Цифровой гармонический анализатор фазовых

О П И С А Н И Е 363938

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республин

Зависимое от авт. свидетельства ¹.Ч. Кл. G Оlг 27, 28

Заявлено 17.XI.1970 (¹ 1612729/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет по делам.

«аобретвний и открытий при Совете тйинистров

СССР

Опубликовано 25.XII.1972. Бюллетень № 4 за 1973 г.

Дата опубликования описания 31.1.1973

УДK 621.317.77(088,8) Авторы изобретения Д. В. Бененсон, Б. М. Глазырин, В. А. Ковалев и Э. Г. Ольшанецкий

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР ФАЗОВЫХ

ХАРАКТЕРИ СТИ К

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в цифровых системах автоматического управления.

Известны гармонические анализаторы фазовых характеристик, содержащие генератор синусоидальных колебаний, преобразователь аналог — код, множительное устройство, реверсивный счетчик, шифратор ортогональной функции, логические схемы «И», «ИЛИ», интегрирующий счетчик и блок управления, недостаток которых заключается в том, что они имеют небольшую помехоустойчивость и большой объем аппаратуры.

Цель изобретения — упрощение аппаратуры и повышение точности измерения.

Для достижения этой цели выходы младших разрядов интегрирующего счетчика через логическую схему «И», один из входов которой подключен к блоку управления, и схему

«ИЛИ» соединены с входом реверсивного счетчика, старшие разряды которого соединены с шифратором ортогональной функции.

На фиг. 1 приведена функциональная схема анализатора; на фиг. 2 и 3 — временные графики напряжений.

Схема устройства содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, исследуемый объект 2, преобразователь 8 аналог †к, множительное устройство 4, интегрирующий счетчик

5, логические схемы «И» 6 — 9, логические схемы «ИЛИ» 10, 11, реверсивный счетчик 12 генератора ортогональной функции (ОФ), шифратор 18 ОФ и блок 14 управления.

Сигнал с генератора 1 низких частот поступает 1lB исследуемый объект 2, а с выхода объекта 2 — на преобразователь 3 аналог— код. Преобразованный в дискретную форму исследуемый сигнал поступает в множительное устройство 4, сюда же параллельным кодом подаются значения ОФ с шифратора 18

ОФ. Шифратор 18 выполнен на девять значений ОФ (через IO ) в пределах от 0 до 90 и осуществлен па старших разрядах реверсивного счетчика 12 ОФ, что позволяет сохранить неизменным значение ОФ в течение всего интервала квантования. Это иллюстрируется фиг. 2, где U<.I — исследуемый сигнал, У,ф— ортоганальная функция, At — интервал квантования.

Тогда в множительном устройстве 4 каждое значение ОФ умножается на К значений исследуемого сигнала Ц>, при этом коэффициент К определяется несколькими младшими разрядами реверсивного счетчика 12 ОФ и является результатом отношения ", где

foï

Уоф

/,и — частота опроса преобразователя 8 аналог †к; j,ф — частота квантования ОФ.

Xi При наличии в сигнале UI,1 высших гармоник погрешность квантования по времени отсутствует, если выполняется условие n)2S, где и — число точек измерения за период; 5 номер высшей гармоники. Анализатор позволяет получить неравенство Ьп >25„где k— число дискретов исследуемого сигнала на интервале квантования ОФ.

Таким образом, этот метод позволяет упростить шифратор ОФ и в совокупности с применением обратной связи обеспечивает минимальную погрешность квантования по времени до номера гармоники, равного S —— S k, не приводя к систематическим ошибкам метода.

Выход множительного устройства 4 через логическую схему 8 «И» и логическую схему

10 «ИЛИ» соединен со входом интегрирующего счетчика 5 ОФ, где происходит сложение частичных сумм за период исследуемого сигнала. В конце первого периода измерения в интегрирующем счетчике записано число, равное коэффициенту Фурье Ск— = ЯпЧ „, где Ч"„— искомый фазовый сдвиг. 3а один градус до конца первого периода (точка т на фиг. 3) в блоке

4 управления формируется команда на включение обратной связи, по которой счетчик 5

ОФ с помощью схемы 7 «И», являющейся дешифратором нулевого состояния счетчика 5

ОФ и входных логических схем 9 «И» и 10

«ИЛИ» ставится в режим делителя частоты (режим списывания). На фиг. 3 приняты обозначения: U„— сигнал тактовой частоты, Т— период исследуемой частоты, а U„. сигнал обратной связи, передаваемый в число-импульсном коде. Выходом интегрирующего счетчика 5 является схема б «И», задающая масштабный коэффициент, с помощью кото363938

4 рой импульсы обратной связи U â числоимпульсном коде подаются через схему 11

«ИЛИ» в счетчик 12 генератора ОФ. При этом управление знаком реверсивного счетчика 12 производится с блока 14 управления.

В случае малых искомых углов Ч „-, т. е. при

Ч"„=ЯпЧ"„списанное число сдвигает ОФ на такой угол, который в следующий период измерения обращает С„в ноль. Тогда в устройстве происходит остановка по нулевому показанию счетчика 5 и фазовый сдвиг запоминается счетчиком 12 генератора ОФ.

При больших фазовых сдвигах измерение происходит в течение 2 — 5 периодов исследуемой частоты. Масштабный коэффициент выбирается так, чтобы процесс сведения к нулю величины С„. был сходящимся.

Предмет изобретения

Цифровой гармонический анализатор фазовых характеристик, содержащий генератор синусоидальпых колебаний, преобразователь аналог — код, множительное устройство, реверсивный счетчик, шифратор ортогональной функции, логические схемы «И», «ИЛИ», интегрирующий счетчик и блок управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения аппаратуры и повышения точности измерения, выходы младших разрядов интегрирующего счетчика через упомянутые логическую схему

«И», один из входов которой подключен к блоку управления, и схему «ИЛИ» соединены с входом реверсивного счетчика, старшие разряды которого соединены с указанным шифратором ортогональной функции.

363938 иг. 2

1Л

I

1

Фиг. 3

Составитель Н. Степанов

Техред Л. Богданова

Корректоры: А. Дзесова и Г. Запорожец

Редактор Л. Мазуронок

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 197/5 Изд. № 1040 Тираж 403 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5