SU1430910A1 - Устройство дл измерени коэффициента гармоник - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при контроле источников сигналов и линейной св зи. Устройство дл  «з- мерени  коэффициента гармоник содержит п детекторов 2, сумматор 3, коммутатор 4, блок 7 управлени , блок 5 вычислени  отношени ,-блок 6 индика- ции, генератор 8 и многоканальный . синхронный фильтр 1, электрическа  схема которого приведена в описании изобретени . Устройство имеет распш- ренный диапазон рабочих частот. Is.п. ф-лы, 3 ил.

Description

(Л

с

4

СО

о

фиг

Изобретение относитс  к контрольо-измерительной технике и может быть спользовано при контроле источников игналов и линий св зи.с

Цель изобретени  - расширение диаазона рабочих частот.

На (|eir.1 изображена структурна  схема устройства дл  измерени  коэфициента гармоник на фиг.2 - функ1Щ-|0 нальна  .схема многоканального синронного фильтра на фиг.З - амплитудно-частотные характеристики, по с- н юб(ие принцип его действи .

Устройство дл  измерени  козффи- fs циента гармоник содержит многоканальный синхронньй фильтр 1, с эыходами которого соединешл п детекторов 2 среднеквадратичного значени , сумматор 3, коммутатор 4, блок 5 вычисле- 20 ни  отновюни  с блоком 6 индикации на выходе, блок 7 управлени  и генеатор 8.

Многоканальньй синхронный детектор t содержит п каналов, в каждом 25 из которых имеетс  синхронный фильтр 9, состо щий из Г-образного звена, образованного резистором 10 и конден- сатораьв 11 и 12, которые через ключи 13 и 14 соединешд с общей шиной, 0 а также последовательно делитель частоты 15 и счетный триггер 16. Вьпсоды всех каналов непосредственно и через аттенюаторы 17 соединены с входами п сумматоров 18. Общее число аттенюаторов в многоканальном синхронном фильтре из п каналов составл ет В

п - 51 integerС(п - 1)/2i}, где i 40 целое число.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии с блока 7 управлени  подачей управл ющего воз- -., действи  на генератор 8 ос5та(ествл ет его настройку на частоту fp, с которой формируемые генератором пр моугольные импульсы поступают на управл ющий вход многоканального синхронного фильтра t. При воздействии на . управл ющий вход .многоканального синхронного фильтра гф моугольных импульсов с частотой ff. каналы .фильтра настраиваютс  на частоты, кратнью частоте ff, f.f/m (m параметр, on- редел емый конструкцией указанного фильтра). Таким образом, каналы филь- Tjpa 1 оказываютс  настроенными на

35

50

частоты iff) (i « 1, ..., n - номер канала). Подбира  с блока управлени  частоту генератора 8 таким образом, чтобы частота f соответствовала частоте измер емого сигнала, осуществл ют автоматическую синхронную настройку каждого i-ro канала многоканального синхронного фильтра на частоту соответствун цей гармоники сигнала ifo.

Гармонические составл ющие входного сигнала с номерами гармоник от 1 до п с соответствующих выходов многоканального синхронного фильтра 1 поступают на детекторы 2, на выходах которых образуютс  среднеквадратичные значени  напр жений соответствующих гармоник..

, . Среднеквадратичные значени  напр - 1 жений всех гармоник, начина  с. второй, поступают на первые,(п-1) входов коммутатора 4, на последний вход которого подаетс  суммарное среднеквадратичное значение всех гармоник, кроме первой, с выхода сумматора 3.

Блок 5 осуществл ет операцию вычислени  отношени  напр жени , пос- тупак цего на его вход с выхода коммутатора , к напр жению, поступающему на другой его вход с выхода первого детектора 2. Таким образом, в качестве делител  всегда выступает среднеквадратичное значение напр жени  первой гармоники, а в качестве делимого в зависимости от положени  коммутатора либо среднеквадратичное значение напр жени  любой из i 2, .., п гармоник, либо при установке коммута- тора в нижнее по схеме положение среднеквадратичное значение напр жени  всех гармоник, кроме первой.

Выбор положени  коммутатора, соответствующего вычислению общегб коэффициента гармоник или вычислению его значени  по каждой из i составл ющих, осуществл етс  с блока 7 управлени . . Измен   с блока 7 з правлени  частоту генератора 8, управл ющего работой многоканального синхронного фильтра 1, осуществл ют синхронную перестройку его каналов, достига  возможности проведени  измерений в диапазоне частот.

Принцип действи  многоканального синхронного фильтра 1 заключаетс  в следующем.

Каждый из п каналов многоканального синхронного фильтра содержит

синхроиньт фкпьтр 9. Такой фильтр относитс  к разр ду гребенчатых-, при этом относительньй коэффициент передачи на частотах, кратных fо, опре- дел етс  известным выражением:

. kfT msin-

( -).

klT

А- ()(1)

где -.амплитуда k-й гармоники m - число коммутируемых конденсаторов ,

k - номер гармоники частоты о fj) - частота коммутации,

На ..частотах, кратных mfc , коэффи- циент передачи синхронного фильтра равен нулю,

В предлагаемом устройстве синхронный фильтр 9, включенный в каждый из п каналов многоканального синхроннего фильтра 1, содержит два конденсатора (т 2), коммутируемых через ключи 13, 14 триггером 16, При подаче на счетный вход с триггера 16 тактовых импульсов частотой ff mf 2f амплитудно-частотна  характеристика первого канала имеет вид диаграммы А1 (фиг.З). Указанный канал имеет окна прозрачности на частотах f „ , 3fо, 5fo и т.д,, при этом в соответ- ствии с формулой (1) (2/)J

А Г о; (2/3-); о;

А , (2/5).

Одновременно импульсы с частотой 2fp с вьгхода генератора 8 поступают на делители 15 частоты остальных каналов . Делитель 15 k-ro канала имеет коэффиц1-1ент делени  D k (k 1 , ,.., n), Так как дл  первого канала D 1, то в указанном канале делитель 15 может отсутствовать. Управление работой триггеров 16 через делители 15 -с указанными коэффициентами делени  приводит к тому, что коммутаци  конденсаторов 13 и 14 k-ro канала , проходит в раз реже и при этом первый пик амплитудно-частотной характеристики последовательно смещаетс  на величину fc от канала к каналу и дл  k-ro канала находитс  на частоте kfj. Соответственно второй пик амплитудно-частотной характеристики дл  k-ro канала находитс  на частоте 3fo , третий - 5f и т,д. При этом независимо от номера канала в соответствии с формулой (1) i к . (2/F) (2/3)S (2/5(Г) и т,д.

O

5

0 5 О

5

5

0

0

5

Сравнение значений коэффициентов передачи показывает, что независимо от номера канала соблюдаетс  посто нство их отношени :

Ai/A : J- . ., - (2)

Пр мые входы каж,того k-ro сумматора 18 соединены с ныходом соответст вующего k-ro канала непосредственно, а инверсные через соответствующий аттенюатор 17 - с выходами каналов (21 + 1)k, где i 1,2,3,,., - целое число,

С учетом вьфажени  (2) коэффициент ослаблени  каждого аттенюатора , через который k-й cybtMaTop соединен с выходами каналов, имеющих номер (2i+1)k ,соответственно равен (21+1),

На выходе каждого сумматора 18 образуетс  разность между сигналами, действующими на его пр мом входе, и суммой сигналов, действуюир х на его инверсных входах,

3 этом случае в каждом k-м канале достигаетс  взаимна  компенсаци  всех гармонических составл ющих, отличных от kfg, а на выходе k-ro сумматора и, следовательно, на соответствующем выходе многоканального синхронного фильтра вь дел етс  гармоническа  составл юща  kf.-., (k 1, 2, ,,,, п) входного сигнала.

Предлагаемьсм устройством можно измер ть как общий коэффициент гармо- Н1йс так и нелинейные искажени  по каждой из гармонических составл ющих в timpoKOM диапазоне частот входных сигналов. Кроме того, устройство характеризуетс  простотой осуществлени  перестройки по диапазону частот,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Устройство дл  измерени  коэффициента гармоник, содержащее п детекторов , сумматор, комь{утатор, управл ющий вход которого соединен с блоком управлени , блок вычислени  отношени , выход которого соединен с входом блока индикации, первьй вход - с выходом первого детектора, а второй вход - с выходом коммутатора, входы которого соединены с входами сумматора и выходами всех детекторов, начина  с второго, выход с т-матора соединен с входом коммутатора, о т- личающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона рабочих

   частот.

   в

   514309

   него гаведены генератор и

   многоканапьный синхронный фильтр, информационный вход которого соединен с входом устройства, вы-коды - с входами детекторовэ а прйвл етдий вход - с выходом генератора, управл кщий вход которого соединен с выходом блока управлени 
2. 2. Устройство по п,1р отличающеес  тем.., что ьшогоканальный синхронный фильтр выполнен в виде п каналов5 каждьй из которых состоит из синхронного Г-образного фг-итьтра, н продольном плече которого включен резисторS а в каждое из двух параллельно соединенных поперечных плеч включены последовательно соединенные конденсатор и ключ,, причем вторые

   еч :; гг текм-.;у.-.гтл

   10

   выводы всех клктчеГ) соединены с общей шиной последовательно соединенных делител  частоты и счетнот о триггера, пр мой и инверсный выходьг которого соединены с управл кхцими входами ключей , входы делителей частоты всех каналов объединены и соединены с управл ющим входом многоканального синхронного фильтра, информационный вход которого соединен с входами Г-образ- иых звеньев всех каналов, а также аттенюаторов и п сумматоров, пр мой вход каждого k-ro сумматора соединен с выходами k-ro канала, инвертирующие входы через соответствующий аттенюатор - с выходами (2i- -1)k-x каналов (i 1, 2, 3, ,..) , а выходы - с выходами многоканального синхронного фильтра.

   /If

   -r

   X

   IL.

   /tf г/О 3 Jff S/tf Sfo 7f& 8fo Sfo JO-fo Jffe /

   Фи, 3

   .„,.-1-

   T - -

   It