Устройство для формирования сигнала с заданным коэффициентом гармоник

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при поверке измерителей нелинейных искажений. Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала с заданным коэффициентом гармоник - достигается за счет того, что сигнал высших гармоник формируется путем сложения двух одинаковых сигналов, форма и фазовый сдвиг которых относительно друг друга не зависят от частоты исходного синусоидального сигнала. Устройство содержит источник 1 синусоидального сигнала, управляемый аттенюатор 2, инвертор 3, пороговые устройства 4 и 5, сумматоры 6 и 7, аттенюатор 8, источник 9 постоянного напряжения, образцовый калиброванный аттенюатор 10, фильтр 11 нижних частот, вычитающее устройство 12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> 011 (gg)g G 01 R 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4429492/24-21 (22) 23.05.88 (46) 23.07.90. Бюл. У 27 (72) И.А.Тешев (53) 621.317.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 584259, кл. G Ot R 23/20, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 1272273, кл. G 01 R 23/20, !986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА С ЗАДАННЫМ КОЭФФИЩПНТОМ ГАРМОНИК (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при поверке измерителей нелинейных искажений. Цель изобрете2 ния — повышение точности формирования сигнала с заданным коэффициентом гармоник — достигается за счет того, что сигнал высших гармоник формируется путем сложения двух одинаковых сигналов, форма и фазовый сдвиг которых относительно друг друга не зависят от частоты исходного синусоидального сигнала. Устройство содержит источник 1 синусоидального сигнала, управляемый аттенюатор 2, инвертор 3, пороговые устройства 4 и 5, сумматоры 6 и 7, аттенюатор 8, источник 9 постоянного напряжения, образцовый калиброванный аттенюатор 10, фильтр

1i нижних частот, вычитающее устройство 12. 1 ил.

1580275

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при поверке измерителей нелинейных искажений.

Цель изобретения — повышение точности формирования сигнала.

На чертеже представлена блок-схема устройства для формирования сложного гармонического сигнала с заданным 10 коэффициентом гармоник.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 синусоидального сигнала и аттенюатор 2 с управляемым входом, выход которого через инвертор 3 и непосредственно соединен с сигнальным входом пороговых устройств 4 и 5, а также с первым входом сумматора 6, выход которого является выходом устройства, вы- 20 ходы пороговых устройств 4 и 5 соединены с входами сумматора 7, третьи входы которых для подключения напря" жения питания непосредственно, а вторые входы для подключения напряжения 25 порога через аттенюатор 8 соединены с источником 9 постоянного напряжения, выход сумматора 7 через прецизионный калибровочный аттенюатор 10 соединен с вторым входом сумматора 6 и через Фильтр 11 низких частот к первому входу вычитающего устройства 12, второй вход которого соединен с выходом аттенюатора 8, а выход соединен с управляемым входом атте35 июатора 2.

Исходный сигнал с амплитудой U и частотой Я с выхода источника 1 через управляемый аттенюатор 2 с коэффициентом передачи К непосредствен- 40 но и через инвертор 3 поступает на первые входы пороговых устройств 4 и 5U<(t}=KUsinQt. (1)

На Вторые Входы noporoaûõ устоиств от источника 9 постоянного напряжения через аттенюатор 8 с коэффициентом передачи 1/2 подается постоянное напряжение U(/2, где Б — напряжение источника 9.

При достижении сигналом (1) уровня порога каждый раз происходит срабатывание пороговых устройств 4 и 5.

Таким образом, на их выходах формиру.ются последовательности однополярных прямоугольных импульсов с амплитудой

U1, равной постоянному напряжению источника 9, и сдвинутые относи1 тельно друг друга на Я . Постоянная составляющая этих сигналов будет равна л ( Т где 1. — длительность импульса;

Т вЂ” период следования импульсов..

После суммирования выходных сигналов пороговых устройств 4 и 5 в сум« маторе 7 происходит удвоение частоты следования импульсов сигнала на выходе сумматора 1, После фильтрации переменной составляющей сигнала на выходе сумматора 7 фильтром 11 на первый вход вычитающего устройства 12 поступает постоянная составляющая, а на второй вход,с аттенюатора 8 — напряUs жение †. При отсутствии равенства

2 этих сигналов с выхода устройства 12 сигнал рассогласования поступает на управляющий вход аттенюатора 2 и изменяет его К. При этом коэффициент пере" дачи аттенюатор 2 будет изменять

UÄ 2U< до установления равенства сигналов на входе вычитающего устройства

12, т.е. обращения сигнала рассоглавания в ноль, откуда

KU=-U (2)

12

Таким образом, автоматически поддерживается соотношение, определяемое равенством (2}, между уровнем .сиг-, нала на первых входах пороговых устройств 4 и 5 и уровнем их порога.

Побое изменение амплитуды гармонического сигнала на первых входах пороговых устройств 4 и 5-относительно уровня порога приводит к изменению скважности прямоугольного импульсного сигнала на выходе сумматора 7, а значит, и изменению постоянной составляющей этого сигнала, относительUg но уровня (†) при котором скважность

2 импульсного сигнала равна двум. Возникающий сигнал рассогласования изменяет уровень гармонического сигнала изменением К и восстанавливает такое соотношение его к уровню порога, при котором скважность импульсного сигнала равна двум, т.е. кольцо авторегулирования автоматически поддерживает определенное соотношение сигналов на входах пороговых устройств 4 и 5 при скважности импульсного сигнала на входе сумматора 7, равной двум.

Из изложенного следует, что существует определенное соотношение между исходного синусоидального сигнала.

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель А.Дворников

Редактор С.Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 2008 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при I KHI СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород. ул. Гагарина,!01

5 15 уровнем гармонического сигнала на входе аттенюатора 2 и амплитудой импульсного сигнала на выходе сумматора 7. Известно, что среднеквадратическое значение прямоугольного сигнала (который является сигналом высших гармоник) со скважностью, равной двум, на входе сумматора 6 равно

U> скь.ьГ 2 . (3)

Среднеквадратическое значение синусоицального сигнала на выходе аттенюатора 2 равно (4)

Подставляя (2) в (4), получаем

Ъ

Ucxe (5)

Таким образом, среднеквадратическое значение синусоидального сигнала

U „ равно среднеквадратическому значению напряжения сигнала высших гармоник U k, . Равенство этих напряжений .обеспечивается на входах сумматора 6.. На выходе сумматора 6 формируется сложный гармонический сигнал с заданным коэффициентом гармоник, детерминированный по форме и спектральному составу.

Требуемый коэффициент К „ гармоник устанавливается путем нормирования уровня сигнала ис„.в, с помощью прецизионного калиброванного аттенюатора 10. При установке равенства Уск

=U „ „- К равен коэффициенту передачи аттенюатора 10 К . Действительно

К „ выходного напряжения устройства равен

2 - К

1-1ск6 вг (6)

Uence

Высокая точность формирования сложного гармонического сигнала с заданным К достигается за счет того, что

80275 6 сигнал высших гармоник формируется путем сложения двух одинаковых сигналов, форма и фазовый сдвиг которых относительно друг друга не зависят от частоты, тем самым достигается глубокое подавление первой гармоники в спектре сигнала высших гармоник, глубина которого на зависит от частоты

Устройство для формирования сигнала с заданным коэффициентом гармо;ник, содержащее источник синусоидаль-! ного сигнала, последовательно соеди ненные прецизионный калиброванный аттенюатор и сумматор, выход которого

20 соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные управляемый инвертор, первый пороговый блок

25 и второй сумматор, фильтр низких частот, последовательно соединенные источник постоянного напряжения, аттенюатор и блок вычитания, а также второй пороговый блок, причем выход блока вычитания подключен к управляемо.му входу аттенюатора, другой вход которого подключен к выходу источника синусоидального сигнала, а выход управляемого аттенюатора — к второму входу второго сумматора и к сигнальному входу второго порогового блока, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, вторые входы пороговых блоков — с входом блока

40 вычитания, а третьи подключены к источнику постоянного напряжения, выход первого сумматора подключен к входу прецизионного калиброванного аттенюатора и через фильтр низких частот — к

,первому входу блока вычитания,.