Измеритель разности квадратов амплитуд гармонических сигналов
792161
Отсюда торы 9,10, квадраторы 11-14, фаэовращатели 15, 16. Первый вход коммутатора 1. соединен с шиной 17 входного сигнала и с входами фаэо. вращателя 15 и квадратора 11, второй вход коммутатора 1 соединен с шиной
18 входного сигнала и с входами квадратора 14 и фаэовращателя 16. Выходы квадраторов 13, 14 связаны с входами .1 умматора 10, выходы квадраторов 11, 4
12 - с входами сумматора 9, выходы сумматоров 9, 10 — с входами вычитателя 8, выход которого через делитель 7 соединен с управляющим входом коммутатора 1 и с синхрониэирующим входом детектора 5. Выход коммутатора 1 через последовательно соединенные усилитель 2, детектор 3, усилитель 4, детектор 5 соединен с индикатором б.
Измеритель разности квадратов амплитуд гармонических сигналов работает следующим образом.
Сравниваемые сигналы поочередно и периодически с частотой коммутации подключаются коммутатором 1 .к входу усилителя 2 несущей. Затем усиленный амплитудно-фазомодулированный сигнал детектируется квадратичным детектором 3.Из спектра продетектированного сигнала с помощью избирательного усилителя 4 выделяется напряжение на частоте коммутации, амплитуда которого пропорциональна измеряемой разности квадратов амплитуд сравниваемых сигналов. Это напряжение выпрямляется синхронным детектором
5, работающим синхронно с коммутатором 1, и затем измеряется индикатором б. Напряжение управления коммутатором 1 и детектором 5 вырабатывается делителем 7, который запускается от сигнала, полученного на выходе вычитателя 8.
Выходной сигнал вычитателя 8 формируется следующим образом.
Если входные сигналы U„ и Ц представить выражениями U 0 sin(mt р )
1 и "2="2ь п((} + 2)) то выходные сигналы фаэовращателей будут равны соответственно
U,=-U c,oS(t+y) „U =U cos(4)tig), а выходные сигналы сумматоров 9 и 10 соответственно т
0 (Ц„+ 0 ) cos2(43t )w coS2(t q ).
2 2
Оу — (ы, О )» — гоы(ыъ»9} соь2(»л»Р }
При этом сигнал на выходе вычитателя 8 будет определяться выражением и
U8--нî U>=g cos2(u)t&)- cos2(ue+ 2) =-U Sin(2Xt+2Ð--)4 (} 9(1(2ой+2Р--) =
2. 6.
1ь (12)
2 2 }1(2 1-2) U ь(а 2Ф--) 5 #sin 2u)t orctg «2 2 2) 2 (12) 2 ь
U, соь2 о0 соь2 Р
csin 2lL}t-am+
U„bin 2% - U ь п2
2- R.
Из выражения видно, что постоянная составляющая в выходном напряжении вычитателя 8 отсутствует. Этим нащ fiðÿæåíèåì непосредственно синхрониэируется делитель 7. Исходя из этого выражения, моменты коммутации можно определить иэ равенства
u„casaba-u2cosZW
2ОЭ =ОИ САф
25 4 ь(т йР -1РсоьМ
1 Е 1 2 2
Покажем, что моменты 4< соответствуют моментам равенства мгновенных значений переменных составляющих квадратов сравниваемых сигналов.
Для этого из условия ц соь(2иФ+2 Р) =Ц соь(2ю „ Ы )
1 определим kgé(о, выполнив следующйе преобразования
0 соь21.ос Gos2. Ð- U sink(dt sin29=
1 К 1 1 К 1 ц„соь2ыФ соь2Ф -0 sin gcot < sin 29 .
2 2
» 2. %
4О Группируя соответствующие члены, получаем (u„ ооь 2 -фоь2Ф ) соь2у „-„ (ц ь)ЮР 0 ып2 Р)ь пяи>
0 соь2У-U cos2 р
М2ЫФГ 2 1 Я
О„ь(пM)-02соЬ2у
5О
U соьМ U cоь2 Р
ы Ъм „=о(о в
U„sin_#_„- U ь(п М
Таким образом, в предложенном устройстве соблюдаются условия коммутации — в моменты равенства переменных составляющих квадратов сравниваемых сигналов. Постоянную времени предложенного устройства будет определять постоянная времени фазовраьО щателей.
Введение в предложенное устройство двух сумматоров, двух квадраторов и двух квадратурных фазовращателей позволяет существенно увеличить быстродействие при измерении
792161 разности квадратов амплитуд двух сравниваемых сигналов.
Формула изобретения
Составитель. Н. Коновалов
Редактор Т. Рыбалова Техред И.Голинка Корректор,И. Муска
Заказ 10146/44 . Тираж 1019 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий
113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Измеритель разности квадратов амплитуд гармонических сигналов,содержащий первый и второй квадраторы, входы которых соединены с соответствующими шинами входных сигналов и входами коммутации, выход которого через последовательно соединенные усилитель, квадратичный детектор, избирательный усилитель и синхронный детектор соединен со входом индикатора, управляющий вход коммутатора и синхронизирующий вход синхронного детектора подключены через делитель частоты к выходу вычитателя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий н четвертый квадраторы, два фаэовращателя и два сумматора, причем выходы первого и второго квадраторов соединены с первыми входами сумматоров, выходы которых соединены с входами вычитателя, входы коммутатора через последовательно соединенные первый или второй фаэовращатели и третий или четвертый квадраторы соединены с вторыми входами сумматоров соответственно.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
15. 1. Авторское свидетельство СССР
9 593160, кл. g 01 W 19/10,03.03;76..
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 631831, кл. 5 01 > 1199//1100,24.03.76 (прототип) .
