Анализатор частотного спектра Советский патент 1986 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для вьщеления и изме- .рения с высокой точностью амплитуд гармонических составля ющих периоди- ческих сигналов сложной фермы.

Цель изобретения - уменьшение врмени анализа устройства за счет умешения времени калибровки каналов

На фиг.1 представлена блок-схема анализатора, частотного спектра; на фиг.2 - временные диаграммы работы многоканального анализатора частотного спектра.

Многоканальный анализатор частотного спектра состоит из коммутато

р а 1, входного блока 2,, каналов 3-5, каждый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр 6, детектор 7 и инфегратор 8, :;соммута- тора 9, индикатора 10, форм1.ровате- ля 11 периодс1, ключа 12, двоичного ieлитeля 13, генератора 14 импульсов, делителей 15 и 16, счетчиков 17 и 18, многовходового элемента И 19, счетного триггера 20, формирователя 21 интервалов, дешифратора 22, формирователя 23 сигнала, генераторов 24- 26 опорных сигналов и ключей 27-29

Формирователь 21 интервалов представляет собой регистр сдвига, который формирует выходные сигналы, сдвинутые относительно сигнгша запуска (сигнал первой гармоники) на период п гармоники, фор мируемого

20

режиме. Выходы всех разрядов счетчиков 17 и 18 соединены с многовходо- вой схемой И 19, на выходе которой появляется сигнал (фиг.2е ) при равенстве кодов N.. и N.. , где

1

N, код

счетчика 18, При этом сигнал с выхода многовходового элемента И 19 поступает на вход счетного триггера 20 и сбрасывает в нуль счетчик 18.

25

Если N

N

f s

то

т, 2-- Т г д 1

Поэтому частота счетного тригге- 30 ра будет

сч

т.е. равна частоте п гармоники иссле

счетным триггером 20, Формирователь 23 - дуемого сигнала, вьщеляемой каналом

сигнала представляет .собой сборку, на входы которой поступают через ключи 27-29 сигналы генераторов 24-2 опорных сигналов.

Многоканальный анализатор частотного спектра работает следуюпщм образом.

При измерении отдельных гармонических составляющих, поступающих на входы фильтров 6 каналов 3-5, через коммутатор 1 и входной блок 2 поступает исследуемый сигнал .U. . Выделенные в каждом канале 3-5 фильтрами 6 гармоники (фиг.2 и , «f ) выпрямляются детекторами 7 и усредняются интеграторами 8. Кроме того, напряжение с фильтра 6 канала 3 вьщеляю- щего первую гармонику, поступает на формирователь 11 периода. При поступлении сигнала Калибровка на вход генератора 24 формирователь 11 периода вырабатьшает интервал, равный периоду первой гармоники входного

8

сигнала Ug (фиг.2г ). На это время. открывается ключ 12 и на вход счетчика 17 после делителя 15 поступают импульсы генератора 14 импульсов, прошедшие через двоичный делитель 13.

Число импульсов N, поступивших на счетчик 7, пропорционально периоду т гармоники исследуемого сигна-.

И

ла:

1 П п 2

Т - 2

Кроме того, сигналы генератора 14 импульсов поступают на счетчик 18, (фиг.23 ), работающий в непрерывном

режиме. Выходы всех разрядов счетчиков 17 и 18 соединены с многовходо- вой схемой И 19, на выходе которой появляется сигнал (фиг.2е ) при равенстве кодов N.. и N.. , где

1

N, код

счетчика 18, При этом сигнал с выхода многовходового элемента И 19 поступает на вход счетного триггера 20 и сбрасывает в нуль счетчик 18.

Если N

N

f s

то

2-- Т д 1

частота счетного тригге-

сч

т.е. равна частоте п гармоники иссле

5п гармоники. Чтобы сложный сигнал с фор14ирователя 23 сигнала, поступающий на калибровку устройства, содержал п равных по амплитуде гармоник по определенной программе, задаваемой д(шителем 16, формирователем 21, дешифратором 22, управляют ключами 27-29 (фиг.2 , W , к), на которые rto- ступают сигналы генераторов эталонных сигналов,

Таким .образом, во время калибровки на входное устройство 2 через коммутатор 1 поступает сложный сигнал (фиг,2л }, содержащий п равных гармоник входного сигнала.

Формулаизобретения

Анализатор частотного спектра, со- 55 держащий последовательно соединенные первый коммутатор и входной блок, также п цепей, каждая из KOTopliDC сое- тоит из последовательно соединенных

3 12

полосового фильтра, детектора и интегратора, выходы которых соединены с входами второго коммутатора, выход которого- связан с входом индикатора, последовательно соединенные генератор импульсов, двоичный .делитель и ключ, а также формирователь периода, выход которого соединен с вторым входом ключа, первьй вход - с выходом полосового фильтра одной из п цепей, а.второй вход - с выходом источника калиброванного сигнала, два счетчика, выходами через элемент И подключенные к входу счетного триггера, выходом соединенного с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен- с выходом генератора импульсов, отлич ающийся тем, что, с

S

/ / / /Л /Л / / ./ А. .

у у / у у у У V/ V/ у

ШЛДЛДАДАДАДАДАЛЛАЛ

г ef-L

о iz е .XL- lXL lxlxl lx: /

I I I I

I I I Г I I I

Ж 0- 3 .

1 1 1 1

rn n rn

nJlJrrUTJlJTJTJnJlJlJinnn

5

60

O

5

целью уменьшения времени анализа, в него дополнительно введены последовательно соединенные делитель, формирователь -интервала и дешифратор,, три генератора опорных сигналбв, три дополнительных ключа и формировател-ь сигнала; а также дополнительный делитель, включенный между выходбм ключа и входом первого счетчика,при этом выходы генераторов опорных сигналов через дополнительные ключи и формирователь интервала соединены с входом первого коммутатора, вторые входы дополнительных ключей соедине- ны с выходом дешифратора, а выход счетного триггера соединен с входом делителя и вторым входом формирователя интервала,

I I I Г I I I

1 1 1 1 I

rn n rn

к й

Редактор Н.Яцола

Составитель А.Орлов Техред О.Сопко

Заказ 3995/38 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг..

Корректор Е.Сирохман

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для вьщеления и измерения с высокой точностью амплитуд гармонических составляющих периодических сигналов сложной формы. Цель.изобретения - уменьтпение времени анализа путем сокращения времени калибровки каналов. Анализатор содержит коммутатор 1 , входной блок 2, каналы 3, 4 и 5. Каждый из каналов включает в себя последовательно соединенные полосовой фильтр 6, детектор 1, интегратор 8. Кроме того, анализатор содержит коммутатор 9, индикатор 10, формирователь периода 11, ключ 12, двоичный делитель 13, генератор импульсов 14, делители 15 и 16, счетчики 17 и 18,, многовходовый элемент И 19, счетньй триггер 20, формирователь сигналов 23, генераторы опорных сигналов 24, 25 и 26 и ключи 27, 28 и 29. Работа устройства поясняется по временным диаграммам в описании изобретения. 2 ил. о $ (Л Ежов IND Од о OD