Дифференциальный коммутационный указатель с периодическим сравнением гармоническихсигналов
(tt) 434322
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
СРюз Советски)
СРциалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.06.72 (21) 1791727/26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 30.06.74. Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 06.11.74 (51) М. Кл. G 01г 19, 10
Государственный комитет
Соввта Министров СССР по делам изосретений и открытий (53) УДК 681.335(088.8) (72) Авторы изобретения
И. М. Бучма, Л. Я. Мизюк, В. М. Поджарый и P. В. Проць
Физико-механический институт АН Украинской ССР
I (71) Заявитель
Ф а
Ф (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
С ПЕРИОДИЧЕСКИМ СРАВНЕНИЕМ ГАРМОНИЧЕСКИХ
СИГНАЛОВ
Изобретение относится к устройствам автоматики и электроизмерительной техники для дифференциальных измерений амплитуд двух гармонических сигналов по методу периодического сравнения.
Известны устройства для дифференциальных измерений амплитуд двух гармонических сигналов по методу периодического сравнения, содержащие блок управления, коммутатор сравниваемых сигналов, усилитель сигнала несущей частоты, детектор (линейный или квадратичный), блок выделения огибающей, состоящий из избирательного усилителя и синхронного выпрямителя.
Однако известные устройства имеют высокий уровень составляющих комбинационных частот, возникающих в результате детектирования амплитудно-фазомодулированного сигнала, получаемого на выходе коммутатора, что ограничивает чувствительность, точность и быстродействие дифференциальных коммутационных указателей периодического сравнения особенно при малом отношении частоты сравниваемых сигналов к частоте коммутации.
Кроме того, известен детектор, на выходе которого составляющие комбинационных частот отсутствуют, состоящий из последовательно включенных первого квадратора, сумматора, второго квадратора, соединенного с вторым входом сумматора и широкополюсного фазовращателя, осуществляющего фазовый
Л сдвиг — в широком диапазоне частот с по2 стоянным коэффициентом передачи по амплитуде, вход которого соединен с входом первого квадратора, а выход с входом второго квадратора.
Однако реализация широкополосного фазо10 вращателя, обладающего достаточной точностью, представляет собой сложную техническую з ада чу.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что между первым и вторым
15 квадраторами включен дифферснциатор, вход которого соединен с входом первого квадратора, а выход — с входом второго квадратора.
Применение дифференциатора, которьш лег20 ко реализуется на операционном усилителе в интегральном исполнении, позволяет исключить составляющие комбинационных частот на выходе детектора дифференциального коммутационного указателя с периодическим срав25 нением гармонических сигналов и тем самым повысить его чувствительность, точность и быстродействие.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемого дифференциального комму30 тационного указателя.
434322
Указатель содержит коммутатор 1 сравниваемых сигналов, усилитель 2 сигнала несущей частоты, первый квадратор 3, дифферепциатор 4, второй квадратор о, сумматор б, блок 7 выделения огибающеи, состоящий из избирательного усилителя и синхронного выпрямителя, и блок управления 8.
Предлагаемый указатель работает следующим образом.
Коммутатор 1, соединенный по управляющему входу с блоком управления 8, преобразует сравниваемые сигналы в один амплитудно-фазомодулированный сигнал, который затем усиливается усилителем 2 сигнала несущей частоты. С выхода усилителя 2 сигнал поступает на первый квадратор 3 и на дифференциатор 4, коэффициент передачи которого на частоте сравниваемых сигналов равен 1.
На выходе дифференциатора 4 имеет место сумма периодической последовательности разнополярных б-импульсов, следующих с удвоенной частотой коммутации, и сигнала, сопряженного по Гильберту выходному сигналу усилителя несущей, Выходной сигнал дифференциатора 4 поступает на второй квадратор
5. Выходы первого 3 и второго б квадраторов подсоединены к входам сумматора б, на выходе которого возникает прямоугольное напряжение частоты коммутации с амплитудой, пропорциональной разности квадратов амплитуд входных сигналов, и две периодические последовательности однополярных и разнополярных б-импульсов, ограниченных по амплитуде, следующих с удвоенной частотой коммутации, Спектр последовательности однополярных б-импульсов не содержит частоты коммутации.
Спектр последовательности разнополярных
6-импульсов содержит составляющую частоты коммутации, но она является квадратурной к управляющему напряжению блока управления 8 и подавляется в блоке 7 выделения огибающей синхронным выпрямителем.
Комбинационные составляющие на выходе квадраторов взаимно уничтожаются при сум5 мировании. Постоянное напряжение на выходе блока выделения огибающей пропорционально разности квадратов амплитуд входных сигналов. В таком указателе на отношение частот сравниваемых сигналов и коммутации не на10 кладываются никакие ограничения, т. е. при измерении на фиксированных частотах частоту. коммутации можно выбирать любой. Следовательно, предлагаемый дифференциальный коммутационньш указа гель с периодическим
15 сравнением гармонических сигналов может работать при любых соотношениях частот сравниваемых сигналов и коммутации. Это позволяет эффективно применять его для измерений в звуковом и инфразвуковом диапа20 зонах частот.
Предмет изобретения
Дифференциальный коммутационный указатель с периодическим сравнением гармонических сигналов, содержащий последовательно включенные блок управления, коммутатор сравниваемых сигналов, усилитель сигнала несущей частоты, первый квадратор, сумматор, блок выделения огибающей, состоящий из»о30 следовательно включенных избирательного усилителя и синхронного выпрямителя, соединенный по управляющему входу с выходом блока управления, второй квадратор, соединенный с вторым входом сумматора, о т л и35 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и быстродействия путем исключения комбинационных составляющих продетектированного сигнала, вход второго квадратора подключен к выходу уси40 лителя сигнала несущей частоты через дифференциатор.
434322
Составитель И. Бучма
Техред Н. Куклина
Корректор T. Хварова
Редактор Е. Караулова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2966/7 Изд. М 1805 Тираж 678 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5
