Синхронный фильтр.

Одним из наиболее мощных методов выделения сигнала из смеси “сигнал-шум” является синхронная фильтрация.

Фильтр состоит из набора конденсаторов С₁,С₂,…,С_n, которые с помощью ключей К₁,К₂,…,К_n, поочередно подключается за период Т_k к общему интегрирующему резистору R на время каждый. Обязательным условием правильной работы синхронного фильтра является равенство периода переключения ключей Т_k с периодом сигнала Т_с.

При таком режиме работе устройства каждый конденсатор подключается через R к источнику сигнала (на рисунке 2 пример) в одной и той же фазе, то есть на каждом ключе всегда одинаковый уровень напряжения. Если в сигнале присутствует шум, то его период не совпадает с периодом фильтра, значит напряжение для него на каждом конденсаторе равно 0, следовательно он не проходит.

Частотная характеристика синхронного фильтра имеет гребенчатый вид с пиками на гармониках. Аналитический вид передаточной функции СФ:

Где — весовой коэффициент. Видно, что коэффициент передачи имеет максимум на частотах , то есть на частотах, кратных частотам переключения ключа.

Причем, острота всплесков будет расти при стремлении к единице, т. е. при условии неравенства <<RC. Соответственно будет при этом снижаться эффективная шумовая полоса пропускания фильтра.