Устройство для формирования сигнала,нормированного по коэффициенту гармоник

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА, НОРМИРОВАННОГО ПО КОЭФФИЦИЕНТУ ГАРМОНИК, содержащее сумматор, к второму входу которого подключен выход аттенюатора, а выход сумматора является выходом устройства,и первый формирователь сигнала с постоянным прецизионньм углом отсечки, о т л ичающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него дополнительно введены два управляемых фазовращателя, второй формирователь сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, блок управления фазой, инвертор, вычитающий блок и генератор синусоидального сигнала, причем выход генератора синусоидального сигнала соединен с первым входом сумматора и пговыми входами первого и второго управляемых фазовращателей, вторые входы которых соединены с выходом блока управления фазой, причем первый непосредственно, а второй через инвертор, выходы фазовращателей S через соответствующие формирователи сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки соединены с соответствующими входами вычитающего блока, выход которого соединен с входом аттенюатора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

WUWI

РЕСПУБЛИК ае аа

4р8 С 01 R 23/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTlO ф "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3601914/24-21 (22) 07.06.83 (46) 07.01.85. Бюл. Н 1 (72) В. В. Гришаев и Н.С.Жйлин (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.317.353. 1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 584259, кл. G О! R 23/20, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 834589, кл. G Ol R 23/20, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СИГНАЛА, НОРМИРОВАННОГО ПО КОЭФФИЦИЕНТУ АРМОНИК, содержащее сумматор, к второму входу которого подключен выход аттенюатора, а выход сумматора является выходом устройства,и первый формирователь сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него дополйнтельно введены два управляемых фазовращателя, второй формирователь сигнала с постоянным прецизи онным углом отсечки, блок управления фазой, инвертор, вычитающий блок и генератор синусоидального сигнала, причем выход генератора синусоидального сигнала соединен с первым входом сумматора и пеэвыми входами первого и второго управляемых фазовращателей, вторые входы которых соединены с выходом блока управления фазой, причем первый непосредственно, а второй через инвертор, выходы фазовращателей через соответствующие формирователи сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки соединены с соответствующими входами вычитающего блока, выход которого соединен с входом аттенюатора.

1133562

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано при разработке аппаратуры для измерителей коэффициента гармоник.

Известно устройство для получения сигнала, калиброванного по коэффициенту гармоник, содержащее генератор первой гармоники, соединенный через сумматор с одним иэ входов дифференциального компаратора, второй вход которого соединен с генератором высших гармоник и через образцовый делитель напряжений — с вторым входом сумматора, а выход омпаратора связан с управляющим входом генератора первой гармоники 1) .

Недостатками устройства явля-. ются необходимость периодической установки нуля дифференциального компаратора, необходимость калибровки действующего значения выходного напряжения и малый диапазон рабочих частот, ограниченный возможностями дифференциального компаратора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является формирователь сигнала с заданным коэффициентом гармоник, содержащий сумматор, к второму входу которого подключен выход аттенюатора, а выход сумматора является выходом устройства, и первый формирователь сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, а также входной повторитель и дифференциальный делитель напряжения Г23

Недостатком такого устройства является ограниченный диапазон частот, определяемый частотными свойствами делителя напряжения.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сумматор, к второму входу которого подключен выход аттенюатора, а выход сумматора является выходом устройства и первый формирователь сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, дополнительно введены два управляемых фаэовращателя, второй формирователь сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, блок управления фазой, инвертор, вычитающий блок и генератор синусоидального сигнала, причем выход генератора синусоидального сигнала с первым входом сумматора и первыми входами первого и второго управляемых фаэовращателей, вторые входы которых соединены с выходом блока управления фазой, причем первый непосредственно, а второй через инвертор, выходы фазовращателей через соответствующие формирователи сигнала с постоянным прецизионным

10 углом отсечки соединены с соответствующими входами вычитающего блока; выход которого соединен с входом аттенюатора.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор

I синусоидального сигнала, сумматор, 2, первый и второй калиброванные управляемые фазовращатели 3 и 4, первый и второй формирователи 5 и 6 сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки, вычитающий блок

7, аттенюатор 8, блок 9 управления фазой, инвертор 10, при этом выход генератора 1 синусоидального сигнала подключен к первым входам сумматора 2, первого фаэовращателя

3 и второго фазовращателя 4, вторые входы которых подключены к выходу блока 9 управления фазой ьепосредст30 венно и через инвертор 10 соответственно, выходы первого и второго фазовращателей 3 и 4 через соответствующие формирователи 5 и 6 сигнала с постоянным прецизионным углом

35 отсечки подключены к первому и второму входам вычитающего блока 7, выход которого через ат-.енюатор 8 соединен с вторым входом сумматора

2, выход которого является выходом

40 всего устройства.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 синусоидального сигнала формирует гармонический сигнал

4 (<(t) = E соз и, который поступает на первые входы сумматора 2 и первого и второго фазовращателей 3 и 4.

Управление фазовращателями 3 и 4 осуществляется блоком 9 управления, управляющий сигнал которого воздействует на второй вход первого фазовращателя 3 непосредственно, внося калиброванный фазовый сдвиг 4 d(f а на второй вход второго фазовраща55 теля 4 через инвертор 10, внося калиброванный фазовый сдвиг—

Таким образом, на выходе первого фазовращателя 3 имеем сигнал 0 (4) Составитель Н.Иихалев

Техред Л. Иикеш Корректор О. Луговая

Редактор С.Патрушева

Заказ 9946/38 Тираж 748 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

ЕСоб(И1+Ьщ), а на выходе второго ,фаэовращателя 4 имеем сигналЦ6) = E co9(4)t -a ). Эти напряжения поступают на входы первого и второго формирователя 5 и 6 сигнала с постоянным прецизионным углом отсечки соответственно. Формирователи 5 и 6 сигнала с постоянным прецизионным углом выполнены с углом отсечки 90 и коэффициентом передачи, равным 1.

На выходе формирователей 5 и 6 сигнапа с постоянным прецизионным углом отсечки формируются усеченчые .сигналы, которые поступают на первый и второй входы вычитающего блока 7, на выходе которого формируется искаженный сигнал. Этот сигнал через аттенюатор 8 поступает на второй вход сумматора 2. Сумматор 2 осуществляет суммирование сигналов с выхода генератора 1 синусоидального сигнала с коэффициентом 0,1 и с выхода аттенюатора 8 с коэффициентом 1. Аттенюатор 8 имеет два фикси-, рованных коэффициента передачи М

0,1 и 1.На выходе сумматора 2 формируется выходной сигнал, коэффициент гармоник которого определяется величинами hg и и

Искаженный сигнал разлагается в ряд Фурье как

СО

"исиЖ-Со+ Е а„со пыЬ3„qtn t; и 7 причем ввиду нечетности а„ =О, а ввиду симметричности относительно нулевой линии Со=0. Коэффициенты Ья (для В 2) определяются как

Н

2 «п«п+"1 (@п(п Жьч .6 п и g yq где n — - номер гармоники.

Таким образом, искаженный сигнал с учетом (ll и(2) можно записать

33562 4

Pal»tq»» «» »(»нд« »с»(!»i» tdt»K, — -» п= и

5t ll (и ф 2 Д Ц) 6 t m и Ь Я 1

5 х t 4пп 4)ъ.

A-1 П-1

А сигнал с выхода сумматора, следо-вательно, будет иметь вид

1 и

co ««si»i»tit —"

«» (»»4 » ч,, »» t« t

»+! )6 пац

15 Из (3) следует, что коэффициент гармоник такого сигнала определяется как

Hs формулы (4) следует, что при о

25 изменении Щв интервале 0 — 20 получим перекрытие по коэффициенту гармоник К О-100Х при и =1 и 0-10Х при N =0,1. При этом точность задания коэффициента гармоник К„ определяется точностью задания Ь . Погрешность sa счет неточности устао новки аф составляет 0,7Х на 1, а так как современные фаэовращатели имеют погрешности задания фазового сдвига сотые доли градуса, то по35 грешность установки коэффициента гармоник составит 0,01-0,02Х в диапазоне частот до сотен мегагерц.

Кроме того, устройство позволяет уменьшить дискретность задаваемого

40 коэффициента гармоник, так как в качестве фаэовращателей могут быть применены плавные круговые фазовращатели.