Цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений Советский патент 1978 года по МПК G01R23/20 

искажений периодических сигналов инфранизких частот, содержащих постоянную составляющую, - достигается тем, что в цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений, содержащий входной формирователь импульсов, умножитель частоты, блок управления, электронный ключ, задатчики ортогональных функций, множительные устройства, преобразователь «ана юг-код, элементы переноса, реверсивные счетчики, квадратор, реверсивньш счетчик-сумматор, блоки извлечения квадратного корня и цифровой логометр, введен реверсивный счетчик постоянной составляющей,, первый вход которого подключен к выходу преобразователя «аналог-код, второй вход - к выходу блока управления, а выход реверсивного счетчика постоянной составляющей подключен к четвертому входу квадратора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема измерителя коэффициента нелинейных искажений периодического сигнала с постоянной составляющей.

Устройство состоит из формирователя 1 импульсов при переходе исследуемого сигнала через нулевые значения от отрицательных значений к положительным, умножителя 2 частоты следования импульсов, электронного ключа 3, преобразователя «аналогкод 4 мгновенных значений напряжения в равноотстоящих точках периода, цифровых задатчиков 5, 6 ортогональных функций sinci ,и cosa, цифровых множительных блоков 7, 8, реверсивных счетчиков 9, 10, реверсивного счетчика-сумматора 11,эле.1ентов переноса 12-14, блока 15 извлечения квадратного корня, цифрового логометра 16, .блока управления 17,.квадратора 18 и реверсивного счетчика 19 постоянной составляющей.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на формирователь 1 и преобразователь 4 «аналогкод. Выходные и.мпульсы формирователя 1 подаются на умножитель 2 и блок 17 управления. Блок 17 открывает ключ 3 на время одного периода исследуемого сигнала. За это время через ключ с умножителя частоты на преобразователь 4, задатчики 5 и 6 ортогональных функций проходит п импульсов (п - коэффициент умножения цифрового умножителя 2). Эти импульсы за тускают преобразователь 4 в точках о, j. Коды мгновенных значений напряжений исследуемого сигнала с преобразователя поступают на квадратор 18 и на реверсивный счетчик 19 постоянной составляющей. Из квадратора возведенные в квадрат мгновенные значения исследуемого сигнала поступают в счетчик-сумматор 11, где они складываются за период, в результате чего получается квадрат действующего значения исследуемого сигнала:/

и - 1 I U (а;) Ш + и/ Одновременно с этим в счетчике19 фиксируется среднее значение сигнала за период;

Uo ZU(aO,

Импульсы с ключа 3, кроме того, подаются в задатчики 5 и 6. Значения ортогональных функций в цифровой форме поступают на множительные блоки 7 и 8, на вторые входы которых поступают коды мгновенных значений исследуемого сигнала. Коды произведений в цифровой форме с выходов множительных блоков складываются

с учетом знаков счетчиками 9 и 10 за период исследуемого сигнала. По окончании периода в счетчиках фиксируются коэффициенты Фурье гармоники:

Ci (-i.)sin (i-i.

Bi -|-2:U(ai)cos a;..

По окончании периода блок 17 управления через элементы переноса 12 и 13 поочередно ..пересылает коды Bj и С i в квадратор 18. Квадраты коэ-ффициентов Фурье первой гармоники В1 и С лередаются в реверсивный счетчик-сумматор 11 на вычитание. После вычитания в счетчике-сумматоре записывается число

(Bl + с ) Uu .uf..где Uji - квадрат действующего значения высщих гармоник.

После вычитaнl я с блока управления приходит команда на реверсивный счетчик 19, который через квадратор 18 подает значение UJ в счетчик-сумматор 11 на вычитание. В результате в этом счетчике фиксируется число, соответствующее значению высщих гармоник

Jj + и/,.

Блок унравления 17 через элемент переноса 14 передает этот код в блок 15 извлечения квадратного корня для определения действующего значения напряжений высщих гармоник и одновременно переключает в нулевое состояние реверсивный счетчиксумматор 11. После определения действующего значения напряжения высщих гармоник блок управления передает код этого

значения на один из регистров измерителя отнощений (логометр 16), а затем через элементы переноса 12 и 13 вновь поочередно передает коды В i и С i из счетчиков 9 и 10 в квадратор 18 и на сложение в счетчик-сумматор 11. Счетчик 11 в этом случае фиксирует квадрат действующего значения первой гармоники

U2 (В, +Cf).

Затем это значение передается на блок 15 извлечения корня и с него на цифровой

логометр 16, который определяет значение коэффициента нелинейных искажений К .iat

Введение в измеритель реверсивного счетчика постоянной составляющей позволяет повысить точность определения коэффициента нелинейны-х искажений периодических сигналов, содержащих постоянную составляющую.

Формула изобретения Цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений, содержащий входной

формирователь импульсов, умножитель частоты, блок управления, электронный ключ, задатчики ортогональных функций, множительные блоки, преобразователь «аналогкод, блоки переноса, реверсивные счетчики, квадратор, реверсивный счетчик-сумматор, блок извлечения квадратного корня и цифровой логометр, причем вход цифрового умножителя связан с выходом формирователя импульсов и входом блока управления, а выход цифрового умножителя соединен через ключ с первым входом преобразователя «аналог-код и входами задатчиков ортогональных функций, выходы которых соединены с первыми входами множительных устройств, вторые входы которых соединены с выходом преобразователя «аналог-код и первым входом квадратора, второй и входы которого через первый и второй блоки переноса связаны с выходами реверсивных счетчиков, а выход квадратора через последовательно соединенные реверсивный счетчик-сумматор, третий блок переноса, блок извлечения квадратного корня - к первому входу логометра, причем, второй

вход преобра.зовататя «аналог-код и вход формирователя импульсов соединены со вторым входом электронного ключа, вторыми входами блоков переноса, вторыми входами реверсивного счетчика-сумматора, вторым входом блока извлечения квадратного корня и вторым входом логометра, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения коэффициента нелинейных искажений периодических сигналов инфранизких частот, содержащих постоянную составляющую, в него введен реверсивный счетчик постоянной составляющей, первый вход которого подключен к выходу преобразователя «аналог-код, второй вход - к выходу блока управления, а выход pesepj сивного счетчика постоянной составляющей подключен к четвертому входу квадратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Смеляков В. В. Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот, М.,

1975, с. 17.

2.Авторское свидетельство СССР № 379882, G 01 R 23/20, 1971.