Способ деления двух сигналов и устройство для его осуществления (его варианты)

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 9) (11) 536 РЕСПУБЛИК За С, 06 С 7/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ АВТОРСКОМУ Св в н ТЫ) .1. Способ деления чающийся в том, ч ву игналов,ируют о с 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИ(71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова(56) 1. Жилинскас Р-П. П. Измерители отношения и их применение радио- измерительной технике. М., Советское радио", 1975, с. 113-119.2. Жилинскас Р-П.П. "Измерители отношения и их применение в радиоизмерительной технике". М., "Советское радио", 1975, с. 37-39 (прототип). (54) СПОСОБ ДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСЛЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАН(57) д х с два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга, измеряют фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазового сдвига является результатом отношения гармонических сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, формируют периодический ступенчатый импульсный сигнал, в котором сначала Формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делимому, а длителЬность равна третьей части периода, затем формируют. второй импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый импульсный сигнал в гармонический.1104536 Устройство для осуществления способ по и. 1, содержащее сумматор и фазизмерительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введены комму. татор, избирательный фильтр и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к ходам сумматора, выход которого через избирательный фильтр соединен спервым входом фазоиэмерительного бло.ка, первый выход блока синхронизации подключен к управляющему входукоммутатора, второй выход блокасинхронизации соединен с вторым входом фазоизмерительного блока, первыйи второй входы коммутатора являются входами сигнала-делимого и сигналаделителя,3, Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введены коммутатор, первый и второй избирательные фильтры и блок синхронизации, причем Изобретение относится к области вычислительной техники и может бытьиспользовано в аналоговых вычислительных машинах.Известен способ деления двух сигналов, основанный на временном разделении сигналов делимого и делителя, регулировании и сравнении сигналов 1 1,Недостатками этого способа являются малая точность и низкое быстродействие.Наиболее близким к предложенномуизобретению является способ делениядвух сигналов, заключающийся в том,что един из гармонических сигналовсдвигают по фазе относительно другого гармонического сигнала, суммируютсдвинутый по фазе гармонический сигнал с вторым гармоническим сигналом,измеряют фазовый сдвиг суммарногосигнала относительно одного из гармонических сигналов, величина фазопервый и второй выходы коммутатораподключены к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные фильтры соединены с входами фазоизмерительного блока, выходблока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первыйи второй входы коммутатора являютсявходами сигнала-делимого и сигналаделителя,4, Устройство для осуществленияспособа по и. 1, содержащее сумматор,отличающееся тем, что,с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в него введеныкоммутатор, фазовый анализатор спектра, блок измерения спектров и блоксинхронизации, причем первый и второйвыходы коммутатора подключены к входам сумматора, выход которого соединен с входом фазового анализатораспектра, выход которого подключен квходу блока измерения спектров, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сигнала-делимого и сигнала в делите. вого сдвига пропорциональна отношениюдвух сигналов 2 3.Однако этот способ характеризуется малой точностью и низким быстро действием при делении медленно изменяющихся сигналов. Известно устройство для осуществления способа, содержащее фазосдвигающий блок, входы которого являютсявходами сигнала-делимого и сигналаделителя, выход фазосдвигающего блока подключен к первому входу сумматора, к второму входу которого подключен источник сигнала-делителя,выход сумматора соединен с первымвходом фазоизмерительного блока, квторому входу которого подключен источник сигнала-делителя 23,20 Недостатками данного устройстваявляются малая точность и низкоебыстродействие.36 4анализатор спектра, блок измеренияспектров и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора,выход которого соединен с входом Фазового анализатора спектра, выходкоторого подключен к входу блока измерения спектров, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами гармонических сигналов, величина фазового сдвига является результатом отношения гармонических сигналов, формируют периодический ступенчатый импульсный сигнал, в котором сначала формируют первый импульсный сигнал, амплитуда которого равна сигналу-делимому, а длительность равна третьей части периода, затем формируют второй импульсный сигнал, ампли туда которого равна сигналу-делителю, а длительность равна третьей части периода, преобразуют периодический ступенчатый сигнал в гармонический. 25А в устройство для осуществления способа по первому варианту, содержащее сумматор и фазоизмерительный блок, введены коммутатор, избирательный Фильтр и блок синхронизации, причемпервый и второй выходы коммутатора подключены к входам сумматора, выход которого через избирательный фильтр соединен с первым входом фазоизмерительного блока, первый выход блока синхронизации подключен к35 сигнала-делимого и сигнала-делителя. На Фиг. 1-3 изображены функцио- нальные схемы вариантов устройства для осуществления способа делениядвух сигналов, на Фиг. 4 - временная диаграмма сигналов, поясняющая способ деления двух сигналов, на Фиг.5 зависимость фазового сдвига для отношения сигналов.Устройство для осушествления способа деления двух сигналов (фиг. 1 3) содержит коммутатор 1, блок 2 синхронизации, сумматор 3, первый избирательный фильтр 4, фазоизмерительный блок 5, вход 6 сигнала-делимого, вход 7 сигнала-делителя, второй избирательный Фильтр 8, фазовый анализатор 9 спектра, блок 10 измерения спектров.Устройство для осуществления способа деления двух сигналов по первому варианту (Фиг. 1) работает следующим образом.В первую треть периода коммутатор1 пропускает сигнал-делимое (фиг,4) на сумматор 3. Во вторую треть периода коммутатор 1 пропускает на сумматор 3 сигнал-делитель. Затем третью часть периода сигналы на сумматоре3 не проходят.Далее процессы периодически повторяются, На выходе сумматора 3 формируется ступенчато-импульсный сигнал (фиг. 4). С выхода сумматора 3 сигнал поступает на первый избирательный фильтр 4, настроенный на первую гармонику ступенчато-импульсного периодического сигнала, Фазоизмерительный блок 5 измеряет фазовый сдвиг между опорным сигналом с блока 2 синхронизации и выходным гармоническим сигналом первого избирательного фильтра 4.Величина фазового сдвига равна управляющему входу коммутатора, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом Фазоизмерительного блока, первый и второй входы ком 40 мутатора являются входами сигнала- делимого и сигнала-делителя. Кроме того,в устройство по второму варианту введены коммутатор, первый и второй избирательные фильтры 45 и блок синхронизации, причем первый и второй выходы коммутатора подключе" ны к входам сумматора, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй избирательные 50 фильтры соединены с входами Фазоиэмерительного блока, выход блока синхронизации подключен к управляющему входу коммутатора, первый и второй входы коммутатора являются входами сиг нала-делимого и сигнала-делителя.При этом в устройство по третьему варианту введены коммутатор, фазовый Ч югер ЬТ 3 11045Целт ю изобретения является увеличение точности и повышение быстродействия.Цель достигается тем, что согласно способу деления двух сигналов,5 заключающемуся в том, что суммируют два гармонических сигнала, имеющих фазовый сдвиг друг относительно друга, измеряют Фазовый сдвиг суммарного сигнала относительно одного из 1 Огде х, у - сигнал-делимое и сигнал"делитель;Т - длительность сформированного ступенчато-импульсного сигнала; 5частота гармоники,ГраФик зависимости фазового сдвига при различных значениях (Т Г) от отношения сигналов (Фиг, 5) показы 2 О вьет, что при Т,1 = - фазовыйсдвиг пропорционален отношению сигналов.Устройство для осуществления способа деления двух сигналов по перво му варианту (Фиг. 2), работает аналогичным образом.Для увеличения чувствительности.вдвое сигнал с выхода сумматора 3 подается на первый и второй избира тельные Фильтры 4 и 8, настроенные соответственно на первую и вторуюгармоники,В связи с тем, что вторая гармоника имеет зеркальное Фаэовое отображение первой гармоники, чувствительность второго варианта устройства увеличена вдвоеУстройство для осуществления способа деления двух сигналов по третьему варианту (фиг. 3) работает аналогично первому варианту устройстваСтупенчато-импульсный сигнал с выхода сумматора 3 поступает на Фазовый анализатор 9 спектра и затем на блок 10 измерения спектров. Об отношении сигналов судят по начальным фазам всех гармоник.Таким образом, предложенный способ деления двух сигналов по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность деления и более высокое быстродействие преобразования сигналов..Мар Заказ 5264/37ВНИИПИ Подписноеного комитета СССений и открытийРаушская наб., д. ТиражГосу делаМоскв 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Соста дактор В.Иванова Техре