Устройство для сравнения амплитуд переменных сигналов

(21) 42 (22) 24 46 07 скиймсомць во СССРО, 1984.с. 74.НИЯ АМПЛИ Ъ я к электможет быть я разнос- сигналов ых гармоних действия(57) Йзобре роизмерител использован ти амплитуд искаженной ческих сиги ение относит ной техникедля измерени первых слабых формы или сла алов в услови ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 54456/24-21(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНТУД ПЕРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ 2шумов и помех. 11 елью изобретенияявляется повышение точности, чтообеспечивается введением коммутато-ров 3 и 5, избирательного усилителя4., генератора 12 импульсов, счетныхтриггеров 13 и 14, за счет чего достигается сохранение значения амплитуды огибающей входных сигналов в .процессе преобразования, что обеспечивает постоянство отношение сигнал/шум.для входных сигналов. Кроме того,устройство содержит коммутатор 1,избирательный усилитель 2, коммутатор 3, детектор 6, фильтр 7 нижнихчастот, фильтр 8 для выделения сигнала огибающей прямоугольной формы, усилитель 9 сигнала огибаняцейсинхронный детектор 10, йзмерительный прибор 11. 2 ил,3 1499252Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения разности амплитуд первых гармоник перемен 5ных сигналов искаженной формы илигармонических сигнапов в условияхдействия шумов и помех.Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечения сохранения значения амплитуды огибающей входных сигналов в процессе преобразования, что позволяет сохранить неизменным отношение сигнал-шум для входных сигналов. 5На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства для сравнения амплитуд переменных сигналов; на фиг.2 временные диаграммная работы его узлов.Устройство содержит последователь-,20но соединенные коммутатор 1 и иэбирательный усилитель 2 сигнала несущейчастоты, а также последовательно соединенные коммутатор 3 и избирательныйусилитель 4 сигнала несущей частоты 25причем первые входы коммутаторови 3 объединены и являются первым входом устройства, вторые также объеди. нены и являются вторым входом устройства, выходы избирательных усилителей 2 и 4 соединены соответственнос первым и вторым входами коммутатора 5, выход которого через последовательно соединенные детектор 6,фильтр 7 нижних частот, фильтр 8 длявыделения сигнала огибающей частотыпрямоугольной формы, усилитель 9 сигнала огибающей, синхронный детектор10 соединен с входом измерительногоприбора 11, а также генератор 12 чмпульсов, счетный триггер 13 и счет"ный триггер 14, прямой и выход генератора 12 импульсов соединен с третьим управляющим входом коммутатора 5и входом счетного триггера 13, выходкоторого соединен с третьим управляющим входом коммутатора 1."Инверсный выход генератора 12импульсов соединен со входом счетного триггера 14, выход которого соединен с соответствующими управляющимивходами второго коммутатора 3, фильтра 8 для выделения сигнала огибающейчастота прямоугольной формы и синхронного детектора 10. 55Устройство работает следующим,образом.Сравнительные сигналы 1 и 0(фиг,2 в, г) одновременно поступают 4на соответствующие входы коммутаторов 1 и 3, Прямой и инверсный импульсы (фиг.2 а, б) с выхода генератора 12 импульсов поступают соответственно на входы, счетных триггеров13 и 14, с выходов которых сигналы(фиг.2 д и фиг.2 з) поступают на соответствующие управляющие входы соответственно коммутаторови 3.В момент йо выход коммутатораподключается к своему первому входу,входной сигнал 1 с подается на избирательный усилитель 2 и в нем начинается переходный процесс (фиг.2 ж). Кроме того.в момент й под действием выходных сигналов генератора 12 импульсов выход коммутатора 5 подключается к своему второму входу и установившееся выходное напряжение ЕПизбирательного усилителя 4 поступаетна вход детектора 6 (фиг.2 л).,Этосостояние сохраняется до моментавремени(фиг.2 б). В течение этоговремени заканчивается переходный про"цесс в избирательном усилителе 2.В момеНт времени й (Фиг.2 б)на выходе коммутатора 5 устанавливается выходное напряжение избирательного усилителя 2 Ьц, котороепоступает на вход детектора б (фиг.2 л). В этот же момент 1 выход коммутатора 3 подключается к своемувторому входу и входное напряжениеЦ отключается от входа избирательного усилителя 4, а подключается входное напряжение Ц. В избирательномусилителе 4 начинается переходныйпроцесс, заканчивающийся к моментувремени т (фиг.2 а,к).В момент временивыход коммутатора 5 отключается от верхнего входа и подключается к нижнему входу.Сигнал Б отключается от входа избирательного усилителя 2, а подключается сигнал 0, и в избирательномусилителе 2 начинается переходныйпроцесс, который заканчивается кмоменту й. С выхода избирательногоусилителя 4 установившееся напряжение 10 е подается на вход детектораб (фиг.2 л),В момент времени й выход коммутатора 5 отключается от нижнего входа и подключается к верхнему и установившееся выходное напряжение Е,Г"избирательного усилителя 2 поступаетна вход детектора 6, а выход коммутатора 3 подключается к своему верх25 35 5149925 нему входу и от входа избирательного усилителя 4 отключается сигнал 0 ц. ) а подключается 11) и в нем вновь на" чинается переходный процесс, который5 заканчивается к моменту времени С 4 .Таким образом, коммутатор 5 всег,да подключает выходы избирательных усилителей 2 и 4 к детектору б только тогда, когда переходные процессы 10 в них закончены и поэтому они не влияют на результат измерения.При этом на входе детектора 6 Формируется периодический сигнал, один период которого представляет. собой 15 последовательно расположенные равные по длительности пачки сигналов 10,) 1 с 11) 1 с 0) 1 сБд (иге 2 л), ЭтОт сигнал детектируется детектором 6 (Фиг.2 м) и после Фильтрации Фильтром 7 20 нижних частот (Фиг.2 н) его можно представить выражением(1) где К ) 1 - коэффициенты передачи соответственно избирательных усилителей 2 и 4, Л - угловая частота сигнала,- Фаза сигнала. Фильтр 8 для выделения сигнала прямоугольной Формы из сигнала (1) выделяет только второй член, кото" рый представлен на Фиг.2 о) а остальные - подавляет . Амплитуда выходно- . го сигнала фильтра 8 пропорциональна разности амплитуд входных сигналов. Выходной сигнап фильтра 8 усиливается усилителем 9, выпрямпяетсясинхронным детектором 10 и измеряет" ся измерительным прибором 11, показания которого пропорциональны раз 26ности амплитуд сравниваемых сигналов.формула изобретенияУстройство для сравнения амплитуд переменных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый коммутатор, входы которого являются входами устройства, и первый избирательный усилитель сигнала несущей частоты, последовательно соеди ненные детектор, фильтр нижних частот, фильтр для выделения сигнала огибающей прямоугольной Формы, усилитейь сигнала огибающей,. синхронный детектор и измерительный прибор, генератор импульсов, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены последовательно соединенные второй коммутатор, второй избирательный усилитель сигнала несущей частоты и третий коммутатор, а также первый и второй счетные триггеры, при. чем первый и второй входы второго коммутатора соединены с соответствую-. щими входами первого коммутатора, выходы первого и второго избирательных усилителей несущей частоты соединены соответственно, с первым и вторым входами третьего коммутатора, выход которого соединен с входом детектора, прямой и инверсный ваходы генератора импульсов соединены соответственно с входами первого и второго счетных триггеров, кроме того, прямой выход соединен с третьим управляющим входом третьего коммутато" ра, выход первого счетного триггера соединен с третьим управляющим вхо- дом первогб коммутатора, выход второго счетного триггера соединен с соответствующими управляющими входами второго коммутатора, фильтра для выделения сигнала огибающей прямо-угольной Формы и синхронного детектора.3499252 Составитель А. РафиковС. Патрушева Техред А.Кравчук . КорректорИ. Иус едак СССР нно-издательский комбинат "Патент", г.уаг л. Гагарина,103,оизв ИУФУИ04 а ю Заказ 4686/43 Тираа 713НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж 35, Раущская.наб. Подписноекрцтиям пд. 4/5