Анализатор спектра сигналов инфранизкой частоты Советский патент 1980 года по МПК G01R23/165 

торых подключены соответственно к выходам обоих интегрирующих звеньев к управляющим входам двух ключей записи третьего интегрирующего звена, отпирающие входы ключей записи которого подключены к входу генератора линейно-изменяющегося напряжения, первому входу блока управления к первым входам первого и второго ключа считывания и к отпирающему входу первого ключа считывания запирающий вход которого подключен к запирающему входу четвертого ключа считывания и к выходу третьего интегрирующего звена, источник постоянного напряжения, подключенный ко второму входу четвертого кЛюча считывания и задающему входу генератора линейно-изменяющегося напряжения , выход которого подключен к вторым входам ключей записи и к третьему входу третьего ключа считывания, выходы третьего и четвертого ключей считывания подключены к первым входам третьего интегрирующего звена, вторые входы последнего к выходам ключей записи,второй вход блока управления подключен к управляющему входу перемножителя, второй вход которого подключен к в;-;оду блока управления, третий выход которого подключен к отпирающему входу четвертого ключа считывания, выход каждого звена, подключенный к запирающему входу соответствующего ключа считывания соединен с выходом устройства, а также преобразователь частота-напряжение подключенный входом к выходу перемножителя, введены последовательно соединенные с выходом преобразователя частота-напряжение, генерато пилообразного напряжения и фильтр, выход которого через делитель напряжения, ко вторым входам первого и второго ключей считывания.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого анализатора.

Устройство содержит снабженный генератором опорных сигналов синускосинусный перемножитель 1, подключенный выходами соответственно к интегрирующим звеньям 2 и 3, управляющие входы ключей 4 и 5 считывания которых подключены соответственно к управляющим входам ключей 6 и записи звена 8, идентичного первым двум, отпирающие входы ключей б и 7 подключены к первому выходу блока 9 управления и отпирающему входу первого ключа 10 считывания звена 8, запирающий вход ключа 10 подключен к запирающему входу BTOporQ ключа 11 считывания звена 8.Источник 12 постоянного напряжения подключен к ключу 11 и задающему входу генератора 13 линейно-изменяющегося.напряжения, выход которого подключен

к ключам б, 7 и 8. Входом запуска генератор 13 подключен к первому выходу блока 9 управления, второй выход которого подключен к управляющему входу перемножителя 1. Вход перемножителя 1 соединен с входом блока 9 управления, третий выход которого подключен к отпирающему входу ключа 11. Выход каждого звена подключен к запирающему входу соответствующего ключа считывания и является выходом устройства.

Нормирующая цепь, анализатора состоит из последовательно включенных преобразователя 14 частота-напряжение генератора 15 пилообразного напряжения, фильтра 16 и делителя 17 напряжения. Нормирующая цепь делителем 17 напряжения подключена к ключам 4 и 5, а входом преобразователя 14 - к генератору опорных сигналов перемножителя 1.

Устройство работает следующим образом.

При измерении спектральных характеристик периодических сигналов-ко25 эффициентов Фурье а

и амплитуды гармоники С.,

)cos1 is;tdt; о

EWsinkuutdt; CK--VaV

оI к. к.

замыкается отпирающий вход ключа

В момент перехода входного сигнала через нулевое значение (начало 5 периода) срабатывает блок 9 управления .

Начинается процесс перемножения входного сигнала на опорные гармонические сигналы и интегрированные Q произведения интеграторами 2 и 3, на вход которых поступает выходное напряжение перемножителя 1.

В момент окончания периода входного сигнала Т блок управления з ;мыкает ключи 4, 5, 6,7 и 10.

Время считывания интеграла с интеграторов 2 и 3,пропорциональное коэффициентам Фурье, равно

OK . ь, - t . t 4 ч- т-

Таким образом, коэффициенты Фурье оказываются пронормированными. Одновременно со считыванием интегралов с интеграторов 2 и 3 через электрохимический интегратор звена 8 от генератора.13 протекает линейно-изменяющийся ток записи i,,,t + , а в противоположном направлении протекает ток считывания 1.0 Ъ Нэ коэффициенты, определяемые равными другу значениями сопротивлений резисторов и значением углового коэффициента линейно-изменяющегося напряжения генератора 13 (который, в

5 свою очередь, зависит от значения

напряжения источника 12, подаваемого на задакициЯ вход генератора 13) . По окончании считывания интегралов, размыкаются соответственно, ключи 4, б, и 5, 7, и с выходов считываются интервалы времени tg, и tg , пропорциональные пронормированным коэффициентам Фурье.По окончании считывания размыкается ключ 10 и с выхода считывается интервал времени t, пропорциональный амплитуде гармоники С.С выхода информация считывается в виде напряжения.

Процесс перемножения, интегрирования, возведения в квадрат повторяется N раз. В результате через электрохимический интегратор 8 Пройдет суммарный заряд, пропорциональный сумме точечных оценок спектральной плотности мощности.

N л

Пс,-(ии),

ЕФормула изобретения

Анализатор спектра сигналов инфранизкой частоты, содержащий синусно-косинусный перемножитель с генератором опорных сигналов, подключенный выходами соответственно к первому и второму интегрирующим звеньям вторые входы которых связаны с соответствующими выходами ключей считывания, управляющие входы которых подключены соответственно к выходам обоих интегрирующих звеньев, к управляющим входам двух ключей записи третьего интегрирующего звена, отпирающие входы ключей записи которого подключены к входу генератора линейно-изменяющегося напряжения, к первому выходу блока управления, к первым входам первого и второго

лючей считывания и к отпиракшему входу третьего ключа считывания, запирающий вход которого подключен к запирающему входу четвертого ключа считывания и к выходу третьего интегрирующего звена, исчточник постоянного напряжения, подключенный ко второму входу четвертого ключа считывания и задающему входу генератора линейно-изменяющегося напряжения, выход которого подключен к

0 вторым входам ключей записи и к третьему входу третьего ключа считывания, выходы третьего и четвертого ключей считывания подключены к первым входам третьего интегрирующе5го звена, вторые входы последнего к выходам .ключей записи, второй выход блока управлений подключен к управляющему входу перемножителя. Второй вход которого подключен ко

0 .второму входу блока управления, третий выход которого подключен к отпирающему входу четвертого ключа считывания, выход каждого звена, подключенный к запирающему входу соответствующего ключа считывания

5 соединен с выходом устройства, а также преобразователь частота-напряжение, подключенный входом к выходу перемножителя, и делитель напряжения, отличающийся

0 тем, что, с целью расширения области и диапазона нормирования, в него введены последовательно соединенные с выходом преобразователя частотанапряжение, генератор пилообразного

5 напряжения и фильтр, выход которого через делитель напряжения подключен к вторым входам первого и второго ключей считывания.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе 1.Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М. , 1972, с.89.