Анализатор спектра

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскнкСоциалмстнческикРеспублик оп 911362(22) Заявлено 0306.80 (21) 2935010/18-21 1511 М. Кл. з с присоединением заявки Ио 6 01 В 23/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА Изобретение относится к информационно-измерительной технике, предназначено для спектрального анализаразличных процессов, в частностидля экспериментального определения.характеристик шумов и вибраций двигателей идругих объектов.Известны анализаторы, содержащиефильтр нижних частот, усилительограничитель, интегратор и параллельно включенные измерительные каналы,состоящие из фиксатора уровня сумматора, детектора, умножителя и интегратора 1.Однако точность анализа их недос таточна.Цель изобретения - повышение точности. анализа.Эта цель достигается эа счет того, что в анализатор спектра, содержащийпоследовательно включенные входнойблок, фильтр нижних частот, усилительограничитель и интегратор, к выходукоторого подключен пиковый детектор и и параллельно включенных измеритель 5 ных каналов, первый из которых состо,ит из последовательно соединенных умножителя и интегратора, а каждый К-ый канал из К последовательно соединенных фиксатора уровня, сумма- ЗО тора и двухполупериодно-о детектора, а также умножителя, подключенного к интегратору, причем вторые входы сумматоров всех каналов подключены к выходам пикового детектора, а вторые входы всех умножителей - к выходу входного блока, дополнительно введены второй пиковый детектор и в каждый канал последовательно соединенные второй сумматор и второй интегратор, при этом вход второго пикового детектора соединен с входом первого пикового детектора, а его выходы подключены к вторым входам всех введенных сумматоров, первые входы которых во всех каналах, кроме первого, соединены с выходом соответствующих двух полупериодных детекторов, а первый вход второго сумматора первого канала соединен с входом обоих пиковых детекторов, выходы вторых интеграторов во всех каналах подключены к первым входам своих умножителейНа чертеже представлена структурная схема устройства.Оно состоит иэ входного блока 1, фильтра 2 нижних частот, .усилителя- ограничителя 3, интегратора 4, пиковых детекторов 5 и 6, сумматоров 7,3 9113Ю вторых интеграторов 8, умножителей 9, интеграторов 10, фиксаторов 11 уровня, сумматоров 12 и двухполупериодных детекторов 13.Устройство работает следующим образом. 5Исследуемый сигнал с выхода блока 1 поступает на вход фильтра 2 ниж. них частот, который выделяет основную гармонику. Это напряжение, близкое по форме к синусоидальному, пре образуется усилителем-ограничителем 3 и интегратором 4 в треугольноенапряжение. Частота этого сигнала вК-ом измерительном канале (к - номер исследуемой гармоники) умножается в К раз. Сигнал с выхода интегратора 4, период которого совпадает спериодом основной гармоники исследуемого сигнала, преобразуется пиковым детектором 5 в постоянное напря О жение (и) различных уровней, которые снимаются соответственно с 1-го2-го.и-го выходов первого пикового детектора 5.Сигналы с соответствующих выходов 25 пикового детектора 5 поступают на вторые входы сумматоров 12. Величина этого сигнала равна а/к,. где а - ам-плитуда сигнала на входе интегратора 4. На первые входы сумматоров 12 подаются треугольные сигналы, нулевой уровень которых фиксируется фиксатором 11 уровня. Сигнал с выходов сумматоров 12 двух полупериодно выпрямляется детекторами 13. Если ум-ножение частоты не закончено, то этот сигнал с детектора 13 подается на следующие цепочки, состоящие из последовательно соединенных фиксатора 11 уровня, сумматора 12 и детектора 13. Если же умножение часто ты закончено, то сигнал с детектора 13 поступает на первый вход сумматора 7, на второй вход которого пода.ется постоянное напряжение с соответ-. ствующего выхода пикового детектора 45 6, которое имеет уровень а/2 К. Это напряжение необходимо для исключения постоянной составляющей выходного треугольного напряжения детектора 13, в результате чего на выходе суммато О ра 7 получаем треугольный сигнал с . нулевым средним значением. Этот сигнал поступает на вход второго интегратора, который реализует операцию интегрирования треугольного сигнала. 55Опорный сигнал с выхода второго интегратора 8 поступает на первый вход умножителя 9, на второй вход которого подается исследуемый сиг 62нал, Выходной сигнал умножителя 9 интегрируется интегратором 10, в результате чего получается сигнал, пропорциональный соответствующему спектральному коэффициенту.Таким образом, при работе предлагаемого анализатора не требуется Формирования гармонических опорных сигналов, а вместо этого используются более простые и требующие значительно меньших аппаратурных затрат кусочно-полиномиальные опорные сигналы. За счет этого погрешность измерения уменьшается более чем в 3 раза по сравнению с известным техническим решением. Формула изобретенияАнализатор спектра, .содержащийпоследовательно включенные входнойблок, фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель и интегратор, квыходу которого подключен пиковыйдетектор и и. параллельно включенныхизмерительных каналов, первый из которых состоит из последовательно соединенных умножителя и интегратора,а каждый К-ый канал из Кпоследовательно соединенных Фиксатора уровня, сумматора и двухполупериодногодетектора, а также умножителя, подключенного к интегратору, причемвторые входы сумматоров всех каналовподключены к выходам пикового детектора, а вторые входы всех умножителей - к выходу входного блока, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, внего дополнительно введены второйпиковый детектор,и в каждый каналпоследовательно соединенные второйсумматор и второй интегратор, приэтом вход второго пикового детектора соединен с входом первого пикового детектора, а его выходы подключены к вторым входам всех введенныхсумматоров, первые входы которыхво всех каналах, кроме первого,соединены с выходом соответствующихдвухполупериодных детекторов, а первый вход второго сумчатора первогоканала соединен с входами обоих пиковых детекторов, выходы вторых интегра.торов во всех каналах подключены кпервым входам своих умножителей.Источники информации,принятые .во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 571764, кл, С 01 В 23/00 1977.