Спектроанализатор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1Ц789753 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 05. 78 (21) 2616091/18-21 с присоедииеиием заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 2312,80. бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 2 12,80 (51) М. Кл.

G 01 и 23/165

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .761(088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Титков. |, Институт теплофизики CO АН СССР (71) Заявитель (54) СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования спектров сигналов, например, лазерных, допплеровских измерителей скорости турбулентных по- 5 токов

Известен спектроаналиэатор, содержащий смеситель с фильтром на выходе, соединенным с входом вертикального отклонения электронно-лучевого индикатора, перестраиваемый генератор, подключенный к опорному входу смесителя, и через блок горизонтального отклонения луча, состоящего из последовательно включенных преоб- 15 раэователя частоты-.код, коммутатора, кодов и аналого-цифрового преобразователя, к другому входу электроннолучевого индикатора (1

Однако в данном спектроанализато- 2О ре нельзя произвольно выбрать нужный для исследования участок спектра входного сигнала не изменяя при этом параметров напряжения развертки электронно-лучевого индикатора. 25

Известно также устройство, в котором блок горизонтального отклонения луча выполнен в виде последовательно включенных между его входом и выходом преобразователя частота-напря- 3р жение, дифференциального усилителя, к выходу которого подключен индикатор переменного напряжения, регулируемого масштабного усилителя и согласующего масштабного усилителя, при этом второй вход дифференциального усилителя соединен с регулируемым источником напряжения с индикатором постоянного напряжения, а выход регулируемого масштабного усилителя подключен к входу триггера Шмидта (21.

Однако в этом устройстве точность установки средней частоты анализируемого диапазона и его полосы зависит от точности и стабильности преобразования частота-напряжение, стабильности усилителей и стабильности разницы абсолютных значений порогов срабатывания триггера Шмидта.

Цель изобретения — повышение точности установки частоты.

Указанная цель достигается тем, что спектроанализатор, содержащий. смеситель с фильтром на выходе, соединенным с входом вертикального отклонения электронно-лучевого индикатора, перестраиваемый генератор, подключенный к опорному входу смесителя и входу преобразователя частота789753

tc

26

65 напряжение соединенного последовательно, дифференциальным усилителем, регулируемым масштабным усилителем и согласующим масштабным усилителем, который подключен к входу горизон.тального отклонения электронно-луче вого индикатора, триггер Шмидта, включенный между выходом регулируемо- го масштабного усилителя и входом управления первого реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, соединенного выходом со входом перестраиваемого генератора, генератор счетных импульсов и регулируемый источник напряжения, соединенный со вторым входом дифференциального усилителя, снабжен первым ключом, включенным между выходом генератора счет ных импульсов и счетным входом первого реверсивного сиетчика, формиро, вателем импульсов управления и R-Sтриггером, соединенным выходом со входом управления первого ключа, а

S-входом †с выходом формирователя импульсов управления, соединенного с выходом триггера Шмидта, вторым реверсивным счетчиком и вторым ключом, включенным между выходом перестраи- . ваемого генератора и счетным входом второго реверсивного счетчика, первым регистром, включенным на выходе второго реверсивного счетчика, последо-. вательно соединенным с первым счетным триггером, подключенным к выходу перестраиваемого генератора, третьим ключом, третьим реверсивным счетчиком и.вторым регистром последовательно соединенными генератором образцовой частоты, четвертым ключом четвертым реверсивным счетчиком,вторым счетным триггером и формирователем тактовых импульсов, причем инвертированный выход R-S-триггера соединен с управляющими входами второго, третьего и четвертого управляемых ключей, а R-вход — с выходом четвертого реверсивного счетчика, вход управления второго реверсивного счетчика подключен к выходу триггера

Шмидта, а тактовые входы регистров и входы установки нуля второго и третьего счетчиков подсоединены к выходу формирователя тактовых импульсов.

Йа фиг. 1 изображена функциональная схема спектроанализатора",на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Спектроанализатор содержит смеситель 1 с фильтром 2 на выходе, соединенный с входом вертикального отклонения электронно-лучевого индикатора 3, перестраиваемый генера-. тор 4, подключенный к опорному входу смесителя, последовательно соединенные преобразователь 5 частота-напряжение, дифференциальный усилитель 6, регулируемый масштабный усилитель 7 и согласующий масштабный усилитель 8, подсоединенный к входу горизонтального отклонения электронно-лучевого индикатора, регулируемый источник 9 напряжения, соединенный с другим вхо îì дифференциального усилителя.Выход регулируемого масштабного усилителя через триггер 10 Шмидта подключен к входу управления первого реверсивного счетчика 11, счетный вход которого соединен с генератором 12 счетных импульсов через первый ключ

13, а выход счетчика через цифроана-. логовый преобразователь 14 подключен ко входу перестраиваемого генератора. Второй ключ 15 включен между выходом перестраиваемого генератора и счетным входом второго реверсивного счетчика 16 с первым регистром 17 на выходе, первый счетный триггер 18 соединен входом с выходом перестраиваемого генератора и выходом через третий ключ 19 — со счетным входом третьего счетчика 20 с вторым регистром 21 на выходе. Последовательно соединенные генератор образцовой частоты 22, четвертый ключ 23, четвертый счетчик 24, второй счетчик соединен с входами. установки "Нуль" второго и третьего счетчиков, а также тактовыми входами регистров.

R-S-триггер 27 соединен с входом управления первого ключа, а инвертированным выходом — с входами управления второго, третьего и четвертого ключей, формирователь импульсов управления 28 подключен к выходу триггера Шмидта и S âõoäó R-S-триггера, R-вход которого соединен с выходом импульсов заполнения четвертого счетчика.

Спектроаналиэатор работает следующим о бра зом.

Выходное напряжение U (фиг. 2) цифроаналогового преобразователя 14 линейно возрастает, изменяя частоту перестраиваемого генератора 4 до тех пор, пока напряжение на выходе регулируемого масштабного усилителя 7 не превысит верхнего порога срабатывания триггера 10 Шмидта. При этом меняется напряжение управления U реверсивного счетчика 11, из которого формируются импульсы (P<, в формирователе импульсов 28, поступающие на вход R-5-триггера 27. Триггер меняет .свое состояние и переводит первый управляемый ключ 13 в разомкнутое положение. При этом развертка частоты перестраиваемого генератора 4 останавливается и одновременно замыкается второй, третий и четвертый управляемые ключи, через которые поступают счетные импульсы на счетчики 16, 20 и 24. Счетчик 24 вырабатывает импульсыф и переводит триггер

27 в исходное состояние, ключ 13 замыкается и напряжение развертки изменяется в обратную сторону до уровня

789753 нижнего порога срабатывания триггера Шмидта, после чего процесс повто.ряется. Время, в течение которого

Ключи 15, 19 и 23 открыты, определяЙтся длительностью бланков Оя„. При этом формируемое число в счетчиках 16 и 20 определяется эа время действия двух бланков. Для этого частоту следования импульсов Уд уменьшают в два раза, с помощью второго счетного триггера 25 и формирователя импульсов 26, выходные импульсы 42 которого считывают состояния разрядов счетчиков 16 и 20 в регистры 17 и 21 и затем переводят счетчики в исходное состояние.

Если обозначить через f „частоту перестраиваемого генератора, соответствующую напряжению 0„„ и f ;Ä вЂ” напряжению 0„,;„, a t — длительность бланка

Оях, то числа считываемые в регистры

17 и 21 равны

Ьн - (, - fÄ) ххххх +>min) 2 ht .

Таким образом A H определяет диапазон перестройки hf генератора 4, а и - среднюю, частоту диапазона

Такая схема отсчета частоты позволяет исключить более сложные и дорогие цифровые измерители переменного и постоянного напряжений и одновременно повысить точность и стабильность отсчета частоты. Схема легко ре алиэуется на стандартных схемах (например, расширенной при серии 155 цифровых микросхем).

Формула изобретения

Спектроанализатор, содержащий смеситель с фильтром на выходе, соединенным с входом вертикального отклонения электронно-лучевого индикатора, перестраиваемый генератор, подключенный к опорному входу смесителя и входу преобразователя частота-напряжение, соединенного последовательно с дифференциальным усилителем, регулируемым масштабным усилителем и согласующим масштабным усилителем, который подключен ко входу горизонтального отклонения, электронно-лучевого индикатора, триггер Шмидта, включенный между выходом регулируемого масштабного усилителя и входом управления первого реверсивного счетчика, выход которого подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, соединенного выходом со входом перестраиваемого генератора, генератор счетных импульсов и регулируемый источник напряжения, соединенный со вторым входом дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки частоты, он снабжен первым ключом, включенным между выходом генератора счетных импульсов и счетным входом первого реверсивного счетчи15 ка, формирователем импульсов управения и R-S-триггером, соединенным

ыходом со входом управления первого ключа, а 5-входом — с выходом формирователя импульсов управления, со;Я единенного с выходом триггера Шмидта, вторым реверсивным счетчиком и вторым ключом, включенным между выходом перестраиваемого генератора и счетньм входом второго реверсивного 5 .счетчика, первым регистром, включенным на выходе второго реверсивного счетчика, последовательно соединенным с первым счетным триггером, подключенным к выходу перестраиваемого генератора, третьим ключом, третьим реверсивным счетчиком и вторым регистром, последовательно соединенным генератором образцовой частоты, четвертым .ключом, четвертым реверсивным счетчиком, вторым счетным триггером и формирователем тактовых импульсов, причем инвертированный выход R-S-триг гера соединен с управляющими входами второго, третьего и четвертого ключей, а R-вход — с выходом четвертоgg го реверсивного счетчика, вход управления второго реверсивного счетчика подключен к восходу триггера Шмидта, а тактовые входы регистров и входы установки нуля втброго и третьегo

45 счетчиков подсоединены к выходу фор мирователя тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

354359, кл. G 01 R 23/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 576546, кл. G 01 R 23/16, 1977.

789753

Составитель А. Орлов

Редактор А. Шандор ТехредМ.ТабаковиЧ корректор С. Шекмар

Заказ 9128/75 1,ираж 101 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фили " ППП Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4