Filtro digitale universale. Schema, descrizione

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Filtro digitale universale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Non è così difficile mettere insieme un filtro digitale che fornisca il passaggio dei bassi o degli acuti e il passaggio della banda o il notch. Tutto questo è ottenuto da una semplice combinazione di porte logiche, flip-flop e inverter. Poiché questo circuito è pulsato, fornisce un filtraggio quasi perfetto del segnale ad onda quadra.

Filtro digitale universale

La frequenza di taglio del filtro passa-basso o passa-alto (A) (vedi figura) è determinata dai valori di R1 e C1 Gli stessi componenti impostano la durata dell'impulso t del one-shot, che è pari a metà del periodo To della frequenza di taglio:

Il primo fronte positivo della tensione ad onda quadra di ingresso attiva l'unico colpo. Il singolo impulso vibratorio apre la porta G1 e impone un divieto alla porta C2.

Se la frequenza dell'onda quadra è maggiore di fo, la porta G1 fornisce un impulso di uscita che ribalta i flip-flop FF1 e FF2. La tensione di uscita del flip-flop FF1 apre la valvola G3 e il segnale di ingresso può passare all'uscita del circuito. Durante questo tempo la valvola G2 rimane chiusa.

Quando la frequenza di ingresso scende al di sotto di fo, la porta G1 viene chiusa, la porta G2 viene aperta e il segnale dalla sua uscita azzera il flip-flop FF1. Questo chiude G2 e interrompe il passaggio di una tensione rettangolare all'uscita del circuito.

Il trigger FF2 impedisce al trigger FF1 di sparare in modo errato alle alte frequenze. Questo trigger viene ripristinato all'inizio dell'impulso di un colpo.

Una leggera modifica del circuito trasforma il filtro passa alto in un filtro passa basso. Per fare ciò è sufficiente collegare l'inverter tra l'uscita FF1 e l'ingresso G3. La frequenza di taglio rimane la stessa.

Un filtro digitale passa-banda (B) può essere ottenuto applicando il segnale di ingresso e i segnali provenienti dalle uscite del filtro passa-basso e del filtro passa-alto ad una porta AND a tre ingressi.In questo caso, la frequenza di taglio di il filtro passa basso f1 deve essere maggiore della frequenza di taglio del filtro passa alto f2.

Un filtro bandstop (C) può essere ottenuto in modo simile: le uscite dei filtri passa basso e passa alto devono essere collegate alla porta NAND e la porta AND a due ingressi deve essere attivata all'uscita del In questo caso, la frequenza di taglio del filtro passa basso f1 deve essere comunque superiore alla frequenza di taglio del filtro passa alto f2.

Questi filtri digitali possono elaborare qualsiasi segnale periodico, purché quest'ultimo sia stato preventivamente formato in una tensione rettangolare sufficiente per azionare i circuiti logici di ampiezza. La gamma di frequenza di ciascun filtro è limitata solo dalla frequenza di trigger one-shot consentita e dalla velocità dei circuiti logici.

Il circuito integrato multivibratore a semionda motorola MC790R utilizzato nel circuito del filtro principale funziona normalmente con un ciclo di lavoro elevato e, dopo l'avvio, produce un impulso di durata rigorosamente costante. Gli altri componenti del circuito sono i circuiti integrati gate a due ingressi MC9713P, il flip-flop RS MC790 e il circuito MC789P (tutti i circuiti Motorola) contenente sei inverter. Per la resistenza R1 e la capacità C1 è possibile un'ampia scelta di valori a seconda della velocità dei circuiti logici e del fattore di qualità del condensatore.

Autore: N. McKinley, Hollyburton Research Center (Duncan, Oklahoma); Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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