а ви хід модуля 9 сполучений з входом підсилювача 6 з коефіцієнтом посилення рівним квадрату частоти режекції wr . Вихідні сигнали підсилювачів 5 і 6 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 4 поступають на інверсні входи суматора 7 і складаються з вхідним сигналом х. Вихід суматора 7 і вихід підсилювача 6 підключені до входів суматора 8, вихід якого є ви ходом фільтру. Робота фільтру відбувається таким чином. За допомогою функціональних перетворювачів 1 і 9 проводиться послідовне пониження порядку другої похідної у'', о триманої на виході суматора 7 як різниця вхідного сигналу х і добутків першої похідної проміжного сигналу у' на коефіцієнт а 1= ωr×x і проміжного сигналу у на коефіцієнт а 0= ω2r(у"=х-а0·уа1·у'). Вихідний сигнал фільтру Υ утворюється підсумовуванням (суматор 8) вихідного сигналу суматора 7 і вихідного сигналу підсилювача 6: Υ= а0·у+у". На Фіг.2 є амплітудно-частотна характеристика фільтру, отримана при зміні частоти сигналу вгору і вниз щодо частоти режекції. Пропонований режекторний фільтр має частотну характеристику, відповідну параметрам вказаної передавальної функції, маючи більш просту в порівнянні з прототипом структуру. Зворотний зв'язок по другій похідній проміжного сигналу автоматично коректує процес, підвищуючи стабільність і точність роботи режекторного фільтру. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601