Формирователь конечной разности первого порядка огибающей сигнала Советский патент 1985 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к устрой- ствам.длл электроизмереикя и может быть использовано в .приборах для aiiaj/Hsa (Ьпюктуащтй огибающей сигпа лов путем формпрования конечной разнести первого порядка амплитуды сигпала за пос-педовательные мометы ир емепи. Цель изобретения - повьппелие точности путем компеисаЩШ паразитной амплитудной ,упя1Щи, возлггкающей из-за иеравпомерности а шлитудпо частотньк характеристгпч элементов, Па 1 показана функциопсшьнал схема устройства; на фиг, 2 - электрпческал пркищтпальлая скема детектора с подключсп.иьи.г к его входу liCTonintKOM опоркого на:;ря;- ;с1 ияJ на фиг, 3 амплп.гудно-частся.пая характеристика линии задержки; на flinr, 4 - временная диаграмма пыходного :а;1ря:-кегн1Я второй линии задерж™ ки с паразит ой п птлитудной г-:од 7 я цией| lid фиг, 5а и G - передаточные ФУ11КЦТ1И детектора без опорного напря женил и . с onop}ibi згаир пкетшег.;; ;;а фиг, б - Г рекеннЕ;1е дпагргиглгы работы детектора, Форг-яц.чователь конечной раз нести первого порядка огибающей сигнала содержит первую 1 задержки усклитель-ограни иггель 2 и первый иеремложитапь 3, входы которых подключены к входной 11И(е, иер.сьгй ф5-;льт 4 низких частот, через который но1) Еход вычитаюлего застройства 5 подклю чен к зькоду первого перемпожителя 3 вторую лишпо б задерлски, вход котоpoii соединен с выходом усгш.чтеляограничит шя 2 и вторым входом первого перемножит ел я 3, а вьгход подклю чей к первому входу суг.иатора / и входу детектора 8, выход которого со единен с вторьЕч Бходо1ч сугчматора 7. Вькод первой линии 1 задержкисоединен с Бходом Бтсрого переыЮжПГгапя 9 к второму входу которого подключен выход сум-татора 7, Быход второго перемкохшт.еля 9 через второй фильтр 10 низких частот подключен к второгу входу вычитающего устройства 5„ К вх дУ детектора 8 подгспочен источник 11 опорного напряжения. Фор Е1рователь конечной разности первого порядка сгибающей снгиала pa ботает следуювдим образом. . Исследуемъй сигнал U(t:) - S(t): ; cfCt) с огибающей S(t) и ф1ноктуан;ия№1 фазы cpCt) подается на вход усилителя-ограничителя 2, где он преобразуется в cnriian с постоянной амплитудой Sg Выходной сигнал усилителя-ограничите тя 2дд ) S sin fncot n4(t)U:. lAH.I.S.., В перво. перемножителе 3 неремножается с исследуег.дам сигналом U(t), Кроме того, выходной сигнал усилителя-ограничителя 2 задерживается на время ь во второй линии 6 задержки. Поскольку выходной сигнал усилителя-ограничителя содержит гпирокш спектр частот, а реальной амплитудночастотной характеристике линии 6 задержки присуща неравномерность, т.е. ее коэффициент передачи по частоте К (to) имеет постоянную составляющую К о и переменную составляющую SK(w) (см. фиг. 3), то выходной сигнал усилителя-ограничителя 2 после нрохо;кде 1ия 1ш линии 6 задержки преобразуется к виду (фиг. 4); ,(u|)-5in{ llUгде йК(ы) определяет величину и поведение паразитной a mлитyднoй мо- дулядии. На детектор 8, имеющий коэффициент усиления К{, от источника опорного напряжения иодается напряжение смеmeiHLT , KpS,, - запи.рающее напряжение. При этом на вькоде детектора 8 присутствует напряжение, превьппающее смеще П1о , (фиг. 5 и 6). Разлагая выходной сигнал детектора 8 в ряд Фурье получают ,, о5оНК(ы)Зо+Ко5о ,l oViKMVKo5, j±:;( I.-:r5in t wU- l+nq)(t-c)1 . V i а гJ j,,,, коэффидиент усиления детектоa со смещением выбрать равным К, 2 результат спожения выходных сигналов второй линии 6 задержки и детектора 8 со смещением: дг о ч -- Г li. nfi l),.,j::::T i it-)fi -q 25oKo u(5o-| VLiol5oXII- 5;n v(b -1 I с ) 26„iCo+ькИ5o+:c o oI „ :5;« nuM nefit- t.. Это напряжение перемножается во втором переыножителе 9 с исследуемым сигналом U(t), задержанным на время t в первой линии 1 задержки. На выходе второго перемножителя 9 получают напряжение: Uq(tl 5li-tb;n G3 (i4 +Cf ,S ()(t-г -г5oK„ k( 5(1-г))пр(1-).,5,( V I- 5oIZI (i-t) . Atp (t-J 9k с: c:(i } лi. с R/I -1 -%y.(a ° °« KoVolt-ci 15Т (() + 5(t--ll5;n Lolt-tlt с 11- су1|ко5„ l-5;n na)(i-tltnef(i.--c)t + 25 Ko+bK(u15o, из которого с помощью фильтра 10 ниж них частот выделяется электрический сигнал ) (t -С), порциональный огибагацей S(t -- ) исследуемого сигнала U(t), задержанного на время о.

Поскольку выходной сигнал второго 40

фильтра 10 нижних частот не зависит Таким образом, повышается точность от й.К(о), определяющего величинуформирования выходного сигнала, прои поведение паразитной амплитудной(порционального конечной разности пермод-уляции, то происходит компенсаг 1явого порядка огибающей входного сигпаразитной алшлитудной модуляции, Погрешность формирователя сниимеющая место из-за неравномерностижается до 1,5%,

t Stffl/l(tf 4164 амплитудно-частотной характеристики -амплитудно-частот „„„„ б задержки. Из выходного сигнала первого перемножителя 3 45о , . U,lib5(ib « cji qlti -) (ji ПИ.},5... 25o5ltV - CpW 5W--f C05 2ul 2cflt 45о5(О . ODIГТ 5шГц1 и|11 - -Sinl . С 7 с помощью первого фршьтра низких частот 4 выделяется электрический, сигналU,(t) S(t) , пропорциональный огибающей S(t) исследуемого сигнала Вычитающее устройство 5 представляет собой диффере Циальньц1 усилитель, выполнякяций следующее преобразование: ) ) ---L-u,(t) в результате этого преобразования на выходе вычитающего устройства 5 получают электрический сигнал, равньп1 конечной разности первого поряд- ка огибающей сигнала S(t) - S(t ), у которого паразитная- амплитудная модуляция, возникающая вследствие неравномерности амплитудно-частотной , характеристики линии 6 задержки, скомтенсирована,

ffiC

SoKo

.а) -SoKL

аз.З

Фиг.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ КОНЕЧНОЙ РАЗНОСТИ ПЕРВОГО ПОРЯДКА ОГИБАЮЩЕЙ , содержащий первую линию задержки, усилитель-ограничитель и первый перемножитель, входы которых подключены к входной шине, первьм фильтр низких частот, через которьй первьй вход вычитающего устройства подключен к выходу первого перемножителя. вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом усилителя-ограцичителя и вторым входом первого перемножителя., второй перемножитель, вход которого подключен к выходу первой линии задержки, а выход - через второй фильтр низких частот - к второму входу вычитающего устройства, выход которого соединен с выходной шиной, о тличающий ся тем, что, с целью повьшения точности, в него дополнительно введены сумматор, детектор и источник опорного напряжения, при этом первый вход сумматора, i вход детектора и выход источника .опорного напряжения соединены с выСО ходом второй линии задеряоси, выход С детектора соединен с вторым входом сумматора, а выход сумматора подклю; чен к второму входу второго перемно. жителя, 00 ю

.

UBX

I/ex 0