Устройство для формирования сигнала с заданным коэффициентом гармоник

(5 ГЕНИЯ У вания гарГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССР У 584259, кл. С 01 К 23/20, 1977.Авторское свидетельство СССР У 1272273, кл. 6 01 К 23/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГ НАЛА С ЗАДАННЫМ КОЭФФИ 1 ЦЕНТОМ ГАРМОНИК(57) Изобретение относится к радио- измерительной технике и может быть использовано при поверке измерителей нелинейных искажений. Цель изобрете 2ния - повышение точности формиро сигнала с заданным коэффициентом моник - 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.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при поверке измерителейнелинейных искажений.Цель изобретения - повышение точности Формирования сигнала,На чертеже представлена блок-схемаустройства для формирования сложногогармонического сигнала с заданным 10коэффициентом гармоник.Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 синусоидального сигнала и аттенюатор 2 суправляемым входом, выход которогочерез инвертор 3 и непосредственносоединен с сигнальным входом пороговых устройств 4 и 5, а также с первым входом сумматора 6, выход которого является выходом устройства, выходы пороговых устройств 4 и 5 соединены с входами сумматора 7, третьивходы которых для подключения напря"жения питания непосредственно, а вторые входы для подключения напряженияпорога через аттенюатор 8 соединеныс источником 9 постоянного напряжения, выход сумматора 7 через прецизионный калибровочный аттенюатор 10соединен с вторым входом сумматора 6и через Фильтр 11 низких частот кпервому входу вычитающего устройства 12, второй вход которого соединенс выходом аттенюатора 8, а выход соединен с управляемым входом атте 35июатора 2.Исходный сигнал с амплитудой Уи частотой Я с выхода источника 1через управляемый аттенюатор 2 с ко"эффициентом передачи К непосредственно и через инвертор 3 поступает напервые входы пороговых устройств 4и 5.Ц,(с)=Козля, 1 1)На вторые Входы порогово 1 х устоиствот источника 9 постоянного напряжения через аттенюатор 8 с коэффициентом передачи 1/2 подается постоянноенапряжение 01/2, где Б - напряжениеисточника 9.50При достижении сигналом (1) уров"ня порога каждый раз происходит срабатывание пороговых устройств 4 и 5,Таким образом, на их выходах Формиру,ются последовательности однополярныхпрямоугольных импульсов с амплитудойБ 1, равной постоянному напряжениюисточника 9, и сдвинутые относительно друг друга на Я. Постоянная составляющая этих сигналов будетравналТгде 1; - длительность импульса;Т - период следования импульсовПосле суммирования выходных сигналов пороговых устройств 4 и 5 в сум маторе 7 происходит удвоение частоты следования импульсов сигнала на выхо" де сумматора 7, 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 - напрягжение в . При отсутствии равенства2этих 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 Б,20 до установления равенства сигналов на входе вычитающего устройства 12, т.е, обращения сигнала рассоглавания в ноль, откудаК 13= О(2)12Таким 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, относительБно уровня ("-) при котором скважность2импульсного сигнала равна двум. Воз" никающий сигнал рассогласования изме" няет уровень гармонического сигнала изменением К и восстанавливает такоесоотношение 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 междуЗаказ 2008 Тираж 558 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11303 5, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород. ул. Гагарина,0 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 равноЪ1 скь.зг -2 ф (3)Среднеквадратическое значение синусощального сигнала на выходе аттенюатора 2 равно(5)Таким образом, среднеквадратическое значение синусоидального сигнала Уравно среднеквадратическому значению напряжения сигнала высших гармоник Бсд , . 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 Кгармоник устанавливается путем нормирования . Уровня сигнала Ускв,вг с помощью прецизионного калиброванного аттенюатора 10, При установке равенства Уск =Б- К равен коэффициенту передачи аттенюатора 10 К . Действительно Квыходного напряжения устройства равен К =- --- -=К1 скв бг(6)ПсквВысокая точность Формирования сложного гармонического сигнала с заданным К достигается за счет того, что 80275 6сигнал 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 Устроиство для формирования сигнала с заданным коэффициентом гармо,ник, содержащее источник синусоидального сигнала, последовательно соединенные прецизионный калиброванный аттенюатор и сумматор, выход которого20 соединен с выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, в него введеныпоследовательно соединенные управляемый инвертор, первый пороговый блок25 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 входкоторого подключен к выходу источникасинусоидального сигнала, а выход управляемого аттенюатора - к второмувходу второго сумматора и к сигнальному входу второго порогового блока,выход которого соединен с вторым вхо"дом первого сумматора, вторые входыпороговых блоков - с входом блока40 вычитания, а третьи подключены к источнику постоянного напряжения, выходпервого сумматора подключен к входупрецизионного калиброванного аттенюатора и через фильтр низких частот - к