Устройство для сравнения амплитуд гармонических сигналов

Оп ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛВСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>920544 (6!) Доволнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 02. 07.80(21) 2949368у18-21 с лрнсосдиивииее заявки М(23) Приоритет (53)N. Кл.

0 01 и 19/10

Гюеударетмнных комитет

СССР ао делая азебретекай н открытка (З ИД (621. 317. .7(088.8) Опубликовано 15 04.82. Ьктллетеиь J5

Дата оиубликования описания 16. 04.82 (72) Авторы изобретения

И.М. Бучма и В.М. Поджарый

Специальное конструкторско-технологическ др

li (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ, АМПЛИТУД ГАРМОНИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к злектроизмерительной технике, а именно к устройствам для сравнения амплитуд гармонических сигналов со случайными фазами.

Известен дифференциальный амплитудный указатель с периодическим преобразсвателем, предназначенный для сравнения амплитуд гармоничес10 ких сигналов, содержащий последо- вательно соединенные коммутатор, усилитель сигнала несущей частоты, квадратор, сумматор, избирательный усилитель огибающей частоты коммутации и измерительный прибор, после- . довательно соединенные дифференциа- . тор и второй квадратор, причем вход дифференциатора подключен к выходу усилителя сигнала несущей частоты, а выход второго квадратора - ко второму входу сумматора, а также гене" ратор коммутационного напряжения, выход которого подключен к управляю" щим входам коммутатора и синхронно- го выпрямителя т13.

Недостаток такого устройства при сравнении несинфазных сигналов в невысокой точности и чувствительности, которые ограничиваются возникающей на выходе дифференциатора последовательно О" -импульсов, обусловленной скачками напряжения на выходе коммутатора.

Наиболее близким к изобретению является устройство для. сравнения амплитуд гармонических сигналов, содержащее последовательно соединенные коммутатор, усилитель сигнала несущей частоты, первый квадратор, первый сумматор, усилитель сигнала огибающей частоты, синхронный выпрямитель и измерительный прибор, последовательно соединенные дифференциатор и второй квадратор, причем вход дифференциатора подключен к выходу усилителя сигнала несущей частоты, а выход второго квад920544 ратора — к другому входу первого сумматора, а также последовательно соединенные второй сумматор, входы которого подключены к соответствующим входам коммутатора, квадратур-. ный фазовращатель и делитель частоты, выход которого подключен к управляющим входам коммутатора, и синхронного выпрямителя (2 5.

Недостаток устройства состоит в том, что при сравнении противофазных (или близких к противофазным) сигналов равных амплитуд сигнал на выходе второго сумматора отсутствует, или становится меньшим порога управления делителя частоты. В результате этого делитель частоты не синхронизируется и не выдает управляющего напряжения на коммутатор и синхронный выпрямитель. В этом случае устройство в целом не работает.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в, устройство для сравнения амплитуд гармонических сигналов, со" держащее последовательно соединенные коммутатор, два сигнальных входа которого являются входами устройства, усилитель несущей, первый квадратор, первый сумматор, усилитель огибающей, синхронный выпрямитель и измерительный прибор, последовательно соединенные дифференциатор и второй квадратор, подключенные между выходом усилителя несущей и другим входом первого сумматора, квадратурный фазовращатель, второй сумматор. и триггерный делитель частоты, подключенный своим выходом к управляющим входам коммутатора и синхронного выпрямителя, дополнительно введены квадратурный фазовращатель и два перемножителя, причем первый сигнальный вход коммутатора соединен с первым входом одного перемножителя и через квадратурный фазовращатель — со вторым входом второго перемножителя, второй сигнальный вход коммутатора соединен с первым входом второго перемножителя и через дополнительный квадратуркый фазовращатель — со вторым входом первого перемножителя, а выходы обоих перемножителей подключены ко второму сумматору, соединенному со входом триггерного делителя частоты.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные коммутатор 1, усилитель 2 несущей, первый квадратор

3, первый сумматор 4, усилитель 5 огибающей, синхронный выпрямитель 6, измерительный прибор 7, последовательно соединенные дифференциатор

8 и второй квадратор 9, причем вход дифференциатора 8. подключен к выходу

1О усилителя несущей 2, а выход второго квадратора 9 — к другому входу первого сумматора 4, а также квадратурный фазовращатель 10, второй сумматор 11, триггерный делитель 12 частоты, выход которого подключен к управляющим входам коммутатора и синхронного выпрямителя 6, дополнительный квадратурный фазовращатель

13 и два перемножителя 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Сравниваемые сигналы поочередно и периодически с частотой коммутации подключаются коммутатором 1 но входу усилителя 2 несущей. Выход" ное амплитудно-фазо-модулированное напряжение усилителя 2 детектируется . двухфазным детектором, состоящим из первого квадратора 3, дифференциатора 8, второго квадратора 9 и сумматора 4. Из спектра продетектирован" ного сигнала с помощью усилителя 5 огибающей выделяется напряжение огибающей суммарного сигнала, амплитуда которого пропорциональна измеряемой

3$ разности квадратов амплитуд сравниваемых сигналов U -U . Это напряжение выпрямляется синхронным выпрямителем 6, работающим синхронно с коммутатором 1, и подается на измеримо тельный прибор 7.

Одновременно сравниваемые сигналы поступают: один (сигнал U„) — на первый вход перемножителя 14 — непосредственно, а на второй вход пере4S множителя 15 - через квадратурный фазовращатель 10; а другой сигнал

Uq - на первый вход перемножителя

15 непосредственно, а на второй вход перемножителя 14 - через дополнительный квадратурный фазовращатель 13.

Выходные сигналы перемножителей 14 и 15 суммируются сумматором 11.

Таким образом, на выходе перемножителя 14 формируется произведение

5$ .

0 =0 Ц - Рs in (e t+9<) cos (wt +4q) а на выходе перемножителя 15

U =U„Uy=-0 cos (et<9< ) з1п (u)ti4q), 920544

5

v где (=-0-cos(a)t+4q), U =-U сов(жй«Ч ) .

На выходе сумматора 11 возникает синхронизирующий сигнал

Яви«ц = -U Гg

1. 1 у (и ч ) toy(u>hw t„))=- О (till(t<- t ) кt;tnt(iud у-в (ч„- t<) sin. t(ì +

Ч««ЧЦ ))=ф Уе 24А« — t1 =U Sin%

))1

Ю ФЪ+ — + — 1, ( амплитуда которого не зависит от начальных фаз Ц„и Ч сравниваемых сигналов. Следовательно, измерения обеспечиваются во всем диапазоне разности фаз сравниваемых сигналов от 0 до. 2 . 30

В предлагаемом устройстве в результате перемножения управляющий сигнал триггерного делителя частоты в два раза превышает частоту сравниваемых сигналов и, в отличие от известного устройства, его коэффициент передачи должен быть в 2 раза меньше.

30 формула изобретения

Устройство для сравнения амплитуд гармонических сигналов, содержащее последовательно соединенные комму" З татор, два сигнальных входа которого . являются входами устройства, усили" тель несущей, первый квадратор, первый сумматор, усилитель огибающей, синхронный выпрямитель и измерительный прибор, последовательно соединенные дифференциатор и второй квадратор, подключенные между выходом усилителя несущей, и другим входом первого сумматора, квадратурный фазовращатель, второй сумматор и триггерный делитель частоты, подключенный своим выходом к управляющим входам коммутатора и синхронного выпрямителя, . о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, дополнительно введены квадратурный фазовращатель и два перемножителя, причем первый сигнальный вход коммутатора соединен с первым входом одного перемножителя и через квадратурный фазовращатель -с вторымвходом второго перемножителя; второй сигналь««ый вход коммутатора соединен с первым входом второго перемножителя и через дополнительный квадратурный фазовращатель - с вторым входом первого перемножителя, а выходы обоих перемножителей подключены к второму сумматору, соединенному с входом триггерного делителя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

И 434322, кл. G 01 R 19/10, 05.06.72.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2577138/18-21, кл. G 01 R 19/10, 02.02.78.

920544

Составитель О - Глухарев

Редактор Н. Ромжа Техред С.Мигунова Корректор С. Щекмар

Заказ 2329/ 7 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3 I3035 Москва 3-35, Раужская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,