Преобразователь прямоугольных координат вектора в полярные
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬ-НЫХ КООРДИНАТ ВЕКТОРА В ПОЛЯРНЫЕ, содержащий генератор, два источника входных сигналов, сумматор и компаратор , первый вход которого соединен ,с выходом первого источника входных сигналов, и выход - с шиной первого выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него введены счетчик, два ключа, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и фильтр нюкних частот , причем выходы источников входных сигналов соединены через ключи с входами сумматора, выход которого соединен , через фильтр с вторым входом компаратора и второй щиной выходного сигнала, выход генератора соединен через счетчик с входами элемено ;s та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, управляющий вход второго ключа соединен с первым выходом счетчика.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Н 03 M 1/50
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559482/24-21 (22) 28.02.83 (46 ) 15.11.85. Бюл. 1(> 42 (71) Куйбышевский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт им. В.В.КуйГ>ышева (72) А.А.Рафалович и А.В.Крыжановский (53) 621.371.4;088.8) (56) Котюк А.Ф. и др. Методы и аппаратура для анализа характеристик случайных процессов. M., 1967, с. 172. Авторское свидетельство СССР
N- 624383, кл. H 03 К 13/20, 1974. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬ-НЫХ КООРДИНАТ ВЕКТОРА В ПОЛЯРНЫЕ, содержащий генератор, два источника входных сигналов, сумматор и компаратор, первый вход которого соединен,с выходом первого источника входных сигналов, и выход — с шиной первого выходного сигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него введены счетчик, два ключа, элемент
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и фйльтр нижних частот, причем выходы источников входных сигналов соединены через ключи с входами сумматора, выход которого соединен,через фильтр с вторым входом компаратора и второй шиной выходного сигнала, выход генератора соединен через счетчик с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, управляющий вход второго ключа соединен с первым выходом счетчика.
1192141
Изобретение относится к информационно-измерительной технике, предназначено для преобразования прямоугольных координат вектора электрического напряжения в полярные S (модуль и фазу) и может быть применено в анализаторах спектра для преобразования синусной и косинусной составляющих спектра исследуемого канала в.амплитудный и фазный спектр.
Целью изобретения является повышение надежности, достигаемое за счет упрощения устройства, и повышение точности за счет обеспечения более точной квадратурности обрабатываемых сигналов.
На фиг.1 представлена блок-схема преобразователя прямоугольных координат вектора в полярные, на фиг.2 - 20 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.
Устройство содержит источники 1 и
2 входных сигналов, выходы которых через ключи 3 и 4 соответственно соединены со входами сумматора 5, выходом соединенного с входом фильтра
6 нижних частот, выход источника 1 соединен с первым входом компаратора 7, выход которого соединен с шиной39 первого выходного сигнала, а второй вход соединен с шиной второго выходного сигнала и с выходом фильтра 6, выход генератора 8 соединен через счетчик 9 со входами элемента 10
ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходом соединенного с управляющим входом ключа 3, управляющий вход ключа 4 соединен с первым выходом триггера 9.
Преобразователь работает следую- 4р щим образом.
Входные сигналы, пропорциональные синфазной и и квадратурной а проекциям вектора, снимаются с источников 1 и 2 и модулируются (перемно- 45 жаются) ключами 3 и 4 с управляющими сигналами, которые можно аналитически отобразить в виде знаковых функций S(p (з1п tg и $(п fcosy t) °
Полученные произведения суммируются, уу и с выхода сумматора снимается сигнал следующего вида
ll,.= b sgn(s n co t)+a s(n (coo añtj ())
С учетом того, что периодические функции Б(п (sin () t) и Sgp (oos Q tj можно разложить в ряд по нечетным гармоническим составляющим, выражение (1) можно записать следующим образом.
U, b(ocs пы,t+psin3co,t
Группируя по гармоникам, получаем
0 =к(16 иио1+ соз apt)+/3(bsbn Sue +
При соответствующей настройке фильтра 6 нижних частот сигнал на его входе синусоидален и описывается выражением (),=жfb ь и ы, ig cog g,g), Выражение (4) легко преобразуется к виду () -0C Д " (о + qj (5) (6) Z= Х ° Y VX Y где Х,У вЂ” входные; Z — - выходной сигнал схемы; — знак дизъюнкции: — знак инверсии, является элементом "неравнозначности", т.е. дает единичный сигнал где А= à +b (g =arctg — — — иско1 2 ч Ъ мые полярные координаты вектора (модуль и фаза). Для определения модуля вектора необходимо измерять амплитуду сигнала U . .Для вычисления фазы сигнал U при помощи компаратора 7 сравнивается с синфазной проекцией вектора Ь. Длительность импульса, формируемого компаратором, пропорциональна искомой координате (. Функционирование гене-ратора двух последовательностей прямоугольных импульсов поясняется фиг.2. Генератор 8 (фиг.l); выходной сигнал которого показан в виде коротких импульсов на диаграмме (фиг.2а), запускает двухразрядный двоичный счетчик 10 (фиг.l), выходные сигналы младшего и старшего разрядов которого :.показаны соответственно на диаграммах фиг.2б и в. Логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, алгоритм функционирования которого описывается булевой функцией 1192141 0 .t „0 У „1" „0 фие Р.Составитель Н.Коновалов Техред О.Ващишина Корректор Е.Сирохмаи Редактор Т.Парфенова Заказ 7173/57 Тираж 871 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Фипиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 на выходе в случае неравенства друг другу входных логических сигналов. Анализируя в свете этого ра- . боту логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 (фиг.l) можно представить S его выходной сигнал в виде, показанном на диаграмме.фиг.2ã. Сопоставляя диаграммы в и r (фиг.2) видим, что соответствующие им последовательности прямоугольных импульсов со скважностью 2 действительно сдвинуты друг относительно друга на четверть периода. Предлагаемая реализация преобра зователя обладает существенной простотой и более высокой точностью по сравнению с прототипом.
