SU1166004A1 - Analyser of complex spectrum of periodic voltage - Google Patents
Analyser of complex spectrum of periodic voltage Download PDFInfo
- Publication number
- SU1166004A1 SU1166004A1 SU833575556A SU3575556A SU1166004A1 SU 1166004 A1 SU1166004 A1 SU 1166004A1 SU 833575556 A SU833575556 A SU 833575556A SU 3575556 A SU3575556 A SU 3575556A SU 1166004 A1 SU1166004 A1 SU 1166004A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- digital
- analog converter
- synchronous detector
- Prior art date
Links
Abstract
АНАЛИЗАТОР КОМПЛЕКСНОГО СПЕКТРА ПЕРИОДИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий входной блок, выход которого соединен с входом усилител , а вход - с входной шиной, синхронный детектор, выход которого соединен с входом индикатора, и формирователь опорного напр жени , первый выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, а вход - с шиной опорного напр жени , отличающийс тем, что, с целью повышени точности и расширени функциональных возможност1ей, в него введены цифроаналоговый преобразователь, программируемый посто нный запоминаклций блок и формирователь адресов, причем сигнальные вход и выход цифроаналогового преобразовател подключены соответственно к выходу усилител и к второму входу синхронного детектора , а управл ющие входы цифроаналогового преобразовател соединены Z с кодовыми выходами программируемого посто нного запоминающего блока, адресные входы которого подключены к кодовым выходам формировател адресов , вход которого соединен с вторым, выходом формировател опорного напр жени . U{t) / Од а 8ANALYZER OF COMPLEX SPECTRUM OF PERIODIC VOLTAGE, containing an input unit whose output is connected to the amplifier input, and the input is connected to the input bus, a synchronous detector, the output of which is connected to the indicator input, and a voltage driver, the first output of which is connected to the first input of the synchronous detector, and the input is with a reference voltage bus, characterized in that, in order to increase accuracy and expand functionality, a digital-to-analog converter programmed into it is introduced into it a block and an address driver, the signal input and the output of a digital-to-analog converter are connected respectively to the output of the amplifier and to the second input of the synchronous detector, and the control inputs of the digital-analog converter are connected to the code outputs of a programmable permanent storage unit whose address inputs are connected to the code outputs of the programmable constant storage unit whose address inputs are connected to the code outputs of the programmable constant memory block whose address inputs are connected to the code outputs of the driver addresses, the input of which is connected to the second, the output of the reference voltage generator. U {t) / Od 8
Description
Фиъ.Fi.
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при исследовании нелинейности различных электрических цепей.The invention relates to a measurement technique and can be used in the study of the nonlinearity of various electrical circuits.
Цель изобретени - повьшение точ- 5 ности анализатора и расширение его ункциональных возможностей.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the analyzer and expand its functional capabilities.
На фиг.1 представлена структурна схема анализатора комплексного спектра периодических напр женийj на иг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.Figure 1 shows the structural diagram of the analyzer of a complex spectrum of periodic voltages j on n.2 - timing diagrams explaining its operation.
Анализатор содержит входной блок 1, усилитель 2, цифроаналоговый преобразователь 3, последовательно сое- 15 иненные синхронный детектор 4 и иникатор 5, формирователь 6 опорного напр жени , формирователь 7 адресов, программируемый посто нный запоминакщий блок 8.20The analyzer contains an input unit 1, an amplifier 2, a digital-to-analog converter 3, successively connected synchronous detector 4 and inikator 5, a reference voltage driver 6, an address driver 7, a programmable constant memory unit 8.20
Первым входом анализатора вл етс вход входного блока 1, соединенного последовательно с усилителем 2. :The first input of the analyzer is the input of the input unit 1, connected in series with amplifier 2.:
Первый выход формировател 6 опорного напр жени соединен с первым 25 входом синхронного детектора 4, сигнальные вход и выход цифроаналогового преобразовател 3 подключены, соответственно к выходу усилител 2 и к второму входу синхронного детек- 30 тора 4, а управл ющие входы цифроаналогового преобразовател 3 соединены с кодовыми выходами программируемого посто нного запоминагацего блока 8, адресные входы которого под- 35 ключены к кодовым выходам формироваTej| ,H,7 адресов, а вход последнего с,о |ЦИнен с вторым выходом формировател с опорного напр жени .The first output of the driver 6 of the reference voltage is connected to the first 25 input of the synchronous detector 4, the signal inputs and the output of the digital-to-analog converter 3 are connected, respectively, to the output of the amplifier 2 and to the second input of the synchronous detector 30, and the control inputs of the digital-to-analog converter 3 are connected to code outputs of a programmable permanent memory block 8, the address inputs of which are connected to the code outputs of the form Tera | , H, 7 addresses, and the input of the last s, o | CInen with the second output of the driver from the reference voltage.
Анализатор работает следукицим об- 40 разом-.The analyzer works in the following way - 40 times.
Исследуемый сигнал U(t) через блок 1, усилитель 2 и цифроаналоговый преобразователь 3 поступает на второй вход синхронного детектора 4. 45 Опорное напр жение , (t) с частотой первой гармоники W исследуемого периодического напр жени поступает на вход формировател 6 опорного н пр жени , который вьфабатьшает пр - 50 моугольное опорное напр жение с частотой исследуемой спектральной Составл ющей и регулируемой относительно входного опорного сигнала фазой, служащее дл управлени синхронным 55 детектором 4. Формирователь опорного напр жени вырабатывает также синхронизированные высокочастотные тактовые импульсы, которые через его второй выход подаютс на вход формировател 7 адресов. Под действием тактовых импульсов формирователь 7 адресов вырабатьшаёт п-разр дные коды , осуществл ющие опрос матрицы блока 8. В соответствии с записанной программой блок 8 формирует напр жение в виде цифровых кодов, которое поступает на управл ющие входы п-разр дного преобразовател 3. Под действием этих кодов осуществл етс переключение ключей разр дов преобразовател 3 в соответствии с записанной в блок 8 программой. Преобразователь 3 в анализаторе комплексного спектра вл етс не только линейным и высокоточным ,аттенюатором, но и служит дл формировани весовой функции перемножени , котора позвол ет .устранить вли ние высоких нечетных гармоник и повысить точность измерений .The investigated signal U (t) through block 1, amplifier 2 and digital-to-analog converter 3 is fed to the second input of the synchronous detector 4. 45 The reference voltage (t) with the frequency of the first harmonic W of the periodical voltage under study is fed to the input of the former 6 of the reference voltage The output voltage of the pr - 50 is a carbonic reference voltage with the frequency of the spectral component under study and a phase adjustable relative to the input reference signal, which serves to control the synchronous 55 detector 4. The reference voltage former The clock also contains synchronized high-frequency clock pulses, which through its second output are fed to the input of the driver 7 addresses. Under the action of clock pulses, the address driver 7 generates n-bit codes that interrogate the matrix of block 8. In accordance with the recorded program, block 8 generates voltage in the form of digital codes that goes to the control inputs of the n-bit converter 3. Under the action of these codes switches the bits of the bits of the converter 3 in accordance with the program recorded in block 8. The converter 3 in the complex spectrum analyzer is not only linear and highly accurate, an attenuator, but also serves to form a weight multiplication function that allows eliminating the effect of high odd harmonics and increasing the accuracy of measurements.
Выходное напр жение преобразовател 3 равно:The output voltage of the converter 3 is:
ивь. (а, 2Va,2,..., ) ,willow (a, 2Va, 2, ...,),
где входное напр жение; а„ - коэффициенты двоичных р азр дов, принимающие значени либо 1, либо О, Если на один или несколько управл к цих входов преобразовател 3 подавать напр жение пр моугольной формы с удвоенной частотой измер емой спектральной компоненты 2 W и скважностьюwhere is the input voltage; a „- coefficients of binary sequences, taking values either 1 or O, If one or several controls to the inputs of the converter 3 apply a square-shaped voltage with a doubled frequency of the measured spectral component 2 W and a duty cycle
(jf-2ot),(jf-2ot),
то совместно с синхронным детектором 4 получим весовую функцию, показанную на фиг. 25. На фиг. 2oi приведена эпюра, иллюстрирующа моменты замкнутого состо ни ключей t, преобразовател 3. Дл двухполупериодного синхронного детектора спектральный состав такой весовой функции выгл дит следунмцим образом:then, together with the synchronous detector 4, we obtain the weighting function shown in FIG. 25. FIG. 2oi is a plot illustrating the moments of the closed state of the keys t, converter 3. For a full-wave synchronous detector, the spectral composition of such a weight function looks like this:
.y(t)rA S cos ko(3in k Wt, Т ,3,r.y (t) rA S cos ko (3in k Wt, T, 3, r
где A a 2 +a2 2 - + ,... ,.where A a 2 + a2 2 - +, ...,.
Отсюда очевидно, что дл устранени вли ни какой-либо гармоники k достаточно вьшолнить условиеHence, it is obvious that to eliminate the effect of any harmonic k, it suffices to fulfill the condition
cos .cos.
Например, требуетс устранить .: вли ние третьей, часто наиболее значитальной , гармоники исследуемого сигнала, тогдаFor example, it is necessary to eliminate.: The influence of the third, often most significant, harmonics of the signal under study, then
о6 |- 30.o6 | - 30.
При этом преобразователь 3 выполн ет функщ1ю аттенюатора. Так, дл двенадцатиразр дного цифроаналогово го преобразовател обеспечиваетс любой коэффициент передачи от 1 до 1:2048 и достигаетс высока точность , линейность и стабильность коэффициента передачи.In this case, the converter 3 performs an attenuator function. Thus, for a twelve-bit digital-to-analog converter, any transmission ratio from 1 to 1: 2048 is provided, and high accuracy, linearity, and stability of transmission coefficient are achieved.
Формиру более сложный сигнал ком мутации ключей преобразовател 3 . (фиг.2 в, г, д) с помощью блока 8, можно сформировать требуемую весовую функцию. Так, на фиг.2 ,в, г показаны законы коммутации ключей преобразовател 3 дл формировани весовых функхщй, которые нечувствительны к третьей, п той и третьей, п той, седьмой, дев той (3,5 и 3,5,7,9) гармоникам исследуемого сигнала соответственно . Как видно из фиг.2 е, преобразователь 3 и блок 8 позвол ют апроксимировать синусоидальную весо:вую функцию, добива сь требуемой точности анализатора (данна весоёа функци ,, например, нечувствительна к гармоникам).To form a more complicated signal, the key switch mutation of the converter 3. (FIG. 2 c, d, e) using block 8, it is possible to form the desired weight function. Thus, in Fig. 2, c, d, the switching laws of the keys of the converter 3 are shown to form weight functions that are insensitive to the third, fifth and third, fifth, seventh, ninth (3.5 and 3.5.7.9 ) the harmonics of the signal being studied, respectively. As can be seen from Fig. 2e, transducer 3 and block 8 allow an approximation of the sinusoidal weight function to achieve the required accuracy of the analyzer (this weight function, for example, is insensitive to harmonics).
Далее процесс измерений спектрвльньк составл ющих сигнала происходит следующим оОразоы, Устанавливаетс частота выходного сигнала формировател 6 опорного напр жени , рванна частоте исследуемой спектральной составл ющей. Регулировкой фазы устанавливаетс нулевой фазовый сдвиг между входным опорным напр жением (t) и выходным напр жением формировател 6 опорного напр жени . Снимаетс показание на индикаторе 5. Затем устанавливаетс фазовый сдвиг в формирователе 6 опорного напр жени , равный 90, и оп ть снимаетс показание на индикаторе 5.Further, the measurement process of the spectral components of the signal occurs as follows. The frequency of the output signal of the reference voltage generator 6 is set, which is inhibited by the frequency of the spectral component under study. By adjusting the phase, a zero phase shift is established between the input reference voltage (t) and the output voltage of the reference voltage driver 6. The reading on the indicator 5 is taken. Then the phase shift in the driver 6 of the reference voltage is set to 90, and again the indicator is taken on the indicator 5.
Таким образом, осуществл етс измерение двух квадратурных составл ющих исследуемой гармоники, по которым определ ют ее амплитуду и фазу относительно первой гармоники по известным формулам:Thus, two quadrature components of the studied harmonic are measured, by which its amplitude and phase are determined relative to the first harmonic by the known formulas:
А fuf+uT ; Ф агс tg ,And fuf + uT; F arg tg,
где и и и, - измеренные значени where and and, are the measured values
квадратурных составл ющих .quadrature components.
Формирователь 6 опорного напр жени может быть В11В10лнен, например, в виде кольца фазовой автоподстройки частоты с делител ми частоты в цепи обратной св зи и регулируемой фазой.The reference voltage driver 6 may be a B11B10 lnn, for example, in the form of a phase locked loop with frequency dividers in the feedback circuit and an adjustable phase.
Таким образом, пpeдлaгae a lй анализатор комплексного спектра периодических напр жений обладает повышенной точностью измерений за счет устранени вли ни нечетных гармоник входного сигнала. Кроме того, он позвол ет исследовать сигналы различно формы за счет возможности формировани широкого набора весош а: функций, занесенш 1х в программируемое посто нное запонинаищее устройство.Thus, the Ultimator analyzer of the complex spectrum of periodic voltages has a high measurement accuracy by eliminating the influence of the odd harmonics of the input signal. In addition, it allows one to investigate signals of various shapes due to the possibility of forming a wide range of functions: transferring 1x to a programmable fixed preset device.
77
ww
nJnJ
mJ П П mJ P P
J II vlJ II vl
Mjr Mjr
ss
rr
LL
ЧУChu
чУchu
ufftufft
-3SS-3SS
Фиг. 2FIG. 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833575556A SU1166004A1 (en) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | Analyser of complex spectrum of periodic voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833575556A SU1166004A1 (en) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | Analyser of complex spectrum of periodic voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1166004A1 true SU1166004A1 (en) | 1985-07-07 |
Family
ID=21057775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833575556A SU1166004A1 (en) | 1983-04-07 | 1983-04-07 | Analyser of complex spectrum of periodic voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1166004A1 (en) |
-
1983
- 1983-04-07 SU SU833575556A patent/SU1166004A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 454496, кл. G 01 R 23/00, 1971. . Авторское свидетельство СССР 365658, кл. G 01 R 23/16, 1968. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4172286A (en) | System for the generation of sine oscillations | |
EP0391524B1 (en) | Phase accumulation dual tone multiple frequency generator | |
SU1166004A1 (en) | Analyser of complex spectrum of periodic voltage | |
US4527116A (en) | Process and device for system characterization by spectral analysis | |
US3863158A (en) | Synthetic phasor generator | |
FR2430131A3 (en) | SIGNAL GENERATOR FOR GENERATING SINUSOIDAL OUTPUT SIGNALS AT PREDETERMINED PHASE POSITION | |
SU1264090A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU1057877A1 (en) | Device for checking phase meters | |
SU1020983A2 (en) | Sweep-frequency sinusoidal signal generator | |
SU1298631A1 (en) | Eddy-current device for nondestructive checking | |
SU1256170A1 (en) | Generator of sine signal | |
SU957181A1 (en) | Device for controlling mechanical oscillation exciter | |
SU1352401A2 (en) | Phase shift regulated standard | |
SU1291895A1 (en) | Device for generating signal with given harmonic coefficient | |
SU1092422A2 (en) | Digital power meter | |
SU1343541A1 (en) | Digital three-phase oscillator | |
SU818006A1 (en) | Integrating voltage-to-time interval converter | |
SU845105A1 (en) | Device for separate measuring of complex value parameters | |
SU572709A1 (en) | Sweep generator for ac digital instruments | |
SU1677845A1 (en) | Frequency-modulated signal generator | |
SU575640A1 (en) | Digital sine generator | |
SU1555806A1 (en) | Shaper of recurrent frequency-modulated signals | |
SU769734A1 (en) | Method and device for analogue-digital conversion | |
SU982020A1 (en) | Function genertor | |
SU1430905A1 (en) | Discrete phase-controlling device |