Параллельный анализатор частотного спектра

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1998971(61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 070981 (21 3334672/18-21 11 М. Кп.з 601 й 23/16 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Щ УДК 621.317, ,7571088.8) Опубликовано 230283. Бюллетень Йо 7 Дата опубликования описания 23. 02. 83(54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНОГОСПЕКТРА Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для измерения амплитуд гармонических составляющих сигналов слож,ной формы.Известны анализаторы спектра,содержащие несколько каналов, каждый из которых состоит из полосового фильтра, детектора и интегратора 1).Однако точность измерения их недостаточна.Наиболее близким техническим решением к изобретению является анализатор, содержащий группы паласовых фильтров с детекторами и интеграторами, коммутаторь, ключи, делитель, формирователь. периода, счетчики и генераторы 2 1.Недостатком известного анализатора является ограниченная точность измерения из-за большого времени калибровки.Цель изобретения - .повышение точности измерения путем уменьшения времени калибровки каналов.Эта цель достигается тем, что в параллельный анализатор частотного спектра, содержащий и каналов измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора и интегра-.тора, при этом выходы интеграторов всех каналов через первый коммутатор подключены к индикатору, а входы каналов объединены и соединены через входной блок с выходом второго коммутатора, один вход которого соединен с входом устройства, а другой подключен к выходу первого ключа", один вход последнего подключен к выходу генератора эталонного сигнала, а другой через счетный триггер соединен с первым входом первого счет" 15чика и одновременно с выходом элемента И, адин вход которого подклю,чен к выходу первого счетчика, второйвход последнего соединен с выходом генератора импульсов и с входом делителя, подключенного к входу второго, ключа, второй вход которого через формирователь периода соединен с выходом третьего коммутатора, дополнительно введены четыре счетчика, два регистра памяти, три группы дешифраторов и два дешифратора, первый из которых своими входами подключен к выходу второго счетчика, к выходам обоих регистров памяти и к выходу счетного триггера через последовательно соединенные третий и четвер 998971тый счетчики, а своим выходом - к второму входу элемента И, входы второго дешифратора подключены к выходу второго ключа и к его входу через пнтый счетчик, а выход подключен к объединенным входам второго счетчика и обоих регистров памяти, входы всех групп дешифраторов подключены попарно к выходам полосовых фильтров соответствующих каналов измерения, их третьи входы объединены и соединены 10 с выходом пятого счетчика, а выходы подключены к входам третьего коммутатора.На чертеже представлена структур" ная схема анализатора.15Он состоит из коммутатора 1, входного блока 2, каналов 3-8 измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосовых Фильтров 9, детекторов 10, интеграторов 2 О 11, коммутатора 12, индикатора 13, группы 14 - 16 дешифраторов коммутатора 17, формирователя 18 периода, первого и второго ключей 19 и 20, генератора 21 импульсов, делителя 22, 25 счетчиков 23 - 26, счетного триггера 27, генератора 28 эталонного сигнала, элемента 29 И, счетчика 30, дешифраторов 31 и 32 и регистров 33 и 34 памяти. 30Параллельный анализатор частотного спектра работает следующим образом.При измерении отдельных гармонических составляющих на входы фильт ров 9 каналов 3-8 через коммутатор 1 и входной блок 2 поступает исследуемый сигнал. Выделенные в каждОм канале 3-8 фильтрами 9 гармоники выпрямляются детекторами 10, усредня( ются интеграторами 11 и через ком" мутатор 12 поступают на индикатор 13. Кроме того, напряжение с каждого фильтра 9 поступает на дешифраторы групп 14 - 16, которые управ" ляются сигналом, сформированным счетчиком 30В первый момент времени через дешифратор группы 14 проходит сигнал с фильтра 9 канала 3, который через коммутатор 17 поступает на Формирователь 18 периода, который вырабатывает интервал, равный периоду измеряемой гармоники. На это время открывается ключ 19 и через дешифратор 31 на вход счетчика 23 после делителя 22 поступают сигналы сгенератора 21 импульсов, После окончания интервала, вырабатываемого формирователем 18 периода, переключается счетчик ЗО. При этом дешифратор группы 14 выделяет сигнал по лосового фильтра канала 4, который через коммутатор 17 поступает на формирователь. 18 периода. Формиро.ватель 18 периода вырабатывает интервал, равный периоду гармоники, 5 вь 1 деленной каналом 4. На это времяоткрывается ключ 19 и через дешифратор 31 на вход регистра 33 памятипосле делителя 22 поступают сигналыс генератора 21 импульсов. Послеокончания интервала, вырабатываемогоформирователя 18 периода, переключается счетчик 30 и т.д. Такимобразом, в регистрах 33 и 34 памятипоследовательно запоминаются коды,пропорциональные периодам гармоник,выбранной группы каналов 3,4. Числоимпульсов, поступающих на счетчик23 и регистры 33 и 34 памяти, пропорционально периоду выбранной гармоники,Это число ифщульсов запоминается н хранится соответственно в счетчике 23 и регистрах 33 и 34 памятина время калибровки.Кроме того, сигналы генератора21 импульсов поступают на счетчик24, работающий,в непрерывном режиме,Выходы всех разрядов счетчика 24 идешифратора 32 соединены с элементом 29 И, а выходе которого появляется сигнал при равенстве кодов счетчиков 23 и 24. При этом сигнал с выхода элемента 29 И поступает на входсчетного триггера 27 и сбрасываетв нуль счетчик 24.При равенстве кодов частота счетного триггера 27 будет равна частотевыбранной гармоники, Управление ключом 20 осуществляется счетным триггером 27, который разрешает прохождение сигналов генератора 28 эталонного сигнала на вход коммутатора 1.и входного блока 2. После выделениянескольких гармоник одной частоты,значение которой хранится в счетчике 23, счетчик 26 вырабатывает сигнал, изменяющий состояние счетчика25. При этом на второй вход элемента 29 И через дешифратор 32 поступает код регистра 33 памяти. После выделения нескольких гармоник этойчастоты счетчик 26 вырабатывает сигнал, изменяющий состояние счетчика25 и т,д, Таким образом, во времякалибровки на входной блок 2 черезкоммутатор 1 будет поступать сигнал,содержащий одинаковое количество периодов гармоник. Число гармоник вэтом сигнале будет определяться свойствами фильтров каналов 3 - 8.Таким образом, повышение точностиизмерения достигается благодаря тому,что калибровочный сигнал формируетсяодновременно для нескольких каналовизмерения анализатора, которые объединены в группы,Формула изобретенияПараллельный анализатор частотного спектра, содержащий и, каналов измерения, каждый из которых состоитиз последовательно соединенных полосового фильтра, детектора, и интегратора, при этом выходы интегратороввсех каналов через первый коммутаторподключены к индикатору, а входы каналов объединены и соединены черезвходной блок с выходом второго ком-:мутатора, один вход которого соединен с входом устройства, а другойподключен к выходу первого ключа,оДин вход последнего подключен к выходу генератора эталонного сигнала,а другой через счетный триггер соединен с первым входом первого счетчика и с выходом элемента И, один 5вход которого подключен к выходупервого счетчикавторой вход последнего соединен с выходом генератораимпульсов и с входом делителя, подключенного к входу второго ключа, 20второй вход которого через формирователь периода соединен с выходомтретьего коммутатора, о т л и -ч а.ю щ и й.с я тем, что с цельюповышения точности измерения, в него введены четыре счетчика, два регистра памяти, три группы дешифракоров и два дешифратора, первый изкоторых своими входами подкюцоченквыходу второго счетчика, к входамобоих регистров памяти, к выходу.счетного триггера через последовательно соединенные третийи четвертый счетчики, а своим выходом - квторому входу элементаИ, входы второго дешифратора подключены к выходувторого. ключа и к его входу черезпятый счетчик, а выход подключен кобъединенным входам второго счетчикаи обоих регистров памяти, входы всехгрупп дешифраторов подключены попар-но к выходам полосовых фильтров соответствующих каналов измерения, ихтретьи входы объединены и соединеныс выходом пятого счетчика, а выходыподключены к входам третьего коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Мирский Г. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., 1972, с.,234-247. "2. Авторское свидетельство. СССР В 720370, кл. О 01 К 23/16, 1977Тираж 708 Государственног елам изобретений Москва, Ж, Ра комити откршская Подписиа СССРийб., д. 4/