Анализатор частотных характеристик

 

АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНЫХ . ХАРАКТЕРИСТИК, содержащий первый тактовый генератор, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу блока постоянной памяти, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя , выход которого является первым информационным вьосодом анализатора , выход первого тактового генератора подключен к входу счетчика, выход которого соединен с первым установочным входом , воыход которого соединен с управляющим входом счетчика и управляющими входами первого и второго интеграторов , инфо| 4аиисшш 1е входы которых соединены с Шапсодами соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей , входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго умножителей, первые входы которых объединены и являются информационным входом анализатора, выход реверсив ного счетчика соединен с входом формирователя тригонометрических функций, выходы скнуса и косинуса которого соединены с вторьтми входами соответственно первого и второго умножителей, а выходы первого и второго интеграторов являются соответственно вторым и третьим информационными выходами анализатора, отличающийся тем, что, с целью j повышения точности, в него введены О) тактовый генератор, ключ, группа из N последовательно соединенных счетчиковделителей и мультиплексор, причем выход второго тактового генератора соединен с первым входом ключа, выход которого подключен к входу первого счетчика-аелитеяя группы и первому вхоау мульсо типлексора, выход которого соединен с ю вторым установочным входом триггера, выход i -го ( 1, N ) счетчнка-дели .телясоепиненс (i +1) входом муль-. типлексора, а второй вход кшоча яаая&рся входом запуска анализатора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1037271

3(д) 5 06 Р 15/332

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOWIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3426761/18-2 4 (22) 22. 04.82 (46) 23.08,83, Бюл. 34 31 (72) В. Б. Долгодров, B. В. Кабанов, B. Г. Петушков и В. А. Трихонюк (71) Ленинградский ордена Ленина элект» ротехнический институт им. В. И. Улья- нова (Ленина) (53) 681. 32 (088.8) (56) 1. Патент США N 3808526, кл. 5 01 27/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2751786, кл. Q 06 F 15/332, . 1980 (прототип). (54) (57) АНАЛИЗАТОР ЧАСТСУГНЫХ . ХАРАКТЕР ИСТИК, содержащий первый тактовый генератор, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу блока посгоянной памяти, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является первым информационным выходом анализатора, выход первого тактового генератора подключен к входу счетчика, выход которого соединен с первым установочным входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом счетчика и управляющими входами первого и второго интеграторов, информационные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей, входы которых подключе ны к выходам соответственно первого и второго умножителей, первые входы «оторых объединены и являются информационным входом анализатора, выход реверсивного счетчика соединен с входом формирователя тригонометрических функций, выходы синуса и косинуса которого соединены с вторыми входами соответственно" первого и второго умнакителей, а выходы первого и второго интеграторов являются соответственно вторым и третьим информационными выходами анализатора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью . повышения точности, в него введены тактонын генератор, ключ, грунла не 4 IQ) последовательно соединенкых счетчиковделителей и мультиплексор, причем выход второго тактового генератора соедк- нен с первым входом ключа, выход котс рого подключен к входу первого счетчи ка-делителя группы и первому вхоау муль- 4Р типлексора, выход которого соединен с ©О вторым установочным входом триггера, ф выход j -го (1** 1, N ) счетчика-дели- Я телясоелиненс (6 + 1)-ым входом муль-, ф

I типлексора, а второй вход ключа sana ; ся входом запуска анализатора. содержимое интеграторов соответствует интегралу от произведения исследуемого сигнала, т. е, сигнала реакций обьекта на тестоиый гармонический сигнал, на цифровые опорные сигналы Sin м Ф и сов Lo+ 1.2 ), Недостатком известного анализатора является начало процесса вычисления непосредственно после появления сигнала

"Начало измерения, что снижает достоверность результатов измерейия, поскольку частично процесс измерения может происходить при переходном процессе, связанном с измерением какоголибо параметра тестового сигнала, подаваемого на исследуемую систему, ест таковое произошло непосредственно перед началом измерения. Этот эффект проявляется особенно сильно при исследовании динамических характеристик слабо деформированных механических объектов.

Белью изобретении является цовышеНИЕ ТОЧНОСТИ.

Поставленная цель достигается тем, что s анвлизатор частотных характерис тик, содержащий первый тактовый генератор, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу блока постоянной намял, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого является первым . информационным выходом анализатора, выход первого тактового генератора подключен к входу счетчика, выход которого соединен с первым установочным входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом счетчика и управляющими входами первого и второго интеграторов, информационные входы которых соединены с выходом соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей, входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго умножителей, первые входы которых обьединены и являются информационным входом анализатора, выход реверсивного счеччика соединен с входом формировате ля тригонометрических функций, выходы синуса и косинуса которого соединены с вторыми входами соответственно перво го и второго умножителей, а выходы первого и второго интеграторов являются соответственно вторым и третьим инфо, мационными выходами анализатора, вве» дены тактовый генератор, ключ, группа и последовательно соединенных счетчиков-делителей и мультиплексор, причем выход второго тактового генератора со1 10372

Изобретение относится z информационнике в час Гности K устройствамр пре@ стевляюшим собой аналого-цифроиые анализаторы частотных характеристик.

Известен анализатор частотных харак теристик, содержащий генератор тестового гармонического сигнала и вычислитель коэффициентов Фурье, реализующий алго ритм Фурье для вычисления синфазной и квадратурной составляющих сигнала реакции исследуемого обьекта на тесто- ° вый сигнал f1 ) .

Недостатком указанного анализатора

15 тегралов Фурье до окончания переходных процессов в системе, вызванных изменением какого-либо параметра тестового сигнала (например, амплитуды) .

Наиболее близким цо технической сущ ности к изобретению является анализатор, содержаший последовательно включенные управляемый тактовый генератор, ревер сивный счетчик, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом анализатора частотных характеристик, два множительных устройства, первые входы которых обьepинeны и явшпотся входом анализатора, формирователь опорных функций, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выходы - соответсженно с вторыми входами множительных устройств, два аналогцифровых преобразователя, входы которых подключены к выходам множительных усвз5 ройств, а выходы - к входам цифровых интеграторов, триггер, счетчик, управляю щий вход которого соединен с выходом триггера, а тактовый - с выходсм управляемого тактового генератора, формиро 4О ватель сигнала "Начало измерения, выход которого соединен с усюановонным входом триггера, второй установочный i вход триггера соединен с выходом счсг45

В момент нажатия на кнопку "Начало измерения» триггер изменяет свое состояние, при этом на вход счетчика с выхода триггера приходит сигнал "Разрешение счета, а на управляющий вход rrrr- 5О теграторов - сигнал Разрешение вычисления интегралов . По окончании периода измеряемого сигнала, который определяежя временем заполнения счеччика, на его выходе формируется сигнал перепол- 55 кения, который возвращает триггер в исходное состояние, при этом прекращаег ся работа интеграторов. В этот момент

271 4, си дискретно. и может быть определено по формуле Ъ в у

3 1037 единен с первым входом ключа, выход которого подключен к входу первого счетчика-делителя группы и первому входу мультиплексора, выход которого соединен с вторым установочным входом триггера, выход ь -го (t 1,И ) счетчика-дв лителя соединен с f 1+ 1)-ым. входом

I мультиплексора, а второй вход ключа является входом запуска анализатора.

На чертеже дана блок-схема анализа- 0 .

TOPS °

Анализатор частотных характеристик содержит тактовый генератор 1, реверсивный счетчик 2, блок 3 постоянной памяти, цифроаналоговый преобразователь 15

4, умножители 5 и 6, формирователь 7 тригонометрических функций, аналог - циф ровые преобразователи 8 и 9, интеграторы 10 и 11, тактовый генератор 12, ключ 13, вход 14 запуска, счетчики-делители 15, мультиплексор 16, триггер

17, счетчик 18, первый информационный выход 19„20, второй 21 и третий 22 информационные выходы. 25

Анализатор работает следующим образом а

При подаче сигнала запуска по входу

14 формируется сигнал, замыкающий ключ 13, при этом на выходе ключа 13

30 появятся импульсы, формируемые тактовым генератором 12. Процесс вычисления интегралов Фурье анализатором частотных характеристик начнется после того, как с выхода мультиплексора 16. на первый установочный вход триггера 17 посту35 пит импульс, изменяющий его состояние.

Интервал времени между запуском и появлением импульса, изменяющего состоя ние триггера 17, определяется тем ка40 кой иэ входов мультиплексора 16 подключен к его выходу. В зависимости от кода, подаваемого на управляющий вход мультиплексора 3.6, время выстаиванич анализатора частотных характеристик

1 45 т. е. задержка между запуском и началом процесса вычисления интеграла, изменяеч где и - коэффициент деления счетчиков-делителей 18(К 1,2... - соответствует номеру счетчика-делителя 15, выход которого подклю чен на выход мультиплексора 16;

- частота тактового генератора 12.

При К * О, что соответствует подключению на выход мультиплексора 16 сикм— нала с выхода ключа 13, время выстаива ния равно нулю.

После того, как триггер 17 изменит свое состояние, счетчик 18 начинает о считывать интервал времени, соответствующий периоду тестового сигнала, а в цифровых интеграторах 10 и 11 начина-. ется накопление интегралов Фурье. В, дальнейшем процесс работы устройства аналогичен работе известного анализа- . тора частотных характеристик.

Таким образом, введение в анализатор частотных характеристик тактового гене ратора 12, ключа 13, счетчиков-делителей 15, мульжплексора 16 позволяет вводить задержку между моментом формирования сигнала на входе 14 и началом процесса вычисления синфаэиой и квадратурной составшпощих исследуемого сигнала. Величина времени выстаивания изменяется дискретно в соответствии с кодом, подаваемым на управляющий вход мультиплексора 16. Введение управляемой задеркки обеспечивает измерение параметров исследуемого сигнала заведомо после окончания переходных процеосов;в исследуемой динамической системе, что повышает достоверность результатов измерения и исыпочает появление дополнительных погрешностей анализатора частотных характеристик.

1037271

Составитель А. Баранов

Редактор .О. Половка Техред С.Мигунова Корректор А. Повн

Заказ 6012/51 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4