(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА
блока 5 переключения скоростей, блока 6 управления, усилителя 7 воспроизведения, полосового фильтра 8, нуль-органа 9, задающего генератора 10, генератора 11 пклообразного напряжения, усреднителей 12 и , коммутатора 14, двух модуляторов 15 и 16 с амплитудными детекторами блока 17 горизонтальной развертки электроннолучевой трубки 18 и модуляционного генератора19.
Анализатор работает следующим образом.
Яа входной блок 1 устройства, состоящего из датчика, аттенюатора входного усилителя и усилителя записи, подается исследуемый сигнал, который .может быть шумом вибраций или иным неэлектрическим сигналом. Посредством магнитной головки 3 записи блока 2 магнитной записи и воспроизведения сигнал записывается йа носитель магнитной записи, враща1ядийся с определенной скоростью. Записанная информация воспроизводится магнитной головкой 4 воспроизведения, сигналы с которой усиливаются в усилителе 7 воспроизведения и поступают на вход полосового фильтра 8 с постоянной фиксированной средней частотой, ширину полосы пропускания которого можно изменять в зависимости от цели анализа. Для разложения исследуемого сигнала на спектральные составляющие носитель магнитной записи блока 2 вр щается с перестраиваемой скоростью, задаваемой блоком 5 переключения скоростей, который получает команду с первого выхода блока б управления. С выхода фильтра 8 сигнал поступает на усреднитель 13 и далее на первый вход первого модулятора 15 с амплитудным детектором, в котором величина постоянного напряжения в каждый данньй- момент времени, пропорциональная среднеквадратичаскому значению напряжения в данной полосе, модулируется несущей частотой 20 кГц от модуляционного генератора 19 и проходит через амплитудный детектор, где срезается, отрицательная часть сигнала. При этом сигнал положительной полярности поступает через перйый вход коммутатора 14 на вертикально-отклонякицие пластины электроннолучевой трубки 18. Синхронную работу блока 17 горизонтальной развертки и коммутатора 14 осуществляет блок 5 управления. Причем длительность импульса, формируемого блоком 17 горизонтальной развертки, в два раза продолжительнее длительности импульса, формируемого коммутатором 14, с тем, чтобы р одном импульсе блока 17 горизонтальной развертки уложились два иМпульса от коммутатора 14, что роответствует уровню и фазе компонен тов спектральных составляющих, наблюдаемых на экране электроннолучевой
трубки 18 в виде ярко очерченных кривых, каждая из которых соответствует определенной спектральной составляющей . Строгая синхронизация жестко фиксирует местоположение спектрограмм, при этом сигнал положительной полярности устанавливается в верхней половине экрана.
Таким образом, в верхней половине экрана, отградуированной в диапазоне 0-40 дБ, можно визуально наблюдать и фотографировать амплитуды спектральных составляющих.
В нижней половине экрана устанавливаются сигналы с отрицательной полярностью, и на этой половине экрана, отградуированной в радианах (O-2J ),одновременно с амплитудой спектральных составляющих также можно визуально наблюдать и фотографировать в виде вертикальных линий фазы компонентов тех же спектральных составляквдих. Для этого сигнал с выхода полосового фильтра 8 поступает на один нуль-орган 9, на другой вход которого поступает сигнал от задающего генератора 10,который служит для измерений фазы компонентов исследуемого процесса. Генератор 10 форгущрует синусоидальный сигнал с частотой, соответствующей средней частоте полосы пропускания полосового фильтра 8. В нуль-органе 9 сравниваются фаза сигнала, принятая за нуль, с выхода генератора 10 и исследуемая фаза сигнала, поступающая с выхода полосового фильтра 8. При значениях, когда разница между входными сигналами достигает нуля, на выходе нуль-органа 9 вырабатывается запрещающий импульс, в результате чего на выходе генератора 11 пилообразных напряжений формируется сигнсш с фиксированным уровнем, соответствующим определенной фазе для каждой спектральной составляющей исследуемого сигнала. Запуск генератора 11 пилообразных напряжений, осуществляемый с третьего выхода блока 5 управления, происходит с некоторым сдвигом во времени, т. е. в момент подачи напряжений на оба входа нуль-органа 9. Сигнал с выхода генератора 11 пилообразных напряжений через второй усреднитель 12 поступает на первый вход второго модулятора 16 с амплитудным детектором, в котором сигнал модулируется сигналом с частотой 20 кГц от модуляционного генератора 19 и проходит через амплитудный детектор, срезающий положительную часть сигнала. В этом случае сигнал отрицательной полярности через второй вход коммутатора 14 поступает на вертикально-отклоняющие пластины электроннолучейой трубки 18.
Таким образом, одновременно можно визуально наблюдать и фотографировать в верхней половине экрана амплитуды спектральных составляющих. а в нижней - фазовые компоненты тех же спектральных составляющих. Формула изобретения Анализатор спектра, содержащий Ьлок магнитной записи и воспроизведения, один вход которого соединен входным блоком, другой вход подключен через блок переключения скоростей к выходу блока управления, а выход подключен к последовательно.с диненным усилителю воспроизведения, полосовому фильтру, уср-еднителю, модулятору с амплитудным детектором коммутатору и вертикально-отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, горизонтально-отклоняющие пластины которой подключены через блок горизонтальной развертки к вто рому выходу блока управления и к вт рому входу коммутатора, при этом второй вход модулятора связан с выходом модуляционнох о генератора, о л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены задающий генератор, нуль-орган, генератор пилообразного напряжения, второй усреднитель и второй модулятор с амплитудным детектором, причем один вход нуль-органа соединен-с выходом полосового фильтра, другой вход подключен через задающий генератор к третьему выходу блока управления, а, выход соединен с генератором пилообразного напряжения, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход подключен через второй усреднитель ко входу второго модулятора с амплитуднглм детектором, второй вход которого соедсинен также с выходом модуляционного генератора, а выход подключен к третьему входу коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Калинчук В. А.,Пиастро В. П.. Анализаторы инфразвуковых случайных процессов.Л., Энергия, 1973, с. 66
