Цифровой измеритель коэффициента нелинейных

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

379882

Сомо Сооетокнл

Социалистическим

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07 Ч.1971 (№ 1654849!18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20ЛЧ.1973. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 23.Ч11.1973

М. Кл. б 01г 23/20

Комитет оо лелем изобретений н открытий орн Совете Министров

СССР

УДК 621.317.757 (088.8) Авторы изобретения В. В. Смеляков, В. П. Гапченко, М. Е. Нехороших и И. Г. Лунев

Заявитель

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА НЕЛИНЕЙНЫХ

ИСКА)КЕНИЙ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для повышения быстродействия и расширения диапазона частот, исследуемых измерителями коэффициента нелинейных искажений.

Известен цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений, содержащий входной формирователь импульсов, блок определения коэффициентов Фурье основной гармоники, вычислительные устройства, схемы переноса кодов и блок управления.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем блок определения коэффициентов Фурье основной гармоники выполнен в виде двух цифровых задатчиков ортогональных функций, двух цифровых множительных устройств, двух реверсивных счетчиков, аналого-цифрового преобразователя мгновенных значений напряжения в равноотстоящих точках периода исследуемого сигнала, ключа и цифрового умножителя частоты следования импульсов. Вход последнего связан с выходом формирователя и входом блока управления, а выход через ключ — с первым входом преобразователя и входами задатчиков, выходы которых подключены к первым входам множительных устройств, выходы множительных устройств соединены с входами счетчиков, а вторые входы — с выходом преобразователя и первым входом квадратора, вторые и третьи входы которого через схемы переноса связаны с выходами счетчиков, а выход через последовательно соединенные сумматор, схему переноса, устройство извлечения квадратного корня — с входом измерителя отношения кодов, причем второй вход преобразователя и вход формирователя соединены с входной клеммой.

l0 Такое выполнение устройства позволяет повысить его быстродействие и расширить диапазон исследуемых частот.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

15 Устройство состоит из формирователя импульсов при переходе исследуемого сигнала через нулевые значения; блока определения коэффициентов Фурье основной гармоники, образованного цифровым умножителем 2

20 частоты следования импульсов, электронным ключом 3, аналого-цифровым преобразователем 4 мгновенных значений напряжения в равноотстоящих точках периода, цифровыми задатчиками 5, б ортогональных функций

25 sin а; и cos а;, цифровыми множительными устройствами 7, 8 и реверсивными счетчиками 9, 10; реверсивного счетчика-сумматора 11; схем 12, 18 и 14 параллельного переноса кодов; устройства 15 извлечения квадратного

30 корня; измерителя 1б отношений кодов (циф379882 рового логометра); блока 17 управления и цифрового квадратора 18.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на формирователь 1 и преобразователь 4. Выходные импульсы формирователя подаются на умножитель 2 и блок 17 управления. Блок управления открывает ключ 3 на время одного периода исследуемого сигнала. За это время через ключ с выхода умножителя частоты на входы преобразователя 4 и задатчиков 5 и б ортогональных функций проходит и импульсов (где п — коэффициент умножения цифрового умножителя). Эти импульсы запускают преобразователь в моменты времени сс;=

2 — Коды мгновенных значений напряЛ жений исследуемого сигнала с выхода преобразователя поступают на квадратор 18. Возведенные в квадрат коды суммируются в счетчике-сумматоре 11. Одновременно импульсы с выхода ключа 8 подаются в задатчики 5 и б. Значения ортогональных функций в цифровой форме поступают на входы множительных устройств 7 и 8, на вторые входы которых проходят коды мгновенных значений напряжения исследуемого сигнала. С выходов множительных устройств коды произведений в цифровой форме с учетом знаков суммируются счетчиками 9 и 10. За период исследуемого сигнала в счетчике-сумматоре 11 фиксируется код, пропорциональный квадрату действующего значения исследуемого сигнала

2 л

1 2 1 Чй1 2 2

U(Ä)da: —, U (ag): У1 + U2+

2a . и о 1=1

+ 1э+... + 1

По окончании периода в счетчиках 9 и 10 фиксируются коэффициенты Фурье первой гармоники

2 It

С, = ) U(a) s1n ada= — У., sin a„

1 г 1 Ъ 1 . 2,)

П о c=i л

В, = (U(a) соя ada = — У„, соз а<.

2ж,! П о c=i а а а соответственно, так как Ui =В +С .

По окончании периода блок 17 управления через схемы 12 и И переноса осуществляет поочередно пересылку кодов В> и С> в квадратор 18. Квадраты коэффициентов Фурье первой гармоники В и С подают в сумматор на вычитание. В сумматоре фиксируется квадрат действующих значений напряжений высших гармоник.

U2+ Уз+ U4+ ф ° ° ° + Us.

Блок управления через схему 14 переноса осуществляет передачу этого кода в устрой5

65 ство 15 извлечения квадратного корня для определения действующего значения напряжений высших гармоник и одновременно сбрасывает в нулевое состояние сумматор. После определения действующего значения напряжения высших гармоник блок управления передает код этого значения на один из регистров измерителя 1б отношений, а затем через схемы 12 и И переноса осуществляет повторную передачу кодов С> и В> из счетчиков 9 и

10 в квадратор 18 и на суммирование в счетчик-сумматор 11. В счетчике-сумматоре фиксируется квадрат действующего значения первой гармоники

Ui — Bi + Ci.

После извлечения квадратного корня из этого значения кода устройством 15 действующее значение первой гармоники подают на второй регистр измерителя 1б отношений, который определяет коэффициент нелинейных искажений по формуле

V 12 + 3 4+ ° + 1л з я, а з

1 к—

У

Быстродействие устройства определяется временем измерения двух периодов исследуемого сигнала. Нижний предел диапазона исследуемых частот — 10 — 4 ги и ниже.

11 р е д м е т и з о б р е т е н и я

Цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений, содержащий входной формирователь импульсов, блок определения коэффициентов Фурье основной гармоники, вычислительные устройства, схемы переноса кодов и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона исследуемых частот, в нем блок определения коэффициентов Фурье основной гармоники выполнен в виде двух цифровых задатчиков ортогональных функций, двух цифровых множительных устройств, двух реверсивных счетчиков, аналого-цифрового преобразователя мгновенных значений напряжения в равноотстоящих точках периода исследуемого сигнала, ключа и цифрового умножителя частоты следования импульсов, вход которого связан с выходом формирователя и входом блока управления, а выход через ключ — с первым входом преобразователя и входами задатчиков, выходы которых подключены к первым входам множительных устройств, выходы которых соединены с входами счетчиков, а вторые входы — с выходом преобразователя и первым входом квадратора, вторые и третьи входы которого через схемы переноса связаны с выходами счетчиков, а вход через последовательно соединенные сумматор, схему переноса, устройство извлечения квадратного корня — с входом измерителя отношения кодов, причем второй вход преобразователя и вход формирователя соединены с входной клеммой, 379882

Составитель Л, Устинова

Редактор А. Герник

Корректоры: Л. Царькова и

Е. Миронова

Техред Л. Богданова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1919/9 Изд Ми. 1485 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5