Измеритель коэффициента гармоник Советский патент 1981 года по МПК G01R23/20 

1

Изобретение относится к иэм рительной технике и может быть использовано при измерении коэффициента гармоник как непрерывных сигналов, так и сигналов заполнения йадаюимпульсов.

Известен измеритель коэффициента нелинейных искажений, выполненный в виде узла формирования компенсационного напряжения основной частоты, узла формирования напряжений высимх гармоник и устройства вычисления коэффициента гармоник |1.

Недостатком измерителя является низкое быстродействие, что обуславливает его применение иа инфранизких частотах и исключает - на частотах радиодиапазона.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрсхаство дпя измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее полосовой и режекторный фильтры, которые входами подключены ко входу устройства, а выходами - к узлу вычисления коэффициента нелинейных искажений. Устройство предназначено для работы с непрерывными сигналакп (2).

Однако реальная инерционность полосового и режекторного фильтров устройства приводят к увеличению погрешности измерения коэффициента гармоник сигнала заполнения радиоимпульсов, длительность которых, больше, но соиз-5мерима с постоянными времени фильтров. Указанная погрешность возрастает до недопустимых пределов при работе с одиночными рещиоимпульсами либо периодическими, длительность которых

10 меньше постоянных времени фильтров.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается там,

15 что в измеритель коэффициента гармоник, содержащий полосовой и реж&кгор ный фильтры, блок вычисления коэффициента гармоник, причем выхода полосового и режекторного фильтров соеди20нены с входами блока вычисления коэффициента гармоник, дополнительно введен масштабно-временной преобразователь, причем его вход является входом измерителя, а выход подключен к

25 входу полосового и режекторного фильтров.

Масштабно-временной преобразователь содержит последовательно соединенные блок быстродействующих ключей, блок

30 памяти, блок медленнодействующих ключей, сумматор, фильтр нижних частот, а также генераторы перестраиваемой и фиксированной, частот, причем управляю1 1ие входы быстродействующих ключей соединены с генератором перестраиваемой частоты, а управляющие входы {медленнодействующих ключей соединены с генератором фиксированной частоты. На чертеже приведена функциональная схема измерителя. Измеритель содержит: масштабно-вре менной преобразователь (МВП) 1, соетоящий из блока быстродействующих ключей 2, генератора перестраиваемой частоты 3, блока памяти 4, блока медленнодействующих ключей 5, генератора фиксированной частоты ё, сумматора 7 и фильтра нижних частот 8, полосовой фильтр 10, вычислитель коэффициента гармоник 11. На входе измерителя действует одиночный радиоимпульс вида Е и .9in(), ( Тк Ч . I , ПРИ где TV,, UK , и 4, - период, , амплитуд а .и фаза К-ой гармоники сигнала заполнения радиоимпульса; N - целое число; Т - длительность радиоимпульса (Р Фронт РИ в момент времени t О .запускает генератор 3, который вырабатывает пачку из п коротких видео импульсов, равномерно с шагом ut Т/п, распределенных на интервале времени, равном периоду Т, и пространственно разнесенных по п выходаот генератора 3. Выходные импульсы генератора 3 поочередно открывают кл чи блока 2, вследствие чего в элемен тах Пс1мяти блрка 4 в таком же порядк ФИКСИРУЮТСЯ мгновенные значения сигнала иg (t). По окончании действия последнего выходного импульса генератора 3 в блоке 4 запомнены п мгновенных знвчений сигнала Ug(t), кото рые в виде постоянных уровней поступают на входы медленнодействуюгдах ключей блока 5. Генератор 6 по каждому выходу вырабатывает импульсы следующие период чески (период Т) со скважностью Под их действием ключи блока 5 пооче редно и периодически переключаются, вследствие чего запомненные мгновенные значения аналогичным образом ком мутируются на входы сумматора 7. При этом на выходе сумматора 7 формирует ся периодический сигнал, являювшйся ступенчатой аппроксимацией сигнала заполнения РИ, Ugx (t) . Если отношени частоты генератора 3 к частоте генератора 6 равно п, то частота выходно го сигнала сумматора равна частоте входного сигнала. При выборе , т.е. в соответствии с теоремой отсче ,тов Котельникова,обеспечивается лине ое преобразование спектра всех N оставляющих спектра сигнала U(t). аразитные продукты преобразования игн.ала, - озникающие в МВП на частотах Г„, - (т-п±1)/Т,где ,2,3,.., страняются выбором частоты среза ильтра нижних частот 8 меньше чем (п-1)/Т . Из спектра выходного сигнала МВП выделяется основная гармоника с помощью полосового-.фильтра 9, а с помощью режекторного фильтра 10 - остальные гармоники сигнала. В высичпителе 11 производится определение коэффициента гармоник в соответствии с формулой иЛЕ Частота выходного сигнала MBli фиксирована независимо от частоты входного сигнала. Это обеспечивает повышенйе точности измерения за счет отсутствия частотной составляющей погрешности известного устройства при . . его работе в диапазоне частот. Настройка измерителя на частоту входного сигнала осуществляется соответствующей перестройкой генератора 3. Минимальная продолжительность входного сигнала, при которой возможно измерение с помощью измерителя, определяется быстродействием МВП, а не быстродействием оконечной части измерителя, что характерно для известного устройства. Благодаря наличию блока памяти 4 быстродействие. МВП оп|ределяется временем, в течение котоfporo осуществляется запись в запоминающие элементы блока 4. Указанное время равно одному периоду входного сигнала. Столь малое время обращения к вход.ному сигналу обеспечивает измерителю возможность измерения коэффициента гармоник сигнала заполнения короткого РИ (длительность которого равна единице) , что принципиально невозможно для известного устройства вследствие его инерционности. Формула изобретения 1..Измеритель коэффициента гармоник, родержащий полосовой и режекторный фильтры, блок вычисления коэффициента гармоник, причем выходы полосового и режекторного фильтров со ,динены с йхояеини блока вычисления коэффициента гармоник, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерения, дополнительно введен масштабно-временной преобразователь, причем его вход является входом уст ройства, а выход подключен к входу полосового и режекторного Фильтров.

2. Измеритель по п.1, о т лишающийся тем,что масштабно-временной преобразователь содержит последовательно соединенные блок быстродействующих ключей, блок памяти, блок медленнодействующих KJIЮчeй, сумматор, фильтр нижних частот, а также генераторы перестраиваемой и фиксированной частот, причем управляющие входы быстродействующих ключей соединены с генератором перестраиваемой .

частоты, а управляющие входы медленнодействующих ключей соединены с генератором фиксированной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

. 508751, кл. G .01 R 23/16,19,11.74.

2.Авторское свидетельство СССР

624175, кл. G 01 R i23/iO, 12.04.77 (прототип).