Устройство для измерения коэффициента гармоник

10 А 1 ССЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН сс 9 сЯОссп 14 51) 4 К 290 сс БРЕТЕНИЯ И ИСА о с етельстВУ УС с Бюл. У 38аснознаменный институтанской авиациикомсомолаин8,8)свидетС 01 К яии ельство СССР29/04, 1981(54) УСТРОЙСТВ ЦИЕНТА ГАРМОНИ Я ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ(57) Изобретение может быть использовано при контроле источников сигналов и линейной связи. Устройство для измерения коэффициента гармоник содержит и детекторов 2, сумматор 3, коммутатор 4, блок 7 управления, блок 5 вычисления отношения,. блок 6 индикации, генератор 8 и многоканальный синхронный фильтр 1, электрическа схема которого приведена в описан изобретения. Устройство имеет расширенный циапазон рабочих частот. 1 з.п ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к контроль. но-измерительной технике и может быть использовано при контроле источников сигналов и ливий связи.5Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот.На Фиг.1 изображена структурная схема усройства для измерениякоэффициента гармоник, на Фиг.2 - функциональная .схема многоканапьного .синхронного фильтра, на фиг.3 - ампли" тудно-частотные характеристики, поясняющие принцип его действия.Устройство для. измерения коэффи" циента гармоник содержит многоканальный синхронный фильтр 1, с выходами которого соединены и детекторов 2 среднеквадратичного значения, сумматор 3, коммутатор 4, блок 5 вычисле, имя отношения с блоком 6 индикации на выходе, блок 7 управления и генератор 8.Иногоканапьный синхронный детектор 1 содержит и каналов, в каждом 25 из которых имеется синхронный Фильтр 9, состоящий из Г-образного звена, образованного резистором 10 и конденсатораю 11 и 12, которые через клю" чи 13 и 14 соединены с общей шиной, а также последовательно делитель частоты 15 и счетный триггер 16. Выходы всех каналов непосредственно и через аттенюаторы 17 соединены с входами и сумматоров 18. Общее число аттенюаторов в многоканальном синхронном фкльтре иэ и каналов составляет Ви.Ыйе 8 ек(и - 1)/2, где аЬ 10целое число.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии с .блока 7 , управления подачей управляющего воз"действия на генератор 8 осуществляе его настройку на частоту Й, с которой формируеже генератором прямоугольные импульсы поступают на управляющий вход многоканального синхронного фильтра 1. При воздействии на . управляющий вход .многоканального син"хронного фильтра прямоугольных им"пульсов с частотой Е каналы .фильтранастраиваются на частоты, кратные частоте ГрХ,га (апараметр, оп ределяемый конструкцией укаэанного фильтра), Таким образом, каналы филь.тра 1 оказываются настроенными на частоты Но (1. 1,, и - номер какала). Подбирая с блока управления частоту генератора 8 таким образом, чтобы частота Г соответствовала частоте измеряемого сигнала, осуществляют автоматическую синхронную настройку каждого 1-го канала многоканального синхронного Фильтра на частоту соответствующей гармоники сигнала 1 Гр.Гармонцческие составляющие входного сигнала с номерами гармоник от 1 до и с соответствующих выходов многоканального синхронного Фильтра 1 поступают на детекторы 2, на выходах которых образуются среднеквадратичные значения напряжений соответствующих гармоникСреднеквадратичные значения напряжений всех гармоник, начиная с. второй, поступают на первые,(и) входов коммутатора 4, на последний вход которого подается суммарное среднеквадратичцое значение всех гармоник, кроме первой, с выхода сумматора 3.Блок 5 осуществляет операцию вычисления отношения напряжения, поступающего на его вход с выхода коммутатора, к напряжению, поступающему на другой его вход с выхода первого детектора 2. Таким образом, в качестве делителя всегда выступает среднеквадратичное значение напряжения первой гармоники, а в качестве делимого в зависимости от копожения коммутатора либо среднеквадратичное значение напряжения любой из2, , и гармоник, либо при установке коммутатора в нижнее по схеме положение среднеквадратичное значение напряже . ния всех гармоник, кроме первой.Выбор положения коммутатора, соот" ветствующего вычислению общегб коэффициента гармоник или вычислению его значения по каждой иэ 1 составляющих, осуществляется с блока 7 управления.Изменяя с блокауправления час" тоту генератора 8, управляющего работой многоканапьного синхронного фильтра 1, осуществляют синхронную перестройку его канапов, достигая возможности проведения измерений в диапазоне частот.Принцип действия многоканального синхронного фильтра 1 заключается в следующем.Каждый из и каналов многоканального синхронного Фильтра содержитсинхронный Фильтр 9Такой Фильтр относится к разряду гребенчатых; приэтом относительный коэффициент передачи на частотах, кратных Го, определяется известным выражением:(1)1 с Ггде Л - . амплитуда 1 с-й гармоники ф 10ш - число коммутируемых кон)енсаторов,номер гармоники частоты Г;Г - частота коммутации,На .частотах, кратных пГ, коэффициент передачи синхронного фильтраравен нулю.В предлагаемом устройстве синхронный фильтр 9, включенный в каждыйиэ п каналов многоканального синхрон ного фильтра 1, содержит два конденсатора (ш = 2), коммутируемых черезключи 13, 14 триггером 16. При подачена счетный вход с триггера 16 тактовых импульсов частотой Г= )пГ = 2 Г 25амплитудно-частотная характеристика5первого канала имеет вид диаграммыА 1 (Фиг.З), Указанный канал имеетокна прозрачности на частотах ГЗй, 51 и т,д., при этом в соответствии с формулой (1) А, = (2/Т 2;А = О, А = (2/32 А, = О;А 1," = (2/5 2,Одновременно импульсы с частотой2 Г с выхода генератора 8 поступают35она делители 15 частоты остальных каналов, Делитель 15 1 с-го канала имееткоэффициент деления 1)= 1 с (1 с = 1,и). Так как для первого канала40 . 1), = 1, то в указанном канале делитель 15 может отсутствовать. Управление работой триггеров 16 через делители 15 с укаэанными коэффициентамиделения приводит к тому, что комму 45тация конденсаторов 13 и 1 ц 1 с-го канала. проходит в 1 сраз реже и приэтом первый пик амплитудно-частотнойхарактеристики последовательно смещается на величину Кс, от канала к каналу и для 1 с-го канала находится на50частоте 1 сГО. Соответственно второй Гпик амплитудно-частотной характеристики для 1 с-го канала находится начастоте Зо, третий - 5 Г, и т.д. Приэтом независимо от номера канала в)соответствии с формулой ( 1 ) А- (2/ 2 А" = (2/Зц) Л = (2/52и т,д. Сравнение значений )соэффициейтов передачи показывает, что независимо от номера канала соблюдается постоянство их отношее)ия:Л)/Л , = ) , (2)Прямь)е вход) каждого )с-го сумматора 18 соединены с выходом соответствующего 1 с-го канала непосредственно, а инверсные входь через соответствующий аттенюатор 17 - с выходами каналов (2). + 1)1 с где ). 1 2 3 ецелое число.С учетом выражения (2) коэффициент ослабления каждого аттенюатора; через который 1 с-й сумматор соединен с выходами каналов, имеющих номер (2).+1)1 с,соответственно равен (21+1) 2.На выходе каждого сумматора 18 образуется разность между сигналами, действующими на его прямом входе,и суммой сигналов, действующих на его инверсных входах.В этом случае в каждом 1 с-м канале достигается взаимная компенсация всех гармонических составляющих, отличных от 1 с а на выходе 1 с-го сумматора и, следовательно, на соответствующем выходе многоканального синхронногоФ фильтра выделяется гармоническая составляющая 1 сЕ; (1 с = 1, 2,и) входного сигнала.Предлагаемым устройством можно измерять как общий коэффициент гармоник, так и нелинейные искажения по каждой из гармонических составляющих в широком диапазоне частот входных сигналов. Кроме того, устройство ха" рактеризуется простотой осуществления перестройки по диапазону частот.Формула изобретения1. Устройство для измерения коэфФициента гармоник, содержащее и детекторов, сумматор, коммутатор, управляющий вход которого соединен с блоком управления, блок вычисления отношения, выход которого соединен с входом блока индикации, первый входс выходом первого детектора, а второй вход - с выходом коммутатора, входы которого соединены с входами сумматора и выходами всех детекторов, начиная с второго, выход сумматора соединен с вхсдом коммутатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочихФиг частот, в него Введены генератор и многоканальный синхронный фильтр, инФормационный вход которого соединен с входом устройстве, выходы - с входа 5 ми детекторов, а управляющий вход с выходом генератора., упрзв-;.яющий вход которого соединен с выходом блока управления 102. Устройство по п.1, о т л и ч а"- ю щ е е с я тем, что многоканальный синхронный Фильтр выполнен н виде и каналов, каждый из которых состоит из синхронного Г-обр,"-.знога фильтра, н продольном плече которого включен резистор, а н каждое иэ двух параллельно соединенных оперечны. плеч включены последонательно соединенные конденсатор и ключ, причем вторые.Фюсъ 1 О ь выводы всех ключей соепинены с общейптиной последовательно соединенных де -лителя частоты и счетного триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами ключей, входы делителей частоты всех каналов объединены и соединены с управляющим входом многоканального синхронного фильтра, информационный вход которого соединен с входами Г-образных звеньев нсех каналов, а также аттенюаторон и и сумматоров, прямой вход каждого 1-го сумматора соединен с выходами 1-го канала, инвертирующие входы через соответствующий аттенюатор - с выходами (21+1)1-х каналов, 2, 3,), а выходы - с выходами многоканального синхронного Фильтра.1430910оставитель А.Коэленкоехред М,Дидык Корректор М.Демчик едактор Л.Пчолинская Заказ 533 е роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, Гл, Проектная,Тираж 772 НИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, Ж, Рауш