Анализатор спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано для анализа гармонических колебаний. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство, содержащее преобразователь час тоты, усилитель, детектор, дискриминатор, блок управления и регистраTOpfl. Однако его быстродействие недоста точно. Цель изобретения - уменьшение вре мени анализа. Поставленная цепь достигается тем что в анализатор спектра, содержа1ЦИЙ смеситель, связанный с выходом гетеродина и со входом узкополосного фильтра, последовательно соединенные усилитель, детектор, ключ и регистратор, второй вход которого через второй: ключ соединен с выходом блока управления, который подключен также ко входу гетеродина, и дискриминатор, дополнительно введены четыре ключа, элемент ИЛИ, дифференцирующий блок, нуль-орган и широкополосный фильтр, подключенный к выходу смесителя, причем выходы обоих фильтров через )Третий и четвертый ключи подключены ко входу усилителя, выход детектора через третий и четвертый ключи подключены ко входу усилителя, выход детектора через пятый и шестой ключи подключен соответственно ко входу дискриминатора и ко входу дифференцирующего блока, выход которого через нуль-орган подключен ко вторым входам первого и второго ключей и к входам блока управления непосредственно и через злемент ШШ, выход дискриминатора подключен к третьему входу блока управления, выходы которого связаны с управляющими входами введенных ключей. На чертеже представлена структурная схема анализатора. Анализатор содержит смеситель 1, гетеродин 2, узкополосный фильтр 3, широкополосный фильтр 4, ключи 5 и 6 усилитель 7, детектор 8, ключи 9 и 10, дифференцирующий блок П, дискри минатор 12, нуль-орган 13, первый : ключ 14, регистратор 15, второй ключ 16, блок 17 управления и элемент. ИЛИ 18. Устройство работает следующим образо.м. Весв цикл анализатора можно разбить на два этапа: этап поиска максимальной гармоники и этап измерения ее параметров. С приходом команды Пуск анализа тор начинает поиск. При этом блок 17 управления отпирает ключи 6 и 10, запирает ключи 5 и 9 и начинает формировать линейно-возрастающее нап ряжение, поступающее на гетеродин 2. Гетеродин 2 вырабатывает частотно-модулированные колебания, благодаря чему гголоса пропускания фильтра 4 перемещается по оси частот. В некоторый момент времени в полосе пропускания фильтра 4 появляется максим льная гармоническая составляющая. В результате на выходе фильтра 4 возни кает сигнал, который усиливается в усилителе 7, детектируется детектором 8 и поступает через открытый ключ 10 на дискриминатор 12. Когда амплитуда сигнала превысит пороговый уровень, дискриминатор 12 срабатывает и вьщает импульс на блок 17 управления. Под действием этого импу льса блок 17 управления закрывает ключи 6 и 10 и отпирает ключи 5 и 9. Кроме того, при этом изменяется наклон управляющего напряжения, что необходимо, . для проведения анализа с небольщой скоростью и уточнения положения максимальной гармоники на оси частот. Сигнал со смесителя 1 проходит через узкополосный фильтр ключ 5, усилитель 7, детектор 8 и ключ 9 на дифференцирующий блок 11. Когда напряжение на выходе детектор 8 достигнет максимума, сигнал на вы ходе дифференцирующего блока 11 ста нет равным нулю и нуль-орган 13 вьщает импульс, который поступает на вход Стоп блока 17 управления и передним фронтчм фиксирует напряжение гетеродина 2 на уровне, соответствующей данному моменту. На эт .этап поиска заканчивается. . 4 На этапе измерения необходимо сформировать на выходе фильтра 3 сигнал, амплитуда которого соответствует анализируемой гармонике. Это возможно в случае окончания переходного процесса в фильтре 3. Исходя из этого длительность импульса нульоргана 13 берется несколько больше длительности переходного процесса. В момент окончания импульса задним фронтом этого импульса отпираются ключи 14 и 16 и значения амплитуды и частоты максимальнбй гармоники регистрируются в регистраторе 15. На этом процесс анализа заканчивается. Если необходимо произвести анализ нескольких гармонических составляющих, то выход нуль-органа 13 соединяется через элемент ИЛИ 18 со входом блока 7 управления. , В этом случае после регистрации первой гармоники импульс с выхода нульоргана 13 задним фронтом вновь запус кает анализатор. При этом блок 17 управления снова вырабатывает линейно-возрастающее напряжение, закрывает ключи 5 и 9 и отпирает ключи 6 и 10. В этом состоянии анализатор находится до попадания в полосу фильтра 4 следующей гармонической составляющей. .Далее анализатор работает аналогично. Формула изобретения Анализатор спектра, содержащий смеситель, связанный с выходом гетеродина и со входом узкополосного фильтра, последовательно соединенные усилитель , детектор, ключ и регистратор, второй вход которого через . второй ключ соединен с выходом блока управления, который подключен также ко входу гетеродина, и дискриминатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени анализа, в него дополнительно введены четыре ключа, элемент ИЛИ, дифференцирующий блок, нуль-орган и широкополосный фильтр, подключеннный к выходу смесителя, причем выходы обоих фильтров через третий и четвертый ключи подключены ко входу усилителя, -выход детектора через пятый и щестой ключи подключены соответственно ко входу дискриминатора и ко входу дифференцирующего блока, выход которого через нуль-орган подклю