Анализатор спектра амплитуд и фаз циклически повторяющихся процессов

о>498567

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 01.04.74 (21) 2010264/26-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.01,76. Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания 17.06.7б (51) М Кл.- "6 01 R 23, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДЫ 621.317.758 (088.8) (72) Автор изобпетения

В. П. Рыжов

Таганрогский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА АМПЛИТУД И ФАЗ

ЦИКЛИЧЕСКИ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к области радиоизмернтельной техники.

Известны анализаторы спектра амплитуд и фаз циклически повторяющихся процессов, содержащие управляющее устройство, задающий генератор, устройство задержки, триггер, устройство;вычисления и две цепочки, состоящие из формирователя импульсов, триггера, эмиттерного повторителя, перемножителя и фильтра нижних частот.

Однако динамический диапазон измерений таких устройств ограничен, а точность работы недостаточна.

Целью изобретения является повышение точности и расширение динамического диапазона измерений.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство снабжено последовательно соединенными преобразователем напряжение— частота импульсов и формирователем длительности импульсов, а также двумя функциональными преобразователями, каждый ив которых включен B соогветствующую цепочку между вы одом триггера и .входом эмиттерного повторителя. При этом вход преобразователя напряжение — частота импульсов соединен " входом управляющего усторйства, а выход формирователя импульсов — с управляющими входами перемножителей.

На чертеже представлена блок-схема устройства., Оно содержит управляющее устройство 1, задающий генератор 2, устройство задержки

8, триггеры 4 — 6, формирователи импульсов

7, 8, функциональные преобразователи 9, 10, эмиттерные,повторители 11, 12, перемножители 18, 14, фильтры нижних частот (ФНЧ) 15.

16, устройство вычисления 17, преобразова1О тель напряжение — частота импульсов 18 и фор мирователь длительности импульсов 19.

Анализатор работает cëåëóþùèм образом. При подаче сигнала на вход анализатора устройство управления 1 синхронизирует задаюп1ий генератор 2, из напряжения которого с помощью триггера 4 — 6 и формирователей импульсов 7, 8 вырабатываются прямоугольные напряхкенпя, сдвинутые t.o фазе II;l 90 .

Пос кольку в спектре прямоугольных опорных напряжений имеются высшие гармоники со значительными амплитудами, наличие которых приводит к большим погрешностям анализа, то к выходам триггеров 5 и 6 подключаются функциональные преобразователи 9 и

l0 соотовет твенно, преобразующие прямоугольные колебания триггера («меандрг») в близкие,к синусоидальным нагряжениям. Это преобразование осуществляется путем преобразования прямоугольных колебаний триггера в треугольные с помощью интегрируюгg8>g> щей цгии л "л,жизания треугольного напря«KpHHH i помощь«о чагин«!ейной цепи. Пр!л 3ТоМ амплитуда тр угольного напряжения должна находиться в пределах 0,1 — 0,3 в для германиевых диодов и 0,4 — 07 в для кремниевых, чтобы иоиользозали"ь начальные криволинейные участки вольт-амиерных характеристик диодов, а выходное напряжение было близK««ì к сину оидальному.

С выход", функциональных преобразователей 9 и 10 опорные синусоидальные напряжения через эмиттерные повторители 11 и (2 подаются на соответствующие перемножители

18 и A, " качестве которых использованы электронные ключи. Зто позволяет увеличить динамический диапазон перемножителей и, следовательно, в" гго анализатор", до б0—

80 дб. Однако электронные ключи осуществляют только знаковое перемножение, поэтому, чтобы исключить искажения спектра сигнала входной сигнал преобразуют в последовательчость импульсов с изменяющейся частотой с помощью преобразователя гаиря>кения:в частоту импульсов 18. Импульсы с,выхода преобразователя 18 подаются ««а управляющие входы электронных ключей. Напряжения на выходе иеремножителей 13 и 14 представляют ".oáýé последователь.!ость импульсов с п:-р:-манной частотой, зависящей от зна!чен««я напряжгния сигнала, и с изменяющейся по гармоническому закочу с частотой опорного напряжения амплитудой. ФНЧ 15 и

1б выделяют из напряжений на выходе перемножителей 13 и 14 постоянную (точнее, медленно меняющуюся) составляющую. На выходе ФНЧ 15 она равна

A(t) =- Jg(t — O)S(O) cos QOd8, на !выходе ФНЧ 16—

B(t) = $ g(t — О)$(0) sin QOdO, о где S(0) — анализируемый сигнал; д(Ц вЂ” имп!ульсная реакция ФНЧ;

9 — частота опорного напряжения.

Чтобы эти соотношения были точны при большом диапазоне изменения уровня сигнала длительность импульсов преобразователя напряжения в частоту импульсов 18 должна быть постоянной. С этой цглью к,выходу преобразователя 18 подключен формирователь длительности импульсоз 19 в виде ждущего мультивибратора или блокинг-генератора.

С помощью устрой тв". вычисления 17 амплитуд и фаз спектра ио квадратур:.ь!з! сост.".зияющим извест:«ым способом -iDõîдяT искомые величины: амплитуды спектра

l5

C = ) Л- - B, фазы спектра

Д р = arcitg< —.

Формула изобретения

Лнал«!затор спектра амплитуд и фаз циклически .повторяющихся, процессов, содержащий последовательно соединенные управляющее устройство, задающий генератор, устрой25 стзо задержки и триггер, к выходам которого,подключены две цепочки, каждая из которых включает в себя последовательно соединенные формирователь импульсов и триггер, а также последовательно соединенные эмиттерный повторитель, перемножитель и фильтр н««жн««х частот, и общее для двух цепочек устройство вычислгния, отличающий!ся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона измерений, он снабжен последовательно соединенными преобразователем напряжение — частота импульсов и формирователем дллтельности им40 пульсов, а также двумя функциональными преобразователями, каждый из которых включен в соответствующую цепочку, между выходом триггера и входом эмиттерного повторителя; при этом вход преобразователя

45 напряжение — частота и мпульсов соединен с входом управляющего устройства; выход формлрователя импульсов подключен к управляющим входам иерем««ожителей. редактор Л. Утехина

Составитель А. Изюмов

Техред М. Семенов

Корректор И. Симкииа

Заказ 229/698 Изд. № 201 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»