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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Звукоизоляция на МКС 12.11.2024 На Международной космической станции (МКС) постоянный шум от систем жизнеобеспечения - включая охлаждение и вентиляцию - стал не просто источником дискомфорта, но и потенциальной угрозой для здоровья космонавтов. Продолжительное воздействие жужжащих звуков может вызывать раздражение, снижать работоспособность и даже повышать риск потери слуха у экипажа. В ответ на эту проблему NASA занялось разработкой новой технологии для снижения уровня шума на борту космических станций. Чтобы уменьшить шум в замкнутом пространстве станции, ученые NASA создали инновационный бесшумный вентилятор Quiet Space Fan, предназначенный для поддержания циркуляции воздуха с минимальными звуковыми эффектами. Ожидается, что его внедрение не только повысит комфорт и позволит экипажу лучше слышать друг друга, но и облегчит восприятие сигналов тревоги, что особенно важно в условиях космоса, где любая задержка в реакции на проблему может привести к серьезным последствиям. Работа над этой технологией началась еще в 2009 году в исследовательском центре NASA Glenn в Кливленде, где был разработан первый прототип вентилятора. Его основное предназначение - создавать стабильный поток воздуха без громких звуков. Такой подход имеет важное значение для поддержания здорового микроклимата в космосе, где циркуляция воздуха критична из-за отсутствия естественной гравитации, а даже небольшой шум может сильно мешать в условиях замкнутого пространства. Проблема шума в космосе выходит за рамки удобства. Исследования показывают, что постоянные раздражающие звуки могут вызывать стресс, повышенное напряжение и усталость, что, в свою очередь, влияет на психологическое состояние и снижает эффективность работы экипажа. Поэтому NASA делает особый акцент на разработке технологий для снижения уровня шума, что в перспективе может стать стандартом для будущих космических станций. NASA активно делится своими наработками с частными компаниями, чтобы новые технологии могли применяться в разработке коммерческих космических станций и других космических проектов. Анжела Харт, менеджер NASA, отметила, что организация прилагает значительные усилия для передачи технологий в коммерческий сектор: "Исследование Quiet Space Fan - это еще один пример нашего сотрудничества с частными компаниями для развития будущих космических проектов". Благодаря развитию подобных технологий, уровень звука в космосе можно будет значительно снизить, а условия работы и жизни космонавтов - улучшить. Это важно не только для комфорта, но и для повышения безопасности в космосе, где способность быстро реагировать на звуковые сигналы может быть жизненно важной.

Другие интересные новости:

▪ Новый источник космических лучей

▪ Экологичный способ переработки литий-ионных батарей

▪ Вода из воздуха

▪ Переработка одноразовых масок в топливо

▪ Тайна ярких расцветок тропических птиц раскрыта

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

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

▪ статья Всё во имя человека, для блага человека. Крылатое выражение

▪ статья Может ли самец морского конька иметь детенышей? Подробный ответ

▪ статья Оказание первой медицинской помощи при травмах опорно-двигательного аппарата. Медицинская помощь

▪ статья Автомобильный тахометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Удивительные превращения бумаги. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026