Анализатор плотности распределения

О П И,С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 С 06 С 7/52 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 10. 04, 80 Е, Е. Прозоровский, В. М. Бакаев, В. И, Роменский и А. М. Афанасьев(72) Авторы изобретения Таганрогский радиотехнический институт им. В, Д. Калмыкова(54) АНАЛИЗАТОР ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Изобретение предназначено для установления законов распределения мгновенных значений физического процесса.Анализатор может быть использован вовсех сферах народного хозяйства, связанных с решением статистических задач, преимущественно в вычислительной технике и радиоэлектронике,Известны анализаторы плотностираспределения, используемые в радиотехнических установках и приборах дляизмерения одномерных законов распределения случайных процессов 11.Известные анализаторы плотностираспределения случайных процессов ос. в. нованы на методе измерения относительноо времени пребывания случайногопроцесса в интервале уровней. Эти анализаторы, как правило, содержат входное устройство, два амплитудных селектора и формирователя, вычитающее : устройство, показывающее устройство.Приборам, реализующим данный метОд измерения плОтнОсти распределения, присущи весьма многочисленныеисточники ошибок: неточность установки уровней анализа и ширины дифференциального коридора, их дрейф, недостатачйое быстродействиесрабатывания амплитудного селектора, отклонение формы выходных импульсов селекторатеоретической и т. д.Из известных анализаторов плотно ти распределения наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее вхо ное устройство, сумматор, источник вспомогательного гармонического напряжения, источник регулируемого по стоянного напряжения, односторонний ограничитель, резонансный усилитель вольтметр (21.Устройство обеспечивает тем мень шую погрешность измерения, чем мень ше полоса пропускания резонансного усилителя. Уменьшение погрешности обусловлено тем, что увеличение полосы пропускания резонансного усилителя приводит к росту помех в полосе этого усилителя, образующихся из спек тральных компонент ограниченного напряжения на входе усилителя. С другой стороны, уменьшение полосы пропускания усилителя приводит к росту погрешности, обусловленному нестабильностью частоты вспомогательного гармонического напряжения на выходе источника гармонического напряжения.Целью изобретения является повышение точности измерения одномерных законов распределения случайных процессов.Это достигается тем, что в анализатор плотности распределения, содержащей сумматор, первый вход которогоявляется входом анализатора, второйвход соединен с источником йостоянного регулируемого напряжения, а выходсумматора через односторонний ограничитель соединен с входом резонансногоусилителя, первый выход которого подключен к вольтметру," введен делитель.частоты, вход которого подключен квторому выходу резонансного усилителя, а выход, соединен с третьим вхо 5дом сумматора.На чертеже показана функциональная схема анализатора плотности распределения,Он содержит источник постоянного.регулируемого напряжения 1, сумматор2, делитель частоты 3, одностороннийограничитель 4, резонансный усилитель5, вольтметр б.Входом анализатора плотности распределения является первый вход сумматора. Выходы источника регулируемого постоянного напряжения 1 и делителя частоты 3 также соединены со входами сумматора 2. Выход сумматора 2соединен со входом одностороннего ограничителя. Выход одностороннеГО ОГраничителя 4 соедйнен с входом резонансного усилителя 5. Выход резонансного усилителя 5 соединен с входомделителя частоты 3 и входом вольтметра б.Из функциональной схемы анализатора плотности распределения видно,"что он охвачен кольцом положительнойобратной связи с выхода резонансного 4 Оусилителя 5 через делитель частоты 3на Вход сумматора 2. Наличие положительной обратной связи приводит квозникновению гармонического колебания; частота которого определяется 45частотной характеристикой резонансного усилителя 5. Получающееся на выходе делителя частоты 3 колебание вйполняет ту же роль, что и гармоническое напряжение на выходе источника 5 Огармонического напряжения известногоаналиеатора плотности распределения.Указанное гармоническое напряжениесуммируется с исследуемым напряжением и с"постоянным. напряжением источника 1. Далее суммарное напряжение55подвергается одностороннему ограничению и поступает на вход резонансногоусилителя 5. При измерении дифференциальной плотности распределения ре-.зонансный усилитель настроен на вто-рую гармонику (коэффициент деления делителя частоты равен двум) вспомогательного гармонического напряжения. Как следует иэ сущности метода гармоник, эффективное значение напряжения на выходе резонансного усилителя имеет прямую связь со значением ординаты плотности вероятности исследуемого процесса. Изменяя уровень анализа изменением постоянного напряжения на выходе источника 1 и фиксируя соответствующее этому уровню анализа эффективное зиачение напряжения с помсщью вольтметра б, получаем плотность вероятности исследуемого процесса.Использование вместо источника вспомогательногО гармонического напряжения делителя частоты, вход которого соединен с выходом резонансного усилителя, выгодно отличает предлагаемый анализатор плотности вероятности от известного устройства, так какполностью устраняется составляющая погрешности, обусловленная нестабильностью частоты вспомогательного напряжения.Последнее имеет место в силу тогб, что частота колебания, генерируемого устройством, однозначно определяется настройкой резонансного усилителя, Кроме того, применение делителя частоты вместо высокостабильного источника вспомогательного гармонического напряжения значительно упрощает предлагаемый анализатор плотности распределения.формула изобретенияАнализатор плотности распределенияРсодержащий сумматор, первый вход которого является входом анализаторав торой вход соединен с источником поРстоянногб регулируемого напряжения,а выход сумматора через односторонний ограничитель соединен с входомрезонансного усилителя, первый выходкоторого подключен к вольтметру,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности в анализатор введен делитель частоты, вход которого подключен к второму выходу резонансного усилителя, а выход соединен с третьим входом сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. МИрский Г, Я, Аппаратурное определение характеристик случайныхпроцессов. - М.-Л.; Энергия, 1972с. 39.2Авторское свидетельство СССРР 234008, кл. С Об С 7/52, 1968:726544 Составитель Э. СеТехред М.Петко наоррек Синицкая Клюкин едакт Тираж 751 . Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1130.35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Ф