Анализатор спектра

 

Союа Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИИЙЬСТВУ >813311

* г г

» (6f) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.

91 g 23/165 (22) Заявлено 31D 778 (21) 2651195/18-21 с нрисоединеиием заявки Ио

Государстве«вы« «омитет

СССР яо делам «зобретеввй

«от«рмтк« (23) Приоритет

Опубликовано 15.0З81, бюллетень Н9 10

Дата опубликования описания 180 381 (53) УДК 621. З17. .757 (088.8) (72) Авторы

Н306р9У®ééé »

i

Э. А. Дастакян и М. К. Даниелян

Армянский научно-исследовательский истые уй ; (71) Заявитель строительства и архитектуры (54 ) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано в устройствах, предназначенных для анализа гармонических сигналов.

Известны анализаторы спектра, содержащие блок магнитной записи, усилители, фильтры, блок управления, детектор, коммутатор и индикатор 11). © ,Однако точность анализа этих анализаторов недостаточна.

Цель изобретения — повышеняе точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор спектра, содержа †. щий блок магнитной записи и воспроизведения, один вход которого соединен с входным блоком, другой вход йодключен через блок переключения скоростей к выходу блока упранления, а вы- 20 ход подключен к последовательно соединенным усилителю воспроизведения, полосовому фильтру, усреднителю, модулятору с амплитудным детектором, коммутатору и вертикально-отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, горизонтально-отклоняющие пластины которой подключены через .лок горизонтальной развертки к вто;ому выходу блока управления и к вто- ЗО рому входу коммутатора, при этом второй вход модулятора связан с выходом модуляционного генератора, дополнительно введены задающий генератор, нуль-орган, генератор пилообразного напряжения, второй усреднитель и второй модулятор с амплитудным детектором, причем один вход нуль-органа соединен с выходом полосового фильтра, другой вход подключен через задающий генератор к третьему выходу блока управления, а выход соединен с генератором пилообразного напряжения, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход подключен через второй усреднитель ко входу второго модулятора с амплитудным детектором, вто рой вход которого соединен также с выходом модуляционного генератора, а выход подключен к третьему входу коммутатора.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор состоит из входного блока 1, блока 2 магнитной записи и воспроизведения,содержащего магнитные головки 3 н 4 записи и воспроизведения соответственно,связан ные с носителем магнитной записи, 813311 блока 5 переключения скоростей, блока 6 управления, усилителя 7 воспроизведения, полосового фильтра

8, нуль-органа 9, задающего генератора 10, генератора 11 пилообразг напряжения, усреднителей 12 и 3> коммутатора 14, двух модуляторов 15 и 16 с амплитудными детекторами блока 17 горизонтальной развертки электроннолучевой трубки 18 и модуляционного генератора 19.

Анализатор работает следующим образом

На входной блок 1 устройства, сос.тоящего из датчика, аттенюатора входного усилителя и усилителя записи, подается исследуемый сигнал, который 15 ,может быть шумом вибраций или иным неэлектрическим сигналом, Посредством магнитной головки 3 записи блока

2 магнитной записи и воспроизведения сигнал записывается Ла носитель маг- gP нитной записи, враща сщийся с определенной скоростью. Записанная информация воспроизводится магнитной головкой 4 воспроизведения, сигналы с которой усиливаются в усилителе 7 воспроизведения и поступают на вход полосового фильтра 8 с постоянной фиксированной средней частотой, ширину полосы пропускания которого можно изменять в зависимости от цели анализа. Для разложения исследуемого сигнала на спектральные составляющие носитель магнитной записи блока 2 вращается с перестраиваемой скоростью, задаваемой блоком 5 переключения скоростей, который получает команду с первого выхода блока б управления.

С выхода фильтра 8 сигнал поступает ка усреднитель 13 и далее на первый вход первого модулятора 15 с амплитудным детектором, в котором величи- 40 на постоянного напряжения в каждый данный момент времени, пропорциональная среднеквадратическому значению напря><ения в данной полосе, модулируется несущей ч>густотой 20 кГц от модуляционного генератора 19 и праходит через амплитудный детектор, где срезается, отрицательная часть сигнала. При этом сигнал положительной полярности поступает через первый вход коммутатора 14 на вертикально-отклоняющие пластины электроннолучевой трубки 18. Синхронную работу блока 17 горизонтальной развертки и коммутатора 14 осуществляет блок 5 управления. Причем длительность импульса, формируемого блоком 17 горизонтальной развертки, в два раза продолжительнее длительности импульса, формируемого коммутатором 14, с тем, чтобы в одном импульсе блока 17 ф(} горизонтальной развертки уложились два иМпульса от коммутатора 14, что соответствует уровню и фазе компонен;.тов спектральных составляющих, наблюдаемых на экране электроннолучевой 5 трубки 18 в виде ярко очерченных кривых, каждая из которых соответствует определенной спектральной составляющей. Строгая синхронизация жестко фиксирует местоположение спектрограмм, при этом сигнал поло><ительной полярности ycrанавливается в верхней половине экрана.

Таким образом, в верхней половине эк>>ана, отградуированной в диапазоне

0-40 дБ, можно визуально наблюдать и фотографировать амплитуды спектральных составляющих.

В нижней половине экрана устанавливаются сигналы с отрицательной полярностью, н на этой половине экрана, отградуированной в радианах (0-2 ), одновременно с амплитудой спектральных составляющих также можно визуально наблюдать и фотографировать в виде вертикальных линий фазы компонентов тех же спектральных составляющих. Для этого сигнал с выхода полосового фильтра 8 поступает на один нуль-орган 9, на другой вход которого поступает сигнал от задающего генератора 10, который служит для измерений фазы компонентов исследуемого процесса. Генератор 10 формирует синусоидальный сигнал с частотой, соответствующей средней частоте полосы пропускания полосового фильтра

8. В нуль-органе 9 сравниваются фаза сигнала, принятая за нуль, с выхода генератора 10 и исследуемая фаза сигнала, поступакщая с выхода полосового фильтра 8. При значениях, когда разница между входными сигналами достигает нуля, на выходе нуль-органа

9 вырабатывается запрещающий импульс, в результате чего на выходе генератора 11 пилообразных напряжений формируется сигнал с фиксированным уровнем, соответствующим определенной фазе для каждой спектральной составляющей исследуемого сигнала. Запуск генератора 11 пилообразных напряжений, осуществляемый с третьего выхода блока 5 управления, происходит с некоторым сдвигом во времени, т. е. в момент подачи напряжений на оба входа нуль-органа 9. Сигнал с выхода генератора 11 пилообразных напряжений через второй усреднитель 12 поступает на первый вход второго модулятора 16 с амплитудным детектором, в котором сигнал модулируется сигналом с частотой 20 кГц от модуляционного генератора 19 и проходит через амплитудный детектор, среэающий положительную часть сигнала. В этом случае сигнал отрицательной полярности через второй вход коммутатора 14 поступает на вертикально-отклонякщие пластины электроннолучевой трубки 18.

Таким образом, одновременно мож,но визуально наблюдать и фотографировать в верхней половине экрана амплитуды спектральных составляющих, 813311

Формула изобретения

Составитель A. Орлов

Редактор A. Гук Тех едЖ. Кастелевич Корректор Е. Рошко

Заказ 766/56 Тираж 732 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 а в нижней — фазовые компоненты тех же спектральных составляющих.

Анализатор спектра, содержащий

Ьлок магнитной записи и воспроизведения, один вход которого соединен с входным блоком, другой вход подключен через блок переключения скоростей к выходу блока управления, а выход подключен к последовательно. соединенным усилителю воспроизведения, полосовому фильтру, усреднителю, модулятору с амплитудным детектором, коммутатору и вертикально-отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, горизонтально-отклоняющие пластины которой подключены через блок горизонтальной развертки к второму выходу блока управления и к вто- 2Q рому входу коммутатора, при этом второй вход, модулятора связан с выходом модуляционного генератора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены задающий генератор, нуль-орган, генератор пилообразного напряжения, второй усреднитель и второй модулятор с амплитудным детектором, причем один вход нуль-органа соединен с выходом полосового фильтра, другой вход подключен через задающий генератор к третьему выходу блока управления, а выход соединен с генератором пилообразного напряжения, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход подключен через второй усреднитель ко входу второго модулятора с амплитудным детектором, второй вход которого соединен также с выходом модуляционного генератора, а выход подключен к третьему входу коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Калинчук Б. А., Пиастро В. П.

Анализаторы иифразвуковых случайных процессов. Л., "Энергия", 1973, с. 66