Анализатор спектра амплитуд и фаз Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

1

Изобретение относится к электронно-измерительной технике, в частности к двухканальным безрезонаторным анализаторам шумовых электрических сигналов, и может быть использовано в радио и проводной связи.

Известен анализатор спектра амплитуд и фаз электрических сигналов, содержаи ш компенсатор, модулятор, детектор, фильтр, делитель и нелинейный преобразователь 1.

Недостатком известного анализатора является низкий динамический диапазон и высокая погрешность.

Известен также анали тор спектра амплитуды фаз электрических сигналов, содержащий линейные фазочувствительные детекторы (перемножителн), на выходы которых подают ио следуемый, синхронизирующий и сдвинутый по отнощению к ним на 7г/2 сигналы, их попарно соединенные выходы соответственно подключены к входам двух квадраторов, а также к входам блока деления, с выхода которого снимают сигнал, пропорциональный значению фазы. Выходы ква;:фаторов соединены со входом блока извлече1П1Я корня, с выхода которого получают сигнал, пропорциональный амплитуде исследуемого сигнала (2.

К недостаткам этого устройства относится малый динамический диапазон, обусловленный невозможностью измерения слабых сигналов вследствие просачивания. коммутирующего сигнала в виде постоянной составляющей на выход фазового детектора. Высокая погрещность устройства обусловлена трудностью выполнения блоков, реализующих функции деления

10 возведения в квадрат, извлечения квадратного корня в щироком диапазоне амплитуд.

Целью изобретения является расширение динамического диапазбиа и повышение точноети.

15

Цель изобретения достигается тем, что анализатор спектра амплитуд и фаз, содержащий первый и второй перемножители, снабжен формирователем щумоимпульсов, 90-градусным фазовращателем, первым и вторым узкополос20ными усилителями, фазовращателем, сумматором, генератором прямоугольных импульсов и индикатораАШ амплитуды и фазы, причем первые входы первого и .второго перемножителей соедан&ны с выходом формирователя шумоимпульса, управляющий вход которого соединен с одним из выходов генератора прямоугольных импульсов, а вторые их входы присоединены соответственно к входу и выходу 90-градусного фазовращателя, выход , первого перемножителя через последовательно соединенные первый узкополоспый усилитель и фазовращатель подсоединен к первому, а вы ход второго перемножителя через второй узкополосный усилитель - к второму входу сумматора, выход которого присоединен к входам индикатора амплитуда. и индикатора фазы, опорный вход которого соединен с другим выходом генератора прямоугольных импульсов. На чертеже представлена блок-схема анализатора спектра амплитуд и фаз. Анализатор спектра амплитуд и фаз содержит формирователь шумоимпульсов 1, генератор 2 прямоугольных импульсов, первый и второй перемножители 3 и 4, 90-градусньш фазовращатель 5, первый и второй узкополосные усилители 6 и 7, фазовращатель 8., сумматор 9, а выход сумматора 9 соединен с ин дикатором амплитуды 10 и индикатор фазы 1 Анализатор работает следующим образом. На выход поступает пхумовой электрический сигнал, aiipnopvyw информацию о котором и j (t) и sin(cot + ip), подают через формирователь щумоипульсов 1 на входы пер вого и второго перемножителей 3 и 4, на их вторые входы подают опорное напряжение и J, sinco t, причем на перемножитель 4 сиг нал подают через 90-градусньш фазовращатель После перемножителей 3 и 4 сигналы поступают на первый и второй узкополосные усилители 6 и 7. Сигнал с усилителя 6 проходит через 90-гра дусный фазовращатель на вход сумматора 9. При фазо-частотном анализе напряжение с выхода сумматора 9 поступает на второй вход индикатора фазы 11, на первый вход которого подают напряжение от генератора 2. С выхода индикатора фазы 11 снимают сигнал, пропорци ональный разности фаз между напряжениями с выхода сумматора 9 и генератора 2. Для осуществления амплитудно-частотного анализа напряже1ше с выхода сумматора 9 по.4 дают на вход ипдакатора амплитуды 10, с выхода которого снимают сигнал, пропорциональный амплитуде. Введе1ше анализатор новь1х элементов - генератора прямоугольных импульсов, формирователя шумоимпульсов, фазовращателей опорной и низкой частот, узкополосных усилителей, сумматора, индикаторов фазы и амплитуды отличает предложенный анализатор от известного, это расширяет динамический диапазон измерений и уменьщает погрешность измерения амплитуды и фазы. Формула изобретения Анализатор спектра амплитуд и фаз, содержащий первый и второй перемножители, о тличающийся тем, что, с целью расншрения динамического диапазона, и повышения точности, он С1юбжен формирователем шумоимпульсов, 90-градусным фазовращателем, первым и вторым узкополосными усилителями, фазовращателем, сумматором, генератором прямоугольных импульсов и индикаторами амплитуды и фазы, причем первые входы первого и второго перемножителей соединены с выходом формирователя шумоимпульсов, управляющий вход которого соединен с одним из выходов генератора прямоугольных импульсов, а вторые их входы присоединены соответственно к входу и выходу 90-градусного фазовращателя, выход первого перемножителя, через последовательно соединенные первый узкополосный усилитель и фазовращатель, подсоединен к первому, а выход второго перемножителя через второй узкополосный усилитель - к второму входам сумматора, выход которого присоединен к входам индикатора амплитуды и индикатора фазы, опорный вход которого сюединен с другим выходом генератора прямо;угольных импульсов. Источники информатши, принятые во внимание при экспертизе 1.Соколов В. Я. Фазовые измерения. М., Энергия, 1973, с. 112-114. 2.Авторское свидетельство СССР № 39/493, кл. G 01 R 23/16, 1972.