ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ УКАЗАТЕЛЬ С ПЕРИОДИЧЕСКИМ СРАВНЕНИЕМ ГАРМОНИЧЕСКИХСИГНАЛОВ Советский патент 1974 года по МПК G01R19/10 

1

Изобретение относится к устройствам автоматики и электроизмерительной техники для дифференциальных измерений амплитуд двух гармонических сигналов по методу периодического сравнения.

Известны устройства для дифференциальных измерений амплитуд двух гармонических сигналов по методу периодического сравнения, содержащие блок управления, коммутатор сравниваемых сигналов, усилитель сигнала несущей частоты, детектор (линейный или квадратичный), блок выделения огибающей, состоящий из избирательного усилителя и синхронного выпрямителя.

Однако известные устройства имеют высокий уровень составляющих комбинационных частот, возникающих в результате детектирования амплитудно-фазомодулированного сигнала, получаемого на выходе коммутатора, что ограничивает чувствительность, точность и быстродействие дифференциальных коммутационных, указателей периодического сравнения особенно при малом отношении частоты сравниваемых сигналов к частоте коммутации.

Кроме того, известен детектор, на выходе которого составляющие комбинационных частот отсутствуют, состоящий из последовательно включенных первого квадратора, сумматора, второго квадратора, соединенного с вторым входом сумматора и широкополюсного фазовращателя, осуществляющего фазовый

сдвиг в широком диапазоне частот с

стоянным коэффициентом передачи по амплитуде, вход которого соединен с входом первого квадратора, а выход с входом второго квадратора.

Однако реализация широкополосного фазовращателя, обладающего достаточной точпостью, представляет собой сложную техническую задачу.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что между первым и вторым квадраторами включен дифференциатор, вход которого соединен с входом первого квадратора, а выход - с входом второго квадратора.

Применение дифференциатора, который легко реализуется на операционном усилителе в интегральном исполнении, позволяет ;сключить составляющие комбинационных частот на выходе детектора дифференциального коммутационного указателя с периодическим сравнeниe t гармонических сигналов и тем самым повысить его чувствительность, точность и быстродействие.

На чертелсе представлена структурная схема предлагаемого дифференциального коммутационного указателя.

Указатель содержит коммутатор 1 сравниваемых сигналов, усилитель 2 сигнала несущей частоты, первый квадратор 3, дифференциатор 4, второй квадратор Ь, сумматор 6, блок 7 выделения огибающей, состоящий из избирательного усилителя и синхронного вынрямителя, и блок унравления 8.

Предлагаемый указатель работает следующим образом.

Коммутатор 1, соединенный но управляющему входу с блоком унравления 8, преобразует сравниваемые сигналы в один амплитудио-фазомодулированный сигнал, который затем усиливается усилителем 2 сигнала несущей частоты. С выхода усилителя 2 сигнал поступает на первый квадратор 3 и па дифференциатор 4, коэффициент передачи которого на частоте сравниваемых сигналов равен 1. На выходе дифференциатора 4 имеет место сумма периодической последовательности разнонолярных 6-импульсов, следующих с удвоенной частотой коммутации, и сигнала, сопряженного по Гильберту выходному сигналу усилителя несущей. Выходной сигнал дифференциатора 4 ноступает на второй квадратор 5. Выходы первого 3 и второго 5 квадраторов подсоединены к входам сумматора 6, па выходе которого возникает прямоугольное напряжение частоты коммутации с амплитудой, пропорциональной разности квадратов амплитуд входных сигналов, и две периодические последовательности однополярных и разнополярных 5-импульсов, ограниченных по амплитуде, следующих с удвоеппой частотой коммутации.

Спектр последовательности однополярных б-импульсов не содержит частоты коммутации. Снектр последовательности разнополярных б-И1Мпу,1ьсов содержит составляющую частоты коммутации, но она является квадратурной к управляющему напряжению блока управления 8 и подавляется в блоке 7 выделения огибающей синхронным выпрямителем.

Комбинационные составляющие иа выходе квадраторов взаимно уничтол аются при суммировании. Постоянное напряжение на выходе блока выделения огибающей пропорционально разности квадратов амплитуд входных сигналов. В такол указателе па отнонление частот сравниваемых сигналов и коммутации не накладываются никакие ограничения, т. е. при измерении на фиксированных частотах частоту коммутации можно выбирать любой. Следовательно, предлагаемый дифференциальный коммутационный указатель с периодическим

сравнением гармонических сигналов может работать при любых соотношениях частот сравпиваемых сигналов и коммутации. Это позволяет эффективно применять его для измерений в звуковом и ипфразвуковом диапазонах частот.

Предмет изобретения

Дифференциальный коммутационный указатель с периодическим сравнением гармонических сигналов, содержащий последовательно включенные блок управления, коммутатор сравниваемых сигналов, усилитель сигнала несущей частоты, нервый квадратор, сумматор, блок выделения огибающей, состоящий из последовательно включенных избирательного усилителя и синхронного выпрямителя, соединенный по управляющему входу с выходом блока управления, второй квадратор, соединенный с вторым входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и быстродействия путем исключения комбинационных составляющих нродетектированного сигнала, вход второго квадратора подключен к выходу усилителя сигнала несущей частоты через дифференциатор.