Формирователь сигнала с заданным значением коэффициента гармоник

 

Изобретение относится к технике измерения нелинейных искажений. Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала и быстродействия измерений - достигается применением синтезирования цифровым методом сигнала высших гармоник, когерентного с сигналом первой гармоники..В устройстве используется умножение частоты сигнала первой гармоники с помощью системы фазовой автоподстройки частоты для цифрового синтеза. 1 ил.

р рлд д"СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g y G 01 R 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 393 91 21/24-21 (22) 30.07 ° 85 (46) 30.08.88. Бюл, № 32 (72) С.А. Смирнов, Н.В. Голубенко, О.Н. Величко и Н.А. Костюк (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 739415, кл. G 01 R 23/20, 1980. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛА С ЗАДАНHbIM ЗНАЧЕНИЕМ КОЭФФИЦИЕНТА APMOHHK (57) Изобретение относится к технике

I измерения нелинейных искажений. Цель изобретения — повышение точности формирования сигнала и быстродействия измерений — достигается применением синтезирования цифровым методом сигнала высших гармоник, когерентного с сигналом первой гармоники..В устройстве используется умножение частоты сигнала первой гармоники с помощью системы фазовой автоподстройки частоты для цифрового синтеза. 1 ил.

1420543

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано в радиоизмерительной технике, например, для поверки измерителей нелинейных искажений.

Цель изобретения — повышение точности быстродействия измерений.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, первый вход которого соединен с первым входом сумматора 2 и первым входом цифрового фазового детектора 3, выход которого через последовательно соединенные фильтры 4 нижних частот (ФНЧ), генератор 5, управляемый напряжением (ГУН), счетчик 6, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 7 и цифроана- 20 логовый преобразователь.(ЦАП) 8 подключен к входу первого аттенюатора 9, и второй аттенюатор 10. Выход первого аттенюатора 9 соединен с вторым входом сумматора 2, выход которого под- 25 ключен к выходной клемме устройства.

Второй выход счетчика 6 соединен с вторым входом цифрового детектора 3, а второй выход генератора 1 синусоидальных сигналов через второй аттенюатор 10 соединен с опорным входом

ЦАП 8.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал U„ первой гармоники чаСтотой f с первого выхода генератора 1 синусоидальных сигналов поступает на первый вход цифрового фазового детектора 3, на второй вход которого поступает сигнал с второго выхода счетчика 6. Цифровой фазовый детектор 3, ФНЧ 4, ГУН 5 и<счетчик 6 образуют умножитель частоты.

Частота ГУН 5 равна M f<, где M— коэффициент деления счетчика 6. Коэффициент M определяется исходя из необходимого количества точек дискретизации, что определяет точность получения сигнала высших гармоник.

С второго выхода счетчика 6 цифровой п-разрядный код (и определяет 0 точность формирования амплитуды в каждой из N точек дискретизации и оп<< ределяется выражением 2 = M) поступает на адресный вход ПЗУ 7. В ПЗУ 7 записаны значения р-разрядных кодов 55 сигналов высших гармоник. Значения р-разрядных кодов представляют собой в цифровом виде значения амплитуды в каждой из M формируемых точек сигнала высших гармоник.

Значение амплитуды в каждой из М формируемых точек определяется по математическому выражению:

U = A П sin(27 if + с . ), =а мгновенное значение амплитуды напряжения в точке М; номер точки дискретизации сигнала высших гармоник; значение амплитуды i-й гармоники в сигнале высших гармоник; начальная фаза i-й гармоники; номер гармоники; максимальный номер высшей гармоники в формируемом сигнале высших гармоник; нормирующий множитель, определяемый из математического выражения вида: где

М=1-M

i-2+К

k где U u U среднеквадратичные знаег чения напряжений сигна-. лов высших и первой гармоник соответственно.

Генератор 1 синусоидальных сигна.лов имеет систему стабилизации выходного уровня. Постоянное напряжение

U „ на втором выходе генератора 1 равно по среднеквадратичному значению

С выхода ПЗУ. на цифровой вход ЦАП

8 с периодом частоты f поступают М п-разрядных кодов, в каждом из которых заложена информация об амплитуде в точках дискретизации. На выходе

ЦАП 8 формируется аналоговый сигнал высших гармоник с амплитудой, определяемой уровнем постоянного напряжения на опорном выходе ЦАП 8. С выхода

ЦАП 8 сигнал высших гармоник через аттенюатор 9 поступает на второй выход сумматора 2, на первый вход которого поступает сигнал первой гармоники с первого выхода генератора 1 си.. нусоидальных сигналов.

Коэффициент гармоник сформированного сигнала на выходе устройства определяется выражением: з 14205 напряжения U на первом выходе генератора 1, т.е. U» U, .

Напряжение Б „на выходе ЦАП 8 пропорционально напряжению и определяется выражением:

5 где К - коэффициент передачи аттеню- 1О атора 10..

На выходе аттенюатора 9 получают (2) 1вг К 1 °

15 где К< — коэффициент передачи аттенюатора 9.

Подставляя выражение (2) в (1) получают

20 (3) К = К< К т.е. коэффициент гармоник осформированного сигнала определяется только коэффициентами передачи аттенюаторов 9 и 10. 2б

Аттенюатор 9, включенный в цепи сигнала высших гармоник, служит, например, для декадной установки коэффициента гармоник (1; 10; 100X), по- этому имеет большую точность, чем щ при калибровке коэффициента гармоник во всем диапазоне значений.

Аттенюатор 10 предназначен для точной калибровки коэффициента гармоник внутри декад.

43

Формула изобретения

Формирователь сигнала с заданным значением коэффициента гармоник, содержащее генератор синусоидальных сигналов, первый аттенюатор и сумматор, первый вход которого подключен к первому выходу генератора синусо идальных сигналов, второй вход — к выходу первого аттенюатора, а его выход является выходом формирователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены цифроаналоговый преобразователь, постоянное запоминающее устройство, счетчик, второй аттенюатор, генератор, управляемый напряжением, фильтр нижних частот и цифровой фазовый детектор, первый вход которого подключен к первому выходу генератора синусоидальных напряжений, второй вход - к первому выходу счетчика, а его выход — к по-, следовательно соединенным фильтру нижних частот, генератору, управляемому напряжением, счетчику, постоянному запоминающему устройству, цифроаналоговому преобразователю и первому аттенюатору, причем опорный вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу второго аттенюатора, вход которого подключен к второму выходу генератора синусоидальных сигналов. иод