Устройство для формирования сложного гармонического сигнала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 917121(22) Заявлено 050880 (21) 2971380/18-21с присоединением заявки Мо(23) Приоритет 51) М. Кл.з С 01 В 23/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 300382, Бюллетень М 12 Дата опубликования описания 300382 А.И. Гладский, Н.В. Голубенко и М.И . Глухимчук(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЛОЖНОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛАИзобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для проверки измерителей нелинейных искажений и в областях техники, где трубется сформировать сигнал с известным коэффициентом гармоник.Известно устройство для формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник, содержащее генератор синусоидального напряжения, односторонний регулируемый ограничитель и анализатор спектра 1).Однако в данном устройстве нижний предел заданного значения коэфФициента гармоник сформированного сигнала определяется значением коэфФициента гармоник сигнала используемого источника синусоидального сигнала, что ограничивает расширение диапазона задаваемых значений коэффициента гармоник в сторону малых значений и не позволяет получить предел коэффициента гармоник 0,01 и ниже.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формирования сложного гармонического сигнала с заданным 1 соэффициентом гармоник,реализующее способ формирования сложного гармонического сигнала и содержащее последовательно соединенныеисточник синусоидального сигнала,устройство искажения формт сигнала,режекторный фильтр, компаратор напряжения, прецизионный калиброванный делитель, сумматор, другой входкоторого соединен с выходом источника синусоидального сигнала, приэтом один из входов компаратора подсоединен к выходу источника сннусоидального сигнала, а.другой вход - квыходу режекторного фильтра (2,Однако в известномустройстве невозможно сформировать тестовый сигнал с малым уровнем коэффициентагармоник (К), так как используемыегенераторы, например, выпускаемыеотечественной провеааленностью Г 3-102,ГЗи др, выдают синусоидальныйсигнал не монохроматичный, т.е. скоэффициентом гармоник порядка0,02-0,03.25 Цель изобретения - повышение точности формирования и повышение быстродействия процесса установки заданных значений К.Поставленная цель достигается 30 тем, что в устройство, содержащеепоследовательно соединенные источник синусоидального сигнала и блок искажения Форью сигнала, режекторный фильтр, компаратор напряжения, прецизионный калиброванный делитель и сумматор, первый вход компаратора напряжения соединен с входом прецирионного калиброванного делителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, дополнительно введены сумато 15, усилитель, масштабируемый 10 элемент и регулируемяй масштабный преобразователь, причем первый вход дополнительного сумматора соединен с выходом блока искажения формы сигнала выход,дополнительного суммато ра с единен через усилитель с входом режекторного фильтра и вторыми входами компаратора напряжений и основного сумматора, масштабируемый элемент включен между выходом режектор ного фильтра и вторым входом дополнительного сумматора, при этом сигнальный вход регулируемого масштабного преобразователя соединен с вы- ходом режекторного Фильтра, выход соединен с входом прецизионного калиброванного делителя, а управляющий вход соединен с выходом компаратора напряжения.30 На чертеже представлена функцио нальная схема устройства.Устройство содержит источник 1 синусоидального сигнала, блок 2 искажения формы кривой синусоидального сигнала, например амплитудный 35 ограничитель на диодах, сумматор 3, усилитель 4, режекторный фильтр 5, масштабируемый элемент 6, регулируемый масштабный преобразователь 7, например, регулируемый делитель, 40 компаратор напряжения 8, прецизионный калиброванный делитель 9 и сумматор 10.Устройство работает следующим образом. 45От генератора 1 синусоидальный сигнал поступает на вход блока 2 искажения и произвольно искажается. Искаженный сигнал поступает на сумматор 3.Измерительная цепь, состоящая из сумматора 3, усилителя 4, режекторного фильтра 5, в обратную связь которой включен масштабируемый элемент б, образует селективное режекторное устройство, которое исключает из входного сигнала первую гармонику, а на выходе режекторного фильтра 5 присутствует только усиленное напряжение высших гармоник БИзмерительная цепь, состоящая бО из усилителя 4, в обратную связь которой включены режекторный фильтр 5, масштабируемый элемент б и сумматор 3, образует селективное избирательное устройство, на выходе уси лителя 4 которого присутствует только напряжение первой гармоники 0 . Это напряжение поступает на сумматор 10 и компаратор 8 напряжения. С помощью компаратора 8 напряжения высших гармоник 11 с выхода режекторного фильтра 5 и первой гармоники БА после усилителя 4 устанавливаются равными по среднеквадратическому значению регулируемым масштабным преобразователем 7 Б = Б . Далее, калиброванным прецизйонным делителем 9 устанавливается задаваемый коэффициент гармоник.Напряжение первой гармоники Ц и напряжение высших гармоник 0 в, умноженное на коэффициент передачи делителя 9 К суммируются в сумматоре 10. Тогда напряжение на его выходе и выходе всего устройства равно 118 ых = Б + К 118,а коэффициент гармоник этого напряженияКБ0 юа так как 11 = 08 (это равенство устанавливается регулируемым масштабным преобразователем 7), то КК, т.е. коэффициент передачи делителя равен коэффициенту гармоник выходного напряжения устройства.Таким образом, предлагаемое устройство, благодаря введению регулируемого масштабного преобразователя, позволяет значительно повысить производительность формирования тестового сигнала. В частности, по сравнению с лучшей отечественной установкой для проверки измерителей нелинейных искажений ГИС-ЗМ, производительность предлагаемого устройства в десятки раз выше. Это объясняется тем, что для формирования К = 0,5 - 1 на ГИС-ЗМ нужно затратить 5-15 мин, а предлагаемое устройство позволяет сделать зту операцию за 1-2 с. Кроме того, при формировании К0,5 погрешность формирования известными устройствами превышает 30-50. Это объясняется тем, что при усечении синусоиды с малыми углами отсечки, дуга синусоиды стремится к прямой линии . Таким образом, процесс формирования К1 при помощи ГИС-ЗМ вообще становится недостоверным. В результате того, что в предлагаемом устройстве ведется компарирование среднеквадратических значений напряжений высших гармоник и первой, а не полного напряжения исследуемого сигнала, при минимальных аппаратурных затратах, удается снизить предел задаваемых коэффициентов гармоник до 0,01 при основной погрешности, не превышающей 1.917121 формула изобретения Составитель В. Муляр Редактор Н. Ковалева Техред М. Рейвес Корректор Н. ШвыдкаяЗаказ 1881/65 Тираж 719 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство для формирования сложного гармонического сигнала, содержащее последовательно соединенные источник синусоидального сигнала и блок искажения формы сигнала, режекторный фильтр, компаратор напряжения, прецизионный калиброванный делитель и сумматор, первый вход компаратора напряжения соединен с вхо" дом прецизионного калиброванного делителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования и быстродействия, в него дополнительно введены сумматор, усилитель, масштабируемый элемент и регулируемый масштабный преобразователь, причем первый вход дополнительного сумматора соединен с выходом блока искажения формы сигнала, выход дополнительного сумматора соединенчерез усилитель с входом режекторного фильтра и вторыми входами компаратора напряжений и основного .сумматора, масштабируемый элемент включен между выходом режекторного фильт-.ра и вторым входом дополнительногосумматора, при этом сигнальный входрегулируемого масштабного преобразователя соединен с выходом режекторного фильтра, выход соединен свходом прецизионного калиброванногоделителя, а управляющий вход соединен с выходом компаратора напряже"ния. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1Авторское свидетельство СССР Р 373640, кл. С 01 В 23/20, 1979,2. Авторское свидетельство СССР 20 по заявке Р 2140636/18-21,кл. С 01 В 23/20, 26.06.75.