Анализатор спектра амплитуди фаз

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<))830252

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 3Q07.79 (21) 2803045/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— р )м. к,.

G 01 R 23/16

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 150581 Бюллетень ¹ 18 (5З) УДК 2 .757{088.8) Дата опубликования описания 150581 (72) Авторы изобретения

И.A.Êðèâoøåå)3 и В.И. Панин (71) Заявитель

{54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА АМПЛИТУД И ФАЗ

Изобретение относится к электронно-измерительной технике, в частности к двухканальным беэреэонаторным анализаторам электрических сигналов, обеспечивающим одновременный раздельный амплитудный и фазовый анализ.

Известно устройство для безрезонаторного анализа спектра электрических колебаний, содержащее блоки функ- 10 ционального преобразования входного напряжения, интегратор, генератор синусоидального напряжения (1).

Это устройство обладает невысокой точностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является анализатор спектра амплитуд и фаэ, содержащий первый и второй линейные фазочувствительные детекторы, первый и второй квадраторы,блок извлечения квадратного корня и блок деления, первый вход устройства соединен с первыми входами первого и второго линейных фазочувствительных детекторов, второй вход устройства подключен ко второму. входу первого линейного фазочувствительного детектора, выход которого соединен со входом первого квадратора, выход второго линейного фазочувствительного детектора ЗО подключен ко входу второго квадратора,выход блока извлечения квадратного корня соединен с первым выходом устройства и с первым входом блока деления (2).

Однако измерение фазы является решением функции тангенса, которая ,37 ЗХ нелинейна и раэрывна в точках —,—

J Г(б и — и т.д., следовательно, измерен. ние фазы в этих точках невозможно, далее, чем ближе измеряемая функция к точкам разрыва, тем погрешность измерения фазы больше.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что в анализатор спектра амплитуд и фаз, содержащий первый и второй линейные фаэочувствительные детекторы, первый и второй квадраторы,блс)к извлечения квадратного корня и блбк деления, первый вход, устройства соединен с первыми входами первого и второго линейных фаэочувствительных детекторов, второй вход устройства подключен ко второму входу первого линейного фазочувствительного детектора, выход которого соединен со входом первого квадратора, выход второго линейного .фазочувствительного детек830252

35

45

55 тора подключен ко входу второго квад ратора, выход блока извлечения квадратного корня соединен с первым выходом устройства и с первым. входом блока деления, введены блок управления, первый и второй переключатели, первый и второй функциональные форуюирователи, сумматор и блок сдвига синхронизирующего сигнала, вход которого подключен ко второму входу . первого-линейного фаэочувствительного детектора, выход которого соединен с первыми входами первого переключателя и блока управления, выход блока сдвига синхронизирующего сигнала подключен ко второму входу второгб линейного фазочувствительного детектора, выход последнего соединен со вторыми входами первого переключателя и блока управления, выход которого подключен к первому входу второго переключателя и к третьему входу первого переключателя, своим выходом соединенного со вторым входом блока деления, выход которого подключен ко второму входу второго переключателя, каждый иэ двух выходов последнего соединен через соот,ветствующий функциональный формирователь со вторым выходом устройства, ныходы первого и второго квадраторов подключены, соответственно, к перному и второму,входам сумматора,выход которого соединен со нходом блока извлечения квадратного корня.

На фиr. 1 приведена блок-схема анализатора спектра амплитуд и фаэ; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Анализатор спектра амплитуд и фаз содержит первый и второй линейные фаэочувстнительные детекторы 1 и 2, блок 3 сдвига синхрониэирующего сигнала, первый и второй квадраторы 4 и 5, сумматор б, блок 7 управления, блок 8 извлечения квадратного корня, блок 9 деления, первый и второй функциональные формирователи 10 и

l1 первый и второй переключатели

12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

Для осуществления амплитудно-частотного анализа исследуемый синхронизирующий и сдвинутый относительно синхронизирующего на4Г/2 сигнал подается на первый и второй входы первого и второго линейных фаэочувствительных детекторов 1 и 2. В первом и втором линейных Фазочувствительных детекторах 1 и 2 сигналы перемножаются и подаются на входы первого и второго квадраторов 4 и 5,далее суммарный сигнал поступает на вхдд блока 8 извлечения квадратного корня.

На выходе блока 8 извлечения квад" ратного корня, соединенном с первым выходом устройства, сигнал öðîïîðционален амплитуде исследуемого сиг-! нала.

d0 б5

При фаэочастотном анализе исследуемого сигнала используется часть схемы связанная с блоком 9 деления. С выходов первого и. второго линейных фазочувствительных детекторов 1 и 2 сигналы через первый переключатель

12 подаются на второй вход блока 9 . деления, соответствующий числителю, а на первый его вход, соответствующйй знаменателю, подается сигнал с выхода блока 8 извлечения квадратно,го корня. В зависимости от положе ния первого переключателя 12 на второй вход блока 9 деления поступает сигнал с выхода первого линейного фазочувствительного детектора 1, либо с выхода второго линейного фазочувствительного детектора 2, что соответствует появлению на выходе блока 9 деления сигнала, пропорционального синусу измеряемого угла, либо . косинусу. Если сигнал с выхода блока 9 деления пропорционален синусу измеряемого угла, то он через второй переключатель 13 поступает на вход первого функционального формирователя 10, если же сигнал с выхода блока 9 деления пропорционален косинусу, то он через второй переключатель 13 поступает на вход второго функционалЬного формирователя 11, на выходе первого н второго функциональных формирователей 10 и 11 снимают сигнал, пропорциональный фазе измеряемого сигнала. Таким образом блок 7 управления выполняет функцию

8® )1,пеи АЮп Ц <®c08

A - амплитуда сигнала с выхода линейного фаэочувствительного детектора, управляет первым и вторым переключателями

12 и 13.

Я

В моь енты времени от 0 до в, -У,, †. 7-1.Х переключатели 12 и 13 находятся в положении I и сигнал на. выходе блока 9 деления пропорционален синусу измеряемого угла, что соответствует подключению первого функционального формирователя 10, а в моменты+- — 3- -Ю-1Упереключатели ж з 5

4 4 7 4

12 и 13 находятся в положении II, и сигнал на выходе блока 9 деления пропорционален косинусу измеряемого угла, что соответствует подключению второго Функционального Формирователя 11. На втором выходе устройства сигнал пропорционален фазе измеряемого сигнала.

Использование новых элементовпереключателей, блока управления и функциональных формирователей— отличает анализатор спектра амплитуд и Фаз от известного устройства, так как значительно уменьщается погрешность измерения Фазы при одинаковых

830252

Формула изобретения

Фиа 7 погрешностях линейных фазочувствительных детекторов в известном устройстве и в анализаторе спектра амплитуд и фаз.

Анализатор спектра амплитуд и фаз, содержащий первый и второй линейные фазочувствительные детекторы, первый и второй квадраторы, блок извлечения

10 квадратного корня и блок деления, первый вход устройства соединен с первыми входами первого и второго линейных фазочувствительных детекторов, второй вход устройства подключен ко 15 второму входу первого линейного фазочувствительного детектора, выход которого соединен со входом первого квадратора, выход второго линейного фазочувствительного детектора:под- 2Q ключен ко входу второго квадратора, выход блока извлечения квадратного корня соединен с первым выходом устройства и с первым входом блока деления, о т л и чающий с ятем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены блок управления, первый и второй переключатели, первый и второй функциональ.ные формирователи, сумматор, и блок сдвига синхронизнрующего сигнала, вход которого подключен ко второму входу первого линейного фаэочувстви тельного детектора, выход которого соединен с первыми входами, первого переключателя и блока управления, выход блока сдвига синхрониэирующего сигнала подключен ко второму входу второго линейного фазочувствительного детектора, выход последнего соединен со вторыми входами первого переключателя и блока управления, выход которого подключен к первому входу второго переключателя и к третьему входу первого переключателя, своим. выходом соединенного do вторым входом блока деления,. выход которОго подключен ко второму входу второго переключателя, каадый иэ двух выходов последнего соединен через соответствующий функциональный формирователь со вторым выходом устройства, выходы первого и второго квадраторов подключены соответственно, к первому и второму входам сумматора, выход. которого соединен со входом блока извлечения квадратного корня. источники информации, принятые: во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .9 210255, кл. 6 01 R 23/00, 13.09.66.

2. Авторское свидетельство СССР

9 391493, кл. G 01 R 23/16, 1401/1 (прототип).

830252 иг. 2

Составитель М. Пластинин

Техред Н. Келушак Корректор Е. Рошко

Редактор Н. Минко

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб;, д. 4/5.Заказ 2794/27 филиал ППП Патент, г., ужгород, ул. Проектная, 4