Устройство аналогового определения ортогональной составляющей спектра финитных сигналов

ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВ ш 438939 Саюа Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 05,08,74Дата опубликования Госудорственнык комитет Совета Министров СССР(088.8) юллетснь29 по делам изобретении открытии писания 19.02.75 Авторыизобретения И. Бабенк(54) УСТРОЙСТВО АНАЛОГОВОГО ОПРЕДЕЛЕ РТОГОНАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СПЕКТРА ФИ СИГНАЛОВТНЬ ие функциоЭто достиой выборкивиде сдвинагрузочной подключенынтирующегооэффициен-к весовым Изобретение относится к области электро- измерительной техники и может быть использовано при создании устройств для исследования спектральных характеристик электрических сигналов произвольной формы.Известные устройства аналогового определения ортогональной составляющей спектра финитных сигналов, содержащие схему периодической выборки мгновенных значений сигнала, генератор импульсов, сумматор на основе ЯС-интегратора, согласующий и инвертирующий каскады, не обеспечивают возможно. сти получения величины, пропорциональной ортогональной составляющей спектра на заданной частоте непосредственно в исследуемом диапазоне. Цель изобретения - расширеннальных возможностей устройствагается тем, что схема периодическмгновенных значений выполнена вгающего регистра с ключами вцепи, сигнальные входы которыхк выходам согласующего и инвекаскадов с учетом, знака весовых ктов, а выходы ключей подключеньрезисторам сумматора.На чертеже представлена блок - схема устройства. Оно содержит схему периодическои выборки мгновенных значений сигнала 1, сумматор2, выполненный в виде многовходового РС -интегратора, генератор импульсов 3, согла 5 сующий каскад 4 и инвертирующий каскад 5,Схема периодической выборки, осуществляющая временную дискретизацию сигнала, выполнена на базе сдвигающего регистра б, нагрузкой которого служат ключи, например 710 и 8, сигнальные выходы которых подключенына взвешивающие резисторы, например 9 и10, сумматора 2,Устройство работает следующим образом,Исследуемый сигнал с выхода каскада 415 (для случая неинвертируемого знака весовыхкоэффициентов) и с выхода каскада 5 (дляинвертируемого знака весовых коэффициентов) поступает на сигнальные входы ключей,например 7 и 8, схемы периодической выбор 20 ки 1, ко входу регистра которой подводитсяпериодическая последовательность импульсовот генератора 3.С приходом первого импульса срабатываетпервый триггер регистра 6 и открывает на25 время Л 1 ключ 7, разрешая тем самым передачу сигнала на весовой резистор 9, определяющий для данного момента взятия выборкиАЛ 1 абсолютное значение коэффициента взвешивания,о(вгЛ),С выхода весового резистора 9 произведение вида (ЙЛ 1),", (аИ 1) запоминается конденсатором 11 сумматора 2.С приходом следующего импульса от генератора 3 срабатывает второй триггер регистра 6 и процесс выборки сигнала, его умножение на гармонический коэффициент взвешивания и запоминание результата повторится.Так как,", (ойдо) принимает значения от - 1 до +1, отрицательный знак коэффициента взвешивания отрабатывается сумматором 2 для выборочных значений сигнала, поступивших с выхода согласующего каскада 5 (дополнительного усилителя-инвертора).В результате взаимодействия входного оигнала и импульсов сдвига регистра 6 на выходе схемы периодической выборки мгновенных значений сигнала 1 образуется периодическая последовательность импульсов, промодулированных по амплитуде исследуемым сигналом. Площадь каждого импульса пропорциональна мгновенному значению сигнала в момент открытого состояния ключа, например 7 и 8.Схема периодической выборки распределяет полученную последовательность выборочных значений сигнал (ЙМ) по взвешивающим резисторам, обеспечивающим различные коэффициенты передачи,",(вИ 1). Умножение выборочных значений сигнала (М 1) на коэффициент передачи,",(ойЛ 1) происходит последовательно во времени с интервалом М с одновременным запоминанием их сумматором 2, напряжение на выходе которого к концу времени анализа Т пропорционально интегралу от суммы входных выборочных значений сигнала,7 внж: йопричем абсолютное значение коэффициента взвешивания определяется с точностью до1 1постоянного множителя -величиной, обс ратно-пропорциональной значению весовых резисторов, а величинаДогм)представляет со.ис15 бой взвешенное с весомзначение вывс1борки сигнала в момент И 1, где тождеяйсственно равно значению,", (аИ 1). Посто 1янный множитель - учитывается при фикСсации результата,В результате перечисленных преобразований 15сигнала напряжение на накопительной емкости сумматора 2 к концу времени анализа Т будет пропорционально значению ортогональной (синусной или косинусной) составляющей спектра исследуемого сигнала на частоте а = Ми = - , где Ж= - количествоК 2 кУМ Ыучитываемых отсчетов, однозначно связанное с длительностью сигнала Т и интервалом дискретизации по времени Л 1, На этом первый 25 коммутационный цикл заканчивается и импульс последнего триггера регистра возвращает сдвиговый регистр в исходное состояние. Предмет изобретения 30Устройство аналогового определения ортогональной составляющей спектра финитных сигналов, содержащее схему периодической выборки мгновенных значений сигнала, управ ляемую генератором импульсов, сумматор, выполненный в виде ЯС - интегратора, согласующий и инвертирующий каскады, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, схема периодиче ской выборки мгновенных значений выполнена в виде сдвигающего регистра с ключами в нагрузочной цепи, сигнальные входы которых подключены к выходам согласующего и инвертирующего каскадов с учетом знака весовых 45 коэффициентов, а выходы ключей подключены к весовым резисторам сумматора,438939 зд.238 Тираж 678арственного комитета Совета Министров ССделам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 239/8ЦНИ дпнсное Го ография, пр. Сапунова, 2 Составитель А. Изюмов едактор О. филипова Техред Т. Миронова Корректор Л, Орлова