Цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений
э °
Союз Советски1(Социалистических
Республик
ОРN
И ЗОБ (tt} 7 э»»э, З8(" э-.Я (61) Дополнительное к as;. свид-sy }1 618695 (22) Заявлено 120478 (21) 2603358/18 21 (51) М. Кл.
G 01 8 23, 30 с присоединением заявки № (0<У110(1 t ttl . ПЯ1! 0 ((((э
Ii0 1 И 0 t Ii f) t I i tl tl (23) Приоритет Опубликовано 150980, э<э}оллетекь ¹ 34 ($ g ) ээ Ц )Г 3 1 7 3 (088, 8) Дата опубликования описания 150980 (72) Авторы изобре ения В. В. Омеляков, B. !. Esp.:ин, 0, Г. Отл:ховс < и э. э эргэ}i Ей К С -: 7.. В . э!ЕВ -ieHэ;р (71) Заявитель XatP .. КОВСКИЙ ИНСТИТУТ ОВЗ:ИОЗЛЕК" РОКИК.--:! „ э! ОВОэ! 8((Е И КВ В ЕОэ34э !}1(:1!1 - 8 э " ;! э!И}! В(т(тЧХ !-О!<7};};В::. .!". г э с! Изобретение относи:ся к области цифровой измерите.-.ькой техник . и может быть иа: о :ьзо=.:а с дz.= измереНИЯ КОЗффк} Нанта КЕЛИКЕйКЬ., ИСКаэва— ний (к.к.и.! периодически < сигналов для диапазона частот от 0,0001 до 50000 Гц. По ocHOHHots авт.св. ; 6" 8695 известен цифровой измеритель к.н.}... содержащий входной формирователь импульсов, умкожHòtaëü частоты,=-лек-тронный ключ, блoi<. управления, задет чики ортогокальных функц; й, множительные устройства, аналога †цифров преобразователь, схемы перекоса, реверсивные c÷eò÷èi НИЯ) т ПРИЧЕМ ВХСД ЦИФРОВОГО УМНОжИ-. теля сВязан с Бь}ходом ВМОднОГО фор мирователя и входом блока управления а выход через ключ с первым входом аналого †цифрово преобразователя и Входами задатчикoH ортогональных функций, выходы которых coåдинень! со входами множительных устройстоо,вторые входы которых соецинены с выходом преобразователя, входом реверсив ОО}э В „Оэт }jэ ".г11 гэ — —.O»,tii.- = 1-.:. ) -(ХСЦО(". ОЕВВрС1}ээнсг э э 1Ет. И ::t. !!Ct ТСЯК}эой -эдЬ» ;Вс др.. э}Еta» С у, 0„—,Ерэ-энс— с а с в я 3 а н ь с .В ь х О 11 a." U i входы которых соед1 :кань = E. - õoä.-а(:;- м:тожителькых устройств, H}и =. (osi ВыКваэДРатCPa -ЧЕРЕЗ ПОС; < г Ва — т:;-— э1гэ ССУД!1 КЕHtit-tg < tJE»» t И К вЂ” С } э}!»эа t". т» : у перекоса б.:ок извлече .1(я квапрзпного корня соединен со Вхоцом блока ДЕЛЕНИЯ, ВТОРОЙ В};Г Ц AH 3 . ОГО Ц}iфтЗС - ного преобра=-ователя и Вхож и oö -oго формироватепя соединены со Входной клемт4О1;, itpH = òÎÈ Вы»:ОД блок=. УПРаЬЛЕ}эИЯ СОPÄИНta}1 Сс ВХОДаМИ СХЕМ ПСРЕНОСа/ ВТСРЬ1;,Ы ЫХОДсМ11 СЧЕтэ}т<Ка-сумматора, блоi НОГО Когня,. бЛОКа ДЕ "1ЕКИ И ВтсрЬТМ Вr»ОДОМ PЕ ВЕР- ИВ}(от О CЧC»}Чir Ка ПОCs < Я Кной составля10ще13, НЕДОСТ Тко 1 — эц = --О .-.1 .=,=-.-МЕ,\ tr;1и я и Л я Е C R }1 Е В О 3 }М СОК }э С С т b Е:-0 Пр Иээ»Е }1 Ения для измерения к. н. и. Ht»»t часто . таах и(тол дуе}}ого с.",".ГHаа„:-.а ВHt11 20-. 50 Герц поскольку из;-:ере:.-::- е э -— — 1,. 2 э 3... и ) и Вычисление к. и -:-1 763809 выголнчются за один период ис ледуемого сигнала. Этот недостаток объясняется Tel(, tITo высокоточнь(й цифровой преобразователь имеет время преобразования оцного мгновенногс значения сигнала в код порядка 100 мкс, а за период нужно выполнить и таких преобразований и после каждого преобразован(ля произвести вычислител-..ные операции. Есл((учесть, что .для точного измерения величины к.н.и. необходимо выбирать число преобразований и от 100 до 200 и более, то минимальный период сигнала составляет величину порядка 2 10 †; 5 -10 с, а максимальная частота 20 †: 50 Герц. Целью изобретения является расширение рабочего диапазона измерений частоты исследуемого сигнала при сохранении высокой точности измере; ниrI к,.н.и на всем диапазоне частот от 0,0001 до 80000 Г. 4. Поставленная цель достигается тем„ ч.го в предлагает(ый цифровой изМтэт)итвт-,(К, t! . И „ВВЕЦЕ}(bi iioс„-IЕДОВа— ТЕЛЬ-IC) COE= äÈ IÅÍ(Ib(Å ВЫЧИСЛИтЕЛ(Ь, дОпол нительный блок переноса, вычитаюI!(и и CtIb)I t(}(tC, H CIIO(on T e J! b Hbi}(фоРМИро(затель, а также переключатель, Пр;;Ч -i цруГОй .В)(on Вт ЧИT (IЮ(т(Ето СттЕт.— с"(Л t.;: —, т! .Jp t =, ПЕрЕК„(Ютта г C)JI г, с., ц(Л НЕН Вт. ХОДОМ ВгХОДНОГО фГ)Р((тРОвn ГЛЯ И С дру:.";-л(". входе . вспамогаталь: ".го ciop тсИР п=T J и В -(ХОД KOTOOQГ ) . СЕПИИ (т са з тг)о}- ..;..-. . входами умно::-.(((С)(я час",!) Ti » И б гт()(t B уilpi(ВЛЕНня, т(Ерз}т(Я Вкод )т О t t!("! (. Соотди((ЕЕН С }3b(Х тдо! (":3,.(O l (с(От Г) т т-}р: .ÅООВатЕЛЯ, а ВЬ(хрд бЛОКа y!(()bl(3ËC) Н)тс; Срнт:т-.„!,Н - Д:.:» Ctbb ВХОД-;„; ДО((<)Л((ИТЕЛЬН )j O блОКа ПЕРЕ((ОС ст, 8.: фиг .".. (.Qêàýàí (It блок- .:..:".ема : n т: 1J! !.. I-,, (3 !.(з,(г ((тсо) .сс I I Iaс г )т о с О, 000 1 д ) с.,т(300 .(. ц; („2, r)t(à . .t,(n; PC(i!: i И. (t Ю(тР +т!t нт Пес(с- сс -С(Вне Itl! (tт(; ":! - ОCiЕСт(:1! За Оят(Лй }3 С) ";? Г (О)К Н О Ст Ь P (I(l"! :)::. }(! т Р т. а Гт:: с: "-: Г О ) И a -. i(i)-> С)на tt )Стет .я « (Ет т -тгт (: УСтРОйотВС) . .;.",..—:т ;: В тат; —.3й фОР:t (гн рг; Ватт Л! i.; :".... :.. . -(Г- ti!i,!l Tт" фср(с(ттре)В(;тят.=,b3 И}с тту)т -,(- О)- „"C )Кце(.О;(ри ода Ис- Ст(ЕДУЕтМОГО СИГ((апст т тУМНОЯИт ЛЬ ЧНС ТС .т (1: . г :!QPC (IСЧИна}ппит(!Cip! (И рог!а((И(:. ПОСЛЕДОВс(ТЕТ(ЬИОСт:= ИМП""Jib ..O:) C ПЕ PI(Q тОМ (, ЗЛЕ (т РО};НЬ(й К!(Юг! т,, аиа— х(ого--цифровой преобразовате;Ib 4, QGQcг(ечив-=!enèé преобразоьание мгновенных значений сигна(а в цифровой код в g a п TQn"tÉJI PаВ с(О(ЛЕРНО РаСПРЕ ПЕЛЕ ННЫХ по периоntJ (,(, цифровь(е з адатчики т 6 ОртОГОНаЛЬНЫХ фуНКцИй ." i n и сов t,, !(Il<>(po(3(e x;(Q}((ительные ус.г-. })Ойст}зсэ /,т 8 z РевеРС(!,зные счетчики 9 }(10, рейерсивный счетчик-сумràòop ), схемы г(ереноса кодоь 12,13,14, блo!c!-: Из вле . .ен-тя квадрат ного корня 18,- деле" (-(я 16 „управления 17, к}тадpi(Top 1!3, реверситзный счетчик постони HCЙ Г" ОСтаВЛЯЮЩЕЙ 1 9. ВЫЧИТПК(тттий с-=тг т-. Т, t г тт." т п с интервалами лг нал-.-.. Т, (т а .3 т 13Р емя .t. с иbTервал з ((= Т2)> Ь ами Т t. и pt. = t т при т( что ) = U(t„), = 1,2,3,...n, (1) овне будет выполняться при Т, — если з а период сигнала и зводится одно преобразование; 2T, = вЂ,- если одно преобраТт производится за два периода т Т вЂ” ЗТ = -- если эа три с и условии U(гт Это уел Т вЂ” Т Т прои 1iOIt Т, 2 эование при периода Т! производ-(тся одно преобраТт ЭОВаНИЕ, ПРИ Тт < Т! =- — ЕСЛИ Эа к пеРиоДов Тт пРоиз волитсЯ оДно 1 .POО6P аз ОВ ст:-IИ Е ° Следовательно между периодом исследуемого сигнала Тт, числом точек и -реобразования мгHQBc= :- ных значений .игнала в код, периодом работы преоб..Пэователя Т и длительностью преобразования всех и точек в код сушест— вует соотношение Т пТ2 (kn + ()TI. (2) Ь 5 г редлагаемом устройстве период з адается выходными импульсами входного формирователя 1, период Т;,( задается выходными импульсами умножителя частоты 2, и время преобразования Т --- (nk + 1) Т задается предварительным вво"oм (nk + 1) в формировате! ь -Яl. При выборе параметров Т> и T„ из (2), при заданных значениях и, k, Т т)удет выполняться условие (1), т.е. последовательность выходных импульсов умножителя частоты с периодом Т,(задает последовательность точек преобразования с(гновенных значений ( ((сследуемОГО сигнала t< = Т Т.т . сг QTBGYQTB (cùèõ ТОчкам и 1т? г3г ° и) На. фиг.2 иллюстрируется положение 1 т I т :.Очек (t<, t„-, t» t, с ) преобрачик 20, вспологательный формирователь 2 1, вычислитель 22, схему пере-. носа 23 и переключатель 24, который служит для переключения входного формирователя непосредственно на вход умножителя 2, если сигнал низких и инфраниэких частот, или на вход вычитаюшего счетчика для работы на высоких частотах. Предложенное устройство обеспечивает повышение верхнего диапазона рабочих частот измерителя за счет того, что измерение мгновенных значений сигнала U(t ) в точках — (i = 1,2,3...п), аналогбцифровым преобразователем проводится не за один период исследуемого сиг— 763809 50 эования мгновенных з начений сигнала Ч() в код при и - 5 и 1с = 1, а на фиг.3 показана последовательность тех же моментов преобразования при и 5 и k = 2. Рассмотрим работу устройства на высоких частотах. Предварительно в вычислитель 22 величины (nk + 1) вводятся числа и и k. Исследуемый сигнал поступает на вход формирователя 1. Выход формирователя через переключатель 24 подключается ко входу вычитающего счетчика 20 и .формирователя 21. Формирователь 1 формирует короткие прямоугольные импульсы с интервалом следования Т .По переднему фронту этого импульса блок управления 17 вырабатывает команду, по которой происходит перенос кода числа (nk + 1) из вычислителя 22 через схему переноса 23 тающий счетчик 20. По заднему фронту этого импульса в счетчике 20 образуется код числа (nk + 1) - 1 = nk и одновременно в формирователе 21 начнется формирование периода T>=(nk+1). По заднему фронту импульса второго периода Т в счетчике 20 образуется код числа nk. — 1. Таким образом, каждый поступающий импульс с периодом Т, уменьшает пока.зания счетчика 20 на единицу, при этом состояние формирователя 21 в течение всего периода Тб остаетcÿ неизменным. По заднему фронту последнего импульса из числа (п + 1) периода Т счетчик 20 обнуляется и на его выходе появляется импульс, который переводит формирователь 21 в исходное состояние. Вспомогательный период Тэ закончен. Период Т> является предварительным периодом для умножителя 2, работа которого аналогична работе умножителя прототипа. Блок управления 17 по переднему фронту очередного импульса формирователя 1 формирует команду, по которой из вычислителя 22 через схему переноса 23, в счетчик 20 вторично заносится код числа (nk + 1). По заднему фронту этого импульса в счетчике 20 образуется число (nk + 1) — 1 = nk и во второй раз запускается вспомогательный формиров тель 21 которы начинает формировать второ", период длительностью Т>. С начала второго периода Тз и до его конца на выходе умножителя 2 появляется последовательность импульсов с периодом следования Т, . Эти импульсы через электронный ключ 3, эа время Т пропус3 каются на вход аналого-цифрового преобразователя 4 и на входы задатчиков ортогональных функций 5 и 6. При втором обнулении счетчика 20 формирователь 21 заканчивает формирование второго периода ТЭ, ключ 3 закрывается и работа прибора заканчивается. За второй период Т, пока открыт электронный ключ 3, работа умножителя и всех последующих блоков устройства аналогична работе этих блоков прототипа. При измерении к.ч.и. на инфраниэких частотах переключателем 24 выход формирователя 1 подключается непосредственно к первому входу умножителя 2 и работа устройства аналогична прототипу. Таким образом, введение новых узлов в цифровой измеритель к.н,и. позволило увеличить верхний диапазон исследуемых сигналов от 50 до 50000 Гц. Формула изобретения Цифровой измеритель коэффициента нелинейных искажений по авт.св. ч 618695, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены последовательно соединенные вычислитель, дополнительный блок переноса, вычитающий счетчик, вспомогательный формирователь, а также переключатель, причем другой вход вычитающего счетчика через переключатель соединен с выходом входного формирователя и с другим входом вспомогательного формирователя, выход которого соединен со вторыми входами умножителя частоты и блока. управления, первый вход которого соединен с выходом входного формирователя, а выход блока управления соединен с другим в: одом дополнительного блока переноса. ;763809 > »>» " У,=(О к л - : & l > д, - 7 "> >>>- t Сoc! : — :> к тc .>iь 3 . > армия - p*x-„;,— р А. tl,åèàяска> .>.арректор С. Шекмар Редукт Ор Я > ь .Б". >-.—.:некая HGpBH> HOC >> рд.,"дд i деу п>, —.1.- не: >кар:. > KQF4Nт еT B СССР > >>, >1, :.. я >! > " > е> / wf» > . с / p> ) >" 7> >>
