Анализатор спектра

Срюз Соеетскнк Сацналнстнчеекн к РеслублнкОПИСАНИЕИЗОЬРЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДГТГЛЬСТВУ 636556(45) Лата опубликования описания 10.1278 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА Изобретение относится к измерительной технике и может испольэоваться в аппаратуре спектрального анализа сложных широкополосных частотно- модулированных сигналов. Известен анализатор спектра, содер жащий последовательно соединенные широкополосный тракт, первый смеси- тель, Фильтр, амплитудный детектор и 10 индикатор, а также генератор, подключенный через первый частотно-модулированный гетеродин к другому входу первого смесителя, второй смеситель, второй частотно-модулированный гетероо дин, синхронизатор и два ключа 111,Однако, этот анализатор довольно сложен как в схемном, так и в конструктивном выполнении, а также обладает недостаточной точностью измеренияИзвестен также анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные широкополосный тракт, панорамный смеситель и узкополосный тракт, к выходу которого подключен первый вход электронно-лучевой трубки, а также генератор и частотно-модулированный гетеродин, своим выходом соединенный со вторым входом панорамного смесителя, а входом - с выходом генератора 2 .Этот анализатор спектра обладаеттакже недостаточной точностью измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения,Это достигается тем, что в анализаторе спектра, содержащем последовательно соединенные широкополосныйтракт, панорамный смеситель и узкополосный тракт, к выходу .которого подключен первый вход электронно-лучевой трубки, а также генератор и частотно-модулированный гетеродин, своимвыходом соединенный со вторым входомпанорамного смесителя, а входом - свыходом генератора, генератор выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов,реверсивного счетчика, весовых резисторов и усилителя, подключенного ковторому входу электроннолучевойтрубки, а также двух элементов И-НЕ,триггера реверса, своими входами связанного с выходами элементов И-НЕ, авыходами - со вторыми входами реверсивного счетчика, и переключателя,соединенного с первым входом одногоэлемента И-НЕ, вторые входы которогосвязаны с первыми выходами реверсивного счетчика, причем вторые выходы последнего соединены с входами второго элемента И-НЕ,На чертеже дана функциональная схема предлагаемого анализатора спектра.5Он содержит последовательно соединенные широкополосный тракт 1, панорамный смеситель 2 и узкополосныйтракт 3, к выходу которого подключенпервый вход электроннолучевой труб"ки 4, а также частотно-модулированныйгетеродин 5 и генератор б, выход которого соединен со вторым входомэлектронно-лучевой трубки 4 и с входом частотно-модулированного гетеродина 5, соединенного своим выходомсо вторым входом панорамного смесителя 2, Генератор б выполнен в видепоследовательно соединенных генератора 7 тактовых импульсов, реверсивного 20счетчика 8, весовых резисторов 9 иусилителя 10 с отрицательной обратной связью, выход которого являетсявыходом генератора б. Кроме того, вгенератор б входят два элемента И-НЕ11 и 12, триггер 13 реверса и переключатель 14 режима работы генератора 6, Входы триггера 13 реверса связаны с выходами элементов И-НЕ 11 и12, а выходы - со вторыми входами реверсивного счетчика 8, Переключатель14 соединен с первым входом одногоэлемента И-НЕ 11, вторые входы которого подсоединены к первым входамреверсивного счетчика 8, вторые выходы которого соединены с входами вто рого элемента И-НЕ 12,Работа данного анализатора спектразаключается в следующем.Исследуемый сигнал с выхода широкополосного тракта 1 поступает на вход 40панорамного смесителя 2 и после преобразования через узкополосный тракт 3подается на первый вход электроннолучевой трубки 4. На панорамный смеситель 2 поступает также напряжение 45с частотно-модулированного гетеродина 5, которое модулируется напряжением пилообразной или треугольной формы генератора 6Поэтому на вход узкополосного тракта 3 поступает сигнал,спектральные составляющие которогопоследовательно фильтруются в диапазоне частот, определяемом напряжениемгенератора б. На выходе узкополосноготракта 3 появляются отклики спектральных составляющих, которые регистрируются на экране электроннолучевойтрубки 4.При подаче на управляющий вход частотно-модулированного гетеродина 5и на второй вход электроннолучевойтрубки 4 импульсов треугольной формыот генератора б, частбта частотномодулированного гетеродина 5 периодически изменяется от одного экстремального значения к другому и обрат но. Синхронно с частотой изменяетсяотклоняющее напряжение на входахэлектроннолучевой трубки 4, заставляя перемешаться электронный луч отодного края экрана к другому и обратно, Вследствие смешения максимумовоткликов на частотной оси (или смещению по шкале времени в сторону запаздывания) при прямом и обратном перемещении луча на экране наблюдаетсядвойное изображение одной спектральной составляющей, Половина величинырасстояния между максимумами в частотном масштабе представляет собойпоправку на отклонение частоты спектральной составляющей, обусловленноеотличием динамической амплитудночастотной характеристики от статической. Уменьшая скорость анализа,можно совместить оба максимума, приэтом максимум огибающей на частотнойоси покажет частоту, а амплитуда егоприблизится к истинному значению.Для повышения скорости анализа совмещение максимумов можно не производить,а, оценивая степень смещения максиму.-.ма по частоте и уменьшение по амплитуде, установить необходимую скоростьанализа,Чтобы накладывающиеся изображенияоткликов не затрудняли наблюденияспектров, генератор б переводится врежим выдачи импульсов пилообразнойформы и анализатор работает в ужеизвестном режиме.Сохранение неизменной скорости изменения напряжений треугольной и пилообразной формы обеспечивается принципом работы генератора б, котораяоснована на суммировании напряженийсоответствующих разрядов реверсивного счетчика 8 с весами, кратными степени два, Суммирование напряжения.происходит с помощью усилителя 10 ивесовых резисторов 9,В режиме генерирования треугольных импульсов на один из входов элемента И-НЕ 11 подается уровень логической единицы. Показания счетчика 8 увеличиваются на единицу с каждым поступающим на его вход импульсом (нарастающий участок напряжения)При полном заполнении реверсивного счетчика 8, чему соответствует единичное состояние всех его триггеров, сигнал с выхода схемы И-НЕ 11 устанавливает триггер 13 реверса на вычитание, С этого момента показания реверсив.ного счетчика 8 уменьшаются (спадающий участок напряжения) до тех пор, пока все его триггеры не установятся в нулевое состояние, После этого сигнал с выхода элемента И-НЕ 12 установит триггер 13 реверса иа суммирование. Таким образом на выходе усилителя 10 создаются следующие друг за другом нарастающие и спадающие участки напряжения, т.е. треугольные импульсы.636556 Формула изобретения Составитель С.Лукинская тор Б,Павлов Техред М.Петко Корректор П.Макаревич6 Тираж 1070ЦН арственного комитета Советелам изобретений и открытий5 Москва ТРаушская наб /5Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная, 4 д,4 В режиме генерирования пилообразного напряжения цепь установки триггера 13 реверса на вычитание запрещается уровнем логического нуля, который через переключатель 14 подается на один из входов элемента И-НЕ 11. После заполнения реверсивного счетчика 8 сигнал с выхода элемента И-НЕ 12 установит триггер 13 реверса на суммирование или подтвердит его, Так как цепь установки триггера 13 реверса на вычитание запрещена, то после полного заполнения реверсивного счетчика 8 последует его переполнение и он сбросится в нуль и процесс суммирования возобновится.Длительность треугольных и пилообразных импульсов можно менять в широких пределах изменением частоты генератора 7 тактовых импульсов. Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные широкополосный тракт, панорамный смеситель и узкополосный тракт, к выходу которого подключен первый вход электроннолучевой трубки, а также генератори частотно-модулированный гетеродин,своим выходом соединенный со вторымвходом панорамного смесителя, а входом - с выходом генератора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в немгенератор выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, реверсивного счетчика,весовых резисторов и усилителя, подключенного ко второму входу элек троннолучевой трубки, а также двухэлементов И-НЕ, триггера реверса,своими входами связанного с выходамиэлементов И-НЕ, а выходами - со вторыми входами реверсивного счетчика, 1;, и переключателя, соединенного с первым входом одного элемента И-НЕ, вторые входы которого связаны с первымивыходами реверсивного счетчика, причем вторые выходы последнего соединены с входами второго элемента И-НЕ.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРР 490034, кл. Ц 01 Я 23/16, 1973,2. Авторское свидетельство СССРР 464851, кл, Ц 01 Я 23/16, 1973.