SU1272272A2 - Amplitude-phase harmonic analyzer - Google Patents
Amplitude-phase harmonic analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1272272A2 SU1272272A2 SU853873016A SU3873016A SU1272272A2 SU 1272272 A2 SU1272272 A2 SU 1272272A2 SU 853873016 A SU853873016 A SU 853873016A SU 3873016 A SU3873016 A SU 3873016A SU 1272272 A2 SU1272272 A2 SU 1272272A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- counter
- voltage
- cycle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Явл етс iдополнительным к авт.св. СССР № 815669. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей. В устройство, содержащее генератор 1 синусно-косинусного напр жени , операционный усилитель 3, блок 4 цифрового управл емого сопротивле ни , блок 5 цифровой управл емой проводимости, аналоговые ключи 7-11, дл достижени цели введены аналоговый ключ 12, резистор 13, компаратор 14, триггер 15, одновибратор 16, логический элемент И-НЕ 17, счетчик 18, регистры 19, 20. Устройство позвол ет дополнительно к ан алоговым значени м представл ть результаты измерени амплитуды и фазы в цифровом виде. При использовании устройства в качестве автономного измериСО тельного прибора наличие кодовых выходов позвол ет примен ть цифровые с индикаторные и запоминающие устройства , что приводит к расширению области применени . 5 ил. 1уаД Ю го ю IsPThis invention relates to electrical measuring technology. It is additional to auth. USSR № 815669. The purpose of the invention is the expansion of functionality. A device containing a sine-cosine voltage generator 1, an operational amplifier 3, a digital controlled resistance unit 4, a digital controlled conductivity unit 5, analog switches 7-11, an analog switch 12, a resistor 13, a comparator 14 are entered to achieve the target. , trigger 15, one-shot 16, AND-NOT gate 17, counter 18, registers 19, 20. The device allows, in addition to analogous values, to present the results of measuring amplitude and phase in digital form. When using the device as an autonomous measuring instrument, the presence of code outputs allows the use of digital with indicator and memory devices, which leads to an expansion of the field of application. 5 il. 1Du Yu go yu IsP
Description
Уо/i Фиг. Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Цель изобретени - расширениефункциональных возможностей за счет получени дополнительно к аналоговым значени м амплитуды и фазы также и цифровых значений амплитуды и фазы. На фиг. 1, показана принципиальна схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - принципиальна и функциональна схемы генератора синусно косинусного напр жени ; на фиг. 3 схемные реализации блока цифровой управл емой проводимости и его экви валентна схема; на фиг. 4 - схемные реализации блока цифрового управл емого сопротивлени ; на фиг. 5 временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. Амплитудно-фазовый анализатор гармоник содержит (фиг. 1) генератор 1 синусно-косинусного напр жени компаратор 2, операционный усилитель 3, блок 4 цифрового управл емого сопротивлени , блок 5 цифровой управл емой проводимости, конденсйтор 6, аналоговые ключи 7-12, резистор 13, компаратор 14, триггер 15, одновибратор 16, логический элемент И-НЕ 17 счетчик iSj регистры 19 и 20. Вход аналогового ключа 7 подключ к первому входу устройства, первый выход которого через аналоговый ключ 8 соединен с первым выходом генератора I синусно-косинусного напр жени , выход аналогового ключа 7 чере блок 4 цифрового управл емого сопро тивлени подключен к первому входу генератора 1 синусно-косинусного напр жени , второй вход которого со динен с вторым входом устройства и первым входом блока 5 цифровой управл емой проводимости, второй вход которого через аналоговый ключ 9 подключен к третьему входу устройства , выход блока 5 цифровой управл емой проводимости соединен с входом операционного усилител 3, выход которого через параллельно соединенны аналоговый ключ 10 и конденсатор 6 подключен к выходу блока 4 цифровой управл емой проводимости и через аналоговый ключ I1 - к второму выходу устройства, второй выход генератора 1 синусно-косинусного напр жени соединен с входом компаратора 2 третий вход устройства через последовательно соединенные аналоговый к.пюч 12 и резистор 13 соединен с первым входом генератора 1 синусно-косинусного напр жени , первый выход которого соединен с входом компаратора 14, выход которого соединен с первым входом регистра 20, второй вход которого св зан с выходом триггера 15, выход компаратора 2 соединен с первыми входами регистра 19 и триггера 15 и входом одновибратора 16, выход которого соединен с первым входом логического элемента ИНЕ 17, выход которого соединен с первым входом счетчика 18, четвертый вход устройства соединен с вторыми входами триггера 15, регистра 19 и логического элемента И-НЕ 17, п тый вход устройства соединен с вторым входом счетчика 18, выход которого соединен с третьими входами регистров 19 и 20, выход регистра 20 соединен с третьим выходом устройства, выход регистра 19 соединсн с четвертым выходом устройства , третий вход трипера 15, второй вход компаратора 2 и второй вход компаратора 14 соединены с общей шиной. Генератор 1 синусно-косинусного напр жени (фиг. 2q) содержит операционные усилители 21 и 23, аналоговые ключи 24-28, блоки 29 и 30 цифроуправл емой проводимости, резисторы 31 и 32, конденсаторы 33 и 34, блок 35 |ифроуправл емого сопротивлени , резистор 36 и аналоговый ключ 37. Ключи 24 и 26 позвол ют отключать входные цепи интеграторов , перевод их в режим хранени , ключи 25 и 28 предназначены дл установки нулевых начальных условий на интеграторах, ключ 27 коммутирует входной сигнал. В устройстве генератор работает в двух режимах. Fla принципиальной схеме генератора (фиг. 2S) первый интегратор 38 образован операционнь М усилителем 21, конденсатором 33 и блоком 29 цифровой управл емой проводимости , второй интегратор 39 - операционным усилителем 22, конденсатором 34 и блоком 30 цифровой управл емой проводимости 30, сумматор 40 - операционным усилителем 23, резисторами 3 и 32, т.е. генератор может быть реализован с помощью стандартных изделий электронной техники. 3 Блок 5 цифровой упрарл емой проводимости вл етс распространенным элементом аналого-цифровых вычислительных устройств, каноническа схема реализации которого представлена на фиг. За. Однако дл построени таких блоков более удобным вл етс использование(в силу возможности изготовлени их в интегральном исполнении) декодирующих резистивных матриц R-2R. Дл выходного напр жени декодирующей матрицы R-2R (фиг. З).справедлива запись еь, s R +R где и „, и входное и выходное напр жени декодирующей матрицы R-2R; п - разр дность матрицы; N - управл ющий код, подаваемый на матрицу; R - выходное сопротивление сетки; R{j - сопротивление нагрузки . Эквивалентна схема декодирующего преобразовател на основе матрицы R-2R со стороны входного зажима пред ставлена на фиг. 3 Б. Если выход матрицы R-2R вл етс потенциально заземпенной точкой, а именно такому случаю соответствует применение ее в качестве элемента входной цепи решающего усилител , то эквивалентна YN определ етс выражепроводимость нием Y --BblK 1 и;г R откуда следует, что на основе сетки R-2R возможно построение эквивалента цифровой управл емой проводимости. Коэффициенты передачи операционных усилителей 21 и 22 при этом (фиг. YH, N , . С,, C,,.R-Z Wo / i FIG. This invention relates to electrical measuring technology. The purpose of the invention is to expand the functional capabilities by obtaining, in addition to analog values of amplitude and phase, also digital values of amplitude and phase. FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed device; Fig. 2 illustrates the principle and functional scheme of a sine-cosine voltage generator; in fig. 3 circuit implementations of the digital controlled conductivity unit and its equivalent circuit; in fig. 4 - circuit implementations of the digital controlled resistance unit; in fig. 5 timing diagrams explaining the operation of the device. The amplitude-phase harmonic analyzer contains (Fig. 1) sine-cosine voltage generator 1 comparator 2, operational amplifier 3, digital controlled resistance unit 4, digital controlled conductivity unit 5, capacitor 6, analog switches 7-12, resistor 13 , comparator 14, trigger 15, one-shot 16, logic element AND-NOT 17 counter iSj registers 19 and 20. The input of the analog switch 7 is connected to the first input of the device, the first output of which is connected via the analog switch 8 to the first output of the generator I of sine-cosine voltage wives you The analog key 7 in the block 4 of the digital controlled resistance is connected to the first input of the sine-cosine voltage generator 1, the second input of which is connected to the second input of the device and the first input of the digital controlled conductivity block 5, the second input of which through the analog switch 9 connected to the third input of the device, the output of the digital controlled conductance unit 5 is connected to the input of the operational amplifier 3, the output of which is connected through an analog switch 10 in parallel and a capacitor 6 connected to the output of the unit 4 digital controlled conductivity and via analog switch I1 to the second output of the device, the second output of sine-cosine voltage generator 1 is connected to the input of comparator 2, the third input of the device through serially connected analog terminal 12 and resistor 13 is connected to the first input of generator 1 sine - cosine voltage, the first output of which is connected to the input of the comparator 14, the output of which is connected to the first input of the register 20, the second input of which is connected to the output of the trigger 15, the output of the comparator 2 is connected to the first inputs mi register 19 and trigger 15 and the input of the one-shot 16, the output of which is connected to the first input of the logical element EIA 17, the output of which is connected to the first input of the counter 18, the fourth input of the device is connected to the second inputs of the trigger 15, register 19 and the logical element AND-NOT 17 The fifth input of the device is connected to the second input of the counter 18, the output of which is connected to the third inputs of registers 19 and 20, the output of the register 20 is connected to the third output of the device, the output of the register 19 is connected to the fourth output of the device, the third tripper input 15, the second the input of the comparator 2 and the second input of the comparator 14 are connected to a common bus. The sine-cosine voltage generator 1 (Fig. 2q) contains operational amplifiers 21 and 23, analog switches 24-28, blocks 29 and 30 of digital-controlled conductance, resistors 31 and 32, capacitors 33 and 34, block 35 | of the controlled resistance, a resistor 36 and an analog switch 37. The keys 24 and 26 allow for disconnecting the input circuits of the integrators, switching them to storage mode, the keys 25 and 28 are designed to set zero initial conditions on the integrators, the key 27 commutes the input signal. In the device, the generator operates in two modes. Fla concept of the generator (Fig. 2S), the first integrator 38 is formed by an operational amplifier M 21, a capacitor 33 and a digital controlled conductivity unit 29, a second integrator 39 an operational amplifier 22, a capacitor 34 and a digital controlled conductivity unit 30, the adder 40 operational amplifier 23, resistors 3 and 32, i.e. the generator can be implemented using standard electronic products. 3 The digital controlled conductivity unit 5 is a common element of analog-digital computing devices, the canonical scheme of which is shown in FIG. Behind. However, to build such blocks, it is more convenient to use (by virtue of being able to manufacture them in an integrated design) R-2R decoding resistive matrices. For the output voltage of the decoding matrix R-2R (Fig. 3). Record eb, s R + R where and ", and the input and output voltage of the decoding matrix R-2R; n is the matrix size; N is the control code supplied to the matrix; R is the output impedance of the grid; R {j is the load resistance. The equivalent decoding circuit based on the R-2R matrix from the input terminal side is shown in FIG. 3 B. If the output of the R-2R matrix is a potentially instance point, and it is precisely this case that it is used as an element of the input power of the decision amplifier, then the equivalent YN is determined by expressing Y --BblK 1 and; r where it follows from On the basis of the R-2R grid, it is possible to build the equivalent of digital controlled conductivity. The transmission coefficients of operational amplifiers 21 and 22 at the same time (Fig. YH, N,. C ,, C ,,. R-Z
У Y эквивалентна проводиде мость блоков цифровой управл емой проводимости 29 и 30 (фиг. 2о(); . емкость конденсаторов 33 55 At Y, the conductivity of the digital controlled conductivity blocks 29 and 30 is equivalent (Fig. 2o ();. Capacitor capacitance 33 55
Г Г - и 34 (фиг. 28),. Таким образом, коэффициенты передачи интеграторов а, и а могут при , при GG - and 34 (Fig. 28) ,. Thus, the transfer coefficients of integrators a, and a can, with, with
Т - период нходного сигнала,с; k - номер гармоники. Вычисленные амшштуда и фаза представл ютс .в устройстве в влде напр жени :T is the period of the input signal, s; k is the harmonic number. The calculated amneshtud and phase are represented in the device in a voltage:
(12;(12;
IL С, с« 72 мен тьс под воздействием управл ющего кода. Схема четьфехразр дного блока 4 цифровогоуправл емого сопротивлени (фиг. 4) может быть реализована с использованием дискретных резисторов и аналоговых ключей, подобных указанным . Сопротивление блока 4 описываетс выражением , (5) R где N - управл ющий код (обратный) блок 4 цифрового управл емого сойротивлени ; m - разр дность блока. Переход к обратному коду в выражении (З) св зан с тем, что дл современных интегральных аналоговых ключей замкнутое состо ние обеспечиваетс при уровне логической I на входе.управлени ключа. Коэффициент передачи сумматора а (фиг. .2а,Б) с учетом выражени (5) оказьшаетс равным т.е. может измен тьс под воздействием управл ющего кода блока 4 цифрового управл емого сопротивлени . Коэффициент передачи сумматора (фиг. 2а,5) i: Устройство определ ет амплитуду CK и фазу Cfi дл гармоники входного сигнала U(t) в соответствии с выражени ми: C, -Ja cp arctg -- +n I U(t) I dt; (10) ||,Kt)si sin2ffk , (K. где масштабный коэффициент по фазе дл аналогового выхода , В/рад, и дополнительно в виде кода: NcrMeC,-, где Mj, - масштабный коэффициент по ампли уде дл цифрового выхода, 1/В; М( - масштабный коэффициент по фазе дл цифрового выхода. 1/рад. Устройство работает следующим об разом. Весь линейчатый амплитудно-фазовый спектр вычисл етс за врем цик ла. Цикл состоит из К выполн емых последовательно во времени подциклов , в каждом из которых вычисл етс амплитуда и фаза .очередной гармоники . Каждый подцикл содержит четыре такта разной длительности. Функционирование предлагаемого устройства в первом-втором тактах происходит так же, как визвестном. Обозначение вида О в дальнейшем соответств ет началуотсчёта времени в i-м так те. В первом такте на всех интеграто рах устройства устанавливаютс нуле вые начальные услови (фиг. 5, интервал 0,-Oj, что достигаетс замы канием ключей 10 (фиг. l) и 25, 28 (фиг. 2а) на врем , достаточное дл полного разрда конденсаторов 6 (фиг. 1) и 33, 34 (фиг. 2а), ключи 7, 9, 12 (фиг. 1), 24 и 26 (фиг. 2о разомкнуты. Во втором такте вычисл ютс коэф фициенты разложени в р д Фурье aj, и Ъ, т.е. реализуютс соотношени (10) и (П). Дл этого входной сигнал U(t) подаетс на вхйд генера тора 1 синусно-косинусного напр жени через замкнутый ключ 7 (фиг. 1) Ключи 24 и 26 (фиг. 2а) замыкаютс , соедин интеграторы и сумматор в замкнутое кольцо, ключи 25 и.28 (фиг. 2а)разомкнуты. Уравнение дл выходного напр жени первого интегратора (фиг. 26) в операторной форме -Ъ -«.Ujp)-a,U(p), (15) 1 72ф где и(р) - входное напр жение устройства в операторной форме, Учитыва , что выходное напр жение второго интегратора и (р).- tiu (р). подстановкой выражени ( 16) в формулу (15) получают уравнение замыкани : ) и, (р)4 и(р) (17) Аналогично получают дл выходного напр жени второго интегратора: ..(Р)- ---р- и,.(р)9 . 9.2 9-4 --pz - Из выражений (17) и (18) получают систему уравнений: и(р), (19а) и„(р)- а. г (196) Положим Р выражени (19) WIK Р и„(р) k7 р + Jf СОкfJic . VP) - R (р) Из таблицы функций, преобразованных по Лапласу, извлекают: ( )coscj,t Воспользуемс теоремой свертывани ,(p)-F(p)./f ()-f,(t-t)d: (26) и преобразуем выражение (23) с учетом выражений (24) и (25) во времен-, ную область: и, (t) if---f U(r)cosO,(t-l)dt . о. к Г I U(7r)ce ;ci;- cosu t c©sco tdc+t1 +sino,t I U(t)sinw,;:dt;J; u(t) - I u(e)sinwK(t-t)d -X-,- cosw,t U(i:)sinw odt L0, -sina t 1 U(o )cosu,i:dtj,(27б Пусть длительность такта равна периоду входного сигнала Т. По окончании такта выходные напр жени ин теграторов равны: и (Т) - fcoscj.T f U(C)coscJ,rdC-+. 2iKIT Iej +sincj,T/ U(r)sinco, и (T) f U(e)sinu d I0 -sinOjTJ U(t)cosu rdtj. С учетом выражений (21) и (22), по лучаем: WK 2hk 2 . k f cosoKT cos2lIk l ; sinO T sin2fi-k 0. Окончательно U2,(T) | U()cosu,Td7..U,; (29а U(T) j U(t) . (296 oi Таким образом, в рассмотренном режиме генератор 1 синусно-косинус ного напр жени реализует пару пре образований Фурье (Ю) и (П). Во втором такте дополнительно вводимые схемные элементы участи работе не принимают. На четвертый вход устройства (вход Разрешение счета) подаетс напр жение логиче кого О. Этот сигнал воздействует непосредственно на вход управлени приемом данных DE (data enable - с ответствует вместе соединенным вхо дам 1 и 23 регистра) второго регис ра 19, перевод его в режим хранени данных. Кроме того, этот сигнал, воздейству на вход установки в 1 триггера 15 (вход S), устанавливае этот триггер в состо ние логического О по инверсному выходу, кото728 рый соединен с входом DE первого регистра 20. Таким образом во втором такте регистр 20 также сохран ет : ранее записанную информацию. Наконец , сигнал Разрешение счета переводит выход логического элемента И-НЕ 17 в состо ние 1, что обеспечивает установку счетчика 18 во втором такте в исходное нулевое состо ние . В качестве сигнала Разрешение счета может быть использован, на- пример, проинвертированный сигнал управлени аналоговым ключом 7 из схемы известного устройства. В третьем такте известное устройство реализует соотношени (8) и (9), т.е. выполн ет операцию построени вектора по двум составл ющим ( преобразование координат из пр моугольной системы в пол рнуюJ. В этом такте анализируемый сигнал на входе генератора 1 синуснокосинусного напр жени не подаетс ( ключ 7 разомкнут, ключи 24 и 26 замкнуты, ключи 25 и 28 разомкнуты). При этом генератор переходит в режим свободных колебаний, моделиру закон изменени пр моугольных составл ющих вектора U, заданного начальными координатами Ug и U во вращающейс с угловой скоростью о системе пр моугольных координат (фиг. 5а,&): U.(t )-U(0, )cosot+U,(0, )sinot (ЗОа) U(t)-U,(03)sinut+U(0, )costot,(306) где со - частота собственных колебаний генератора. Учитыва ,что начало этого такта сответствует окончанию предыдуп(его,т. е. Uz,(03)Ua, ; r/0})U8, привод т выражение (ЗО) к виду Uj.,(t)(ot+U sinut- (31 а) U.,(t): -Ug sincjt+U,coswt. (316) В некотормй момент времени 0.t Т напр жские на выходе второго инегратора (фиг. 2) равно нулю Ujt), ри этом из уравнени (31 б) получают tg.t ;jb.. t,;;.tot : .(32) равнение (32) имеет на отрезке 0,Tj ва решени :IL C, "72" is affected by the control code. The circuit of the digital discharge unit 4 of the digital-controlled resistance (Fig. 4) can be implemented using discrete resistors and analog switches such as those indicated. The resistance of block 4 is described by the expression, (5) R where N is the control code (inverse) of block 4 of the digital controlled resistor; m is the block size. The transition to the reverse code in expression (3) is related to the fact that for modern integral analog switches, the closed state is provided at the level of logical I at the input of the key control. The transfer coefficient of the adder a (Fig. 2a, B), taking into account expression (5), is equal to i. may be affected by the control code of the digital control resistance unit 4. The transfer coefficient of the adder (Fig. 2a, 5) i: The device determines the amplitude CK and phase Cfi for the harmonic of the input signal U (t) in accordance with the expressions: C, -Ja cp arctg - + n IU (t) I dt ; (10) ||, Kt) si sin2ffk, (K. where the phase scale factor for the analog output, V / rad, and additionally in the form of a code: NcrMeC, -, where Mj, is the scale factor for the amplitude of the digital output, 1 / V; M (is the phase scale factor for the digital output. 1 / rad. The device works as follows. The entire linear amplitude-phase spectrum is calculated during the cycle time. The cycle consists of K subsequences executed sequentially in time, each of which the amplitude and phase of the alternate harmonics are calculated. Each sub-cycle contains four cycles of different The operation of the proposed device in the first and second cycles is the same as known. The designation of the type O corresponds to the beginning of the time in the i-th stage. In the first cycle, all initial integrators are set to zero (Fig. 5 , interval 0, -Oj, which is achieved by closing the keys 10 (fig. l) and 25, 28 (fig. 2a) for a time sufficient for complete discharge of the capacitors 6 (fig. 1) and 33, 34 (Fig. 2a), keys 7, 9, 12 (Fig. 1), 24 and 26 (Fig. 2o are open. In the second cycle, the decomposition coefficients in the Fourier series aj are calculated, and b, i.e., relations (10) and (P) are realized. For this purpose, the input signal U (t) is fed to the input of the sine-cosine voltage generator 1 through the closed key 7 (Fig. 1) Keys 24 and 26 (Fig. 2a a) close, connecting the integrator and the adder to the closed ring, the keys 25 and 28 (Fig. 2a) are open. The equation for the output voltage of the first integrator (Fig. 26) in the operator form -b - ". Ujp) -a, U ( p), (15) 1 72f where and (p) is the input voltage of the device in operation Athorne form, considering that the output voltage of the second integrator, and (p) .- tiu (p). substitution of the expression (16) in the formula (15) gives the closure equation:) and, (p) 4 and (p) (17) Similarly, for the output voltage of the second integrator: .. (P) - p - i, . (p) 9. 9.2 9-4 --pz - From expressions (17) and (18), a system of equations is obtained: and (p), (19a) and „(p) - a. r (196) Let us put P expressions (19) WIK P and „(p) k7 p + Jf СCOfJic. VP) - R (p) From the table of Laplace-transformed functions, extract: () coscj, t Use the folding theorem, (p) -F (p) ./ f () -f, (tt) d: (26) and transform expression (23), taking into account expressions (24) and (25), into the time domain: and, (t) if --- f U (r) cosO, (tl) dt. about. KGI U (7r) ce; ci; - cosu t c sc sco tdc + t1 + sino, t i u (t) sinw,;: dt; J; u (t) - I u (e) sinwK (tt) d -X -, - cosw, t U (i:) sinw odt L0, -sina t 1 U (o) cosu, i: dtj, (27b Let the duration the cycle is equal to the period of the input signal T. At the end of the cycle, the output voltages of the integrators are: u (T) - fcoscj.T f U (C) coscJ, rdC- +. 2iKIT Iej + sincj, T / U (r) sinco, and (T) f U (e) sinu d I0 -sinOjTJ U (t) cosu rdtj. Taking into account expressions (21) and (22), we obtain: WK 2hk 2. kf cosoKT cos2lIk l; sinO T sin2fi-k 0. Finally, U2, (T) | U () cosu, Td7..U ,; (29a U (T) j U (t). (296 oi) Thus, in the considered mode, generator 1 of sine-cosine voltage realizes a pair of formations of Fourier (Yu) and (P). In the second cycle, the additional circuit elements of the slave It is not accepted. The fourth input of the device (input Resolution) is supplied with the voltage of logic O. This signal acts directly on the data receive control input DE (data enable with the connected inputs 1 and 23 of the register) of the second register 19, putting it into data storage mode. In addition, this signal, affecting the setup input into 1 flip-flop 15 (input S), sets this flip-flop to a state of logical O on the inverse output that is connected to the DE input of the first register 20. Thus, in the second clock, the register 20 also saves em: previously recorded information. Finally, the Account Resolution signal sends the output of the NAND 17 logic element to state 1, which ensures the installation of the counter 18 in the second cycle to the initial zero state. As a signal, the resolution of the count can be used, for example, the inverted control signal of the analog key 7 from the scheme of a known device. In the third cycle, the known device implements relations (8) and (9), i.e. performs an operation of building a vector over two components (converting coordinates from a rectangular system into a polar one. In this cycle, the analyzed signal at the input of the sine-sinus voltage generator 1 is not applied (key 7 is open, keys 24 and 26 are closed, keys 25 and 28 are open In this case, the generator goes into free oscillation mode, simulating the law of variation of the rectangular components of the vector U, given by the initial coordinates Ug and U in the rotating with the angular velocity about the system of rectangular coordinates (Fig. 5a, &); U. (t ) -U (0,) cosot + U, (0,) sinot (ЗОа) U (t) -U, (03) sinut + U (0,) costot, (306) where ω is the oscillator natural frequency, taking into account that the beginning of this measure corresponds to the ending of the preceding (its, i.e. Uz, (03) Ua,; r / 0}) U8, the expression (DA) is reduced to the form Uj., (t) (ot + U sinut- (31 a) U., ( t): -Ug sincjt + U, coswt. (316) At some point in time 0.t T, the voltage at the output of the second integrator (Fig. 2) is zero Ujt), and from the equation (31 b) get tg.t ; jb .. t, ;; tot:. (32) Equation (32) has on the segment 0, Tj, and the solution:
t;. 1 arctg be (33a)t ;. 1 arctg be (33a)
.WUg.WUg
t l(arct.g Hi -Hir). (336) Физически это означает, что выходно напр жение второго интегратора за период свободных колебаний проходит через нуль дважды. В ссответствии с уравнением (9) при Ua в качестве решени должно быть прин то уравнение (ЗЗа), при - уравнение (ЗЗб). Схема выби . рает правильное решение автоматически , если- дополнительно потребовать , чтобы в MOMfeHT решени t выходное напр жение второго интеграто , ра, переход через нуль, мен ло зна с минуса на плюс. При этом момент времени -t отмечаетс положительным перепадом напр жени () на (фиг. 5д), а выходе компаратора 2 t i(arctg -Ь- +nf), (34) , -ак при U(j О и при . Таким образом, интервал от начала такта до указанного момента пропорционален искомой фазе анализируемой гармоники. Этот интервал преобразуетс в напр жение, как в известном устройстве и дополнительно в код. Преобразование интервал-напр жение выполн етс в этом же такте тре тьим интегратором на основе операционного усилител 3 (фиг. 1) ,ключ 9 замкнут, ключ 10 разомкнут): Uj,U)a,U.t, напр жение опорного источника посто нного напр жени , В; .Чг коэффициент Передачи третьего интегратора, с, :Эквивалентна Проводимость блока 5 и.ифровой управл емой проводимости определ ема из Пыражени (-2),См; емкость конденсатора, Ф. В момент времени t выходное напр жение третьего интегратора из выражений (35) и (34) arctg( ) + t 2-2 Uz,( ) Uo.t l (arct.g. Hi-Hir). (336) Physically, this means that the output voltage of the second integrator during the period of free oscillations passes through zero twice. In accordance with equation (9) with Ua, the equation (ЗЗа) should be adopted as a solution, with equation (ЗЗб). Knock out the scheme. It is the correct solution to automatically, if it is additionally required that in MOMfeHT the solution t the output voltage of the second integrator, the zero-crossing, changes from minus to plus. At this point, the time -t is indicated by a positive voltage drop () in (Fig. 5e), and the output of the comparator is 2 ti (arctg - L - + nf), (34), - as at U (j O and at. Thus , the interval from the beginning of the clock to the specified time is proportional to the desired phase of the analyzed harmonic. This interval is converted to voltage as in the known device and additionally to code. The interval-voltage conversion is performed in the same clock by the third integrator based on operational amplifier 3 ( Fig. 1), key 9 is closed, key 10 is open): Uj, U) a, Ut, the voltage is source of DC voltage, V; .Chg Transmission coefficient of the third integrator, c,: Equivalent Conductivity of block 5 and. Of the digital controlled conductivity determined from Dither (-2), Cm; capacitor capacitance, F. At time t, the output voltage of the third integrator from expressions (35) and (34) arctg () + t 2-2 Uz, () Uo.
12722721272272
10ten
-Uc -Uc
(37)(37)
пропорционально Cfij, .proportional to Cfij,.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853873016A SU1272272A2 (en) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | Amplitude-phase harmonic analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853873016A SU1272272A2 (en) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | Amplitude-phase harmonic analyzer |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU815669A Addition SU175709A1 (en) | POLAROGRAPHIC METHOD FOR DETERMINING DISSOLVED OXYGEN IN WINE AND JUICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1272272A2 true SU1272272A2 (en) | 1986-11-23 |
Family
ID=21169039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853873016A SU1272272A2 (en) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | Amplitude-phase harmonic analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1272272A2 (en) |
-
1985
- 1985-03-26 SU SU853873016A patent/SU1272272A2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Аналоговые и цифровые интегральные схемы./Справочное пособие под ред. Якубовского С.В. - М.: Радио и св зь, 1984. Авторское свидетельство СССР р. 815669, кл. G 01 R 23/16. 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3541446A (en) | Small signal analog to digital converter with positive cancellation of error voltages | |
US4437057A (en) | Frequency detection system | |
SU1272272A2 (en) | Amplitude-phase harmonic analyzer | |
JPH0820473B2 (en) | Continuous period-voltage converter | |
US4181949A (en) | Method of and apparatus for phase-sensitive detection | |
RU176659U1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
RU2018980C1 (en) | Analog memorizing unit | |
RU1778766C (en) | Device for modelling sine-cosine transformer angle transducer | |
SU1277083A1 (en) | Device for entering analog information | |
SU1277397A1 (en) | Device for measuring error between angle and digital code | |
SU1596264A2 (en) | Apparatus for measuring electric power | |
SU1335935A1 (en) | Device for measuring frequency characteristics | |
SU1298679A1 (en) | Digital spectrum analyzer | |
SU397920A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE RELATIVE DIFFERENCE OF TWO HARMONIC SIGNALS | |
SU741459A1 (en) | Method and device for analogue-digital conversion | |
SU966660A1 (en) | Device for measuring short pulse duration | |
SU1237987A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU782153A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU1721434A1 (en) | Capacitive-electron displacement transducer | |
SU938196A1 (en) | Phase-shifting device | |
SU940086A1 (en) | Digital capacity meter | |
SU894860A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU682845A1 (en) | Digital resistance measuring device | |
SU734581A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU748271A1 (en) | Digital frequency meter |