Filtre numérique universel. Schéma, description

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Filtre numérique universel. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Il n'est pas si difficile de mettre en place un filtre numérique qui fournit un passe-bas ou des aigus, et un passe-bande ou une encoche. Tout cela est réalisé par une simple combinaison de portes logiques, de bascules et d'inverseurs. Parce que ce circuit est pulsé, il fournit un filtrage presque parfait du signal d'onde carrée.

Filtre numérique universel

La fréquence de coupure du filtre passe-bas ou passe-haut (A) (voir figure) est déterminée par les valeurs de R1 et C1.Les mêmes composants définissent la durée d'impulsion t du monocoup, qui est égale à la moitié de la période To de la fréquence de coupure :

Le premier front positif de la tension carrée d'entrée déclenche le one-shot. L'impulsion unique du vibreur ouvre la porte G1 et impose une interdiction à la porte C2.

Si la fréquence du signal carré est supérieure à fo, la porte G1 fournit une impulsion de sortie qui bascule les bascules FF1 et FF2. La tension de sortie de la bascule FF1 ouvre la vanne G3 et le signal d'entrée est autorisé à passer à la sortie du circuit. Pendant ce temps, la vanne G2 reste fermée.

Lorsque la fréquence d'entrée tombe en dessous de fo, la porte G1 est fermée, et la porte G2 est ouverte et le signal de sa sortie réinitialise la bascule FF1. Cela ferme G2 et arrête le passage d'une tension rectangulaire à la sortie du circuit.

Le déclencheur FF2 empêche le déclenchement incorrect du déclencheur FF1 aux hautes fréquences. Ce déclencheur est réinitialisé au début de l'impulsion unique.

Un léger changement de circuit transforme le filtre passe-haut en un filtre passe-bas. Pour cela, il suffit de connecter l'onduleur entre la sortie FF1 et l'entrée G3. La fréquence de coupure reste la même.

Un filtre numérique passe-bande (B) peut être obtenu en appliquant le signal d'entrée et les signaux des sorties du filtre passe-bas et du filtre passe-haut à une porte ET à trois entrées. Dans ce cas, la fréquence de coupure de le filtre passe-bas f1 doit être supérieur à la fréquence de coupure du filtre passe-haut f2.

Un filtre coupe-bande (C) peut être obtenu de la même manière : les sorties des filtres passe-bas et passe-haut doivent être connectées à la porte NAND, et la porte ET à deux entrées doit être activée à la sortie du Dans ce cas, la fréquence de coupure du filtre passe-bas f1 doit encore être supérieure à la fréquence de coupure du filtre passe-haut f2.

Ces filtres numériques peuvent traiter n'importe quels signaux périodiques, à condition que ceux-ci aient été préalablement formés en une tension rectangulaire suffisante pour faire fonctionner les circuits logiques d'amplitude. La plage de fréquence de chaque filtre n'est limitée que par la fréquence de déclenchement unique autorisée et la vitesse des circuits logiques.

Le circuit intégré multivibrateur demi-onde motorola MC790R utilisé dans le circuit de filtrage principal fonctionne normalement avec un cycle de service important et, après le démarrage, produit une impulsion de durée strictement constante. Les autres composants du circuit sont les circuits intégrés de porte à deux entrées MC9713P, la bascule MC790 RS et le circuit MC789P (tous les circuits Motorola) contenant six onduleurs. Pour la résistance R1 et la capacité C1, un large choix de valeurs est possible en fonction de la rapidité des circuits logiques et du facteur de qualité du condensateur.

Auteur : N. McKinley, Hollyburton Research Center (Duncan, Oklahoma) ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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