Устройство для определения квадрата амплитуды сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01R19/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике при измерении амплитуды сигналов с нестационарным средним значением.

Целью изобретения является повьппе ние точности определения амплитуды гармонического сигнала при наличии на входе измерителя линейно изменяю- щегося напряжения, т.е. при нестационарности среднего значения сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма.

Устройство для определения квадрата амплитуды сигналов содержит подключенный к входу устройства управляемый аттенюатор 1, к выходу которого подключены две параллельные цепочки, первая из которых содержит последовательно соединенные перемножитель 2, интегратор 3, квадратор А

и сумматор 5, а вторая - перемножитель 6, интегратор 7 и квадратор 8, выходом подключенный к второму входу сумматора 5, а также последовательно соединенные генератор У сигнала и фазовращатель 10 на 90° выходом подключенный к второму входу перемножителя 2, а входом - к второму входу перемножителя 6, а также формировате 11 импульсов, входом подключенный к выходу генератора 9 сигнала, первым выходом подключенный к управляющему входу управляемого аттенюатора 1 и вторым выходам подключенный к установочным входам интеграторов 3 и 7. Формирователь 11 импульсов может быт выполнен в виде последовательно сое- диненных преобразователя 12 формы сигналов и собственно формирователя 13 импульсов, выполненного по схеме распределителя импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 9 сигнала формирует гармоническое колебание с частотой U , которое поступает на вход перемножителя 6 непосредственно, а на вход

2 - через фазовращател

на входы перемножителей 2 и 6 поступают напряжения соответственно

поремножителя

10 на 90 . В результате

и (t) cos со t; U(t) sin cot.

(1) (2)

Одновременно сигнал с выхода генератора 9 сигнала через преобразователь 12 формы сигнала поступает на формирователь 13 импульсов, в результате чего напряжение на первом выходе формирователя 13, соответствующее уровню 1, на интервале времени 0,5Т-Т поступает на управляющий вход управляемого аттенюатора 1. Коэффициент передачи управляемого аттенюатора равен 0,5 при управляющем напряжении, равном уровню О, на интервалах времени 0-0, 5 Т и Т - 1,5 Т; при управлякяцем напряжении, равном уровню 1, коэффициент передачи равен 1 на интервале времени 0,5 Т-Т (см. фиг. 2). С второго выхода формирователя 13 импульсов управляющее напряжение поступает на установочные входы интеграторов 3 и 7, уровнем 1 устанавливая интеграторы 3 и 7 в нулевое состояние на интервалах времени 0,5Т-0 и 1,5Т-1Т. Следовательно,к моменту времени t О интеграторы 3 и 7 и устройство в целом готово к циклу измерения.

На сигнальный вход аттенюатора 1 поступает напряжение

cos (cot-cp).k,t, (3)

параметры помехи; амплитуда; фазовый сдвиг.

В соответствии с алгоритмом функционирования аттенюатора 1 сигнал (3) с весом 0,5 на интервалах времени 0-0,5Т и Т-1,5Т и с весом 1 на интервале времени 0,5Т-Т поступает на входы перемножителей 2 и 6. С выхода перемножителей 2 и 6 напряжения, пропорциональные произведению напряжений (1), (2) и (3), поступают на интеграторы соответственно 3 и 7. Таким образом, на выходе интегратора 3 к концу интервала интегрирования,равного 1,5Т, напряжение достигнет величины

5

0

0.5

Т

и (t) sinco tdt +

(4)

U.(1,5T)

(,5Т

«- -- j Jft, (t) sincotdt.

asT

Подставляя в выражение (4) значение Uj(t), получим выражение для напряжения на выходе интегратора 3:

Usiny

115(1,51)

(5)

На выходе интегратора 7 к моменту времени 1,5Т напряжение достигает величины

г - 0,5

и(1,5Т) % J U,cosutdt

il

т

Bt

cos tdt.

(6)

WT

Подставляя в выражение (6) значение и из (3), получим выражение для напряжения на выходе интегратора 7

I d ;т и cosg Ь (1,5Т)

(7)

высить точность измерения за счет исключения ВЛИЯНИЯ на результат измерения присутствующего во входном сигнале линейно изменяющегося напря- 5 жения.

Формула изобретения

Устройство для определения квадраJO та амплитуды сигналов, содержащее

последовательно соединенные генератор сигнала, фазовращатель на 90, первый перемножитель, первый интегратор, первый квадратор, сумматор, выход коf5 торого является выходом устройства, а также подключенные к выходу генератора сигнала последовательно соединенные второй перемножитель, второй интегратор, второй квадратор, выход

20 которого соединен с вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности определения квадрата амплитуды гармонического колебания при наличии на

25 входе устройства линейно изменяющегося напряжения, в него введены подключенные к выходу генератора сигнала последовательно соединенные формирователь импульсов и управляемый атте30 нюатор, выход которого соединен с объединенными вторыми входами перемножителей, сигнальный вход аттенюатора соединен с входом устройства, а второй выход формирователя импульсов Таким образом, использование пред- j соединен с установочными входами инте- лагаемого устройства позволяет по- граторов.

Напряжения (5) и (7) с выходов интеграторов 3 и 7 поступают на входы квадраторов соответственно 4 и 8, на выходах которых напряжения принимают значения, равные

и,(1,5Т) Uj(l,5T) lJe(l,5T) U(1,5T)

U

, (8) (9)

Напряжение (8) и (9) с выходов квадраторов 4 и 8 поступают на входы сумматора 5, напряжение на выходе которого равно сумме напряжений, поступающих на его входы

и.,(1,5Т)

и

и J1,5T)+U..(1,5T)

и cos if

и

4

(10)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике при измерении амплитуды сигналов с нестационарным значением. Целью изобретения является повышение точности определения амплитуды гармонического сигнала при наличии на входе измерителя линейно изменяющегося напряжения, т.е. нестационарности среднего значения сигнала. Для достижения цели в устройство введены последовательно соединенные формирователь 11 импульсов и управляемый аттенюатор 1. Кроме того, устройство содержит перемножители 2 и 6, интеграторы 3 и 7,квадраторы 4 и 8, сумматор 5, генератор 9 сигнала, фазовращатель 10 на 90 . Формирователь импульсов выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя 12 формы сигналов и формирователя 13 импульсов. Устройство позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния на результат измерения присутствующего во входном сигнале линейно изменяющегося напряжения. 2 ил. i (Л

)

ifi(.sri

0,5Т Т Фиг. 2