SU499537A1 - Дискретно-аналоговый анализатор гармонического спектра электрических сигналов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области радиоизмерительной техники и может быть использовано при создании микроэлектронных анализаторов спектра.

Известные дискретно-аналоговые анализаторы гармонического спектра электрических сигналов, содержащие входное устройство, два параллельных квадратурных канала, суммирующий каскад, амплитудный детектор и индикатор, не обеспечивают возможности микроэлектропного выполнени , что св зано с наличием в составе квадратурных каналов целого р да узлов, не допускающих микроминиатюризации .

Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможности микроэлектронного исполнени .

Эта цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство снабжено формирователем опорных управл ющих импульсов, состо щим из последовательно соединенных устройства запуска , тактового генератора, фазирующего триггера, двух параллельно включенных триггерных делителей частоты и логической схемы совпадений, а квадратурные каналы выполнены в виде четырех идентичных каналов, каждый из которых состоит из входного ключа , к. выходу которого подключены входы второго ключа и фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом третьего ключа , при этом входы формировател  опорных

управл ющих импульсов и квадратурных каналов подключены к выходу входного устройства , управл ющие входы ключей соединены с выходами логической схемы совпадений, а

выходы квадратурных каналов св заны с входами суммирующего каскада.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, содержащего входное устройство 1, формирователь 2 опорных

управл ющих импульсов, состо щий из устройства запуска 3, тактового генератора 4, фазирующего триггера 5, триггерных делителей частоты 6 и логической схемы совпадений 7, два квадратурных канала 8, каждый

из которых состоит из двух параллельно включенных цепей, содержащих входной ключ 9, второй ключ 10, фильтр 11 нижних частот и третий ключ 12, суммирующий каскад 13, фильтр 14 нижних частот, амплитудный детектор 15 и индикатор 16.

Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал подаетс  на входное устройство 1, которое выполн ет функции согласующего каскада, а при необходимости и

Claims (2)

1. предварительное преобразование частоты дл  переноса спектра в нужную область частот. С выхода входного устройства 1 однопол рный сигнал поступает на вход устройства запуска 3, которое приводит в действие тактовый генератор 4 формировател 
2. 2. Последевательность импульсов с выхода тактового генератора 4 поступает на фазирующий триггер 5, формирующий противофазные «меандровые колебани  дл  запуска двух триггерных делителей частоты 6. В логической схеме совпадени  7 из колебаний, полученных в результате делени , формируютс  пр моугольные опорные импульсы дл  управлени  ключевыми перемножител ми в составе каналов, измер ющих квадратурные составл ющие ас и as гармонического спектра сигнала. С выхода входного устройства 1 однопол рный сигнал поступает также на входы четырех ключевых перемножителей (каждый из совокупности ключей 9 и 10) и далее на интеграторы в виде фильтров нижних частот И. Прохождение сигнала через практически безинерционные электронные ключи 9 и 10, управл емые соответствующими импульсами с выходов схемы совпадений 7, эквивалентно перемножению того же сигнала на кусочно-посто нные функции с двоично-рациональным соотнощением отрезков посто нства, образующие четырехуровневую аппроксимацию косинусной и синусной составл ющих гармонического опорного колебани . Если балластные резисторы параллельных ключей 9 и 10 имеют соотнощение сопротивлений 1/2, то вли ние всех четных, а также третьей и шестой, одиннадцатой и тринадцатой гармоник в составе ступенчатого аппроксимирующего колебани  будет скомпенсировано. Чтобы уменьщить вли ние седьмой и дев той гармоник, можно произвести предварительную фильтрацию входного сигнала соответствующим ФНЧ. В результате образование интеграла Фурье дл  косинусной и синусной составл ющих спектра a S(t)Q. с у- J / т as (S(f) приближенно замен етс  образованием сум мы интегралов следующего вида: (i)lcos(U()df-JS (t) I cos cu I f/ (- COS U)) dt} где функции 1, f/(l) О, Дл  образовани  разности интегралов за первую и вторую половины периода Т посто нные напр жени  с выходов интеграторов - ФНЧ 11 коммутируютс  ключами 12 и подаютс  на две пары входов суммирующего каскада 13. «Меандровые по форме напр жени , управл ющие ключами 12 в каждой паре «однополупериодных каналов, противофазны, так что размах переменной составл ющей напр жени  на выходе суммирующего каскада 13 в результате оказываетс  пропорциональным модулю разности указанных выще интегралов , т. е. амплитуде соответствующей квадратурной составл ющей. Четыре «однополупериодных канала, образующие попарно соответствующие косинусный и синусный квадратурные каналы, соверщенно идентичны по составу и отличаютс  фазировкой управл ющих опорных импульсов. Совокупность противофазных «меандровых колебаний, управл ющих ключами 12 в одном канале квадратурных составл ющих сдвинута по фазе на четверть периода Т. С выхода суммирующего каскада 13 оба пр моугольные колебани , каждое с размахом, пропорциональным амплитуде квадратурной составл ющей спектра, поступают на фильтр 14, где отсекаютс  высшие гармоники и остаетс  перва  гармоника суммарного опорного колебани  с амплитудой, равной . После ее детектировани  амплитудным детектором 15 с закрытым входом результат измерени  регистрируетс  выходным индикатором 16. Формула изобретени  Дискретно-аналоговый анализатор гармонического спектра электрических сигналов, содержащий входное устройство, два параллельных квадратурных канала, суммирующий каскад , фильтр нижних частот, амплитудный детектор и индикатор, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  возможности микроэлектронного исполнени , он снабжен формирователем опорных управл ющих импульсов, состо щим из последовательно соединенных устройства запуска, тактового генератора, фазирующего триггера, соединенного со входами двух параллельно включенных триггерных делителей частоты, и логической схемы совпадений , а квадратурные каналы выполнены в виде четырех идентичных каналов, каждый из которых состоит из входного ключа, к выходу которого подключены входы второго ключа и фильтра нижних частот, выход которого соединен с входом третьего ключа, при этом входы формировател  опорных управл ющих импульсов и квадратурных каналов подключены к выходу входного устройства, управл ющие входы ключей соединены с выходами логической схемы совпадений, а выходы квадратурных каналов св заны с входами суммирующего каскада.