Устройство для определения квадрата амплитуды сигналов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике при измерении амплитуды сигналов с нестационарным значением. Целью изобретения является повышение точности определения амплитуды гармонического сигнала при наличии на входе измерителя линейно изменяющегося напряжения, т.е. нестационарности среднего значения сигнала. Для достижения цели в устройство введены последовательно соединенные формирователь 11 импульсов и управляемый аттенюатор 1. Кроме того, устройство содержит перемножители 2 и 6, интеграторы 3 и 7,квадраторы 4 и 8, сумматор 5, генератор 9 сигнала, фазовращатель 10 на 90 . Формирователь импульсов выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя 12 формы сигналов и формирователя 13 импульсов. Устройство позволяет повысить точность измерения за счет исключения влияния на результат измерения присутствующего во входном сигнале линейно изменяющегося напряжения. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИН

А1

„„Я0„„13705 (50 4 С 01 R 19/02

ВСЕСорц g q

13," 11

° Щ»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4077986 24-21 (22) 05.05.86 (46). 30.01.88. Бюл. У 4 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) С.И. Богомолов, Н.Г. Переход и В.И. Икконен (53) 621.317.3(088.8) (56) Куликов E..И., Трифонов А.П.

Оценка параметров сигналов на фоне помех. M.: Советское радио, 1978, с. 41.

Там же, с. 53. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАДРАТА АМПЛИТУДЫ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике при измерении амплитуды сигналов с нестационарным значением. Целью изобретения является повышение точности определения амплитуды гармонического сигнала при наличии на входе измерителя линейно изменяющегося напряжения, т.е. нестационарности среднего значения сигнала. Для достижения цели в устройство введены последовательно соединенные формирователь 11 импульсов и управляемый аттенюатор 1. Кроме того, устройство содержит перемножители 2 и 6, интеграторы 3 и 7,квадраторы 4 и 8, сумматор 5, генератор

9 сигнала, фазовращатель 10 на 90

Формирователь импульсов выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя 12 формы сигналов и формирователя 13 импульсов. Устройство позволяет повысить точность измерения эа счет исключения влияния на результат измерения присутствующего во входном сигнале линейно изменяющегося напряжения. 2 ил.

1370582 (3) 45

55 жения соответственно (1) (2) Б,(t) = cosи t;

U (t) = sin u t.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано в радиотехнике при измерении амплитуды сигналов с нестационарным средним значением»

Целью изобретения является повышение точности определения амплитуды гармонического сигнала при наличии на входе измерителя линейно изменяю- 10 щегося напряжения, т.е. при нестационарности среднего значения сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма. 1Г

Устройство для определения квадрата амплитуды сигналов содержит подключенный к входу устройства управляемый аттенюатор 1, к выходу которого подключены две параллельные 20 цепочки, первая иэ которых содержит последовательно соединенные перемножитель 2, интегратор 3, квадратор 4 и сумматор 5, а вторая — перемножитель 6, интегратор 7 и квадратор 8, выходом подключенный к второму входу сумматора 5, а также последовательно соединенные генератор 9 сигнала и фао эовращатель 10 на 90 выходом подключенный к второму входу перемножителя 2, а входом — к второму входу перемножителя 6, а также формирователь

11 импульсов, входом подключенный к выходу генератора 9 сигнала, первым выходом подключенный к управляющему входу управляемого аттенюатора 1 и вторым выходам подключенный к установочным входам интеграторов 3 и 7.

Формирователь 11 импульсов может быть выполнен в виде последовательно сое- 40 диненных преобразователя 12 формы сигналов и собственно формирователя

13 импульсов, выполненного по схеме распределителя импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 9 сигнала формирует гармоническое колебание с частотой Я которое поступает на вход перемножителя 6 непосредственно, а на вход перемножителя 2 — через фаэовращатель о

10 на 90 . В результате на входы перемножителей 2 и 6 поступают напряОдновременно сигнал с выхода генератора 9 сигнала через преобразователь 12 формы сигнала поступает на формирователь 13 импульсов, в результате чего напряжение на первом выходе формирователя 13, соответствующее уровню "1", на интервале времени

0,5Т-Т поступает на управляющий вход управляемого аттенюатора 1. Коэффициент передачи управляемого аттенюатора равен 0,5 при управляющем напряжении, равном уровню "0", на интервалах времени 0-0,5 Т и Т вЂ” 1,5 Tпри управляющем напряжении, равном уровню "1", коэффициент передачи равен 1 на интервале времени 0,5 Т вЂ” Т (см. фиг. 2). С второго выхода формирователя 13 импульсов управляющее напряжение поступает на установочные входы интеграторов 3 и 7, уровнем "1" устанавливая интеграторы 3 и 7 в нулевое состояние на интервалах времени

0,5Т-О и 1,5Т-1Т. Следовательно,к моменту времени t = О интеграторы 3 и 7 и устройство в целом готово к циклу измерения.

На сигнальный вход аттенюатора 1 поступает напряжение

Us„(t) = U cos (сае-y)+k +1с,, где k, и k, — параметры помехи; амплитуда;

Ч, — фазовый сдвиг.

В соответствии с алгоритмом функционирования аттенюатора 1 сигнал (3) с весом 0,5 на интервалах времени 0-0,5Т и Т-1,5Т и с весом 1 на интервале времени 0,5Т-Т поступает на входы перемножителей 2 и 6. С выхода перемножителей 2 и 6 напряжения, пропорциональные произвеДению напряжений (1), (2) и (3), поступают на интеграторы соответственно 3 и 7. Таким образом, на выходе интегратора Э к концу интервала интегрирования,равного 1,5Т напряжение достигнет величины

U (1,5T) = J U (t) sin(Dtdt +

0,5

<,5Т о

0,5 (+ ) b „(t) sin v tdt, (4)

ЦЪТ

Подставляя в выражение (4) значение U s„(t), получим выражение для напряжения на выходе интегратора 3:

U (1,5T) = - (5) 3 137

На выходе интегратора 7 к моменту времени 1,5Т напряжение достигает величины

Т (1,5Т) = 1 U ñîs ыtdt +

0,5 r о 0,5 (Т (6) фут

Подставляя в выражение (6) значение V „ иэ (3), получим выражение для напряжения на выходе интегратора 7

Напряжения (5) и (7) с выходов интеграторов 3 и 7 поступают на входы квадраторов соответственно 4 и 8, на выходах которых напряжения принимают значения, равные

U,(1,5T) = П,(1,5T) - "" ; (8)

0 (1,5Т) = Бт (1 5T)

Напряжение (8) и (9) с выходов квадраторов 4 и 8 поступают на входы сумматора 5, напряжение на выходе которого равно сумме напряжений, поступающих на его входы

U (1,5T) = 0 (1,5Т)+О (1,5T)

+ — - (10) ц здп и соя (Р ц г

4 4

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет по0582 высить точность измерения за счет исключения влияния на результат измерения присутствующего во входном сигнале линейно изменяющегося напряФормула изобретения

Устройство для определения квадра10 та амплитуды сигналов, содержащее последовательно соединенные генератор сигнала, фазовращатель на 90, первый перемножитель, первый интегратор, первый квадратор, сумматор, выход ко15 торого является выходом устройства, а также подключенные к выходу генератора сигнала последовательно соединенные второй перемножитель, второй интегратор, второй квадратор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения квадрата амплитуды гармонического колебания при наличии на

25 входе устройства линейно изменяющегося напряжения, в него введены подключенные к выходу генератора сигнала последовательно соединенные формирователь импульсов и управляемый атте3Q нюатор, выход которого соединен с объединенными вторыми входами перемножителей, сигнальный вход аттенюатора соединен с входом устройства, а второй выход формирователя импульсов

3 соединен с установочными входами интеграторов.