Измеритель коэффициента гармонии

 

ОЛ ИСАНИЕ

ЙЗОБРЕТЕИИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву-(22} Заявлено 03.07.78 (2!) 2640294!18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Лриоритет—

6 01 К 23/20

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий

Опубликовано 151180. Бюллетень ¹ 42 (53) УДК 621. 317. 75 (088.8) Дата опубликования описания,181180 (72) Автор изобретения

В.Г.Осипенко (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. зовано для измерения относительных значений коэффициентов Фурье, в частности коэффициента гармоник. 5

Известны измерители коэффициента гармоник, содержащие масштабные блоки, заграждающие, полосовые и режекторные фильтры, фильтры нижних частот, избирательные и режекторные усилители, детекторы, калибраторы, преобразователи напряжения, выпрямители, блоки измерения коэффициента гармоник и индикаторные приборы(1).

Недостатками известных измерите- т5 лей являются ограниченные в сторону нижних частот диапазоны рабочих частот, малая скорость и низкая точность измерения коэффициента гармоник и ограниченный круг решаемых 20 задач, обусловленные низкой разрешаю. щей способностью, большой инерционностью, низкой избирательностью и непостоянством избирательности и полосы заграждения (подавления) или 25 пропускания (или режекции) в рабочих диапазонах частот фильтров, трудностью определения относительного значения корня квадратного .из суммы квадратов всех коэффициентов Фурье, 30 исключая У вЂ” и (%>2,3...), к 9--му коэффициенту Фурье и низким уровнем автоматизации процесса измерения.

Наиболее близким по технической сущности является измеритель коэффициента гармоник, содержащий масштабный блок, вход которого является входом устройства, заграждающий фильтр и блок измерения коэффициента гармоник„ вход которого соединен с вь;ходом заграждающего фильтра, при этом выход масштабного блока соединен через первое и второе положения переключателя соответственно со входом заграждающего фильтра и входом блока измерения коэффициента гармоник (2).

Недостатками его являются ограниченный в сторону нижних частот диапазон рабочих частот, малая скорость и низкая точность измерения коэффициента гармоник и ограниченный круг решаемых задач, обусловленные низкой разрешающей способностью, большой инерционностью, низкой избиратель-. ность|о и непостоянством избирательности и полосы заграждения (подавления) в рабочем диапазоне частот, трудностью определения относительного значения корня квадратного из

779899 суммы квадратов всех коэффициентов

Фурье, исключая 0 -й (4=2,3,...),, и 1) -му коэффициенту Фурье и низким уровнем автоматизации процесса измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель коэффициента гармоник, содержащий масштабный блок, вход которого является входом устройства, и блок измерения коэффициента гармоник, дополнительно введены блок вычисления квадрата амплитуды гармоники, соединенные последовательно квадратор, накопительный сумматор и блок вычитания и соединенные последовательно блок селекции.основного периода повторения, блок формирования заданного колебания.и блок умножения частоты, дополнительный вход которого соединен с дополнительным выходом блока селекции основного периода повторения, а первый и второй выходыс вторым и третьим входами блока вычисления квадрата амплитуды гармоники, при этом первый выход масштабного блока соединен с первым входом блока вычисления квадрата амплитуды гармоники и входом квадратора, второй выход масштабного блока соединен с входом блока селекции основного периода повторения, управляющие выходы блока вычисления квадрата амплитуды гармоники соединены с соответ ствующими входами накопительного сумматора, выход блока вычисления квадрата амплитуды гармоники соединен с другим входом блока вычитания, выход которого соединен с первым входом блока измерения коэффициента гармоник, и другим входом блока измерения коэффициента гармоник.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Измеритель коэффициента гармоник содержит соединенные последовательно масштабный блок 1, вход которого является входом .устройства, блок 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники и блок 3 измерения коэффициента гармоник, состоящий, в частности, из соединенных последовательно блока 3 автоматической калибровки амплитуды напряжения, масштабного блока 3> и индикатора 3, соединенные последовательно квадратор

4, вход которого соединен с первым входом блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники и первым выходом масштабного блока 1, накопительный сумматор (или интегратор ) 5, управляющие входы которого соединены с управляющими выходами блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники, и блок б вычитания, у которого второй вход соединен с выходом блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники, а выход — с первым входом блока 3 измерения коэффициен та гармоник, и соединенные последовательно блок 7 селекции основного периода повторения, вход которого соединен с вторым входом масштабного блока 1, блок 8 формирования заданного колебания и блок 9 умножения частоты, у которого дополнительный вход соединен с дополнительным выходом блока 7 селекции основного периода повторения, а первый и второй выходы соединены соответственно с вторым и третьим входами блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники.

Работу измерителя коэффициента гармоник можно представить следующим

5 (О

t5 образом.

Исследуемый сигнал

d-Ю = () (О Ь1И(аоА+Ч() ) 20 через вход устройства поступает в масштабный блок 1, где он усиливается в соответствующее число раз по амплитуде и в виде колебания

А1 (Ь) = О„(Ь) sinjw K+9(k)+y„) 40

50 б0 поступает на первыи вход блока 2 вычисления квадрата амплитуды гар— моники, на вход квадратора 4 и вход блока 7 селекции основного периода повторения.

После преобразования-колебания (+) в блоке 7 селекции основного периода повторения в П-образные импульсы последние дополнительно преобразуются в блоке 8 формирования заданного колебания в импульсы определенной амплитуды, форма которых соответствует равнобедренному треугольнику, и которые поступают на вход блока 9 умножения частоты, преобразуясь в последнем на каждом интервале Т в серии тактовых импульсов с интервалом следования a t =-T f<» (где m — число импульсов в ках<дой серии), которые дополнительно поступают через второй выход блока 9 на третий вход блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники.

После предварительной обработки колебания ((<) в блоке 7 селекции основного периода повторения оно,, кроме того, поступает через дополнительный выход этого блока на дополнительный вход блока 9 умножения

- частоты, в котором на его основе и импульсов с интервалом следования ь1 на основном периоде повторения

Т формируются. тактовые импульсы с интервалом следования ьТ=Т+Ы= — Т, поступающие через первый выход блока 9 на второй вход блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники.

С момента начала ках<дого периода повторения Т или Т „ -- (ь л-a)Т иссле 779899 дуемого сигнала f< (t ) под действием тактовых импульсов, поступающих на третий или второй вход блока

2 вычисления квадрата амплитуды гар моники, в последнем каждый раз будут вычисляться коэффициенты Фурье д „1 и В о или A и В при косину-. сах и синусах Ю -й гармоники тригонометрического ряда

„2 ГДо

К„(Ы вЂ” (— Е (a„cosnae+s„s n ияли))

8=1 йли тригонометрического ряда „() = T t 2 K (А„сОз tlR ++8 51h 5 Sl k))

При этом по истечении каждого интервала времени Т или Т на сигнальном выходе блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники будет появляться .вычисленный результат

Й + В или (А } + (e, ), который в течение последующего интервала длительностью Т или Т > будет поступать на второй вход блока б вычитания и на второй вход блока 3 измерения коэффициента гармоник.

Исследуемый сигнал f (t) после воз ведения в квадрат в квадраторе 4 поступает в виде колебания f„ (t) . на вход накопительного сумматора (или интегратора) 5.

С момента начала каждого периода повторения Т или Т„„ исследуемого сигнала f (t) под воздействием управляющим импульсов, поступающих из блока 2 вычисления квадрата амплитуды гармоники на управляющие входы накопительного сумматора (интегратора) 5, в последнем каждый раз будет вычисляться значения

+ х%„(сМ

При этом по истечении каждого интервала времени Т или Т „„ на сигнальном выходе накопительного сумматора (интегратора) 5 будет появляться, вычисленный результат. Я„(С )с3 С или результат т

Tvn у 2 >, 2О1 который в течение последующего интервала длительностью Т или Т будет поступать на первый вход блока б вычитания.

С момента начала каждого после- . дующего периода повторения Т или

Т,„ исследуемого сигнала f (t) вычисленная в блоке б вычитания разность

Т 2 .,), (p, +Â,)

Я 1 или разность

—" J F„(z) а -((д„ ) +(в „Р1 поступаЕт на первый вход блока 3 измерения коэффициента гармоник, в котором она сопоставляется с резуль. татом

А +В

10 или результатом (a ) i(в ), ° поступившим на его второй вход с выхода блока 2 вычисления квадрата. амплитуды гармоники. При этом в блоке 3 измерения коэффициента гармоник"производится вычисление соот ношения или соотношения с последующей его регистрацией в виде такого окончательного результата

30 или такого, Формула изобретения

40 Измеритель коэффициента гармоник, содержащий масштабный блок, вход которого является входом устройства, и блок измерения, коэффициента гармоник, отличающийся тем, что, с целью расширения в сторону нижних частот диапазона рабочих час.тот, повышения точности измерения и быстродействия, в него введены блок вычисления квадрата . амплитуды rapgg моники, соединенные последовательно квадратор, накопительный сумматор и блок вычитания и соединенные последовательно блок селекции основ1 ного периода повторения, блок формирования заданного колебания и блок умножения частоты, дополнительный вход которого соединен с дополнительным выходом блока селекции основного периода повторения, а первый и второй выходы - с вторым и третьим вхо60 дами блока вычисления квадрата амплитуды гармоники, при этом первый выход масштабного блока соединен с первым входом блока вычисления квадрата амплитуды гармоники и входом квадра65 тора, второй выход масштабного блока

779899

Составитель Л.Сорокина

Редактор Г.улыбина Техред Т,Маточка Корректор Н.Григорук

Заказ 9316/9 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 соединен с входом б.к кз селекции основного периода повторения, управляющие выходы блока вычисления квадрата амплитуды гармоники соединены с соответствующими входами накопительного сумматора, выход блока вычисления квадрата амплитуды гармоники соединен с другим входом блока вычитания, выход которого соединен с первым входом блока измерения коэффициента гармоник, и другим входом блока измерения коэффициента гармоник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ремез Г.A. Курс основных радиотехнических измерений. М., "Энергия", 19бб, с. 283-289.

2.Мирский Г.Я. Радиоэлектронные измерения. М., "Энергия", 1975, с, 400-403.