Параллельный анализатор частотного спектра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0709.81 (21) 3334672/18-23.

И1) М. Кл.

001 Й 23/16 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—. (53) УДК 621. 317.

° 7571088.8) Опубликовано 230283. Бюллетень ¹7

Дата опубликования описания 23.02.83 (72) Авторы изобретения

H.Ô.Âîëëåðíåð, A Н.Фойда, О.Т.Чигирин и Ю.Т Чигщщ ь

1 Ъа (71) Заявитель (54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЯ АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНОГО

СПЕКТРА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения амплитуд гармонических составляющих сигналов слож,ной формы.

Известны анализаторы спектра,содержащие несколько каналов, каждый из которых состоит из полосового фильтра, детектора и интегратора t 1).

Однако точность измерения их недостаточна.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является анализатор, содержащий группы паласовых фильтров с детекторами и интеграторами, коммутаторы, ключи, делитель, формирователь-периода, счетчики и генераторы (2 j.

Недостатком известного анализатора является ограниченная точность измерения из-за большого времени калибровки.

Цель изобретения — .повышение точности измерения путем уменьшения времени калибровки каналов.

Эта цель достигается тем, что в параллельный анализатор частотного спектра, содержащий и каналов измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора и интегра-. тора, при этом выходы интеграторов всех каналов через первый коммутатор подключены к индикатору, а входы каналов объединены и соединены через входной блок с выходом второго коммутатора, один вход которого соединен с входом устройства, а другой подключен к выходу первого ключа", -один вход последнего подключен к выходу генератора эталонного сигнала, а другой через счетный триггер соединен с первым входом первого счет15 чика и одновременно с выходом элемента И, адин вход которого подклю.чен к выходу первого счетчика, второй вход последнего соединен с выходом генератора импульсов и с входом делителя, поДключенного к входу второго ключа, второй вход которого через формирователь периода соединен с выходом третьего коммутатора, дополнительно введены четыре счетчика, два регистра памяти, три группы дешифраторов и два дешифратора, первый из которых своими входами подключен к выходу второго счетчика, к -выходам обоих регистров памяти и к выходу счетного триггера через последовательно соединенные третий и четвер998971 тый счетчики, а своим выходом — к второму входу элемента И, входы второго дешифратора подключены к выходу второго ключа и к его входу через пнтый счетчик, а выход подключен к объединенным входам второго счетчика и обоих регистров памяти, входы всех групп дешифраторов подключены попарно к выходам полосовых фильтров соответствующих каналов измерения, их третьи входы объединены и соединены 1О с выходом пятого счетчика, а выходы подключены к входам третьего коммутатора.

На чертеже представлена структур" ная схема анализатора.

Он состоит из коммутатора 1, входного блока 2, каналов 3-8 измерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосовых фильтров 9, детекторов 10, интеграторов

11, коммутатора 12, индикатора 13, группы 14 - 16 дешифраторов коммутатора 17, формирователя 18 периода, первого и второго ключей 19 и 20, генератора 21 импульсов, делителя 22, 25 счетчиков 23 - 26, счетного триггера 27, генератора 28 эталонного сигнала, элемента 29 И, счетчика 30, дешифраторов 31 и 32 и регистров 33 и 34 памяти. 30

Параллельный анализатор частотного спектра работает следующим образом.

При измерении отдельных гармонических составляющих на входы фильт- 35 ров 9 каналов 3-8 через коммутатор 1 и входной блок 2 поступает исследуемый сигнал. Выделенные в каждОм канале 3-8 фильтрами 9 гармоники выпрямляются детекторами 10, усредняются интеграторами 11 и через коммутатор 12 поступают на индикатор

13. Кроме того, напряжение с каждого фильтра 9 поступает на дешифраторы групп 14 — 16, которые управляются сигналом, сформированным счетчиком 30 ° В первый момент времени через дешифратор группы 14 проходит сигнал с фильтра 9 канала 3, который через коммутатор 17 поступает на формирователь 18 периода, который вырабатывает интервал, равный периоду измеряемой гармоники. На это время открывается ключ 19 и через дешифратор 31 на вход счетчика 23 после делителя 22 поступают сигналы с генератора 21 импульсов. После окончания интервала, вырабатываемого формирователем 18 периода, переключается счетчик ЗО. При этом дешифратор группы 14 выделяет сигнал по- 60 лосового фильтра канала 4, который через коммутатор 17 поступает на формирователь. 18 периода. Формиро.ватель 18 периода вырабатывает интервал, равный период гармоники, вь1деленной каналом 4. На это время открывается ключ 19 и через дешифратор 31 на вход регистра 33 памяти после делителя 22 поступают сигналы с генератора 21 импульсов. После окончания интервала, вырабатываемого формирователя 18 периода, переключается счетчик 30 и т.д. Таким образом, в регистрах 33 и 34 памяти последовательно запоминаются коды, пропорциональные периодам гармоник, выбранной группы каналов 3,4. Число импульсов, поступающих на счетчик

23 и регистры 33 и 34 памяти, пропорционально периоду выбранной гармоники

Это число ивщульсов запоминается н хранится соответственно в счетчике 23 и регистрах 33 и 34 памяти на время калибровки.

Кроме того, сигналы генератора

21 импульсов поступают на счетчик

24, работающий,в непрерывном режиме.

Выходы всех разрядов счетчика 24 и дешифратора 32 соединены с элементом 29 И, а выходе которого появляется сигнал при равенстве кодов счетчиков 23 и 24. При этом сигнал с выхода элемента 29 И поступает на вход счетного триггера 27 и сбрасывает в нуль счетчик 24.

При равенстве кодов частота счетного триггера 27 будет равна частоте выбранной гармоники. Управление ключом 20 осуществляется счетным триггером 27, который разрешает прохождение сигналов генератора 28 эталонного сигнала на вход коммутатора i .и входного блока 2. После выделения нескольких гармоник одной частоты, значение которой хранится в счетчике 23, счетчик 26 вырабатывает сигнал, изменяющий состояние счетчика

25. При этом на второй вход элемента 29 И через дешифратор 32 поступает код регистра 33 памяти. После выделения нескольких гармоник этой частоты счетчик 26 вырабатывает сигнал, изменяющий состояние счетчика

25 и т.д. Таким образом, во время калибровки на входной блок 2 через коммутатор 1 будет поступать сигнал, содержащий одинаковое количество периодов гармоник. Число гармоник в этом сигнале будет определяться свойствами фильтров каналов 3 — 8.

Таким образом, повышение точности измерения достигается благодаря тому, что калибровочный сигнал формируется одновременно для нескольких каналов измерения анализатора, которые объединены в группы.

Формула изобретения

Параллельный анализатор частотного спектра, содержащий и. каналов из998921 мерения, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора, и интегратора, при этом выходы интеграторов всех каналов через первый коммутатор подключены к индикатору, а входы каналов объединены и соединены через входной блок с выходом второго ком= мутатора, один вход которого соединен с входом устройства, а другой подключен к выходу первого ключа, оДин вход последнего подключен к выходу генератора эталонного сигнала, а другой через счетный триггер соединен с первым входом первого счетчика и с выходом элемента И, один вход которого подключен к выходу первого счетчика,,второй вход последнего соединен с -выходом генератора импульсов и с входом делителя, подключенного к входу второго ключа, 20 второй-вход которого через формирователь- периода соединен с выходом третьего коммутатора, о т л и— ч а. ю щ и й.-с я тем, что с цельюповышения точности измерения, в не- 25

ro введены четыре счетчика, два регистра памяти, три группы дешифракоров и два дешифратора, первый из которых своими входами подключен к выходу второго счетчика, к входам обоих регистров памяти, к выходу. счетного триггера через последовательно соединенные третий и четвертый счетчики, а своим выходом — к второму входу элемента И, входы второго дешифратора подключены к выходу второго. ключа и к его входу через пятый счетчик, а выход подключен к объединенным входам второго счетчика и обоих регистров памяти, входы всех групп дешифраторов подключены попар- но к выходам полосовых фильтров соответствующих каналов измерения, их третьи входы объединены и соединены с выходом пятого счетчика, а выходы подключены к входам третьего коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирский Г. Аппаратурное -определение характеристик случайных процессов. М., 1972, с..234-247.

2. авторское свидетельство. СССР

В 720370, кл. G01R 23/16, 1977 °

998971

Составитель A.Îðëîâ

Редактор С.Патрушева Техред К.Мыцьо Корректор В.Бутяга

Заказ 1149/66 Тираж 708 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