Анализатор частотного спектра Советский патент 1982 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения с высокой точностью амплитуд гармоничных составляющих сигналов сложной формы.

Наиболее близким к предлагаемому является анализатор, содержащий несколько групп полосовых фильтров с детекторами и интеграторами, три коммутатора, формирователь сигнал.а, генератор импульсов, два счетчика, элементы И-ИЛИ, счетный триггер/ ключ, генератор эталонного сигнала и индикатор in.

Недостатком известного анализатора является сложность, обусловленная в основном сложностью многовходового блока И, выходы которого объединены в блок ИЛИ. .

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в анализаторе частотного спектра, содержащем входной коммутатор, подключенный через входной блок к п параллельно включенным каналам, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора и интегратора, а также генератор импульсов, элементы И, 2 И-ИЛИ,

реверсивные счетчики, генератор эталонного сигнала, подключенный через ключ к одному из входов счетного триггера и к второму входу входного коммутатора, причем выходы интеграторов всех каналов через вторюй коммутатор подключены к входу индикатора, а выходы фильтров.всех каналов через третий когдмутатор подключены к вхо10ду формирователя сигналов, один выход формирователя через последовательно соединенные элементы И и 2И-ИЛИ подключены к входу первого реверсивного счетчика, выход которого через

15 второй элемент 2 И-ИЛИ соединен с вторым входом счетного триггера, второй выход формирователя через второй элемент И подключен к второму входу первого элемента 2 И-ИЛИ и

20 одновременно к входу второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2 И-ИЛИ, третий выход формирователя соединен с вторвлми входами

25 обоих реверсивных счетчиков и третьим входом счетного триггера, вход которого соединен с третьим входом первого реверсивного счетчика, а выход - с третьим входом второго ре30

версивного счетчика, при этом вторые входы обоих элементов И соединены с выходом генератора импульсов.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого анализатора.

Анализатор частотного спектра состоит из входного коммутатора 1, вход ного блока 2, каналов 3 -5, каждый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр 6, детектор 7 и интегратор 8, второго коммутатора 9, индикатора 10, третьего коммутатора 11, формирователя

12сигнала, реверсивных счетчиков

13и 14, счетного триггера 15, ключа 16, генератора 17 эталонного сигнала генератора 18 импульсов, элементов 2 И-ИЛИ 19 и 20, элементов И 21 и 22

Анализатор работает следующим образом.

При измерении отдельных гармоничных составляющих на входы фильтра 6 канала 3 через коммутатор 1 и входной блок 2 поступает исследУемый сигнал UBX . Выделенная .фильтром б гармоника выпрямляется детектором 7, усредняется интегратором 8 и через коммутатор 9 поступает на индикатор 10. Кроме того, напряжение, выбранное с помощью коммутатора 11 поступает на формирователь 12, который вырабатывает интервал, равный 1/2 период измеряемой гаромники. На это время открывается первый элемент И 21 и через элемент 2 И-ИЛИ 19 на вход счечика 13 поступают импульсы с генератора 18 импульсов, число которых пропорционально 1/2 периода измеряемой гармоники

N, i ,

где Т - период входного сигнала, t q-период сигнала генератора импульсов. Затем сигналы от генератора 18 импульсов поступают на вход счетчиков 13 и 14 через второй элемент И 22. При этом счетный триггер 15 по сигналу формирователя 12 устанавливается в такое положение, что реверсивный счетчик13 работает на вычитание, а реверсивный счетчик 14 на сложение. Когда код N О, то

N0 у . В этот момент срабатывает элемент.2И-ИЛИ 20 и переключает счетный триггер 15. При этом изменяется направление счета в реверсивных счетчиках 13 и 14. Счетчик 13 работает на сложение, а счетчик 14 - на вычитание. Когда Nrj О, то

N 1 J Т - tf. В этот момент срабатывает элемент 2И-ИЛИ 20 и переключает счетный триггер 15, который изменяет направление счета в реверсивных счетчиках 13, 14 и т.д. Выходной сигнал счетного триггера 15 с частотой исследуемой гармоники разрешает прохождение сигнала генератора 17

эталонного сигнала через ключ 16 на коммутатор 1 и входной блок 2. Использование новых элементов - двух элементов 2И-ИЛН, двух реверсивных счетчиков и формирователя полупериода выгодно отличает предлагаемый анализатор частотного спектра.

Таким образом, новая структура функционирования предлагаемого анализатора позволяет использовать лишь два элемента 2И-ИЛИ, что значительно упрощает аппаратурное построение устройства. Предварительные- расчеты показывают, что объем аппаратуры предлгаемого анализатора уменьшается примерно в два раза.

Формула изобретения

Анализатор частотного спектра, содержащий входной: коммутатор, подключенный через входной блок к п параллельно включенным каналам, каждый из которых состоит;.из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора и интегратора,, а также генератор импульсов, элементы И, 2И-ИЛИ, реверсивные счетчики,генератор эталонного сигнала, подключенный через ключ к одному из входов счетного триггера ИК второму входу входного коммутатора, причем выходы интеграторов всехканалов второй коммутатор подключены к входу индикатора, а выходы-фильтров всех каналов через третий коммутатор подключены к входу формирователя сигналов, отличающийся тем, что, с целью упрощении устройства, один выход формирователя через последовательно соединенйые элементы И и 2Й-ИЛИ подключен к входу первого реверсивного счетч««а-; --Быхв-д-ктэторого через второй элемент 2И-ИЛИ соединен с вторым входом счетного триггера, второй выход формирователя через второй элемент И подключен к второму входу первогоэлемента 2И-ИЛИ и одновременно к входу второг реверсивного счетчика, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2И-ИЛИ, третий выход формирователя соединен с вторыми входами обоих реверсивных счетчиков и с третьим входом счетного триггера, вход которого соединен с третьим входом первого реверсивного счетчика, а выход - с третьим входом второго реверсивного счетчика, при этом вторые входы обоих элементов И соединены с выходом генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анализатор частотного спектра Ф-4325, Описание и инструкция по эксплуатации, Житомир, 1980.