Анализатор энергетического спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для спектрального анализа стационарных случайных процессов. В основном авт. св. № 706793 описано устройство, содержащее многоканальный коммутатор, узкополосные фильтры, блок управления, квадратор, аналоговый интегратор, два коммутатора, преобразователь напряжение-частота, ключ, счетчик и mynьcoв и блок индикации l.. Его недостатком является ограниченное быстродействие при определении спектральной плотности, Цель данного изобретения - повышение быстродействия., Поставленная цель достигается тем; что в анализатор энергетического спектра содержащий многоканальный коммутатор, соедршенный инфармационными входами че рез узкопблосные фильтры со входом анализатора, а выходом - с б вход ом квадратора, выход которого соединен с информационным входом первого коммутатора. подключенного выходами к инфармационному входу аналогового интегратора и информационному входу второго коммутатора, выход которого через последовательно соединенные преобразователь напряжение-частота и ключ соединен со счет ным входом счетчика импульсов, соединенного разрядными выходами с информационными входами блока индикации и блок управления, выходами соединенный с управляющими входами двух коммутаторов, ключа,, счетчика импульсов и блока индикации, один из управл5пощих входов которого соединен с управляющим входом многоканального коммутатора, дополнительно введены блок сравнения,, источник опорного напряжения и преобразователь код-аналог, входы которого подключены к разрядным выходам счетчика импульсов, а выход соединен со входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом аналогового интегратора, а выход подключен к одному из входов блока управления, при этом источник опорного напряжения подключен ко второму входу второго коммутатора, а управл$пощий вход аналогового интегратора соединен с выходом блока уп1эавления. На чертеже представлена структурная схема анализатора. Он содержит узкополосные фильтры 1, многоканальный коммутатор 2, квадратор3, первый коммутатор 4, аналоговый интегратор 5, источник 6 опорного напряжания, второй коммутатор 7, преобразователь 8 напряжение-частота, ключ 9, блок 10 управления, счетчик 11 импульсов, преобразователь 12 код-аналог1,блок 13 индикации, блок 14 сравнения. Работает анализатор следующим образом. Запуск устройства осуществляется с блока 1О управления, который затем автоматически управляет работой анализатора. На вход анализатора энергетического спектра подается напряжение исследуемого случайного процесса. Блок 1О управления после запуска управляет работой анализатора сначала в режиме измерений в низкочастотных каналах (число которых равно числу низкочастотных фильтров из общего количества узкополосных фильт ров 1) с использЬванием цифрового интег рирования, а затем автоматически переводится на управление работой устройства в режиме измерений в высокочастотных каналах - с использованием аналогового интегрирования. В процессе управления работой анализатора в режиме измерений в низкочастотных каналах с использованием цифрового интегрирования блоком 1О управления генерируются короткие тактовые импульсы, которые непосредственно поступают на его выходы. Одновременно с началом работы анализатора в режиме аналогового интегрирования подается постоянное опорное напряжение от его источн ка 6 через второй коммутатор 7 на вход преобразователя 8 напряжение-частота, который формирует импульсы с постоянной частотсй следования. При работе убтройства в указанном ре жиме аналогового интегрирования квадрата входного случайного процесса, обеспечивается непрерывное сравнение выходного напряжения аналогового интегратора 5 с полученным на выходе счетчика 11 импульсов и преобразованным в аналоговую величину отсчетом спектрйЬьной плот ности мощности исследуемого процесса. При этом на время превышения нарастаг ющего выходного нйпряжения аналогового интегратора 5 над преобразованным в преобразователе 12 в аналоговую величину отсчетом спектральной плотности обеспечивается формирова ние импульсов на выходе блока 14 сравнения. Под воздействием этих импульсов, поступающих на вход блока 1О управления, в нем формируются управляющие сигналы, подключающие через ключ 9 выход преобразователя 8 напряжение-частота к счетному входу счетчика 11 импульсов. За счет этого, соответственно, во времА каждого из упомя нутых превыщений при нарастании выходного напряжения аналогового интегратора5, импульсы с постоянной частотой следования поступают с выхода преобразователя 8 напряжение-частота через ключ 9 на счетный вход счетчика 11 импульсов и изменяют его отсчет, отображаемый на блоке 13 индикации, непосредственно в ходе аналогового интегрирования при каждом изменении спектральной плотности. В результату за счет формирования отсчетов спектральной плотности исследуемых процессов непосредственно на интервалах времени аналогового интегрирования без дополнительных временных затрат обеспечивается повышение быстродействия устройства. Формул зобретения Анализатор энергетического спектра по авторскому свидетельству № 7О6793, отличающийся тем, что, с целью повьпиения быстродействия, в него дополнительно введены блок сравнения, источник опорного напряжения и преобразователь код-аналог, входы которого подключены к разрядньп выходам счетчика импульсов, а выход соединен со входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом аналог1 вого интегратора, а выход подключен к. одному из входов;, блока управления, при этом источник опорного, напряжения подключен ко второму входу второго коммутатора, а у 1равляющий вход аналогового интегратора соединен с выходом блока управления. Источники информашга, принятые во Бни мание при экспертизе . 1. Авторйсое свидетельство СССР № 706793, кл. G01 R 23/16,24.01.79,