Устройство для сравнения амплитуд первых гармоник двух периодических сигналов

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения разности амплитуд первых гармоник синфазных сигналов низких уровней. С целью расширения динамического диапазона полосовой фильтр 2 выполнен с регулируемым коэффициентом передачи. Работа устройства производится за два такта. В первом производится калибровка, за счет проведения которой через коммутаторы 1 и 4, полосовые фильтры 2 и 11, фазовращатели 3 и 12, усилитель 5 сигнала несущей частоты, блок 6 памяти, фильтр 7 прямоугольного сигнала, усилитель 8 сигнала огибающей частоты и синхронный выпрямитель 9 в блоки 10 и 16 памяти записывается сигнал, пропорциональный неидентичности каналов передачи с фильтрами 2 и 11, фазовращателями 3 и 12 и коммутаторами 1 и 4. Этот сигнал управляет коэффициентом передачи фильтра 2. Во втором такте измерительный прибор 17 индицирует разность измеряемых амплитуд. Дифференциатор 13, компаратор 14, T-триггеры 15 и 20, одновибратор 18, делитель 19 частоты, элементы И 21 и 22 осуществляют переключение коммутаторов 1 и 4, синхронизацию блоков 6,10 и 16 синхронного выпрямителя 9 в моменты перехода второго сравниваемого напряжения через максимум. 1 ил.

ССНОЭ СОВЕТСКИХ

COQ4AЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1597750 А2

09) (И) (gg)g G 01 К 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1402952 (21) 4349023/24-21 (22) 23, 12,87 (46) 07. 10.90. Бюл. У - 37 (71) Львовский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) И,И.Бучма и 10.Ë.Êàëûíþê (53) 621.317.7 .(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р. 1407952, кл. G 01 R 19/10, 1986 ° (54) УСТРОЙСТВО дЛЯ СРАВНЕНИЯ A?IIIJII5тУД ПКРВНХ ГАРИОНИК ДВУХ ПВРИОДИЧКСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения разности амплитуд первых гармоник синАазных сигналов низких уровней. С целью раснирения динамического диапазона полосовой фильтр 2 выполнен с регулируемым коэЬАициентом передачи. Работа устройства производится sa два такта. В первом производится калибровка, за счет проведения которой через коммутаторы 1 и 4, полосовые фильтры 2 и 11, Аазовращатели 3 и

12; усилитель 5 сигнала несущей частоты, блок 6 памяти, фильтр 7 прямоугольного сигнала, усилитель 8 сигнала огибающей частоты и синхронный выпрямитель 9 в блоки 10 и 16 памяти записы1597750 вается сигнал, пропорцйональный неидентичности каналов передачи с фильтрами 2 и 11, фазовращателями 3 и 12 и коммутаторами 1 и 4. Этот сигнал управляет коэффициентом передачи

5 фильтра 2. Во втором такте измерит ельный прибор 17. индицирует.разность измеряемых амплитуд. Дифференциатор

13, компаратор 14, Т-триггеры 15

- и 20, одновибратор 18, делитель 19 частоты, элементы И ? 1 и 22 бсуществляют переключение коммутаторов 1 и. 4, синхронизацию блоков 6, 10 и 16, синхронного выпрямителя 9 в моменты перехода второго сравниваемого напряжения через максимум. 1 ил, Изобретение относится к электроI

-; измерительной технике, может быть использовано для измерения разности амплитуд первых гармоник синфазных сигналов низких уровней и является усовершенствованием устройства по

: авт. св. У 1402952. цель изобретения — расширение ди- . намического диапазона.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для сравнения амплитуд первых гармоник двух периодических сигналов содержит коммутатор 1,.выход которого через полосовой фильтр

2 и фазовращатель 3 соединен с входом коммутатора 4, выход которого

Через усилитель 5 сигнала несущей частоты, блок 6 памяти, фильтр 7 прямоугольного сигнала, усилитель 8 сигнала огибающей частоты и синхронный выпрямитель 9 соединен с входом блока 10 памяти, первый вход устройства соединен с первым входом коммутатора 1 и через полосовой фильтр 11 и фазовращатель 12 — с первый входом коммутатора 4 и входом дифференциа.торя 13, выход которого соединен с первым входом компаратора 14, второч вход которого заземлен, а выход соединен с входом Т-триггера 15, блок

16 памяти, выход которого соединен с одним выводом измерительного прибора 17, другой вывод которого соединен с вь ходом блока 10 памяти и управляющим входом полосового фильтра

11, одновибратор 18 своим входом соединен с выходом компарятора 14, а выходом - с управляющим входом блока б памяти, прямой и инверсный выходи

T-триггера 15 соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора 4, фильтра 7 прямоугольного сигнала и синхронного выпрямителя 9, I

45 триггера 15, на выходе усилителя 5

55 несущей частоты формируется амплитудно-модулированное напряжение, которое подается на блок 6 памяти.

Коммутация сигналов, поступающих иа входы коммутатора 4 будет осущест» вляться в моменты их положительных максимумов, потому что в эти моменты сигнал на выходе дифференциатора

13 будет переходить. через нулевой уровень, а это вызовет скачое напряпрямой выход Т-триггера 15 соединен с входом делителя 19 частоты, прямой выход которого соединен с входом

Т-триггера 20, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента

И 21 и первым управляющим входом коммутатора 1, первые входы элементов

И 21 и 22 соединены с инверсным выходом делителя 19 частоты, выход элемента И 21 соединен с управляющим входом блока 10 памяти, выход элемента И 22 соединен с управляющим входом блока 16 памяти.

Устройство работает следующим образом.

В первый полупериод управляющего сигнала с выхода Т-триггера 20 входной сигнал Ут через второй вход коммутатора 1, IIoJIocoBoH AHJIITp 2 и фазовращатель 3 подключается к первому входу коммутатора 4, а выход синхронного выпрямителя 9 во второй, половине этого полупериода подключается к входу блока 10 памяти, чем исключается влияние переходных процессов на запоминающее напряжение. Такое подключение обеспечивается выходным сигналом логического элемента И 21.

Одновременно сигнал Ц подается через полосовой AHJIbTp 11 и фазовращатель

12 на второй вход коммутатора 4. При непрерывной работе коммутатора 4, управляемого сигналами с выходов Т5 159 жения на выходе компаратора 14, который своим передним Аронтом запустит

Т-триггер 15. Этим же фронтом запускается одновибратор 18, импульсы с выхода которого поступают на управляющий вход блока 6 памяти. Таким образом в блоке 6 памяти в первый полупериод напряжения коммутации, управляющего коммутатора 4, запоминается сигнал, пропорциональный амплитуде напряжения на первом входе коммутатора 4, а во второй полупериодсигнал, пропорциональный амплитуде напряжения на втором входе коммутатора 4. Поэтому выходной сигнал первого блока 6 памяти представляет собой напряжение постоянного тока, значение которого отличается в разные полупериоды коммутации на величину, пропорциональную разности амплитуд входных напряжений коммутатора 4.

Этот сигнал содержит в себе постоянную составляющую и составляющую прямоугольной Аормы частоты коммутации, амплитуда которой пропорциональна разности амплитуд входных напряжений коммутатора 4. Эту вторую составляющую выделяют " помощью Аильтра 7 прямоугольного сигнала. Далее сигнал с выхода Аильтра 7 приямоугольного сигнала усиливается усилителем 8 сигнала огибающей частоты, выпрямляется синхронным выпрямителем 9, работающим синхронно с коммутатором 4, и подается на блок 10 памяти, где и запоминается.

При равенстве модулей и Ааз коэААициентов передачи полосовых Аильт- ров 2 и 11, Ааэовращателей 3 и 12, а также коэААициентов передачи каналов коммутатора 4, амплитудная модуляция выходного сигнала коммутатора

4 отсутствует и выделяемая на выходе

Аильтра 7 прямоугольного сигнала огибающая, а соответственно и сигнал, запоминаемый блоком 10 памяти, равны нулю.

При неравенстве модулей и Ааз коэААициентов передачи полосовых Аильтров

2 и 11 фазовращателей 3 и 12, а также коэАфициентов передачи каналов коммутатора 4, сигнал на входе коммутатора 4 модулирован по амплитуде.

Напряжение, запомненное блоком 10 памяти, пропорционально абсолютной адднтивной погрешности от неравенства, В модулей коэфАициентов передачи полосо вых Аильтров 2 и 11, Аазовращателей

7750 6

3 и 12 и коэААициентов передачи каналов коммутатора 4. В этом случае

-напряжение, запомненное блоком 10 памяти, подается на управляющий вход второго полосового фильтра 11, изменяет его коэАфициент передачи пропорционально аддитивной погрешности Ь У0 и стремится свести ее к нули.!

О

Во второй полупериод управляющего сигнала с выходом Т-триггера 20 входной сигнал U через первый вход комf мутатора 1, полосовой Аильтр 2 и Аазовращатель 3 подключаются к первому входу коммутатора 4, а выходной сигнал синхронного выпрямителя 9 во второч половине этого полупериода подключается к блоку 16 памяти. Такое подключение обеспечивается выходным сигналом логического элемента И 22, который вырабатывается с помощью делиI теля 19 частоты и Т-триггера 20, причем коэААициент делителя 19 частоты

25 выбирается таким образом, чтобы искточить влияние переходных процессов на запоминаемое напряжение. Одновременно второй входной сигнал Бт через второй вход второго коммута30 тора 1, второй полосовой Аильтр 1 1 и второй Аазовращатель 12 подключен к второму входу коммутатора 4.

Поступающие на соответствующие входы коммутатора 4 сигналы периодически в моменты их положительных максиму35 мов подключаются коммутатором 4 к входу усилителя 5 несущей частоты, выходное амплитудно-модулированное напряжение которого подается на блок

6 памяти. Выходной сигнал блока 6 памяти представляет собой напряжение постоянного тока, значение которого отличается в разные полупериоды коммутации на величину, пропорциональ45 ную разности амплитуд (с учетом коэфАициентов передач соответствующих блоков).

Это напряжение выделяется с помощью Аильтра 7 прямоугольного сигнала, работающего синхронно с коммутатором

4, усиливается усилителем 8 сигнала огибающей частоты, выпрямляется синхронным выпрямителем 9, работающим также синхронно с коммутатором 4, и запоминается блоком 16 памяти.

Оно равно сумме аутдитивной погрешности Л11 и составляицей,.пропорциональ° 0 ной разности амплитуд сравниваемых сцф азных сигналов. Измерительный

97750

Формула из о брет ения.

Составитель В.Смирнов

Редактор Н.Яцола Техред M.дндык Корректор М.Кучерявая

Заказ 3050 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР.

1130359 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

7 15 !

I прибор 17, включенный между выходами блоков 10 и 16 памяти измеряет разность напряжений на выходах блоков

10 и 16 памяти, т.е. его показания пропорциональны разности амплитуд, входных сигналов. Причем абсолютная аддитивная погрешность Щ стремится к нулю за счет регулировки коэффициента передачи полосового Аильтра 11.

Результат измерения получается в два такта, которые задаются управляющими сигналами с выхода T-триггера

20. После окончания второго такта (такта измерения) опять следует, такт калибровки и т.д. Выполнение полосового Аильтра 11 с регулируемым коэААициентом передачи и соединение его .управлянщего входа с выхрдом блока 10 памяти позволяет расширить динамический диапазон при сравнении ампли8, туд синАазных первых гармоник периодических сигналов сложной Аормы низких уровней путем автоматического сведения к минимуму в такте калибровки неидентичности коэАфицинета передачи полосовых фильтров 2 и 11 соответственно с Аазовращателями 3 и 12.

Устройство для сравнения амплитуд первых гармоник двух периодических сигналов по авт. св. Р 1402952, о т15 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, второй полосовой Аильтр выполнен с регулируемым коэфАициентом передачи, причем его управляющий вход соединен.

20 с выходом второго блока памяти.