Устройство для сравнения амплитуд первых гармоник двух периодических сигналов

(51) м 01 К 19/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпо изоБРетениям и ОтнРцтиямПРИ ГКНТ СССР ПИСАН ОБРЕТЕНИ РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ-2 олитехническии инст ого комсо и И.Л,Кал (088,8) свидетель 001 К 19 юл ню ССР986тв 1 О ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЮОНИК т 1 ВУХ ПВРИОДИЧ ектрое относится к хник оке(54) УСТРОЙСТВОТУД ПЕРВНХ ГАР 1КИХ СИГНАЛОВ(57) Изобретениизмерительной т использовано для измерения разностиамплитуд первых гармоник синАазныхсигналов низких уровней. С цельюраснирения динамического диапазонаполосовой фильтр 2 выполнен с регулируемым коэЬАициентом передачи. Работа устройства производится за дватакта. В первом производится калибровка, за счет проведения которойчерез коммутаторы 1 и 4, полосовыефильтры 2 и 11, Аазовращатели 3 и12; усилитель 5 сигнала несущей частоты, блок 6 памяти, фильтр 7 прямоугольного сигнала, усилитель 8 сигналаогибающей частоты и синхронный выпрямитель 9 в блоки 10 и 16 памяти записы1597750 вается сигнал, пропорцйональный не- идентичности каналов передачи с фильтрами 2 и 11, Аазовращателями 3 и 12 и коммутаторами 1 и 4. Этот сигнал управляет коэдмЪициентом передачи5 фильтра 2. Во втором такте измерительный прибор 17. индицирует.разность измеряемых амплитуд, ДИААеренциатор а13, компаратор 14, Т-триггеры 15. и 20, одновибратор 18, делитель 19частоты, элементы И 21 и 22 бсуществляют переключение коммутаторов 1 и. 4,синхронизацию блоков 6, 10 и 16,синхронного выпрямителя 9 в моментыперехода второго сравниваемого напряжения через максимум. 1 ил, Изобретение относится к электроI,измерительной технике, может быть использовано для измерения разности амплитуд первых гармоник синАазныхсигналов низких уровней и является усовершенствованием устройства по ; авт, св. У 1402952.цель изобретения - расширение ди- . намического диапазона.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство для сравнения амплитуд первых гармоник двух периодическихсигналов содержит коммутатор 1,.выход которого через полосовой фильтр2 и Аазовращатель 3 соединен с входом коммутатора 4, выход которого Через усилитель 5 сигнала несущейчастоты блок 6 памяти, фильтр 7 прямоугольного сигнала, усилитель 8сигнала огибающей частоты и синхронный выпрямитель 9 соединен с входомблока 10 памяти, первый вход устройства соединен с первым входом коммутатора 1 и через полосовоч Аильтр 11и Ьазовращатель 12 - с первый входом коммутатора 4 и входом диййеренциа.тора 13, выход которого соединен с первым входом компаратора 14, второч вход которого заземлен, а выход соединен с входом Т-триггера 15, блок16 памяти, выход которого соединен с одним выводом измерительного прибора 17, другой вывод которого соединен с вьходом блока 10 памяти и управляющим входом полосового фильтра 11, одновибратор 18 своим входом соединен с выходом компарятора 14, а выходом - с управляющим входом блока б памяти, прямой и инверсный выходи Т-триггера 15 соединены с соответствующими управляющими входами комму.татора 4, Фильтра 7 прямоугольного сигнала и синхронного выпрямителя 9, прямой выход Т-триггера 15 соединенс входом делителя 19 частоты, прямойвыход которого соединен с входомТ-триггера 20, прямой выход которогосоединен с вторым входом элементаИ 21 и первым управляющим входом коммутатора 1, первые входы элементовИ 21 и 22 соединены с инверсным выходом делителя 19 частоты, выходэлемента И 21 соединен с управляющимвходом блока 10 памяти, выход элемента И 22 соединен с управляющим входом блока 16 памяти,Устройство работает следующимобразом.В первый полупериод управляющегосигнала с выхода Т-триггера 20 входной сигнал Ут через второй вход коммутатора 1, полосовой фильтр 2 и Аазовращатель 3 подключается к первомувходу коммутатора 4, а выход синхронного выпрямителя 9 во второй, половине этого полупериода подключаетсяк входу блока 10 памяти, чем исключается влияние переходных процессовна запоминающее напряжение. Такоеподключение обеспечивается выходнымсигналом логического элемента И 21,Одновременно сигнал П подается черезполосовой фильтр 11 и йазовращатель12 на второй вход коммутатора 4. Принепрерывной работе коммутатора 4,управляемого сигналами с выходов Т 50 55 несущейчастоты формируется амплитудно-модулированное напряжение, которое подается на блок 6 памяти.Коммутация сигналов, поступающих иа входы коммутатора 4 будет осущест вляться в моменты их положительныхмаксимумов, потому что в эти моменты сигнал на выходе дифференциатора13 будет переходить. через нулевойуровень, а это вызовет скачое напря 15 20 25 30 35 40 45 триггера 15, на выходе усилителя 5Во второй полупериод управляющегосигнала с выходом Т-триггера 20 входной сигнал П через первый вход коммутатора 1, полосовой Аильтр 2 и Аазовращатель 3 подключаются к первомувходу коммутатора 4, а выходной сигналсинхронного выпрямителя 9 во второчполовине этого полупериода подключается к блоку 16 памяти, Такое подключение обеспечивается выходным сигналом логического элемента И 22, который вырабатывается с помощью дели 1теля 19 частоты и Т-триггера 20, причем коэффициент делителя 19 частоты25 выбирается таким образом, чтобы искточить влияние переходных процессовна запоминаемое напряжение. Одновременно второй входной сигнал Бачерез второй вход второго коммутатора 1, второй полосовой Аильтр 11и второй Аазовращатель 12 подключен к второму входу коммутатора 4.Поступающие на соответствующие входыкоммутатора 4 сигналы периодическив моменты их положительных максимумов подключаются коммутатором 4 квходу усилителя 5 несущей частоты,выходное амплитудно-модулированноенапряжение которого подается на блок6 памяти. Выходной сигнал блока 640памяти представляет собой напряжениепостоянного тока, значение которогоотличается в разные лолупериоды коммутации на величину, лролорциональ 45ную разности амплитуд (с учетом коэААициентов передач соответствующихблоков),Это напряжение выделяется с помощью Фильтра 7 прямоугольного сигнала,50работающего синхронно с коммутатором4, усиливается усилителем 8 сигналаогибающей частоты, выпрямляется синхронным выпрямителем 9, работающимтакже синхронно с коммутатором 4,и запоминается блоком 16 памяти.Оно равно сумме а 1 тдитивной погрешности ЛП и составляицей, пропорциональной разности амплитуд сравниваемыхсщЭазных сигналов. Измерительный О 5 159 жения на выходе компаратора 14, который своим передним Аронтом запуститТ-триггер 15, Этимже Фронтом запускается одновибратор 18, импульсы с выхода которого поступают на управляющий вход блока 6 памяти, Таким образом в блоке 6 памяти в первый полупериод напряжения коммутации, управляющего коммутатора 4, запоминается сигнал, пропорциональный амплитуденапряжения на первом входе коммутатора 4, а во второй лолупериодсигнал, пропорциональный амплитуденапряжения на втором входе коммутатора 4. Поэтому выходной сигнал первого блока 6 памяти представляет собой напряжение постоянного тока,значение которого отличается в разные полупериоды коммутации на величину, пропорциональную разности амплитуд входных напряжений коммутатора 4.Этот сигнал содержит в себе постоянную составляющую и составляющуюпрямоугольной Аормы частоты коммутации, амплитуда которой пропорциональна разности амплитуд входных напряжений коммутатора 4, Эту вторую составляющую выделяют с помощью Аильтра 7прямоугольного сигнала. Далее сигнал с выхода Аильтра 7 приямоугольного сигнала усиливается усилителем 8 сигнала огибающей частоты, вылрямляется синхронным выпрямителем 9, работающим синхронно с коммутатором 4, и подается на блок 10 памяти, где и запоминается.При равенстве модулей и Ааэ коэААициентов лередачи лолосовых Аильтров 2 и 11, Ааэовращателей 3 и 12, а также коэААициентов передачи каналов коммутатора 4, амплитудная модуляция выходного сигнала коммутатора 4 отсутствует и выделяемая на выходе Аильтра 7 прямоугольного сигнала огибающая, а соответственно и сигнал, запоминаемый блоком 10 памяти, равны нулю.При неравенстве модулей и Ааз коэААициентов передачи полосовых Аильтров 2 и 11 Фазовращателей 3 и 12, а также коэААициентов передачи каналов коммутатора 4, сигнал на входе коммутатора 4 модулирован по амплитуде. Напряжение, запомненное блоком 10 памяти, пропорционально абсолютной адднтивной погрешности от неравенства, модулей коэФАициентов передачи полосо вых Аильтров 2 и 11, Аазовращателей 7750 63 и 12 и коэАФициентов передачи каналов коммутатора 4. В этом случае напряжение, запомненное блоком 10 памяти, подается на управляющий вход второго полосового фильтра 11, изменяет его коэАФициент передачи пропорционально аддитивной погрешности Ь 00 и стремится свести ее к нулю.97750 Формула из о брет ения. Составитель В.СмирновРедактор Н.Яцола Техред М.Дидык Корректор М,Кучерявая Заказ 3050 Тираж 558 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР. 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 7 15 прибор 17, включенный между выходами блоков 10 и 16 памяти измеряет разность напряжений навыходах блоков10 и 1 б памяти, т.е, его показания пропорциональны разности амплитуд , входных сигналов. Причем абсолютная аддитивная погрешность Щ стремится к нулю за счет регулировки коэффициента передачи полосового Аильтра 11.Результат измерения получается в два такта, которые задаются управляющими сигналами с выхода Т-триггера 20. После окончания второго такта(такта измерения) опять следует, такт калибровки и т,д. Выполнение полосового Аильтра 11 с регулируемым коэААициентом передачи и соединение его .управлянщего входа с выхрдом блока 10 памяти позволяет расширить динамический диапазон при сравнении ампли 8,туд синАазных первых гармоник периодических сигналов сложной Аормы низких уровней путем автоматическогосведения к минимуму в такте калибровки неидентичности коэААицинета передачи полосовых Анльтров 2 и 11 соответственно с Аазовращателями 3 и 12,Устройство для сравнения амплитудпервых гармоник двух периодическихсигналов по авт, св. Р 1402952, о т 15 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения динамического диапазона,второй полосовой Аильтр выполнен срегулируемым коэфАициентом передачи,причем его управляющий вход соединен.20 с выходом второго блока памяти.