SU1002974A1 - Способ квадратичного выпр млени - Google Patents

Description

тью квантовани  сигнала на большое число интервалов дл  получени  за данной точности при произвольной форме исследуемого сигнала. Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона и повышение точности квадратичного вып р млени  . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включаю щему квантование исследуемого сигн ла, кратное периоду, и суммировани в течение периода, провод т кванто вание амплитуды исследуемого сигна ла, затем интегрируют посто нные величины, пропорциональные уровн м квантовани , в течение интервалов времени, за которые уровни квантовани  не превышают величину исслед емого сигнала, и суммируют результ ты интегрировани . По этому способу осуществл етс  квадратичное выпр мление исследуемого сигнала. Так сумма интегральных функций равна где Т uU - шаг квантовани  исследу емого сигнала по амплитуде ; ot - коэффициент пропорцио° нальности; п - число уровней квантовани  ; t. - интервалы интегрировани Квадрат действующего значени  ис следуемого напр жени , найденный по формуле численного интегрировани , равен Г (21-1)t. (2) « Х М 2 Из первого и второго выражени  имеем Е: 2k АСпособ может быть реализован средствами как аналоговой, так и цифровой техники в устройствах, использующих метод последовательного, параллельного или последовательнопараллельного преобразовани . Устройства, основанные на послед нательном методе преобразовани , об лада  простой реализацией, накладывают р д требований к исследуемому сигналу: условие периодичности иссл дуемого сигнала и неизменность его амплитуды в течение времени преобра зовани  . Устройства, основанные на параллельном методе преобразовани , име  более сложную реализацию, позвол ют выполнить все преобразовани  за один период исследуемого сигнала. На фиг. 1 приведена структурна  схема преобразовател , использующего параллельный метод преобразовани ; на фиг. 2 - график, по сн ющий сущ ность способа. В состав преобразовател  входит блок 1 компараторов, состо щий из п компараторов, блок 2 управлени , блок 3 ключей, состо щий из п ключей, источник 4 опорного напр жени , источник 5 опорного тока, состо щий из п отдельных источников тока, сумматор б, причем исследуемый сигнеш подключен к входам блока 1 компараторов и блока 2 управлени , п первых выходов которого соединены сп другими входами блока 1 компараторов, выходы последнего соединены с п управл ющими входами блока 3 ключей, выход источника 4 опорного напр жени  соединен с входом блока 2 управлени , выходы которого соединены с управл ющими входами сумматора 6 и источника 5 опорного тока, п выходов последнего через блок 3 ключей св заны с входами сумматора 6. Преобразователь работает следующим образом. Исследуемое напр жение Ux(t) (фиг. 2) одновременно поступает на первый вход блока 1 компараторов и вход блока 2 управлени . Блок 2 управлени  формирует посто нны напр -жени  ди,- i kT , пропорциональные периоду TX исследуемого напр жени , т.е ; ; ли ikTx ; nkTx , где k коэффициент пропорциональности ; i 1, 2, .,.; п - пор дковый номер компаратора , которые поступают на вторые входы компараторов и блок 1 компараторов. Блок 1 компараторов выдел ет интервалы времени t- , соответствующие превышению исследуемым напр жением соответствующего посто нного напр жени  ди . Канодый компаратор блока 1 компараторов управл ет работой соответствующего ключа в блоке 3.ключей . Входы ключей соединены с соответствующими выходами источника тока , причем к i-му ключу подключен i-и выход источника тока со значением тока 3; оСди - oi-kT i , где d - коэффициент пропорциональности .

В течение интервала времени t. состветствующий ток Л поступает в сумматор 6. Следовательно, величина S в сумматоре б к концу периода Т,; исследуемого напр жени  будет равна

S . А

и;

2k А

т.е. пропорциональна квадрату действующего значени  исследуемого напр жени . По истечении времени Т сумматор 6 сбрасываетс  в .нуль и начинаетс  новый цикл выпр млени .

Осуществление в способе квадратичного выпр млени  квантовани  исследуемого сигнала по амплитуде, интегрировани  посто нных величин и нахождение их суммы позвол ет свети к минимуму операции, выполн емые с исследуемым сигналом.

Благодар  тому, что все остальные операции провод тс  с вспомогательными величинами, в способе легко достигаетс  требуема  точность преобразовани , простота реализации выполн емых операций и их высокое быстродействие. Так интегрирование посто нных величин проводитс  в течние коротких интервалов времени, а единственна  операци  с исследуемым сигналом - операци  сравнени  - требует минимальных временных затрат. При произвольной форме исследуемого сигнсша за счет исключени  методиг ческой погрешности от содержащихс 

е сигнале гармоник и одинаковом с известными способами числе отсчетов достигаетс  повышение точности в 2 раза. Расьчирен ие частотного ди .апазона ограничено лишь временем, затрачиваемым на операцию сравнени .

Claims (3)

1.Корн Г., Корн Т. Электронные аналоговые и. аналого-цифровые вычислительные машины. М., Мир, 1967, с. 379. ,

2.Авторское свидетельство СССР 471544, кл. G 01 R 19/22, 1975.

3.Смел ков В.В. Цифрова  измерительна  аппаратура инфранизких частот. М., 1975, с. ЗБгЗб (прототип ). .

фуг./

МJJL .

1 i

I и,М

И-.:

л

7Г

X