ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК Советский патент 1969 года по МПК G06F17/13 

Изобретение относится к области дифровых систем автоматического управления.

Известны цифровые анализаторы частотных характеристик, содержащие блоки управлеНия; прео бразователь аналог - катод, суммирующий и вычитаюш,ий счетчики с вентилями переноса, управляемые вентили, подсоединенные к преобразователю аналог-код, триггеры управления вентилями и нуль-ор:пан, устайовленный на выходе объекта измерения.

Однако эти устройства имеют недостаточно Широкий диапазон измеряемых частот.

П|редложенное устройство отличается от изйестных тем, что в не.м в цепях связи управляемого вентиля вычитающего счетчика - вычитающего счетчика и суммирующего счетчика- триггера управления вентиля вычитающего счетчика установлены делители частоты, а на Выходе нуль-органа установлен управляемый вентиль с триггером управления, подключенным ;К блоку управления и ко входу триггера управления вычитающего счетчика, причем выход дополнительно установленного вентиля параллельными связями подсоединен к триггеру управления суммирующего счетчика, КО второму входу триггера управления вычитающего счетчика и к вентилям переноса, а .второй ВХОД триггера управления суммирующего счетчика подсоединен параллельными связями к выходу суммирующего счетчика и

ко входам блока управления и преобразователя аналог - код.

Это позволяет расщирить диапазон измерений в области высоких частот.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового широкодиапазонного анализатора частотных характеристик с развернутой блок-схемой дискретного задатчика программированных временных интервалов; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие принцип работы прибора.

Анализатор содержит генератор / синусоидальных колебаний, объект исследований 2, блок упраВления 5, преобразователь аналог -

код (ПАК) 4, множительные устройства 5 и б, выходные реверсивные счетчики постоянной составляющей 7, счетчики коэффициентов В 8 и CK 9, суммирующий 10 и вычитающий 11 счетчики, делители частоты 12, 13 с коэффициентом деления п, нуль-орган 14, триггеры управления 15-/7, управляемые вентили 18- 20 и группу вентилей переноса 21.

Схема и принцип работы предлагаемого анализатора на низких частотах (до 100-

200 гц ничем не отличаются от схемы и принципа работы известных анализаторов. При измерении на высоких частотах (выше 100- 200 гц управление работой ПАК 4 и шифратором ортогональных функций синуса и косиизводится от дискретного задатчика программированных временных интервалов. Сипнал с исследуемого объекта (с-м. фиг. 2,а) поступает на нуль-орган 14, являющийся входным каскадом задатчика. Нуль-орган выделяет моменты перехода исследуемого напряжения через нуль из отрицательной области в положительную и формирует в эти моменты времени имиульсы Ко, Vl, 2, , к и т. д. (см. фиг. 2,6),Которые участвуют в управлеНИИ работой задатчика. Выходные импульсы задатчика V (см. фиг. 2,8), которые появляются при переполнении суммирующего счетчика 10, поступаютВ ПАК 4 и блок управления 3 анализатора.. В исходном состоянии показания счетчиков 10 и // нулевые, вентили 18-20 закрыты потенциалами соответствующих триггеров управления /5-17. Коэффициенты деления делителей 12 и 13 выбраны |равными числу точек квантования п исследуемого напряжения. При поступлении пускового импульса из блока управления 3 срабатывает триггер 15 и открывает вентиль 18. Импульсы с -выхода нуль-органа 14 начинают поступать на вентили переноса 21 и триггер 17, а также на триггер 16. ЧИСло разрядов т счетчиков 10, 11 и число вентилей 21 выбраны в зависимости от чнсла точек квантования я (для п 30 достаточно взять т 5 и столько же вентилей 21. Прн поступлении импульса FO показания вычитающего счетчика 11 в дополнительном коде () через вентили 21 параллельно перенОСятся в суммирующий счетчик 10 и срабатывают триггеры 16 и 17, открывая соответственно вентили 19, 20. Импульсы высокой частоты с эталонного генератора, ,в качестве которого может быть использован генератор, находящийся в преобразователе аяалог - код 4, через вентили 19, 20 начинают поступать на вход счетчика 10 и через делитель 12 - на вход счетчика // (см. фиг. 2,г). Так как в счетчике 10 записано число (2™-1), то первым же входным импульсом .он сбрасывается на нуль, а импульс Кзо , появляющийся на его выходе, возвращает триггер MB исходное состояние, закрывая вентиль 19, поступает на запуск ПАК 4 и в блок управления 3 для задания соответствующих значений ортогональных функций синуса и косинуса. Импульс Узо соответствует моменту времени о (см. фиг. 2,а). Вычитающий счетчик 11 работает непрерывно и к моменту поступления импульса KI с нуль-органа 14 в нем записано число (см. фиг. 2,г) Л/,1 (2«-1)-yV, где - число импульсов, поступивщее на вычитающий -счетчик // с делителя 12. Оно определяется выражением , носятся в счетчик 10, и срабатывает триггер 16, открывая вентиль 19. Импульсы высокой частоты -снова поступают на счетчик 10. Но теперь на его выходе появляется импульс Vg после поступления входных импульсов (см. фиг. 2,в), что соответствует моменту времени /1. Импульс Va, выполняет те же операции, что и предыдущий. Имиульс УЗ выполняет те же операции, что и предыдущий. Но к моменту его появления в счетчике 11 записано число yV2 (2« -1)-2Л, которое и переносится в счетчик 10. В дальнейщем работа задатчика полностью повторяется с той лищь разницей, что с кажды-м последующим периодом исследуемого напряжения показания вычитающего счетчика 11 изменяются по формуле yV«j (2«-1), где /( 0, 1, 2, ..., (п-1). Поэтому выходные импульсы суммирующего счетчика 10 появляются соответственно через N, 2., 3/V, ..., KN Импульсов высокой частоты, что соответствует моментам времени ti, 2, 3, ..., гк. При появлении импульса ) на выходе счетчика 10 триггер 16 закрывает вентиль 19, а с выхода делителя .13 поступает импульс на триггеры 15 и 17, которые закрывают вентили 18 и 20 соответственно. Схема задатчи-ка приходит в исходное состояние. Прн необходимости работа задатчика может быть циклически продолжена, причем погрещность задания координат может быть сделана как угодно малой. Предмет изобретения Пифровой анализатор частотных характеристик, содержащий блоки управления, преобразователь аналог - код, суммирующий и вычитающий счетчики с вентилями переноса, упправляемые вентили, подсоединенные к преобразователю аналог - код, триггеры управления вентилями и нуль-орган, установленный на выходе объекта измерения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений в области высо-ких частот, в нем в цепях связи управляемого вентиля вычитающего счетчика- вычитающего счетчика и суммирующего счетчика - триггера унравления вентиля вычитающего счетчика установлены делители частоты, а на выходе нуль-органа установлен управляемый вентиль с триггером управления, подключенным к блоку унравления и ко входу триггера управления вычитающего счетчика, -причем выход дополнительно установленного вентиля параллельными связями подсоединен к триггеру управления суммирующего счетчика, ко второму входу триггера управления вычитающего счетчика и -к вентилям переноса, а второй вход триггера управления суммирующего счетчика подсоединен параллельными связями к выходу суммирующего счетчика и ко входам блока управления и преобразователя аналог - код.