Способ формирования гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник Советский патент 1982 года по МПК G01R23/20 

Изобретение относится к способам формирования сложного гармонического сигнала и может быть использоваио для поверки измерителей нелинейных искажений.

Наиболее близким техническим ре- шением является способ формирования гармонических сигналов, основанный на суммировании напряжения первой гармоники и нормированного напряжения высших гармоник и включакмций искажение исходного синусоидального сигнала Cl Однако точность формирования известным способом недостаточна из-за погрешности установки равенства значений между амплитудами первой и высших гармоник.

Цель изобретения - повьвиение точности формирования сигнала с заданным коэффициентом гармоник.

Эта цель достигается тем, что согласно qnoco6y формирования гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник, основанном на суммировании напряжений первой и высших гармоник и включающем произвольное искажение исходного синусоидального сигнала, исходный синусоидальный сигнал искажают путем его инвертирования и перемножения на прямоугольную функцию через каждый период.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемой способ.

Устройство содержит генератор 1 синусоидального сигнгша, сумматор 2, аттенюатор 3, переключатель 4, уси10литель-ограничитель 5, триггер 6 и инвертор 7.

Способ формирования заключается в следующем.

Исходный синусоидальный сигнал Щ

15 от генератора 1 подгиот на один вход сумматора 2, на второй вход которого подают искаженный сигнал Ut, через аттенюатор 3. При этом коэффициент гармоник Кр суммарного сигнала Uj

20 численно равен коэффициенту передачи Кд аттенюатора 3 при отсутствии в спектре сигнала U гармоники исходного синусоидального сигнала и равенстве действующих значений сиг25 Нсшов и и U.f ;

Кг V KC,f

Одновременно сигнал U подают на 30 управляющий вход переключателя 4

через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 5 и триггер б. При этом управляющее напряжение имеет частоту, равную половине частоты сигнала 0, благодаря чему на вход аттенюатора 3 через переключатель 4 последовательно проходят периоды сигнсша и либо непосредственно, либо проинвертированные инверто ром 7, образуя искаженный сигнал UM Так как U, образуется путем умножения исходного синусоидального сигнала и на прямоугольную функцию, то в спектре сигнала U гармоническая составляющая исходного синусоидального сигнала отсутствует.

Равенство же сигнала U сигналу U по действующему значению очевидно, ибо определение действующего значения переменного напряжения предполагает наличие квадратичного детектора, выходное напряжение которого инвариантно к полярности сигнала, поэтому произвольная перефазировка полуволн исходного синусоидального сигнала не изменяет его действующего значения.

Таким образом, коэффициент гармоник Кр суммарного сигнала равен коэффициенту передачи аттенюатора 3.

Предлагаемый способ формирования гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник выгодно отличается от известного тем, что отпадает необходимость установления равенства по действующему значению между первой и высшими гармоникат, тем сагФМ резко увеличивается точность формирования заданного коэффи-чиента гармоник. Для реализации предлагаемого способа не требуется фильтр с высокой добротностью, тем самым исключаются погрешности, обусловленные флуктуацией частоты исходного синусоидального сигнала, а также температурным и временным изменением параметров фильтра и, наконец, резко уменьшается время формирования гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник, который по предлагаемому способу формируется практически мгновенно. Погрешность формирования сигнала с заданным коэффициентом гармоник по предлагаемому способу определяетсяпогрешностью аттенюатора, который может быть выполнен на пленочных резисторах с погрешностью в сотые доли процента.

Формула изобретения

Способ формирования гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник, основанный на суммировании напряжений первой и высших гармоник и включающий произвольное искажение исходного синусоидального сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования сигнала, исходный синусоидальный сигнал искажают путем его инвертирования и перемножения на прямоугольную функцию через каждый период.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2140636/18-21, кл.С 01 R 23/00, 02.06.78.