Универсальный цифровой фильтр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Студенту на заметку

 Комментарии к статье

Не так уж сложно собрать цифровой фильтр, обеспечивающий пропускание нижних или верхних частот, а также пропускание или режекцию полосы частот. Все это достигается простым сочетанием логических вентилей, триггеров и инверторов. Поскольку эта схема импульсная, она обеспечивает почти идеальную фильтрацию сигнала прямоугольной формы.

Частота среза фильтра нижних или верхних частот (А) (см. фигуру) определяется величинами R1 и C1 Этими же компонентами задается длительность импульса т одновибратора, которая равна половине периода То частоты среза:

Первый положительный перепад входного прямоугольного напряжения запускает одновибратор. Импульс одновибратора отпирает вентиль G1 и налагает запрет на вентиль С2.

Если частота прямоугольного напряжения выше fо, вентиль G1 дает выходной импульс, который перебрасывает триггеры FF1 и FF2. Выходное напряжение триггера FF1 отпирает вентиль G3, и входной сигнал получает возможность пройти на выход схемы. В это время вентиль G2 остается в запертом состоянии.

Когда входная частота падает, ниже fо, вентиль G1 запирается, а вентиль G2 отпирается и сигнал с его выхода сбрасывает триггер FF1. При этом запирается G2 и прекращается прохождение прямоугольного напряжения на выход схемы.

Триггер FF2 предотвращает неправильное срабатывание триггера FF1 при высоких частотах. Этот триггер сбрасывается с началом импульса одновибратора.

Небольшое изменение схемы превращает фильтр верхних частот в фильтр нижних частот. Для этого нужно лишь включить инвертор между выходом FF1 и входом G3. Частота среза остается прежней.

Полосовой пропускающий цифровой фильтр (В) можно получить, подав входной сигнал и сигналы с выходов фильтра нижних частот и фильтра верхних частот на трехвходовый вентиль И. При этом частота среза фильтра нижних частот f1 должна быть выше частоты среза фильтра верхних частот f2.

Подобным образом можно получить и полосовой заграждающий фильтр (С): выходы фильтров нижних и верхних частот надо подключить к вентилю НЕ-И, а на выходе схемы включить двухвходовый вентиль И. При этом частота среза фильтра нижних частот f1 по-прежнему должна быть выше частоты среза фильтра верхних частот f2.

Эти цифровые фильтры могут обрабатывать любые периодические сигналы, лишь бы из последних было предварительно сформировано прямоугольное напряжение достаточной для срабатывания логических схем амплитуды. Частотный диапазон каждого фильтра ограничивается лишь допустимой частотой запуска одновибратора и быстродействием логических схем.

Использованная в основной схеме фильтра ИС однополупериодного мультивибратора МС790Р фирмы Motorola нормально работает при большом коэффициенте заполнения и выдает после запуска импульс строго постоянной длительности. Другими компонентами схемы являются ИС двухвходовых вентилей МС9713Р, R-S-триггер МС790 и схема МС789Р (все схемы фирмы Motorola), содержащие шесть инверторов. Для сопротивления R1 и емкости C1 возможен широкий выбор значений в зависимости от быстродействия логических схем и добротности конденсатора.

Автор: Н.Маккинли, Исследовательский центр Холлибартона (Дункан, шт. Оклахома); Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Студенту на заметку.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Нанолазер для фотоники 10.08.2012 Ученые Техасского университета в сотрудничестве с коллегами из Тайваня и Китая создали самый маленький в мире полупроводниковый нанолазер. Данное устройство может совершить прорыв в области фотоники с большими перспективами для вычислительных технологий, медицины, телекома и других отраслей. Ученым впервые удалось создать лазер, непрерывно излучающий на волне ниже дифракционного предела. Зеленый свет нанолазера слишком слаб, для того, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом. Миниатюрные полупроводниковые лазеры являются ключевым компонентом для создания быстродействующих энергоэффективных компьютеров будущего, которые для передачи сигналов будут использовать фотоны, а не электроны. Такие компьютеры с помощью нанолазеров смогут генерировать оптические сигналы и передавать информацию гораздо быстрее и с меньшим тепловыделением, чем электронные устройства. Однако до сих пор размер и производительность фотонных устройств были ограничены трехмерным оптическим дифракционным пределом. Нанолазер изготовлен из стержней нитрида галлия, которые частично заполнены индий-галлиевым нитридом (обычно данные материалы применяются в светодиодах). Наностержни в верхней части покрыты тонким 5-нм изолирующим слоем кремния, который в свою очередь, покрыт слоем серебряной пленки (28 нм), совершенно гладкой на атомном уровне (см. схему). Гладкая поверхность является ключом к созданию фотонных устройств, которые не рассеивают и не теряют плазмоны, применяемые для передачи больших объемов данных. Таким образом, ученые впервые смогли преодолеть проблему несоответствия между размерами электроники и фотонных устройств, что было главным барьером на пути создания компактных оптических микросхем и коммуникационных устройств.

Другие интересные новости:

▪ Общение с близкими помогает жить дольше

▪ Наушники Logitech G633 с процессором обработки звука

▪ Двухпроводной цифровой датчик температуры TI LMT01

▪ Потеющий робот

▪ Искусственный синапс для искуственного мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дом, приусадебное хозяйство, хобби. Подборка статей

▪ статья Рыба гниет с головы. Крылатое выражение

▪ статья Могут ли разговаривать во сне глухонемые? Подробный ответ

▪ статья Вызови тучу. Детская научная лаборатория

▪ статья Антенна Треугольник на 14/27/28МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Замена микросхемы в магнитофоне. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026