Устройство для формирования сигнала, нормированного по коэффициенту гармоник

)5 Ен ЛЬСТ Я) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИД(71) Томский институт автоматизированныхсистем управления и радиоэлектроники(56) Авторское свидетельство ССС М 949535, кл. 6 01 й 23/20, 1982.Авторское свидетельство ССС М 1133562, кл. 6 01 й 23/20, 1985(54) УСТРОЙСТВО "ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯСИГНАЛА, НОРМИРОВАННОГО ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ГАРМОНИК(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке аппаратуры для измерителей коэффициента гармоник, Устройство содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, сумматор 2, аттенюатор 3, блок 4 управления фазой, инвертор 5, управляемые фазовращатели 6. и 7, формирователи 8 и 9 сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, блок 10 вычитания. Введение инвертора 11, сумматоров 12 и 14 и делителя 13 напряжения позволяет повысить производительность поверочных работ и расширить функциональные возможно и устройства эа счет калиброванной регули вки амплитуды гармонического сигнала, 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке аппаратуры для измерителей коэффициента гармоник.Цель изобретения - повышение производительности поверочных работ и расширение функциональных возможностей.На чертеже представлена структурная схема устройства,Устройство содержит генератор 1 синусоидальньх сигналов, сумматор 2, аттенюатор 3, блок 4 управления фазой, инвертор 5, управляемые фазовращатели б и 7, формирователи 8 и 9 сигналов с постоянным прецизионным углом отсечки, вычитающий блок 10, инвертор 11, сумматор 12, делитель 13 напряжения, сумматор 14, Выход генерагора 1 соединен с первым входом первого сумматора 2 и первыми входами фазовращателей 6 и 7, вторые входы которых соединены с выходом блока 4 управления фазой, причем первый непосредственно, а второй через первый инвертор 5, Выход первого фаэовращателя 6 соединен с первым входом второго сумматора 12 и через второй инвертор 11 и первый формирователь 8 сигнала с первым входом вычитающего блока 10, а выход второго фаэовращателя 7 соединен с вторым входом второго сумматора 12 и через второй формирователь 9 сигнала с вторым входом вычитающего блока 10, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора 14, выход которого через аттенюатор 3 соединен с вторым входом первого сумматора 2, выход которого является первым вь 1 ходом устройства. Выход второго сумматора 12 является вторым выходом устройства и через делитель 13 напряжения соединен с первым входом третьего сумматора 14.Устройство работает следующим образом,Генератор 1 синусоидального сигнала формирует гармонический сигнал О 1(с)=Е соз еС, который поступает на первые входы сумматора 2 и управляемых фаэовращателей б и 7. Управление фазовращателями 6 и 7 осуществляется блоком 4 управления, управляющий сигнал которого воздействует на второй вход фазовращателя 6 непосредственно, внося калиброванный фазовый сдвиг+ Лр а на второй вход фазовращателя 7 - через инвертор 5, внося калиброванный фазовый сдвиг - Лсл. На выходе фазовращателя б получают сигнал Есов(и 1+ Лр), на выходе фазовращателя 7 имеют сигнал Есоэ(в с- Лр), Полученные сигналы поступают на входы формирователей 8 и 9 сигнала с постоянным прецизион ным углом отсечки, причем на формирователь 8 через инвертор 11, а на формирователь 9 непосредственно. С выходов формирователей 8 и 9 сигналы соответст венно О 8 и О 9, разложенные в ряд Фурье,имеют вид Ов = - сов (ос + Лр+к) Е 2 Е 2 Л 2 10 сов и - сов (о) с + Л ср + л) иЛ2(2) Эти сигналы поступают на входы вычитающего блока 10. Полученный на выходе вычитающего блока 10 искаженный-сигнал О 1 о сучетом (1) и (2) можно записать О 1 о = - Е 3 и (й)с+ - ) Мп (Лр+ - ) +302 илсс сочв +42о=2 П 2 1 35 хы свс. - ) о) вл слр )и) .(3) С учетом (3) и (4) сигнал с выхода сумматора14 имеет вид О 14 = Е сов со с сов Л р - Е эи (и) с + )7 т 2 эи (ис+ ) "эщ (л + ) и 22 Сумматор 14 производит суммирование искаженного сигнала и ослабленного делитеем 13 в два раза сигнала, полученного в результате суммирования напряжений с выходов фазовращателей б и 7 сумматором 12, который определяется выражением 45 О 12=2 Есоэ(И 1) сов Лу. (4)Этот сигнал через аттенюатор 3 поступает на второй вход сумматора 2, который осуществляет суммирование сигналов с выхода генератора 1 и выхода делителя 13 напряжения с коэффициентом деления й. 02 = Е сов в+ -4 ЕИп=2 плЛзвс+ - ) ) хи - 12 Из (6) следует, что коэффициент гармониктакого сигнала определяется как Л и - 2 о - 1 2(7) Из формул ,6) и (7) следует, что при изменении Лр в интервале 0-20 О, получают перекрытие по коэффициенту гармоник Кг 0-100;4 при И=1 и 0-10;ь при И=0,1. При этом точность задания коэффициента гармоник Кг определяется точностью задания Лр . Погрешность из-эа неточности установки Лр составляет 0,7 О(, на 1, а так как современные фазовращатели имеют погрешности задания фазового сдвига сотые доли градуса, то погрешность установки коэффициента гармоник составит 0,01 - 0,02; в диапазоне частот до сотен мегагерц, При этом из (6) следует, что амплитуда первой гармоники не зависит от Ло, а следовательно, при поверке измерителей нелиней 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ных искажений (ИНИ) не потребуется дополнительная калибровка прибора при переключении величины задаваемого коэффициента гармоник, Это позволяет в 2 - 3 раза увеличить праизводи 1 ельность поверочных работ, а также предлагаемое устройство позволяет осуществлять калиброванную регулировку амплитуды гармонического сигнала и легко включается в автоматизированный поверочный комплекс,Формула изобретения Устройство для формирования сигнала, нормированного по коэффициенту гармоник, содержащее сумматор. аттенюатор. блок управления фазой, инвертор, два управляемых фазовращателя, два формирователя сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, вычитающий блок и генератор синусоидальных сигналов, выход которого соединен с первым входом сумматора и первыми входами первого и второго управляемых фазовращателей, второй вход одного из которых соединен с выходом блока управления фазой непосредственно, а второй - через инвертор, выход второго управляемого фазовращателя через второй формирователь сигнала - с постоянным прецизионным углом отсечки с вторым входом вычитающего блока, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, а выход аттенюатора соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с первым выходом устройства, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения производительности поверочных работ и расширения функциональных возможностей за счет калиброванной регулировки амплитуды гармонического сигнала, з него дополнительно введены второй и третий сумматоры, делитель напряжения и второй инвертор, выход которого соединен с входом первого формирователя сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, а вход соединен с выходом первого управляемого фазовращателя и первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго управляемого фазовращателя, а выход соединен с вторым выходом устройства и соединен с входом делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом вычитающего блока, а выход соединен с входом аттен юатора,