Нормализатор инфранизкочастотного сигнала Советский патент 1982 года по МПК G05F1/44 

k} НОРМАЛИЗАТОР ИНФРАНИЗКОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации переменного напряжения и при построении высокоточных частотомеров, фазометров, анализаторов фазочастотного спектра, умнож телей частоты и другой электронной аппаратуры диапазона инфранизких частот. Известны нормализаторы электрического сигнала 1 и ,И . Первый нормализатор содержит регулирующий орган, ВХОДОМ подключенный к входной клемме, а выходом через усилитель мощности к выходной клемме, и блок обратной связи, входом подсоединенный к выходной клемме, а выходом - к управляющему вход регулирующего органа I. Недостатком известного устройства является недостаточная точность быстродействие нормирования инфрани кого сигнала в широком диапазоне частот, что обусловлено наличием инерционных элементов и влиянием дрейфа нулей усилителей, их временной и температурной нестабильностью. Второй и наиболее близкий к данному техническому решению нормализатор содержит первый автоматический переключатель, фильтр, первый и второй формирователи, причем выход фильтра связан с выходной клеммой устройства 21 . Известному устройству присущи недостаточная точность и быстродействие нормирования инфранизкочастотного сигнала в широком диапазоне частот. Эти недостатки обусловлены наличием таких инерционных и нелинейных элементов, как преобразователь переменного напряжения в постоянное, усилители-ограничители, трансформатор и др. Преобразователь переменного напряжения в постоянное имеет на выходе 39 инерционный фильтр, который снижает быстродействие. Усилители-рграничит ли вносят в преобразованный сигнал дополнительные фазовые сдвиги, пред ставляющие собой ампгмтуднофазовую погрешность преобразования. В диапа зоне инфранизких частот эти погрешности достигают значительных величин. Существующие трансформаторы не обеспечивают высокую точность перед чи инфранизкочастотного сигнала. Вс это ограничиваетвозможности исполь зования известного устройства в качестве нормализатора. , Цель изобретения - повышение точ ности и быстродействия нормирования инфранизкочастотного сигнала в широком диапазоне частот. Поставленная цель достигаетсятем, что в нормализатор инфранизкочастотного сигнала введены блок измерения амплитуды, блок выделения нулей сигнала, логический элемент ИЛИ, триггер, генератор частоты преобразования, второй автоматический переключатель, делитель и последовательно соединенные между собой и с выходом перврго автоматиче с кого пере ключ а т еля а на лого-цифровой преобразователь, блок логичес ких элементов И, регистр и цифроан логовый преобразователь, выход кото рого соединен с входом фильтра, аналоговый вход цифроаналоговргр преобразователя подключен через делитель напряжения к выходу первого фо мирователя, входы которого соединены с выходами триггера и с управляю щими входами второго автоматического переключателя,выход которого подключен к дополнительному входу аналого-цифрового преобразователя, сигнальные входы второго автомати1ческого переключателя соединены с парафазными выходами блока измерения амплитуды, вход которого подклю чен к входной клемме, с которой соединен и вход блока выделения нулей сигнала, выходы которого подключены к входам триггера и логического элеме нта ИЛИ, выход которогочерез второй формирователь соединен с управляющим входом регистра управляющие входы блока логических элементов И объединены между собой и подключены к первому выходу генер тора частоты квантования, второй выход которого подключен к управляю щему входу первого автоматического переключателя, первый сигнальный вход которого подсоединен к входной клемме, а второй соединен с общей шиной. , На чертеже приведена функциональная схема нормализатора инфранизкочастотного сигнала. Нормализатор состоит из первого автоматического переключателя 1, генератора 2 частоты квантования, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 3, блока логических элементов И 4, регистра 5 цифроаналогового преобраз10вателя (ЦАП)6, фильт ра 7 нижних частот, блока 8 измере1 1Я амплитуды,.второго автоматического переключателя 9 первого и второго формирователей 10 и 11, делителя 12 напряжения, блока 13 выделения нулей сигнала, триггера Н и логического элемента ИЛИ 15. Один из входов первого автоматического переключателя 1 соединен с входной клеммой, его второй вход .подключен к общей шине, цепь управления автоматического переключателя 1 соединена с вторым выходом генератора 2 частоты коммутации. Выход первого автоматического переключателя подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 3. дополнительный вход которого соединен с выходом второго автоматического переключателя 9, а выходы АЦП 3 подключены через блок 4 логических элементов И к входам регистра 5- При этом управляющие входы блока k логических элементов И объединены и соединены с вторь1м выходом генератора 2 частоты квантования. Управляющий .вход регистра 5 подключен через первый формирователь 10 к выходу логи.ческого элемента ИЛИ 15. Выходы регистра 5 соединены со входами ЦАП 6, аналоговый вход которого через делитель 12 напряжения подключен к выходу второго формирователя 11. Выход ЦАП 6 через фильтр 7 нижних частот подключен к выходной клемме устройства. Цепь управления второго автоматиеского переключателя 9 соединена с входами второго формирователя 11 и подключена к выходам триггера }Ц. Входы триггера И соединены с входами логического элемента ИЛИ 15 и подключены к выходам блока 13 рыделения нулей сигнала. Вход блока 13 792 специально сформированными опорными двухполярными напряжениями определен I ной величины, Использование многоразрядных и быстродействующих АЦП и ЦАП в предло женном устройстве повышает не только точность и быстродействие нормироваfMfl И НЧ сигнала, но и точность воспрф изведения формы ЙНЧ сигнала. Поскольку для измерения амплитуды ИНЧ сигнала, например, в положит ел ь- яые полупериоды, необходимо время, равное четверти периода, то быстродействие устройства от момента подачи ИНЧ сигнала на вход нормализатора ,не превышает четверти периода. Формула изобретения Нормализатор инфранизкочастотного сигнала,содержащий первый автоматический переключатель, фильтр, первый и второй формирователи, причем выход фильтра связан с выходной клеммой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия нормирования инфранизкочастотного сигнала в шиfpoKOM дипазоне частот, в него введены блок измерения амплитуды, блок выделения нулей сигнала, логический элемент ИЛИ, триггер, генератор частоты преобразования, второй автоматический переключатель, делитель напряжения и последовательно соединенные между собой и с выходом первого автоматического, переключателя аналого-цифровой преобразователь, блок логических элементов И, регистр и цйфроаналоговый лреобразователь , выход которого соединен с входом фильтра, аналоговый вход цйфроаналового преобразователя подключен через делитель напряжения к выходу первого формирователя, входы которого соединены с выходами триггера и с управляющими входами второго автоматического переключателя, выход которого подключен к дополнительному входу аналого-цифрового Преобразователя, сигнальные входы второго автоматического переключателя соединены с парафазными выходами блока измерения амплитуды. Вход которого подключен к клемме, с которой соединен и вход блока выделения нулей сигнала, выходы которого подключены к входам триггера и логического элемента ИШ, выход которого через второй формирователь соединен с управляющим входом регистра, управляющие входы блока логических элементов И объединены между собой и подключены к первому выходу генератора частоты квантования, второй выход которого подключен к управляющему входу первого автоматического переключателя, первый сигнальный вход которого подсоединен к входной клемме, а второй соединён с общейшиной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР fP 69119, кл. G 05 F lA, 1973. t 2.Авторское свидетельство СССР If , кл. G 05 F 1/38, 1972.