Анализатор сигнала

Дфф йЛ О ЛИ-"С А НИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ 266013 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ое от авт, свидетельстваКл. 21 с, 46/5 Заявлено 23,1 Ъ. 1968 ( 1235655/18с присоединением заявки-Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМПК 6 051 УД К 621.317,757(088.8 Приоритет -публиковано 17,11.1970, Бюллетень11 ата опубликования описания 10,И 11.1970 Авторыизобретения М. Ивахненко и В. Е. Цагана пропетровский государственный университе Заявитель НАЛИЗАТОР СИГНАЛ 15 Изобретение может найти применение в области систем автоматического управления.Известны анализаторы сигнала, содержащие два идентичных управляемых колебательных контура с демодулятором, управляемой индуктивностью и независимым конгуром управления каждый.Известные устройства сложны н неудобны в эксплуатации.В предлохкенном устройстве установлен трехконтурный управляемый генератор синусоидальных колебания на ферродиодных элементах с двумя транзисторами и управляемый симметричный корректор, рабочие обмотки которого вкгпочены последовательно с обмотками второго контура обратной связи управляемого генератора. Оба управляемых колебательных контура вкгпочены параллельно друг другу и параллельно с выходом уира- ляемого генератора,а резистор нагрузки подсоединен к выходам демодуляторов, включенных по дифференциальной схеме. Кроме того, для обеспечения стабилизации амплитуды выходного сигнала с управляемого генератора нри изменении его частоты в коллекторах транзисторов управляемого генератора усгановлены последовательно соединенные св - занные колебательные контуры, один из которых является контуром последовательного, а другой - параллельного резонанса, причем обмотки этих контуров индуктивно связаны с обмотками обратной связи.Эти отличия обеспечивают синхронное выделение зависимого частотного спектра сиг нала, установление зависимого коэффициентаусиления и постоянной времени элемента с ограниченной зоной линейности от анализируемого сигнала и коррекции основных характеристик элемента по динамической ошибо ке,На фиг. 1 представлена принципиальная схема анализатора сигналов, собранного на ферроидальных элементах; на фиг. 2 - принципиальная схема управляемого генератора синусоидальных колебаний, собранная на ферротранзисторных элементах.Параметрический анализатор сигналов (фиг, 1), выполненный по симметрической схеме, состоит из управляемого генератора 1 синусоидальных колебаний, двух пар броневых ферритовых сердечников Б Бг и Бз, Бк с расположенными на них обмотками Емкости С и Сг с индуктивностями Еь 1,г и Ез, 1, составляют два последовательных колебательных контура, настроенных на одинаковую резонансную частоту. Диоды Дь, Дг, резисторы ь Йг, Рз, обмотки КУг ферритовых сердечников Бг, Бх и обмотки Кт, К управляемого генератора образуют корректирующий контур. Кроме того, на ферритовых сердеч1 О никах Б и Б, намотаны выводные обмотки Вз, Ф, и входные обмотки Т;, Иб, Т Фа Последние включены попарно-встречно для уменьшения шунтирующего влияния на управляемые параметры колебательных контуров. Для развязки входных сигналов в схему анализатора включены два независимых контура управления 1 и , Последние состоят из двух пар обмоток К;, У 6, 67, 1 Г 8; диодов Д, Д 4, Дь, Дб и соответствующих резисторов Ж, Ж, Яб, %, Я Ь, включенных для уменьшения асимметрии вольт-амперных характеристик рабочих диодов. Такое выполнение независимых входов обеспечивает компенсацию обратного тока диодов, развязку входных сиг налов и удовлетворительную работу парамет- Р ического анализатора при знакопеременных воздействиях. Элементы Д 7 и Д 8 составляют два демодулятора. Выход анализатора собран по дифференциальной схеме, состоящей из резистора нагрузки Я.и двух резисторов Яи, Д, включенных в соответствующие диагонали демодуляторовОсновным источником питания парамег. рического преобразователя сигналов является управляемый генератор 1, генерирующий синусоидальные колебания постоянной амплигу. ды (фиг, 2), Он состоит из батареи 2, двух полупроводниковых триодов Т и 12, двух пар ферритовых колец Фь Ф и Ф Ф 4 с расположенными на них обмотками. Емкости Сп, Сп, Ск, Ск с индуктивностямиЮп, Уп, Жк, Ук составляют две пары контуров, одна из которых Сп, Вп и Сп, Угп образует последовательные контуры, вторая Сдк, Кк и С,к, Ук - параллельные. Кроме того, обмотки Из, Т" и И 6, У" образуют первый контур обратной связи управления йс, обмотки И 7, К, и У 8, И" - второи контур о, а обмотки У, Кз и Ю, И"6" - третий контур 1, . В свою очередь, элементы Яб, Сз схемы образуют дифференциальный контур.Схемы параметрического преобразователя и управляемого генератора являются симмегричным и состоят из двух идентичных контуров, Поэтому работа устройства описывается применительно к одному из нихПри подаче входного сигнала ( У на вход контура 1 управления в ферритовом сердечнике Б, повышается степень насыщения, Вследствие этого уменьшается его динамическая магнитная проницаемость и, следовательно, индуктивность 1, С уменьшением индуктивности ток в цепи демодулятора (диод Дт) будет также уменьшаться, так как нарушается условие резонанса колебательного контура Ь, 1.ъ С,. В свою очередь, в схеме анализатора происходит падение добротности колебательного контура как за счет уменьшения индуктивности, так и за счет роста потерь в самом сердечнике, Последние приводят к уменьшению коэффициента усиления контура для низкочастотных составляющих и расширению относительной полосы пропускаш 1 я для высокочастотных составляющих. При о Г), 3035 40 15 5 Ч 60 этом симметричность статических характеристик колебательного контура остается прежней. Это позволяет рассматривать параметрическое воздействие на колебательный контур как меру воздействия входного сигнала по амплитуде и частоте, На выходе аналпзатора эта мера проявляется в виде относптельного разбаланса по напряжению, спектр которого находится в некоторой зависимости от спектра анализируемого сигнала.Для смещения экстремальной величины варьируемого коэффициента усиления и предварительной расстройки колебательного контура в схеме анализатора осуществляется зависимая вариация частоты управляемого генератора. Последняя зависит от величинычины анализируемого сигнала, Периодическое усиление нелинейного эффекта в одной подсистеме и ослабление его в другой позволяют анализатору периодически поддерживать повышенную чувствительность к внешнему воздействию. Кроме того, в анализаторе с повышенной чувствительностью эта зависимость используется для оценки динамики двух взаимосвязанных подсистем, каждая из которых находится под определенным воздействим анализируемых сигналов.Управляемый генератор работает следую щим образом.При подаче напряжения на коллекторные цепи двух транзисторов Т, и Т в симметричной схеме генератора возникает разбаланс, вызываемый различием динамических характеристик элементов схемы. Если через коллектор триода Т проходит больший ток, чем через коллектор триода Тто напряжение, наведенное на базовой обмотке 1 РБ, усиливает запирание триода Т. Напряжение, наведенное на базовой обмотке ФБ еще в большей степени отпирает триод Т что вызывает дальнейший рост тока коллектора этого триода, В этом случае ток коллектора триода Т, увеличивается до тех пор, пока не наступит насыщение ферритовых колец Ф, и Ф,. При этом магнитное сопротивление колец резко уменьшается, и напряжение на коллекторной нагрузке триода Т, снова возвращается к первоначальному значению. Напряжение на базовой обмотке Ф,Б падает до нуля, и триод Т, закрывается, Таким образом, когда управляемые сердечники Ф Ф триода Т, достигают насыщения, сердечники Ф, Ф 4 триода Т, переводятся в исходное состояниеВыделение гармонических колебаний осуществляется системой связанных контуров, один из которых является контуром токов, второй - напряжений. Последние в цепи коллекторов соединяются последоватально и выделяют гармонические колебания с постоиной амплитудой и изменяемой частотой,5Предмет изобретения1. Анализатор сигнала, содержащий дваидентичных управляемых колебательных контура с демодулятором, управляемой индуктивностью и независимым контуром управления каждый, отличающийся тем, что с целью синхронного выделения зависимого частотного спектра сигнала, установления зависимости коэффициента усиления и постоянной времени элемента с ограниченной зоной линейно сти от анализируемого сигнала и коррекцииосновных характеристик элемента по динамической ошибке, в нем установлен трехконтурный управляемый генератор синусоидальных колебаний на ферродиодных элементах с дву мя транзисторами и управляемый симметричный корректор, рабочие обмотки которого включены последовательно с обмотками второго контура обратной связи управляемого генератора, причем оба управляемых колеба тельных контура включены параллельно другдругу и параллельно с выходом управляемого генератора, а резистор нагрузки подсоединен к выходам домодуляторов, включенных по дифференциальной схеме.Зо 2. Анализатор по п 1, отличающийся тем,что, с целью обеспечения стабилизации амплитуды выходного сигнала с управляемого генератора при изменении его частоты, з коллекторах транзисторов управляемого генераЗ 5 тора установлены последовательно соединенные связанные колебательные контуры, один из которых является контуром последовательного, а другой - параллельного резонанса, причем обмотки этих контуров индуктивно 10 связаны с обмотками контуров обратной связи.