Оптоэлектронный анализатор комплексного спектра

 

Союз Советскик

Социапистическик

Рес убпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< i ii932421 (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 10.06.80 (21) 2936806/18-21 с прксоеакненкем заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30 . 05. 82. Бюллетень J4 20 (51 ) М. Кл.

G 01 R 23/16

1Ьвударатвевй кемнтет

CCCP ае денак иэверетенн11 н атерытнй (53) УД3(621 ° 317.757 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.82 (72) Авторы изобретения

f

В.А. шлотгауэр, В.С. Пинжин и Э.Б. Хаю

Томский ордена Октябрьской Революции и

Трудового Красного Знамени политехничесЮВ=-. институт им. С.И. Кирова .-= ю (7l ) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ АНАЛИЗАТОР КОМПЛЕКСНОГО

СПЕКТРА

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для получения амплитуд.ного и фазового спектров.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее преобразователь электрических сигналов в световое изображение, .оптическую линзовую систему, фотоприемники, коммута1О торы, блок памяти и вычислитель Pl).

Однако скорость анализа им недостаточна из-за необходимости механической перестройки анализирующих решеток.

Цель изобретения - повышение скорости анализа.

Укаэанная цель достигается за счет того, что в оптоэлектронный анализатор комплексного спектра, содержащий входной усилитель, подключенный к электронно-лучевой трубке, оптически связанной с линзовой системой, а также матрицу фотоприемников, вы2 ходы которой через соответствующие интеграторы подключены к последовательно соединенным коммутатору, блоку

°, памяти, второму коммутатору и вычислителю, длополнительно введены блок световодов и фототранспарант, установленный за оптической системой, при этом выходы фототранспаранта свлзаны с входами всех фотоприемников через блок световодов.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор содержит входной усилитель 1, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 2, линзовую систему 3, фототранспарант 4 с записью базисных функций разложения, блок 5 световодов, матрицу 6 фотоприемников, интеграторы 7, коммутатор 8, блок 9 памяти, второй коммутатор 10 и вычислитель 11.

Анализатор работает следующим образом.

Исследуемый сигнал, поступая после усиления на модулятор ЭЛТ 2, из3 9324 меняет яркость свечения луча ЭЛТ в соответствии с формой сигнала. Луч на экране ЭЛТ линейно перемещается по строке с частотой, зависящей от требуемого частотного диапазона анализа.

Линзовая система 3, содержащая двояковогнутую цилиндрическую линзу, преобразует светящееся пятно на экране

ЭЛТ в вертикальную линию, сфокусированную на фототранспарант 4 с запися- «в ми базисных функций разложения.

На фототранспаранте попарно запи саны четные и нечетные базисные функции, например синусоиды и косинусоиды. Число дорожек записи равно удвоенному числу определяемых спектральных компонент. Первая дорожка содержит один период нечетной функции (синусоиды), а второй " один период четной функции (косинусоиды). На по- в следующих дорожках записываются более высокочастотные составляющие. Число периодов на дорожках дажно быть целым, для того чтобы при многострочном сканировании дорожек не было раз- gg рывов считываемых функций. Базисные функции могут быть записаны на фототранспарант как в полутоновом, так и двухградационном виде.

Световой поток с экрана ЗЛТ, проходя через фототранспарант 4, модулируется каждой дорожкой по интенсивности при полутоновой записи и по высоте светящегося штриха при двухградационной, Каждая дорожка фототранс» паранта 4 с помощью стекловолоконной системы блока 1 световодов соединена с отдельным фотоприемником матрицы 6.

Токи в фотоприемниках пропорциональны произведению исследуемого сиг 4в нала на соответствующую квадратурную составляющую. Каждый из ряда фотоприемников б последовательно соединен с отдельным интегратором 7, напряжение на выходе которого будет ропорционально величине соответствующей Фурье-трансформанты. По окончании исследуемого сигнала значения

Фурье-трансформанта с выхода интеграторов 7 передаются с помощью коммутатора 8 в блок 9 памяти.

Фурье-трансформанты из блока памяти, реализованного, например, из

21 4 конденсаторов с малыми токами утечки, подаются с помощью второго коммутатора 10 в вычислитель 11, в котором в соответствии с известными соотношениями Фурье-преобразования определяют амплитудный и фазовый спектры.

Таким образом, поскольку определение фурье-трансформант и спектральных характеристик по ним выполняется во времени раздельно, то с помощью предлагаемого анализатора можно определять мгновенные спектры различных участков непрерывного сигнала практически без разрывов, так как в реальных случаях легко обеспечить время передачи сигналов с выхода интеграторов в блок памяти во иного раз меньшее, чем длительность исследуемого сигнала. Временем коммутации можно пренебречь, если ячейки памяти последовательно соединены с выходами интеграторов через открытые электронные ключи, которые закрываются в момент окончания исследуемого сигнала и открываются вновь после окончания вычисления спектральных характеристик.

Формула изобретения

Оптоэлектронный анализатор комплексного спектра, содержащий входной усилитель, подключенный к электроннолучевой трубке, оптически связанной с линзовой системой, а также матрицу фотоприемников, выходы которой через соответствующие интеграторы подключены к последовательно соединенным коммутатору, блоку памяти, второму коммутатору и вычислителю, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения скорости анализа, в него дополнительно введены блок световодов и фототранспарант, установленный за оптической системой, при этом выходы фототранспаранта связаны с входами всех Фотоприемников через блок световодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 607161, кл. G 01 К 23/00, 1979.

932421 с(у) Ю) Составитель A.. Орлов

Редактор В. Пилипенко Техред М. Надь

Корректор С. Шекмар

Заказ 3776/65

Тираж 719 Подп сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 6-35, Раушская наб., д. 4/5

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