Анализатор частотного спектра

по делам изобретений н открытий(54) АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНОГО СПЕКТРА Изобретение относится к электроизмьрительной технике и может быть использовано для вьщеления и измерения с высокой точность 10 амплитуд гармонических составпяюших периодических сигналов сложной формы,Известны многоканальные анализаторы спектра на Основе метода непосредственной фильтрами ., каждый канал которых содержит последовательно соединенныс полосовой фипьгр с узкой полосойпропускания, д" тектор и интегратор Я .сНедостаток этих анализаторов спектраналичие погрешности от неравномерностиамплитудно-частотной характеристикианализируюших фильтров,Известен также анализатор спектра,содержащий группу анализируюших полосовых фильтров с детекторами и интеграторами, коммутатор и индикатор (21,Недостаток такого устройства - методическая погрешность от неизбежной неравномер 1 всти амплитудно-частотной характеристики ло;юсовых фильтров,Цель изобретения - исключение погрешности от неравномерности амплитудночастотной характеристики попосовых фильтров.Цель достигается тем, что в анализатор частоты спекгра, содержаший гругпыпоследовательно соединенных анализирующих фильтров, детекторов, интеграторов,коммутатор и чндикатор введены герекпючатепь, входное устройство, второй коммутатор, формирователь интервала времени, ключ, делитель частоты, геь,раторимгульсов, два счетчика, элемент совпадения, триггер, прерыватель и источник т 5опооного напряжения причем выходы ана 9лизируюших г:,льтров через последовательно соединенные второй коммутатор и формирователь интервала времени соединеныс первым входо,1 ключа, второй вход которого через делитель частоты соединенс выходом генератора илпупьсов и первымвходол 1 первого счетчика, вь 1 хол к:1 ючасоединен со входом второго с етчика,выходы счетчиков соединены с соот 11 ег 720370ствующими входами элемента совпадения, выход которого соединен со вторым входом первого счетчика и со входом триггера, выход триггера соединен с первым входом прерывателя, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход прерывателя соединен со вторым входом переключателя, а выход переключателя через входное устройство соединен со входом Фильтров.,ОНа чертеже приведена структурная схема устройства.Анализатор гармоник содержит переключатель 1 входное устюйство 2, группу анализирующих фильтров 3, детекторов 4, интеграторов 5, первый коммутатор 6, индикатор 7, второй коммутатор 8, формирователь интервала времени 9, ключ 10, делитель частоты 11, генератор импульсов 12, счетчики 13 и 20 14, элемент совпадения 15, триггер 3 6, прерыватель 17, источник опорного напряжения 18, Выходы анализирующих фильтров 3 через последовательно соединеноные второй коммутатор 8 и формирователь 9 соединены с первым входом ключа 10, второй вход которого через делитель частоты 11 соединен с выходом генератора импульсов 12 и первым- входом первого счетчика 13, выход ключа 10 соединен с входом второго счетчика 14, выходы счетчиков 13 и 14 соединены с соответствующими входами элемента совпадения 15, выход которого соединен со вторым входом счетчика 13 и со входом триггера 16, выход которого соединен с первым входом прерывателя 17, второй вход которого соединен с выходом источника 18, а выход прерывателя 17 соединен со вторым входом переключателя 1, и выход переключателя соединен со входами входного устройства 2 и далее - со входами фильтров 3.Анализатор частотного спектра работает следующим образом.При измерении отдельных гармонических составляющих вначале на входы фильтров 3 через переключатель 1 и входное устройство 2 подается исследуе- ф мый сигнал Ов, . Выделенные фильтрами гармоники выпрямляются детекторами 4, устраняются интеграторами 5 и поступают на входы коммутатора 6, выход которого соединен с индикатором 7. Одновременно выходные сигналы фильтров подаются на входы коммутатора 8, Напряжение выбранной с помощью комчутатора Ь гармоники подключается кс входу формирователя 9, которыи в)рабатывает временный интервал, равный одному периоду измеряемой гармоники, На это время открывается ключ 10 и на вход счетчика 14 через двоичный делитель частоты 11 поступают импульсыс выхода генератора импульсов 12,-испо импульсов Н, поступивших наэтот счетчик, пропорционально периоду Чизмеряемой гармоники и равног Я- Т 1 2 где- частота импульсов генератора 12. Это число импульсов запоминается и хранится в регистре счетчика 14 на время измерения. Кроме того, импульсы с выхода генератора 12 подаются на вход счетчика 13, который работает в непрерывном режиме. Выходы вЧех раз рядов обоих счетчиков соединены со входами многоразрядного элемента совпадения 15, на входе которого появляется сигнал каждый раз, как только число импульсов, записанное в счетчике 14 сравняется с числом импульсов, записанное в счетчике 13, При этом сигнал с выхода элемента совпадения 15 поступает на вход счетного триггера 16 и сбрасывает счетчик 13 в нуль, Количество импульсов й в счетчике 13 до момента сброса его в нуль равноМ:1 Т22где- интервал времени в течение которого количество импульсов в счетчике 13 сравняется с количеством импульсов в счетчике 14,Если Й = И, то Т222 2 и Г = - т.е, импульсы на выходей Тэлемента совпадения 15 появляются с частотой, превышающей в два раза частоту измеряемой гармоники, Так как выход элемента совпадения 15 соединен со входом счетного триггера 16, то выходное напряжение последнего будет иметь частоту, равную частоте выходного сигнала выбранного анализирующего фильтра 3, Подключенный к выходу триггера 16 прерыватель 17 модулирует с этой частотой постоянное напряжение, поступающее навход прерывателя 17 от источника опорного напряжения 18. В резуль= тате на выходе прерывателя 17 формируется периодический сигнал иря:,о го,г= ной формы стабильной амплитуды, пер Йая гармоника которого совпадает по частоте с выходным напряжением выбранного фильтра 3.Этот сигнал после переключателя 1 подается на входы фильтров 3, Посредств вом коммутатора 6, синхронно с коммутатором 8, вход индикатора 7 подключается к выходу выбранного канала анализатора. Затем система калибровки настраивается до тех пор, пока индикатор не будет показывать то же значение, что и при градуировке каналов анализатора.После этого переключатель 1 переключается, и на вход фильтров 3 вновь пос 15 тупает исследуемое найряжение ОвПри этом индикатор 7 будет показывать значение измеряемой гармоники. Аналогично осуществляется измерение и других гармоник исследуемого сигнала.20Формула изобретения Анализатор частотного спектра, содерь. жаший группы последовательно соединенных анализирующих фильтров, детекторов, интеграторов, коммутатор и индикатор, отличающийся тем,что,с целью исключения погрешности от неравномерности амплитудно-частотной характеристики анализирующих фильтров, в него введены переключатель, входное устройство, второй коммутатор, формироват,.ь интервала времени, ключ, делительчастоты генератор импульсов, два счетчика, элемент совпадения, триггер, прерыватель и источник опорного напряжения,причем выходы анализирующих фильтровчерез последовательно соединенные второй коммутатор и формирователь интервала времени соединены с первым входомключа, второй вход которого через делитель частоты соединен с выходом генератора импульсов и первым входом первого счетчика, выход ключа соединенсо входом второго счетчика, выходысчетчиков соединены с соответствующимивходами элемента совпадения, выходкоторого соединен со вторым входом первого счетчика и со входом триггера, выход триггера соединен с первым входомпрерывателя, второй вход которого соеди=нен с с выходом источника опорного напряжения, выход прерывателя соединенсо вторым входом переключателя, а выход переключателя через входное устройство соединен со входом фильтров.Источники информации,принятые во цнимание при экспертизе1. Мирский Г. Я, Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. , Энергия. 1972, с, 234-247.2, Воллернер Н. ф. Аппаратурныйспектральный анализ сигналов. , "Сов,радио" 1977, с. 159-200.Заказ 33 е ВНИИ еии ии 35 ау.пскс,я на Филиал ППП "Патент"г, Ужгород, ул, Проектная,Тираж .1 СПИ Гс судаределам изобр35, Москва,Подлисо м(тетаоткрыгий