Формирователь сигнала с заданным значением коэффициента гармоник Советский патент 1988 года по МПК G01R23/20 

4

Изобретение относится к технике измерений И может быть использовано в радиоизмерительной технике, например, для поверки измерителей нелинейных искажений.

Цель изобретения - повьшение точности быстродействия измерений.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, первый вход которого соединен с первым входом сумматора 2 и первым входом цифрового фазового детектора 3, выход которого через последовательно соединенные фильтры 4 нижних частот (ФНЧ), генератор 5, управляемый напряжением (ГУН), счетчик 6, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 7 и цифроана- логовый преобразователь (ЦАП) 8 подключен к входу первого аттенюатора 9 и второй аттенюатор 10. Выход первог аттенюатора 9 соединен с вторым входом сумматора 2, выход которого подключен к выходной клемме устройства. Второй выход счетчика 6 соединен с вторым входом цифрового детектора 3, а второй выход генератора 1 синусоидальных сигналов через второй аттенюатор 10 соединен с опорным входом ЦАП 8.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал U первой гармоники частотой f с первого выход генератора 1 синусоидальных сигналов поступает на первый вход цифрового фазового детектора 3, на второй вход которого поступает сигнал с второго выхода счетчика 6. Цифровой фазовьй детектор 3, ФНЧ 4, ГУН 5 ис-счетчик 6 образуют умножитель частоты.

Частота ГУН 5 равна M fi, где М - коэффициент деления счетчика 6. Коэффициент М определяется исходя из необходимого количества точек дискретизации, что определяет точность получения сигнала высших гармоник.

С второго выхода счетчика 6 цифровой п-разрядньш код (п определяет точность формирования амплитуды в каждой из М точек дискретизации и определяется выражением 2 М) поступает на адресньш вход ПЗУ 7. В ПЗУ

записаны значения р-разрядных кодов сигналов высших гармоник. Значения р-разрядных кодов представляют собой в цифровом виде значения амплитуды

в каждой из М формируемых точек сигнала высщих гармоник.

Значение амплитуды в каждой из М формируемых точек определяется по математическому выражению:

k А U;8in(2Tif 2 + tf;).

Um

0

5

5

Q

где и.

иtf; i-2+К - k А мгновенное значение амплитуды напряжения в точке М; номер точки дискретизации сигнала высших гармоник; значение амплитуды i-й гармоники в сигнале высших гармоник;

начальная фаза i-й гармоники;

номер гармоники; максимальный номер высшей Гармоники в формируемом сигнале высших гармоник; нормирующий множитель, определяемый из математического выражения вида:

и, /Ji. ut

л -i

С выхода ПЗУ на цифровой вход ЦАП 8 с периодом частоты f поступают М п-разрядных кодов, в каждом из которых заложена информация об амплитуде в точках дискретизации. На выходе ЦАП 8 формируется аналоговый сигнал высших гармоник с амплитудой, определяемой уровнем постоянного напряжения на опорном выходе ЦАП 8. С выхода ЦАП 8 сигнал высших гармоник через аттенюатор 9 поступает на второй выход сумматора 2, на первый вход которого поступает сигнал первой гармоники с первого выхода генератора 1 сиг- нусоидальных сигналов.

Коэффициент гармоник сформированного сигнала на выходе устройства определяется выражением:

Кг

Ьг и,

(1)

и,

- среднеквадратичные значения напряжений сигнаг лов высщих и первой гармоник соответственно.

Генератор 1 синусоидальных сигна - ; лов имеет систему стабилизации выходного уровня. Постоянное напряжение и на втором выходе генератора 1 равно по среднеквадратичному значению

напряжения U на первом выходе генератора 1, т.е. Uon и,.

Напряжение Ug на выходе ЦАП 8 пропорционально напряжению и определяется вьфажением:

ивг К,

и

on

,.

где К - коэффициент передачи аттенюатора 10. На выходе аттенюатора 9 получают

и

5Г

К, к и,,

(2)

где К, - коэффициент передачи аттенюатора 9.

Подставляя выражение (2) в (1) получают

Кр К,- К

г

(3)

т.е. коэффициент гармоник осформирован- ного сигнала определяется только коэфФормула изобретения

Формирователь сигнала с заданным значением коэффициента гармоник, содержащее генератор синусоидальных сигналов, первый аттенюатор и сумматор, первый вход которого подключен к первому выходу генератора синусо

д идальных сигналов, второй вход - к выходу первого аттенюатора, а его выход является выходом формирователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстро5 действия, в него введены цифроанало- говьш преобразователь, постоянное запоминающее устройство, счетчик, второй аттенюатор, генератор, управляемый напряжением, фильтр нижних

Q частот и цифровой фазовый детектор, первый вход которого подключен к первому выходу генератора синусоидальных напряжений, второй вход - к первому выходу счетчика, а его выход - к по- ,

Изобретение относится к технике измерения нелинейных искажений. Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала и быстродействия измерений - достигается применением синтезирования цифровым методом сигнала высших гармоник, когерентного с сигналом первой гармоники..В устройстве используется умножение частоты сигнала первой гармоники с помощью системы фазовой автоподстройки частоты для цифрового синтеза. 1 ил.

фициентамипередачи аттенюаторов 9 и 1 0. 25 следовательно соединенным фильтру

Аттенюатор 9, включенный в цепи сигнала высших гармоник, служит, например, для декадной установки коэффициента гармоник (1; 10; 100%), по- имеет большую точность, чем при калибровке коэффициента гармоник во всем диапазоне значений.

Аттенюатор 10 предназначен для точной калибровки коэффициента гармоник внутри декад.

нижних частот, генератору, утфавляе- мому напряжением, счетчику, постоянному запоминающему устройству, цифро- аналоговому преобразователю и перво- 0 му аттенюатору, причем опорный вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу второго аттенюатора, вход которого подключен к второму выходу генератора синусоидальных сигналов.