Анализатор частотного спектра

(23) Приоритет Государственный комитет СССР о делам изобретений и открытийОпубликовано 3004 Я 2.Бюллетень Мо 16 РЗ) УДК 621. 317. , .757 (088.8) Дата опубликования описания 300482 Н.Ф. Воллернер, А.Н. Фойда, О.Т. Чигирин и К.Т.Чигирин) АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНОГО СПЕКТРА 2 5 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью амплитуд гармоничных сос 5 тавляющих сигналов сложной формы.Наиболее близким к предлагаемому является анализатор, содержащий несколько групп полосовых фильтров с детекторами и интеграторами, три коммутатора, формирователь сигнала, генератор импульсов, два счетчика, элементы И-ИЛИ, счетный триггер, ключ, генератор эталонного сигнала и индикатор 113.Недостатком известного анализатора является сложность, обусловленная в основном сложностью многовходового блока И, выходы которого объединены в блок ИЛИ.Цель изобретения - упрощение уст ройства.Поставленная цель достигается тем, что в анализаторе частотного спектра, содержащем входной коммутатор, подключенный через входной блок к и па раллельно включенным каналам, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора и интегратора, а также генератор импульсов, элементы И, 2 И-ИЛИ, 3 реверсивные счетчики,генератор эталонного сигнала, подключенный черезключ к одному из входов счетного триг.гера и к второму входу входного коммутатора, причем выходы интеграторов всех каналов через второй коммутатор подключены к входу индикатора,а выходы Фильтров. всех каналов чсрезтретий коммутатор подключены к входу формирователя сигналов, один выход формирователя через последовательно соединенные элементы И и 2 И-ИЛИподключены к входу первого реверсивного счетчика, выход которого черезвторой элемент 2 И-ИЛИ соединен свторым входом счетного триггера,второй выход Формироватетя черезвторой элемент И подключен к второмувходу первого элемента 2 И-ИЛИ иодновременно к входу второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2 И-ИЛИ, третий выход формирователя соединен с вторыми входамиобоих реверсивных счетчиков и третьим входом счетного триггера, входкоторого соединен с третьим входомпервого реверсивного счетчика, а выход - с третьим входом второго реверсивного счетчика, при этом вто"рые входы обоих элементов И соединены с выходом генератора импульсов.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого анализатора.Анализатор частотного спектра состоит из входного коммутатора 1, вход ного блока 2, каналов 3 -5, каждыйиз которых содержит последовательносоединенные полосовой фильтр б, детектор 7 и интегратор 8, второгокоммутатора 9, индикатора 10, тре- Отьего коммутатора 11, формирователя12 сигнала, реверсивных счетчиков13 и 14, счетного триггера 15, ключа16, генератора 17 эталонного сигнала,генератора 18 импульсов, элементов 52 И-ИЛИ 19 и 20, элементов И 21 и 22.Анализатор работает следующим образом.При измерении отдельных гармоничных составляющих на входы фильтра бканала 3 через коммутатор 1 и входной блок 2 поступает исследуемыйсигнал О . Выделенная фильтром бгармоника выпрямляется детектором 7,усредняется интегратором 8 и черезкоммутатор 9 поступает на индикатор10. Кроме того, напряжение, выбранное с помощью коммутатора 11 поступает на формирователь 12, который вырабатывает интервал, равный 1/2 периодаизмеряемой гаромники. На это времяоткрывается первый элемент И 21 ичерез элемент 2 И-ИЛИ 19 на вход счетчика 13 поступают импульсы с генератора 18 импульсов, число которыхпропорционально 1/2 периода измеряемой гармоники1И 1 2 Т 11,где Т- период входного сигнала,-период сигнала генератора импуль Осов. Затем сигналы от генератора 18импульсов поступают на вход счетчиков 13 и 14 через второй элемент И22. При этом счетный триггер 15 посигналу формирователя 12 устанавливается в такое положение, что реверсивный счетчик 13 работает на вычитание, а реверсивный счетчик 14на сложение. Когда код И= О, тоИ 1= - Т 1- С . В этот момент срабаты 50вает элемейт.2 И-ИЛИ 20 и переключаетсчетный триггер 15. При этом изменяется направление счета в реверсивныхсчетчиках 13 и 14. Счетчик 13 работает на сложение, а счетчик 14 - на 55вычитание. Когда В,1 = О, тоИ = - Т 1,1. В этот момент срабаты 12вает элемейт 2 И-ИЛИ 20 и переключаетсчетный триггер 15, который изменяет направЛение счета в реверсивныхсчетчиках 13, 14 и т.д. Выходнойсигнал счетного триггера 15 с часто". той исследуемой гармоники разрешаетпрохождение сигнала генератора 17 эталонного сигнала через ключ 16 на коммутатор 1 и входной блок 2. Использование новых элементов - двух элементов 2 И-ИЛИ, двух реверсивных счетчиков и формирователя полупериода выгодно отличает предлагаемый анализатор частотного спектра.Таким образом, новая структура Функционирования предлагаемого анализатора позволяет испольэовать лишь два элемента 2 И-ИЛИ, что значительно упрощает аппаратурное построение устройства. Предварительные. расчеты показывают, что объем аппаратуры предла" гаемого анализатора уменьшается примерно в два раза.Формула изобретенияАнализатор частотного спектра,содержащий входной: коммутатор, подключенный через входной блок к и параллельно включенным каналам, каждыйиз которых состоит,.из последовательно соединенных пол 4 сового Фильтра,детектора и интегратора, а такжегенератор импульсов, элементы И,2 И-ИЛИ, реверсивные счетчики,-генератор эталонного сигнала, подключенный через ключ к одному из входовсчетного триггера и к второу входувходного коммутатора, причем выходыинтеграторов всехканалов через второй коммутатор подключены к входуиндикатора, а выходы Фильтров всехканалов через третий коммутатор подключены к входу формирователя сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения устройства,один выход формирователя через последовательно соединенные элементыИ и 2 И-ИЛИ подключен к входу первого реверсивного счетчмка-; =выход-которого через второй элемент 2 И-.ИЛИсоединен с вторым входом счетноготриггера, второй выход формирователя через второй элемент И подключенк второму входу первогоэлемента2 И-ИЛИ и одновременно к входу второгореверсивного счетчика, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2 И-ИЛИ, третий выход фсрмирователя соединен с вторыми входами обоих реверсивных счетчиков и стретьим входом счетного триггера,вход которого соединен с третьимвходом первого реверсивного счетчика, а выход - с третьим входом второго реверсивного счетчика, при этомвторые входы обоих элементов И соединены с выходом генератора импульсов.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Анализатор частотного спектраФ, Описание и инструкция по эксплуатации, Житомир, .1980.осудламМоск Поитета СССткрытийкая наб.,