Устройство для анализа сигналов сложной формы

 

Изобретение относится к радиотехническим измерениям. Сущность изобретения: устройство для анализа сигнала включает блок 1 выделения моментов достижения анализируемым сигналом заранее обусловленных характерных значений, блоки 2, 3, 4 запоминания последовательных значений анализируемого сигнала, блок 5 измерения временных интервалов и накопительные запоминающие устройства 6, 7, 8. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 23/16, 23/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4919995/21 (22) 09.01.91 (46) 23,05.93. Бюл,N 19 (72) В.Н.Данилов, В.В,Егоров, В,M.Ïàñòóõîa и В,А,Мэсальцев (56) Заявка Великобритании М 2119526, кл, G 01 R 23/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СИГНАЛОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ,5U 1817035 А1 (57) Изобретение относится к радиотехническим измерениям, Сущность изобретения: устройство для анализа сигнала включает блок 1 выделения моментов достижения анализируемым сигналом заранее обусловленных характерных значений, блоки 2, 3, 4 запоминания последовательных значений анализируемого сигнала, блок 5 измерения временных интервалов и накопительные запоминающие устройства 6, 7, 8, 2 ил, 1817035

Изобретение относится к радиотехническим измерениям, в частности к способам и устройствам для анализа сигналов сложной формы, особенно колебаний с перемен.ным периодом повторения импульсов переменной длительности.

Цель изобретения — расширение диапазона анализируемых сигналов, На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг,2 — эпюры сигналов, поясня. ющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 выделения моментов достижения анализируемым сигналом заранее обусловленных характерных значений (в данном случае моменты перехода через нуль), блоки 2, 3 и 4 запоминания последовательных значений анализируемого сигнала, блок 5 измерения временных интервалов и накопительные запоминающие устройства 6, 7, 8. Блоки 2, 3, 4 запоминания значений сигнала имеют информационные входы 9, 10, 11, образующие вместе со входом блока 1 выделения моментов информационный вход устройства анализа сигнала, входы 12, 13, 14 включения и входы 15, 16, 17 сброса. Входы 9, 10, 11 включения и 12, 13, 14 сброса соединены с выходами блока 1, Каждое из накопительных запоминающих устройств 6, 7, 8 имеет информационные входы, информационные выходы, образующие выходы устройства анализа сигнала, и вход сброса. Информационные входы запоминающего устройства

6 соответственно соединены с выходами блока 2 запоминания значений сигнала, информационные входы запоминающего устройства 7 соответственно соединены с выходами блока 3 запоминания значений сигнала, а информационные входы запоминания устройства 8 соответственно соединены с выходами блока 4 запоминания значений сигнала. Входы 18, 19, 20 разрешения записи соответственно запоминающих устройств 6, 7 и 8 соединены соответственно с выходами блока 5 измере. ния интервалов, входы которого соединены с выходами блока 1.

Блок 1 выделения моментов содержит усилитель-ограничитель 21, вход которого является входом блока 1, однополупериодный выпрямитель 22 и элемент 23 НЕ, по.следовательно подключенные к выходу усилителя-ограничителя 21, и дифференцирующее устройство 24, инвертор и блок 26 задержки, также последовательно подключенные к выходам усилителя-ограничителя

21. Выходы элемента 23 НЕ и блока 26 задержки образуют выходы блока 1.

Блок 2 запоминания значений сигнала содержит делитель 27 частоты, счетчик 28, 50

55 группу электронных ключей 38, входы которых подключены к дешифратору 37, а выходы соответственно образуют выходы блока

5, соединенные с входами 18, 19, 20 и 24 разрешения записи запоминающих устройство 6, 7 и 8, Входы управления ключей 36 и

38 соединены между собой и образуют вход блока 5, соединенный с выходом элемента

24 НЕ блока 1, Устройство работает следующим образом. счетный вход которого соединен с выходом делителя 27 частоты, а вход сброса образует вход включения блока 2, дешифратор 29, подключенный к выходам счетчика 28, запоминающее устройство 30 на конденсаторах и электронные ключи 31, входы которых образуют информационный вход блока 2. Выходы соответственно соединены с информационными входами запоминающего

"0 устройства 30, а входы управления соответственно соединены с выходами дешифратора

29. Запоминающее устройство 30 содержит группу конденсаторов, одни выводы которых соответственно образуют информационные

15 входы запоминающегоустройства 30, а также выходные выводы блока 2, а другие заземлены, и группу электронных ключей 32, которые включены соответственно параллельно конденсаторам и управляющие входы которых

20 соединены между собой и образуют вход 15 сброса блока 2, Блоки 3 и 4 запоминания значений сигнала выполнены аналогично блоку 2. Входы делителя 27 частоты блока 2 и делителей

25 частоты блоков 3, и 4 подключены к выходу генератора 33.

Накопительное запоминающее устройство 6 содержит группу конденсаторов, группу электронных ключей 34, входы кото30,рых образуют информационные входы запо- . минающего устройства 6, а управляющие входы соединены между собой и образуют входы 18 разрешения записи запоминающего устройства 6. Одни выводы конденса35 торов запоминающего устройства 6 через вы п ря мител ьн ые диоды соединен ы соответственно с выходами ключей 34, и образуют также выходные выводы запоминающего устройства 6, а другие заземлены, Накопи40 тельные запоминающие устройства 7 и 8 выполнены аналогично запоминающему устройству 6.

Блок 5 измерения интервалов содержит счетчик 35, счетный вход которого через

45 электронный ключ 36 соединен с выходом генератора 33, а вход сброса образует вход блока 5, соединенный с выходом блока 26 задержки блока 1, дешифратор 37, подключенный к выходным линиям счетчика 35 и

1817035

Анализируемый сигнал (фиг,2,а) посту- чик 35, а также переход в проводящее состопает на информационные входы 9, 10, 11 яние ключей 38, которые при отсутствии поблоков 2, 3 и 4 запоминания последователь- ступления напряжения на их управляющие ных значений анализируемого сигнала и на входы находятся в непроводящем состоявход блока 1 выделения моментов достиже- 5 нии, ния анализируемым сигналом характерных В результате перехода ключей 38 в про(нулевых) значений. В моменты перехода водящее состояние на одном из выходов анализируемого сигнала через нуль с по- блока 5формируется импульс. Выходблока мощью усилителя-ограничителя 21, выход- 5, на котором формируется указанный имной сигнал которого показан на фиг,2,б, 10 пульс, зависит от состояния счетчика к модифференцирующего устройства 24, инвер- менту перехода анализируемого сигнала тора 25 и блока 21 задержки на выходе по- через нуль, т.е, от длительности временного следней после каждого перехода интервала между двумя соседними перехоанализируемого сигнала через нуль в отри- дами через нуль указанного сигнала. Затем цательную сторону формируются положи- 15 на вход сброса счетчика 35 поступает полотельные импульсы, а после каждого его жительный импульс с блока 26 задержки и перехода через нуль в положительную сто- импульс на выходе блока 5 заканчивается. рону формируется отрицательные импульсы Если считать, что формирование импульса (фиг.2,б). На выходы элемента 23 НЕ форми-, на верхнем выходе блока 5 соответствует руются положительные импульсы (фиг.2,r), 20 наиболее короткому временному интервапродолжающиеся в течение промежутков, лу, а на нижнем — наиболее длинному, то когда анализируемый сигнал имеет отрица- сигналы на нижнем, среднем и верхнем вытельные значения, и поступающие на вход ходах блока 9 будут иметь вид, показанный сброса счетчика 28 блока 2 и входы сброса соответственно на фиг.2,к, л и м. аналогичных счетчиков блоков 3 и 4. 25 Последовательное переключение

Когда анализируемый сигнал имеет по- ключей 31 приводит к последовательноложительные значения, напряжение на уп- му поступлению входного сигнала на конравляющем входе ключа 36 блока 35 денсаторы запоминающего устройства 30 отсутствует, этот ключ находится в проводя- блока 2, на которых, таким образом, запомищем состоянии и счетчик 35 считает импуль- 30 наются значения, последовательно принисы, поступающие с генератора 33, как маемые входным сигналом, Аналогичным показано на фиг.2,д. В то же время, ввиду образом значения входного сигнала запоотсутствия запрещающего импульса на вхо- минаются на конденсаторах запоминающих де 12 включения блока 2, счетчик 28 также устройств блоков 3 и 4, При этом промежутсчитает импульсы, поступающие на него с 35 ки между моментами запоминания значегенератора 33 через делитель 27 частоты, ний входногосигнала вблокеЗменьше,чем что вызывает последовательное переключе- в блоке 2, и больше, чем в блоке 4, Значения ние ключей 31 со скоростью, определяемой сигнала,запомненныевблоках2,3и4предкоэффициентом деления делителя 27 часто- ставлены вертикальными линиями соответты. Счетчики блоков 3 и 4 также считают 40 ственно на фиг.2,н, и и р. импульсы, поступающие на них с генерато-- В зависимости от длительности интерра 33 через соответствующие делители час- вала между соседними моментами перехода тоты. Коэффициенты деления делителей анализируемого сигнала через нуль на соотчастоты выбраны таким образом, что скоро- ветствующем выходе блока 5 формируется сть счета в счетчике блока 3, а следователь- 45 импульс, который поступает на вход раэрено и скорость переключения управляемых шения записи соответствующего запоминаим ключей, превышает скорость счета в ющего устройства 6, 7, 8, При поступлении счетчике 28, а скорость счета в счетчике бло- такого импульса на вход 18 запоминающего ка 4 и переключения управляемых им клю- устройства 6 ключи 34 переходят в провочей превышает скорость счета в счетчике 50 дящее состояние и заряды, накопленные в блока 3. Сигналы на выходах счетчика 28 конденсаторах запоминающего устройства блока 2 и счетчиков блоков 3 и 4 показаны 30, перетекают соответственно в конденсасоответственно на фиг.2,е, 2,ж и 2,и. В мо- торы запоминающего устройства 6, емкости мент перехода анализируемого сигнала че- которых намного превышают емкости конреэ нуль в отрицательную сторону на 55 денсаторов запоминающего устройства 30, выходе элемента 23 НЕ формируется им- и складываются с зарядами, накопленными пульс, вызывающий сброс и остановку счет- в конденсаторах запоминающего устчика 28 блока 2, переход ключа 36 блока 5 в ройства 6 при поступлении на вход 18 имнепроводящее состояние и тем самым пре- пульсов в предыдущих циклах работы кращение поступления импульсов на счет- устройства. Затем, при поступлении им1817035 пульса с блока 26 задержки, ключи 32 переходят в проводящее состояние, разряжая конденсаторы запоминающего устройства

30, после чего возвращаются в исходное непроводящее состояние, а импульс на вхо- 5 де 18 разрешения записи исчезает, в результате чего ключи 34 возвращаются в исходное непроводящее состояние, Заряды на конденсаторах запоминающего устройства 6 при этом сохраняются, т.к. их разряду 10 препятствуют диоды, включенные между ними и ключами 34, Аналогичным образом работают запоминающие устройства 7 и 8 при поступлении импульсов на их входы 19 и 20. 15

Таким образом, в процессе работы устройства на конденсаторах каждого из запоминающих устройств 6, 7 и 8 обеспечивается суммирование значений сигналов, занимающих одинаковые положения между 20 соседними моментами перехода анализируемого сигнала через нуль, интервалы между которыми равны с. заданной точностью соответствующему из заданных значений интервалов, как это предусматривается 25 предложенным способом, В рассматриваемом примере запоминающее устройство 6 будет суммировать значения сигнала, соответствующих наиболее длинным интервалам, а запоминающее устройство 8 наиболее коротким интервалом, Формула изобретения

Устройство для анализа сигналов сложной формы, содержащее блок выделения моментов достижения анализируемым сигналом заданных значений и последовательно соединенные генератор и блок измерения временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу блока выделения моментов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона анализируемых сигналов, в Него дополнительно введены и блоков запоминания последовательных значений анализируемого сигнала, входы включения и сброса которых соединены с выходом блока выделения моментов, и и накопительных запоминающих устройств, информационные входы которых соединены с выходами соответствующего блока запоминания последовательных значений анализируемого сигнала, а вход разрешения записи соединен с соответствующим выходом блока измерения временных интервалов..

1817035

Составитель Л.Устинова

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М.Ткач

Редактор T,Êîçëoâà

Заказ 1720 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

/7

Лг! ! !!

I I