Анализатор спектра амплитуд и фаз

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.11.79 (21) 2837426/18-21 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

G 01 R 23/16

Гееударетааииьй квмитет

ЕССР ив лелин изебрвтеиий и атирнтий (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень ¹ 46 (53) УЙК 621.317. .361 (088.8) Дата опубликования описания 15.12. (72) Авторы изобретения

И. А. Кривошеев и В. И, Панин (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА АМПЛИТУД

И ФАЗ

Изобретение относится к электронно-измерительной технике, в частности к двухканальным безрезонаторным анализаторам шумовых электрических сигналов, и может быть использовано в радио и проводной связи.

Известен анализатор спектра амплитуд и фаз электрических сигналов, содержащий компенсатор, модулятор, детектор, фильтр, делитель и нелинейный преобразователь 11) .

Недостатком известного анализатора является низкий динамический диапазон и высокая погрешность.

Известен также анализатор спектра амплитуды фаэ электрических сигналов, содержащий линейные фазочувствительные детекторы (перемножители), на выходы которых подают ио. следуемый, синхронизирующий и сдвинутый по отношению к ним Hà m/2 сигналы, их попарно соединенные выходы соответственно подключены к входам двух квадраторов, а также к входам блока деления, с выхода которого снимают сигнал, пропорциональный значению фазы. Выходы квадраторов соединены со входом блока извлечения корня, с выхода которого получают сигнал, пропорциональный амплитуде исследуемого сигнала (21.

К недостаткам этого устройства относится малый динамический диапазон, обусловленный невозможностью измерения слабых сигналов

5 вследствие просачивания. коммутирующего сигнала в виде постоянной составляющей на выход фазового детектора. Высокая погрешность устройства обусловлена трудностью выполнения блоков, реализующих функции деления, возведения в квадрат, извлечения квадратного ,корня в широком диапазоне амплитуд.

Целью изобретения является расширение динамического диапазбна и повышение точнос- ти.

Цель изобретения достигается тем, что анализатор спектра амплитуд и фаз, содержащий первый и второй перемножители, снабжен формирователем шумоимпульсов, 90-градусным фазовращателем, первым и вторым узкополосными усилителями, фазовращателем, сумматором, генератором прямоугольных импульсов и индикаторами амплитуды и фазы, причем первые входы первого и,второго перемножи890260 4 дают на вход индикатора амплитуды 10, с выхода которого снимают сигнал, пропорциональный амплитуде.

Введение s анализатор новых элементов— генератора прямоугольных импульсов, формирователя шумоимпульсов, фазовращателей опорной и низкой частот, узкополосных усилителей, сумматора, индикаторов фазы и амплитуды отличает предложенньй анализатор от известного, это расширяет динамический диапазон измерений и уменьшает ногрегнность измерения амплитуды и фазы. телей соединены с выходом формирователя шумоимпульса, управляющий вход которого соединен содним из выходов генератора ! прямоугольных импульсов, а вторые их входы присоединены соответственно к входу и выходу 90-градусного фазовращателя, выход, первого перемножителя через последовательно соединенные первый узкополосный усилитель и фазовращатель подсоединен к первому, а вы ход второго перемножителя через второй узкополосньй усилитель — к второму входу сумматора, выход которого присоединен к входам индикатора амплитуды и индикатора фазы, опорный вход которого соединен с другим выходом генератора прямоугольных импульсов.

На чертеже представлена блок-схема анализатора спектра амплитуд и фаз, Анализатор спектра амплитуд и фаз содержит формирователь шумоимпульсов 1, генератор 2 прямоугольных импульсов, первый и второй перемножители 3 и 4, 90-градусньй фазовращатель 5, первый и второй узкополосные усилители 6 и 7, фазовращатель 8., сумматор 9, а выход сумматора 9 соединен с индикатором амплитуды 10 и индикатор фазы 11

Анализатор работает следующим образом, На выход поступает нтумовой электрический сигнал, априорную информацию о котором U (t) = U sin(t + р), подают через вх формирователь шумоипульсов 1 на входы первого и второго перемножителей 3 и 4, на их вторые входы подают опорное напряжение

U = sin t, причем на перемножитель 4 сигоп нал подают через 90-градусньй фазовращатель 5

После перемножителей 3 и 4 сигналы поступают на первый и второй узкополосные усилители 6и7.

Сигнал с усилителя 6 проходит через 90-градусньй фазовращатель на вход сумматора 9.

При фазо-частотном анализе напряжение с выхода сумматора 9 поступает на второй вход индикатора фазы 11, на первый вход которого подают напряжение от генератора 2, С выхода индикатора фазы 11 снимают сигнал, пропорциональньй разности фаз между напряжениями с выхода сумматора 9 и генератора 2.

Для осуществления амплитудно-частотного анализа напряжение с выхода сумматора 9 поФормула изобретения

Анализатор спектра амплитуд и фаз, содержащий первый и второй перемножители, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, и повышения точности, он снабжен формирователем шумоимпульсов, 90-градусным фазовращателем, первым и вторым узкополосными усилителями, фазовращателем, сумматором, генератором прямоугольных импульсов и индикаторами амплитуды и фазы, причем первые входы первого и второго перемйожителей соединены. с выходом формирователя шумоимпульсов, управляющий вход которого соединен с одним из выходов генератора прямоугольных импульсов, 30 а вторые их входы присоединены соответственно к входу и выходу 90-градусного фазовращателя, выход первого перемножителя, через последовательно соединенные первый узкополосньй усилитель и фазовращатель, подсоединен

35 к первому, а выход второго перемножителя через второй узкополосный усилитель — к второму входам сумматора, выход которого присоединен к входам индикатора амплитуды и индикатора фазы, опорный вход которого соединен с другим выходом генератора прямоугольных импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4 1. Соколов В. Я. Фазовые измерения. М., "Энергия", 1973, с. 112 — 114.

2. Авторское свидетельство СССР У 39/493, кл. G 01 R 23/16, 1972.

WO26O

Составитель М. Барашков

Редактор О. Персиянцева Техред 3. Фанта

Корректор Е. Рошко

Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10962/72 Тираж 735

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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