Устройство для автоматической настройки режекторных фильтров Советский патент 1980 года по МПК G01R17/10 

Изобретение отпосится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для автоматической настройки режекторных фильтров. Известны устройства, содержащие многокаскадные фазовращатели, синхронные детекторы и источник опорного сигнала 1. Недостатком этих устройств является их сложность. Наиболее близкое к изобретению техническое рещение - устройство для автоматической настройки режекторных фильтров, содержащее фазовращатели, синхронные детекторы и источник опорного сигнала 2. Это устройство также имеет сложную конструкцию. Цель изобретеиия - упрощение устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее два синхронных детектора, первые входы которых объединены и соединены с выходом источника входного сигнала, второй вход первого синхронного детектора соединен с выходом источника опорного сигнала, введены интегратор и два сумматора, причем вход интегратора соединен с выходом источника опорного сигнала, а его выход соединен с вторым входом второго синхронного детектора, выходы первого и второго синхронных детекторов соединены соответственно с первыми и вторымп входами сумматоров, выходы сумматоров соединены с выходными клеммами устройства. На чертеи е приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит сумматоры 1, 2, синхронные детекторы 3, 4, ннтегратор 5 и источник опорного сигнала (на чертеже не показан). Устройство работает следующим образом. Если входной сигнал устройства t/Bx Л sin(), а опорный )t, то выходное напряжение синхронного детектора 3 Уз з,-соз(;7з.,), где А, (it - амплитуда и частота входного сигнала; Ф-фаза входного сигнала; В -амплитуда опорного сигнала; Us, Ua, - напряжения на первом и втором входах синхронного детектора 3; , - разность фаз входного сигнала синхронного детектора 3 относительно опорного. В данном случае Uz, - УВХ -- А sin (ш/ -f ф), а (Js, f/, : В Sin о;/, лл поэтому Uz,-U3, - т и и.А cos (t/Bx - i/on) л COS р. Опорное напряжение на синхронный детектор 4 подается через интегратор 5, вносящий фазовый сдвиг, равный я/2, поэтому аналогично лг и f/4i COS (Ui Ui . A cos ш/ - cp - - ( Asincp. Выходное напряжение сумматора 1 U «. 3 + aj.4 (ai, COScp + ai,.sincp)A, где ац - коэффициенты передачи i-ro из сумматоров 1, 2 по /-му входу (С/-1,2). Если otjj выбрать так, что sinO, (2) - cos и K4 + al где 1{( const то выражение (1) перепишется в виде (cos Oj cos f + sin ij sin p) - - A cos (Vi - cp) A cos (. (3,a) Аналогично выходное напряжение сумматора 2 U - А cos (ia - tp) : A COS u) + p - - (ш -f ф,)| A COS (. (3,6) Из выражений для t/i и La видно, что напряжения на выходах сумматоров 1, 2 эквивалентны выходному напряжению синхронного детектора с входным напряжением Л СОЗ(сО -|-ф) и опорным боп (CL)-|+1|Jг), при этом фаза опорного напряжения фг определяется коэффициентами передачи сумматоров 1, 2. Устройство может быть использовано для автоматической настройки режекторных фильтров, например режекторного фильтра 6 (2Т-моста), состоящего из конденсаторов 7, 8, 9 емкостью Сь Cz, Сз соответственно и регулируемых резисторов 10, И, 12, проводимости которых соответственно равны gi, gz, §3. При передаточная функция режекторного фильтра 6 jfy gig2g3 - (gi + §2) + X 2(1 + УСш) (уСм + g-з) + C X X, X( + 3) (1 +g2 + yC) имеет нуль при gi-g2 C(i); gi-}-g2 g3 (5). Изменение частоты- входного сигнала либо разброс проводимости регулируемых ре(1) зисторов 10, 11, 12 вызывает отклонение коффициента передачи режекторного фильтра 6 от нуля. В частности, при уходе проводимости регулируемых резисторов 10, И, 12 gi, gz, ga на Agi, , от (5) величина коэффициента передачи будет ./д, + -/дя, + /д,. dgi Idg ldg3J O.lS/A- A i + Aga) + 0, где все производные берутся в точке (5), и Ф1: 111°; . Ui, - из, вх Д - AsJ-f 0,l3eJ-f X Х(ДЯ1+ДЫ + 0,ОЭе/-.д, и 6/оп - t/Bx - -Л COS ш, поэтому и, А10,13(Дй, -f Дя,)со8(ср, - ,) + + 0,09. COS (cp.,-0,)J, i/, А 0,13 (Д§, + Дяя) cos (ср, - Н-.) + + 0,09.Ag, cos(p.,-o)J, и cps, -6j,r Т1 - YI - е. 6,.cp,z-2r, Ф. - - . ,i cos (ср,.- 9 J X X - Ags, .cos (ср, - о,)(Дё + Д§.,)(Ag,+Aga). Напряжения i/i, t/a подаются на управляющие входы регулируемых резисторов 10, И, 12 фильтра 6, а так как их величина пропорциональна отклонениям их проводимостеи gi, gz, gs от (5) и обратна по знаку, то проводимости gi, gz, gs изменяются в сторону уменьшения Agi, Ag2, Aga, и режекторный фильтр 6 приходит в состояние (5). Следовательно, при выборе коэффициентов иередачи сумматоров 1, 2 согласно выражениям (2) и (6) устройство обеспечивает автоматическую настройку фильтра, и может быть использовано для настройки режекторных фильтров, измерений нелинейный нскажений. Формула изобретения Устройство для автоматической настройки режекторных фильтров, содержащее два синхронных детектора, первые входы которых объединены и соединены с выходом источника входного сигнала, второй вход первого синхронного детектора соединен с выходом источника опорного сигнала, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены интегратор и два сумматора, причем вход иитегратора соедииен с выходом источника опорного сигнала. а его выход соединен с вторым входом второго синхронного детектора, выходы первого и второго синхронных детекторов соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматоров, выходы сумматоров соединены с выходными клеммами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 2986696, кл. 324-57, 1961 (аналог).

2.Патент США № 3916296, кл. 323-64, 1976 (прототип).