Анализатор спектра амплитуд и фаз циклически повторяющихся процессов

о 498567 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Саветскик Социалистических Республик,0 соединением заявки Приорите осударственный комите ооета Министров ССС 3) УД 1 х 621.317.75(088,8) 3) Опубликовано 05,01,76. Бюллетень М 1 5) Дата опубликования описания 17,06.7 б ло делам нзобрете и открытий 2) Автор изобретени В. П. Рыжов аганрогский радиотехнический инсти(54) АНАЛИ ЦИКЛИЧЕС СПЕКТРА АМПЛИТУД И ФАЗ ВТОРЯЮЩИХСЯ ПРОЦЕССОВ н- о 20 Изобретение относится к области радио- измерительной техники.Известны анализаторы спектра амплитуд и фаз циклически повторяющихся процессов, содержащие управляющее устройство, задающий генератор, устройство задержки, триггер, устройство,вычисления и две цепочки, состоящие цз формирователя импульсов, триггера, эмцттерного повторителя, перемножителя и фильтра нижних частот.Однако динамический диапазон измерений таких устройств ограничен, а точность работы недостаточна.Целью изобретениточности и расширенизона измерений. я является повышение е динамического диапаЭта цель достигается тем, что предложе ное устройство снабжено последовательно с едиценными преобразователем напряжение частота импульсов и формирователем длительности импульсов, а также двумя функциональными преобразователями, каждый ив которых включен в соогветствующую цепочку между выодом триггера и входом эмиттерного повторителя. При этом вход преобразователя напряжение - частота импульсов соединен с 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, эм иттерные,по в тор и тел и 11, 12, пер емножцтели 13, 14, фильтры нижних частот (ФНЧ) 16.16, устройство вычисления 17, преобразователь напряжение - частота импульсов 13 и формирователь длительности импульсов 19.Анализатор работает следующим образом.При подаче сигнала на вход анализатора устройство управления 1 синхронизирует задающий генератор 2, из напряжения которого с помощью триггера 4 - 6 и формирователей импульсов 7, 8 вырабатываются прямоугольные напряжения, сдвинутые по фазе ца ,О. Поскольку в спектре прямоугольных опорных напряжений цмеются высшие гармоники со значительными амплитудами, наличие которых приводит к большим погрешностям анализа, то к выходам триггеров 5 и 6 подключаются функциональные преобразователи 9 и 10 соотовет твенно, преобразующие прямоугольные колебания триггера (меандрг) в близкие,к синусоидальным нагряженцям. Это преобразование осуществляется путем преобразования прямоугольных колебаний триггера в треугольные с помощью интегрирующей цепи и сглаживания треугольного напряжения с помощью нелиеЙной цепи. При этОм амплитуда тр угольного напряжения должна находиться в пределах 0,1 - 0,3 в для германиевых диодов и 0,4 - 0,7 в для кремниевых, чтобы использозали"ь начальные криволинейные участки вольт-амперных характеристик диодов, а выходное напряжение было близк 1 м к синусОидальному.С выхода функциональных преобразователей 9 и О опорные синусоидальные напряжения через эмиттерные повторители 11 и 12 подаются на соответствующие перемножители 18 и Й, в качестве которых использованы электронные ключи, Зто позволяет увеличить динамический диапазон перемножителей и, следовательно, всего анализатора до б 0 - 80 дб. Однако электронные ключи осуществляют только знаковое перемножение, поэтому, чтобы исключить искажения спектра сигнала входной сигнал преобразуют в последо. вательчость импульсов с изменяюцейся частотой с помощью преобразователя апряжения в частоту импульсов 18. Импульсы с,выхода преобразователя 18 подаются на управляющие входы электронных ключей. Напряжения на выходе перемножителей 13 и 14 представляют собой последователь. ость импульсов с пзр:менной частотой, зависящей от значения напряжения сигнала, и с изменяющейся по гармоническому закочу с частотой опорного напряжения амплитудой. ФНЧ 15 и 1 б выделяют из напряжений на выходе пере- множителей 13 и И постоянную (точнее, медленно меняющуюся) составляющую. На выходе ФНЧ 15 она равнаА(1) =- 1 К(1 - 0)5(0) сов йОИ 9,на выходе ФНЧ 16 -Р) = ,0(Р - 0)5(0) зп 201100где 5 (О) - анализируемый сигнал;д(Ц - импульсная реакция ФНЧ;О - частота опорного напряжения.Чтобы эти соотношения оыли точны прибольшом диапазоне изменения уровня сигна.ла длительность импульсов преобразователя напряжения в частоту импульсов 18 должна 5 быть постоянной, С этой целью к,выходу преобразователя 18 подключен формирователь длительности импульсоз 19 в виде ждущего мультивибратора или блокинг-генератора. С помощью устройства вычисления 17 амплитуд и фаз спектра по квадратурым сост.".Нляющим цзвест:ым способом находят искомые величины: амплитуды спектра 13гр = агс 1 А -15 С = 1,",-1. - ; В, фазы сп ктра Формула изобретения 20 Лнализатор спектра амплитуд и фаз циклически повторяющихся, процессов, содержащий последовательно соединенные управляющее устройство, задающий генератор, устройстзо 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 эмит- терныЙ повторитель, перемножитель и фильтр нижих частот, и общее для двух цепочек устройство вычисления, отлачающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона измерений, он снабжен последовательно соединенными преобразователем напряжение - частота импульсов и формирователем длительности импульсов, а также двумя функциональными преобразователями, каждый из которых включен в соответствующую цепочку, между выходом триггера и входом эмиттерного повторителя; при этом вход преобразователя 45напряжение - частота импульсов соединен с входом управляющего устройства; выход формирователя импульсов подключен к управляющим входам перемножителей,аказ 229/698ЦНИИ Тираж 1029Совета Микисоткрытийнаб д. 4/5 Изд.201 осударственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушскаип. Харьк. фил. пред. сПатент Поди испов СССР