SU1688184A1 - Spectrum analyzer - Google Patents

Spectrum analyzer Download PDF

Info

Publication number
SU1688184A1
SU1688184A1 SU884479018A SU4479018A SU1688184A1 SU 1688184 A1 SU1688184 A1 SU 1688184A1 SU 884479018 A SU884479018 A SU 884479018A SU 4479018 A SU4479018 A SU 4479018A SU 1688184 A1 SU1688184 A1 SU 1688184A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
track
head
heads
Prior art date
Application number
SU884479018A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зиновий Давидович Лернер
Original Assignee
Рудненский индустриальный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рудненский индустриальный институт filed Critical Рудненский индустриальный институт
Priority to SU884479018A priority Critical patent/SU1688184A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1688184A1 publication Critical patent/SU1688184A1/en

Links

Landscapes

  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике, предназначено дл  спектрального анализа сигналов в тригонометрическом базисе и может быть использовано дл  получени  в реальном масштабе времени амплитудного и фазового спектров сигналов путем аналоговой обработки. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности плавной регулировки полосы частот анализа в широких пределах Это достигаетс  путем введени  в анализатор од- ноквадратного делител  6, регулируемого источника 7 посто нного напр жени  и образовани  новых функциональных св зей. Кроме того, анализатор содержит формирователь 1 параллельных отсчетов, преобразователь 2 отсчетов в модулированный сигнал, блок 3 детекторов. 2 з.п. ф-лы. 6 ил.The invention relates to a radio metering technique, is intended for spectral analysis of signals in a trigonometric basis and can be used to obtain amplitude and phase spectra of signals in real time by analog processing. The purpose of the invention is to expand the functionality by providing the possibility of smooth adjustment of the analysis frequency band within wide limits. This is achieved by introducing into the analyzer a one-square divider 6, an adjustable constant voltage source 7 and forming new functional connections. In addition, the analyzer contains a shaper 1 parallel samples, a converter of 2 samples into a modulated signal, a block of 3 detectors. 2 hp f-ly. 6 Il.

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике, предназначено дл  спектрального анализа сигналов в тригонометрическом базисе, а может быть использовано дл  получени  в реальном масштабе времени амплитудного и фазового спектра сигналов путем аналоговой обработки.The invention relates to a radio metering technique, is intended for spectral analysis of signals in a trigonometric basis, and can be used to obtain amplitude and phase spectrum of signals in real time by analog processing.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности плавной регулировки полосы частот анализа в широких пределах .The purpose of the invention is to enhance the functionality by enabling smooth adjustment of the analysis frequency band over a wide range.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие принцип работы; на фиг. 3 - чертеж электромеханической части устройства; на фиг. 4 - электрическа  схема устройства; на фиг. 5 - гистерезисна  характеристика процесса пол ризации сегнетоэ- лектрика; на фиг. 6 - схема компенсатора нелинейных искажений.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - timing diagrams, explaining the principle of operation; in fig. 3 is a drawing of the electromechanical part of the device; in fig. 4 is an electrical circuit of the device; in fig. 5 - hysteresis characteristic of the process of polarization of the ferroelectric; in fig. 6 is a diagram of a compensator for nonlinear distortion.

Анализатор спектра содержит (фиг. 1) последовательно соединенные формирователь 1 параллельных отсчетов, преобразователь 2 отсчетов в модулированный сигнал и блок 3 детекторов, состо щий из амплитудного детектора 4 и фазового детектора 5 с закрытыми входами. Выход амплитудного етектора 4 соединен с первым входом од- ноквадрантного делител  6, второй вход которого соединен с выходом регулируемого источника 7 посто нного напр жени . Выходы одноквадрантного делител  6 и фазового детектора соединены с выходными зажимами устройства.The spectrum analyzer contains (FIG. 1) serially connected parallel sample generator 1, a sample converter 2 into a modulated signal, and a detector unit 3 consisting of an amplitude detector 4 and a phase detector 5 with closed inputs. The output of the amplitude detector 4 is connected to the first input of a one-quadrant divider 6, the second input of which is connected to the output of an adjustable source 7 of a constant voltage. The outputs of the one-quadrant divider 6 and the phase detector are connected to the output terminals of the device.

Анализатор комплексного спектра работает следующим образом.The analyzer of the complex spectrum works as follows.

О 00 |00About 00 | 00

0000

::

316881844316881844

На вход устройства поступает сигналс0 UK - посто нна  составл юща The signal is input to the device. UK is a constant component.

U(t ) (фиг. 2а), в спектре которого не содер-U (t) (Fig. 2a), the spectrum of which does not contain

житс  составл ющих с частотами выше (оь. сигнала (4), от которой легко избавитьс  Согласно теореме Котельникова, сигнал с помощью разделительного конденсато- U(t ) полностью характеризуетс  своими по- 5 РаслеДовательными отсчетами, следующими Модулированный сигнал (4) детектирует- друг за другом с интерваломс  амплитудным детектором 4 (АД) и фазовым детектором 5 с закрытымиcomponents with frequencies above (about. signal (4), which is easy to get rid of). According to Kotelnikov's theorem, a signal using a separating condensate U (t) is completely characterized by its subsequent 5 Sampling signals, the modulated signal (4) is detected by each other. after another with an amplitude detector interval 4 (BP) and phase detector 5 with closed

Т тг/й)ь(1)входами (содержат разделительные конЮ денсаторы). На первый вход одноквадВ течение цикларентного делител  6 поступает с выходаТг / й) ь (1) inputs (contain separators horse) At the first input of one quad. During the cyclic divider 6 comes from the output

амплитудного детектора 4 неотрицательДг Т (2)ныи сигнал 5(м t), а на второй вход неотрицательный сигнал ly I/T, вырабагде N-количество отсчетов,15 тываемый регулируемым источником 7amplitude detector 4 non-negative Dg T (2) is 5 signal (m t), and to the second input is a non-negative signal ly I / T, N-number of counts 15 times the variable source 7

формирователь 1 параллельных отсчетов посто нного напр жени . На выходе од- преобразует последовательные отсчеты ноквадрантного делител , соединенном (Фиг 2ю)с пеРвым выходным зажимом устройства , получаем сигнал (фиг. 2г)shaper 1 parallel voltage readout. At the output, one converts consecutive readings of a square quadrant divider connected (Fig. 2y) to the first output terminal of the device; we receive a signal (Fig. 2d)

(m2° v() s(,,)/(lr1/T) (m2 ° v () s (,,) / (lr1 / T)

К-0, 1,2, ...; ,-- K-0, 1.2, ...; ,,

Д Т X UK cos К oj, t )2 + ( Т Ј UK sin К од t УD T X UK cos K oj, t) 2 + (T Ј UK sin K t t Y

N - номер отсчета (3) содержащиес  N is the reference number (3) contained

сигнале U(t )25the signal U (t) 25

в параллельные (одноименные по времени).(8)in parallel (same time). (8)

В течение следующего цикла At преобразователь 2 отсчетов в модулированный сигнал На выходе фазового детектора 5, соединен- преобразует одновременно (в момент t 0) Ном с вторым выходным зажимом устройст- поступившие на его входы отсчеты UK в 30 ва, получаем сигнал (фиг. 2д) модулированный сигнал c(t) (фиг. 2в), где t t - Д tNDuring the next At cycle, the converter converts 2 samples into a modulated signal. At the output of the phase detector 5, it is connected simultaneously (at time t 0). Nom with the second output terminal of the device — the UK samples received at its inputs are 30 Vac, we receive a signal (Fig. 2e a) modulated signal c (t) (Fig. 2c), where tt - D tN

-arctg(T 2, UKX  -arctg (T 2, UKX

NК 0NК 0

c(t) У S UK (1 - cos t) 35c (t) S UK (1 - cos t) 35

К ОNK ON

x sin Kwi t )/(T 2) UKX c0 -S (//t)costr/ t +Ф(//т)x sin Kwi t) / (T 2) UKX c0 -S (// t) costr / t + Ф (// t)

(WK ftJb+КйЛ.(4) 40xcosKtuit).(9)(WK ftJb + KYL. (4) 40xcosKtuit). (9)

причем y const - посто нный коэффици- Согласно теореме Котельникова комплекс- ентный спектр отрезка сигнала U(r) длительности At равенmoreover, y const is a constant coefficient. According to the Kotelnikov theorem, the complex spectrum of a signal segment U (r) of duration At is equal to

S(,t)) + (J).U(e,)«S (, t)) + (J) .U (e,) "

0(//t)-arctg Si(//t)/S2(/(t)/ (5)0 (// t) -arctg Si (// t) / S2 (/ (t) / (5)

Т I U(KT)(10) T I U (KT) (10)

Здеськ оHere about

O-UO-u

2 тг/At - (оь/N , а, алз, (6)Если в этом выражении заменить сана  2 tg / At - (o / N, a, alz, (6) If in this expression replace sana

ju t получим ,/At,(7)ju t we get, / At, (7)

олэ - несуща  частота модулированного U (j w) Т 2) UK e tOla is the carrier frequency of the modulated U (j w) T 2) UK e t

сигнала;к °signal; to °

/г - множитель, характеризующий вре- ejcp()/ g - the factor characterizing the time-ejcp ()

менной масштаб частоты,(/)I 1)variable frequency scale, (/) I 1)

Таким образом,сигналы на выходах устройства представл ют собой амплитудный и фазовый спектры отрезка сигнала в реальном масштабе времени. Причем устройство работает циклически. В течение времени A t формируютс  параллельные отсчеты отрезка сигнала и одновременно формируютс  амплитудный и фазовый спектры предыдущего отрезка сигнала. Регулируемый источник посто нного напр жени  7 вырабатывает напр жение пр мо пропорциональное полосе частот анализа оь (от О до а;ь). т.е. обратно пропорционально Т или At. Это напр жение воздействует на формирователь параллельных отсчетов, на преобразователь отсчетов в модулированный сигнал и подаетс  на вход одно- квадрантного делител , обеспечива  согласованную регулировку величин ол , Т ,ол , At .Thus, the signals at the outputs of the device are the amplitude and phase spectra of the signal segment in real time. Moreover, the device operates cyclically. During the time A t, parallel samples of the signal segment are formed and the amplitude and phase spectra of the previous signal segment are simultaneously formed. A regulated constant voltage source 7 produces a voltage directly proportional to the analysis bandwidth o (from O to a; b). those. inversely proportional to T or At. This voltage acts on a parallel sample former, on a sample converter into a modulated signal, and is fed to the input of a single-quadrant divider, ensuring consistent adjustment of the values of ol, T, ol, At.

С ростом полосы частот анализа, т.е. уменьшением Т, амплитудный спектр сигнала уменьшаетс , поэтому при настройке анализатора,когда регулируетс  полоса частот анализа удобно пользо- ватьс  вспомогательным выходным сигналом , снимаемым с выхода АД 4. Этот сигнал меньше измен етс  по величине в процессе регулировки полосы частот анализа. После того, как анализатор на- строен, следует переключитьс  на основной выход дл  измерени  амплитудного спектра.With the growth of the analysis frequency band, i.e. by decreasing T, the amplitude spectrum of the signal decreases, so when tuning the analyzer, when the analysis frequency band is adjusted, it is convenient to use the auxiliary output signal taken from the output of AM 4. This signal changes less in magnitude during adjustment of the analysis frequency band. After the analyzer has been set up, it should be switched to the main output to measure the amplitude spectrum.

Электромеханическа  часть устройства (фиг. 3) содержит исполнительный микро- двигатель 1 посто нного тока,скорость которого может плавно регулироватьс  в широких пределах изменением напр жени  регулируемого источника посто нного напр жени  (не показан), подключенного к зажимам  кор . На валу 2 микродвигател  закреплен металлический диск 3, на обе стороны которого по диаметру нанесены две параллельные узкие полоски тонкопле- ночного сегнетоэлектрического носител  4 информации. С обеих сторон к металлическому диску пружинами 5 прижимаютс  блоки 6 головок - незакрепленные диски, имеющие стелен о свободы, благодар  направл ющим 7. Каждый блок б головок состоит из диэлектрической подложки 8, тонкопленочного сегнетоэлектрического покрыти  9 иThe electromechanical part of the device (Fig. 3) contains an executive micromotor 1 of direct current, the speed of which can be smoothly controlled over a wide range by varying the voltage of an adjustable constant voltage source (not shown) connected to the core terminals. A metal disk 3 is fixed on the shaft 2 of the micromotor, on both sides of which two parallel narrow strips of a thin-film ferroelectric information carrier 4 are applied along the diameter. On both sides, springs 5 are pressed against the metal disk by blocks of heads 6 — loose disks having a freedom plate, thanks to guides 7. Each block of heads consists of a dielectric substrate 8, a thin-film ferroelectric coating 9 and

- -

нанесенных на сегнетоэлектрик прово д щих дорожек 10. Дорожки 10 на несколько микрон утоплены в сегнетоэлектрик 9. Если сегнетоэлектрик 4  вл етс  материальной средой, на кото- deposited onto the ferroelectric of the conducting tracks 10. The tracks 10 for several microns are recessed into the ferroelectric 9. If the ferroelectric 4 is a material medium on which

5 10 15 205 10 15 20

25 30 35 40 45 50 5525 30 35 40 45 50 55

рой осуществл етс  запись, то сегнетоэ лектрик 9 на блоках головок необходим лишь затем, чтобы свести к минимуму три- боэлектрический эффект. Чтобы устано вить необходимую степень прижати  блоков головок к вращающемус  носителю информации, стойка 11 может перемещатьс  по основанию 12 с помощью микровинта 13. Вал 2 и насаженный на него металлический диск 3 соединены через скольз щий контакт 14 с корпусом микродвигател  и с общей шиной.Since the swarm is being recorded, the ferroelectric 9 on the head blocks is needed only to minimize the triboelectric effect. In order to install the necessary degree of pressing the head blocks against the rotating media, the post 11 can be moved along the base 12 with the aid of the microscrew 13. The shaft 2 and the metal disk 3 mounted on it are connected via a sliding contact 14 to the micromotor body and to the common bus.

В сборе блоки головок располагают в параллельных плоскост х (фиг. 3). На электрической схеме (фиг. 4) один из блоков головок развернут на 180° так, чтобы блоки 1 и 2 головок можно было нарисовать в одной плоскости. На каждом блоке головок располагаетс  несколько дес тков провод щих дорожек (на фиг. 4 показано 6 дорожек на каждом блоке). Кажда  дорожка включает в себ  головку 3 записи и головку 4 воспроизведени . Полностью показана головка воспроизведени  наименьшего радиуса. У остальных головок воспроизведени  показаны только начало и конец. Угловые размеры всех головок одинаковы 180°. Головка 5 стирани   вл етс  общей дл  всех дорожек блока. Головки стирани  соединены с первым зажимом источника б высокочастотного напр жени , второй зажим которого соединен с общей шиной. Вращающийс  металлический диск не показан. Показаны узкие полоски 7 тонкопленочного сегнето- электрика, нанесенные по диаметру металлического диска (в сборе они параллельны). Полоски 7  вл ютс  носителем информации. Все головки 3 записи (кроме одной, соединенной с первым зажимом источника 8 посто нного напр жени , второй зажим которого соединен с общей шиной) соединены в выходном компенсаторе нелинейных искажений, вход которого соединен с входным зажимом устройства . Все головки 4 воспроизведени , кроме одной, соединены с входом усилител  10 зар да, выход которого соединен с ходом амплитудного детектора 11 и первым входом фазового детектора 12 Одна головка воспроизведени , наход ща с  на одной дорожке с головкой записи, соединенной с источником 8 посто нного напр жени , соединена с входом усилител  13 зар да, выход которого соединен с вторым входом фазового детекторэ 12. Выход амплитудного детектора 11, представл ющий собой вспомогательный выход устройства (о чем упоминалось выше), соединен с первым входом одноквадрантного делител  14, второй вход которого соединен с выходом регулируемого источника 15 посто нного напр жени  и первым зажимом  кор  исполнительного микродвигател  16 посто нного тока, второй зажим которого соединен с общей шиной. Выходы одноквадрантного делител  14 и фазовйго детектора 12 соединены с выходными зажимами устройства.Assembling the head blocks are arranged in parallel planes (Fig. 3). On the electrical circuit (Fig. 4), one of the head blocks is rotated 180 ° so that the blocks 1 and 2 of the heads can be drawn in the same plane. On each block of heads there are several tens of conducting tracks (in Fig. 4, 6 tracks are shown on each block). Each track includes a recording head 3 and a playback head 4. Fully shown is the playback head of the smallest radius. The rest of the playback heads show only the beginning and the end. The angular dimensions of all heads are the same 180 °. The erase head 5 is common to all tracks of the block. The erase heads are connected to the first clamp of the high-frequency voltage source b, the second clamp of which is connected to the common bus. A rotating metal disk is not shown. Narrow strips 7 of a thin-film ferroelectric, shown along the diameter of a metal disk (assembled, they are parallel) are shown. The strips 7 are the information carrier. All recording heads 3 (except for one connected to the first terminal of a source of constant voltage 8, the second terminal of which is connected to a common bus) are connected in the output non-linear distortion compensator, the input of which is connected to the input terminal of the device. All but four reproduction heads 4 are connected to the input of charge amplifier 10, the output of which is connected to the amplitude detector 11 and the first input of phase detector 12 One reproduction head that is on the same track with a recording head connected to a constant source 8 voltage connected to the input of the charge amplifier 13, the output of which is connected to the second input of the phase detector 12. The output of the amplitude detector 11, which is an auxiliary output of the device (as mentioned above), is connected to the first input ohm odnokvadrantnogo divider 14, a second input coupled to an output of a controlled source 15 a constant voltage and a first clamp actuator armature micromotor 16 DC, a second clamp which is connected to the common bus. The outputs of the one-quadrant divider 14 and the phase detector 12 are connected to the output terminals of the device.

В устройстве используетс  электроста- тическа  запись информации на сегнетоэ- лектрическом носителе 7, направление пол ризации сегнетоэлектрика - перпендикул рное . Головки - конденсаторного типа, причем одной обкладкой конденсатора  в- л етс  сама головка, второй - металлическа  подложка носител , диэлектриком - сегнетоэлектрик 7, Узка  полоска сегнетоэлектрика нанесена по диаметру диска-подложки и поэтому состоит из двух радиусов. Причем в течение одного цикла Л t (A t - врем , за которое носитель делает пол-оборота ) на одном радиусе сегнетоэлектрика осуществл етс  запись, а второй радиус участвует в воспроизведении. В течение следующего цикла радиусы мен ютс  рол ми . Дорожку наименьшего радиуса блока головок 1 назовем дорожкой опорного сигнала . Всем остальным дорожкам блока 2 присвоим нечетные номера 1, 3, 5. ...; N-1, Всем дорожкам блока 2 присвоим четные номера 0, 2, 3, ..., N. Номера дорожек возрастают по мере увеличени  их радиусов . Записывающие головки расположены эквидистантно. Врем  прохождени  поТГоски сегнетоэлектриха от К-ой головки до (К+ 1)-ой обозначим Т. Общее количество пронумерованных дорожек (от 0-ой до N-ой) равно N+ 1. Так что врем  цикла Д t и интервал Т св заны равенством (2).The device uses electrostatic recording of information on ferroelectric carrier 7, the direction of polarization of the ferroelectric is perpendicular. The heads are of the capacitor type, with one head of the capacitor the head itself is, the second is the metal substrate of the carrier, the dielectric is ferroelectric 7, A narrow strip of the ferroelectric is applied along the diameter of the substrate disk and therefore consists of two radii. Moreover, during one cycle, L t (A t is the time during which the carrier makes a half turn) at one radius of the ferroelectric is recorded, and the second radius participates in reproduction. During the next cycle, the radii change roles. The path of the smallest radius of the head unit 1 is called the track of the reference signal. All the remaining tracks of block 2 will be assigned odd numbers 1, 3, 5. ...; N-1; Assign even tracks 0, 2, 3, ..., N to all tracks of block 2. Track numbers increase as their radii increase. The recording heads are equidistant. The transit time of the ferroelectric from the K-th head to (K + 1) -th is denoted by T. The total number of numbered tracks (from the 0th to the Nth) is equal to N + 1. So the cycle time Dt and the interval T are related by (2).

К-а  воспроизвод ща  головка ограничена , с одной стороны, полуокружностью радиуса Гок, с другой стороны кривой, уравнение которой в пол рных координат имеет вид гк г (р). (12)K-a reproductive head is bounded, on the one hand, by the semicircle of radius Gok, on the other side of the curve, whose equation in polar coordinates has the form rk r (p). (12)

Назовем (12) уравнением головки Дифференциал площади головки как функции пол рного угла р равенLet us call (12) the equation of a head Differential of a head area as a function of the polar angle p is equal to

Й5к()()-г2к H5k () () - r2k

. .

Уравнение головки (12) выбрано таким образом , чтобы распределение площади головки по координате /) соответствовал . функцииThe equation of the head (12) is chosen in such a way that the distribution of the head area along the coordinate /) corresponds. functions

hK (р ) 1 - cos ( L + КМ ) f hK (p) 1 - cos (L + KM) f

1 -cos (о)к p/d)} ,(14) 1 -cos (o) to p / d), (14)

где К - номер дорожки;where K is the track number;

L и М - четные числа, причем L КМ; углова  скорость микродвигател ; ОАэ + Ud,Wk Ма (15) частоты, величины которых оговорены равенствами (4), (6), (7) (головка опорного сигнала идентична головке нулевой дорожки). Это значит, чтоL and M are even numbers, and L KM; micromotor angular velocity; ОАэ + Ud, Wk Ма (15) frequencies, the values of which are stipulated by equations (4), (6), (7) (the head of the reference signal is identical to the zero track head). It means that

d S( -7jr hK(p), a const. (16)d S (-7jr hK (p), a const. (16)

Из выражений (13), (14), (16) находим уравнение головкиFrom expressions (13), (14), (16) we find the equation of the head

10 15 20 25 30 35 . 4010 15 20 25 30 35. 40

4545

ПОBY

5555

Гк (р ) VroK + a h (уэ) GK (p) VroK + a h (ue)

fee + а 1 - cos (QJk ip/ш )}. (17) fee + a 1 - cos (QJk ip / w)}. (17)

От выбора посто нной а зависит ширина головки (следовательно, и ширина дорожки ),The choice of a constant and depends on the width of the head (and hence the width of the track),

Электростатическа  запись аналогична магн -тной, так к к физические процессы в сегнс. гоэлектриках аналогичны физическим процессам в ферромагнетиках. На фиг. 5 показана зависимость зар да Qот напр жени  U дл  конденсатора с сегнетоэлектри- ком. Така  же зависимость электрического смещени  D от напр женности электрического пол  Е.Electrostatic recording is similar to magnetic, so to physical processes in segs. Electroelectrics are similar to physical processes in ferromagnets. FIG. Figure 5 shows the dependence of the charge Q on the voltage U for a capacitor with a ferroelectric. The same dependence of the electric displacement D on the intensity of the electric field E.

Запись (пол ризаци  сегнетоэлектрика) происходит по кривой 1, первоначальной пол ризации. Воспроизведение заключаетс  в том, что пол ризованный сегнетоэлект- рический носитель, проход  вдоль воспроизвод щей головки наводит на ней остаточный зар д Qr соответствующий режиму короткого замыкани  (I) - 0).Recording (polarization of a ferroelectric) occurs along curve 1, the initial polarization. The reproduction consists in the fact that a polarized ferroelectric carrier, the passage along the reproducing head induces on it the residual charge Qr corresponding to the short circuit mode (I) - 0).

Режим короткого замыкани  обеспечиваетс  очень малым входным сопротивлением усилител  10 зар да, так как его инвертирующий вход  вл етс  потенциально заземленным. Резистор в цепи обратной св зи играет вспомогательную роль (в операционном усилителе необходима св зь по посто нному току между входами и землей). Благодар  конденсатору в цепи обратной св зи, выходное напр жение усилител  зар да с точностью до посто нного слагаемого пропорционально зар ду Q на входе усилител . ПречгThe short circuit mode is provided by a very small input impedance of the charging amplifier 10, since its inverting input is potentially grounded. The resistor in the feedback circuit plays an auxiliary role (in an operational amplifier, a DC link between the inputs and the ground is necessary). Due to the capacitor in the feedback circuit, the output voltage of the charge amplifier with an accuracy of a constant term is proportional to the charge Q at the input of the amplifier. Prechg

рега  малыми током резистора и токсм инверсного входа, запишем на основании первого закона Кирхгофаrega small current resistor and toksm inverse input, we write down on the basis of the first law of Kirchhoff

(dQ/dt)-t с{гЛ1Вых/аЧ)0. откуда следует(dQ / dt) -t with {hl1wyh / ach) 0. where it comes from

UBUX - -О/С +- COnSt.UBUX - -O / C + - COnSt.

Отбросим несущественную константу и учтем , что ввиду параллельного соединени  воспроизвод щих головок зар д 0 равен сумме остаточных зар дов (Ог)к наводимых на (N+ 1) воспроизвод щих головках. ТогдаWe discard the insignificant constant and take into account that due to the parallel connection of reproducing heads, 0 is equal to the sum of the residual charges (Og) induced on (N + 1) reproducing heads. Then

(Ог)к (Ог)кЛ5к.(Og) to (Og) kL5k.

(1/с) 1 (Ог)кЛ8к(1 / s) 1 (Og) kL8k

К 0K 0

Ј (Ог)кАЈ (og) kA

где (Ог)к - остаточное электрическое смещение участка сегнетоэлектрического носител , соответствующего К-ой дорожке, AS - площадь участка К-ой воспроизвод щей головки , на который воздействует в данное мгновение запись.where (Og) k is the residual electrical displacement of the section of the ferroelectric carrier corresponding to the Kth track, AS is the area of the Kth section of the reproducing head, which is affected by the recording at this instant.

Компенсатор нелинейных искажений компенсирует нелинейные искажени  тракта запись - воспроизведение.Тогда величи- ны (Dr)x пропорциональны отсчетным анализируемого сигналаThe compensator of nonlinear distortions compensates for the nonlinear distortions of the recording-reproduction path. Then the values (Dr) x are proportional to the reference signal being analyzed

(Dr) к UK U(KT)(Dr) to UK U (KT)

Учтем также, что ввиду малости углового размера Л у сегнетоэлектрического носител , из равенства (16)следуетWe also take into account that in view of the smallness of the angular size L of the ferroelectric carrier, it follows from equality (16)

Л5к -|-ПкО)(22)L5k - | -СкО) (22)

Подставл   (14), (21) и (22) в (20), получимSubstituting (14), (21) and (22) into (20), we get

ивых у X UK 1 - cos ( Шк р/ш ) , (23) к 0Willows from X UK 1 - cos (Shk r / n), (23) to 0

гдеу const.where const.

Если учесть, что р/ш t (t - врем , на которое диск, вращающийс  с угловой скоростью о), поворачиваетс  на угол р), то сигналы (4) и (23) совпадают. Работа детекторов и одноквадрантного делител  описаны выше. Поскольку на дорожке опорного сигнала запись осуществл етс  от источника посто нного напр жени  В, а воспроизвод ща  головка идентична головкеIf we take into account that p / w t (t is the time for which a disk rotating with an angular velocity o) rotates by an angle p), then signals (4) and (23) coincide. The operation of the detectors and the single-quadrant divider is described above. Since the track of the reference signal is recorded from a constant voltage source B, and the reproducing head is identical to the head

нулевой дорожки, то опорный сигнал 1ч маемый с выхода усилител  13 зар да, представл ет собой косинусоиду частоты с/ь с посто нной амплитудой (с точностью до по5 сто нного слагаемого).the zero track, then the reference signal 1 h from the output of the charge amplifier 13, is the cosine wave of frequency c / s with a constant amplitude (accurate to a constant term).

Регулировка полосы частот анализа происходит следующим образом. Измен ем напр жение на выходе регулируемого источника 15 посто нного напр жени . ЭтоThe adjustment of the analysis frequency band is as follows. We change the voltage at the output of the controlled constant-voltage source 15. it

10 приводит к согласованным изменени м ве личин Т,лЈ,йЛэ,йЛ, (i)o за счет изменени  скорости исполнительного микродвигател  16 посто нного тока и изменению напр жени  на втором входе одноквадрантного делите15 л  14. В результате выражени  (8), (9), а также (1), (2), (6) остаютс  справедливыми в диапазоне значений величины 10 leads to a consistent change in the magnitudes of T, l, lL, lL, (i) o by changing the speed of the direct current micromotor 16 and changing the voltage at the second input of the one-quadrant divider 15 L 14. As a result of expression (8), ( 9), as well as (1), (2), (6) remain valid in the range of values

На фиг. 6 показан компенсатор нелинейных искажений, выполненный какFIG. 6 shows a non-linear distortion compensator, made as

20 функциональный преобразователь развертывающего типа. Он содержит дре специально выделенные ддрожки 1 и 2 одинаковых размеров на блоках головок два усилител  3 и 4 зар дов, инвертор 5,20 functional transducer type. It contains two specially allocated windings 1 and 2 of the same size on the head units: two amplifiers 3 and 4 charges, inverter 5,

2Ь запоминающее устройство 6 и сравнивающее устройство 7. На фиг. 6 показаны также источник 8 высокочастотного напр жени  и источник 9 посто нного напр жени , вход щие в электрическую схему устройства (фиг2b is a memory device 6 and a comparison device 7. In FIG. 6 also shows the high-frequency voltage source 8 and the constant voltage source 9 included in the electric circuit of the device (FIG.

30 4, позиции 6 и 8). Стирающие голозки 10  вл ютс  общими дл  всех дорожек анализатора , в том числе и дл  дорожек 1, 2 пред- ысказител . Записывающа  головка 11 дорожки 1 соединена с незаземленным за35 жимом источника 9 посто нного напр жени , воспроизвод ща  головка 12 дорожки30 4, positions 6 and 8). The erasers 10 are common to all tracks of the analyzer, including tracks 1, 2 of the predistributors. The recording head 11 of the track 1 is connected to the ungrounded clamp of the constant voltage source 9, reproducing the head 12 of the track

1соединена с входом усилител  3 зар да, выход которого соединен через инвертор 5 с первым входом запоминающего устройст40 ва 6 и непосредственно с записывающей головкой 13 второй дорожки На угол1 is connected to the input of the charge amplifier 3, the output of which is connected via an inverter 5 to the first input of the storage device 6 and directly to the recording head 13 of the second track

2тг/L от головки 13 отстоит воспроизвод ща  головка 14 второй дорожки, соединенна  с входом усилител  4 зар да, выход2tg / L from the head 13 there is a reproducing head 14 of the second track, connected to the input of the amplifier 4 charge, output

45 которого соединен с первым входом сравнивающего устройства 7, второй вход которого соединен с входным зажимом предыскази- тел , а выход - с вторым входом запомина- ощего устройства б, выход которого45 of which is connected to the first input of the comparing device 7, the second input of which is connected to the input terminal of the predisk, and the output to the second input of the storage device b, the output of which

50 соединен с выходным зажимом пред- ысказител . Носителем информации, соответствующим дорожке 1,  вл ютс  соответствующие участки полоски 15сегне- тоэлектрика, наход щейс  на одной сторо55 не металлического; диска. Носителем информации, соответствующим дорожке 2,  вл етс  кольцо 16 тонкопленочного сегне- тоэлектрика, размеры которого совпадают с размерами дорожки, на другой стороне металлического диска. Металлический диск на фиг. 6 не показан.50 is connected to the output of the pre-emphasis clip. The information carrier corresponding to the track 1 is the corresponding portions of the strip 15 of the ferroelectric located on one side of the non-metallic; disk. The information carrier corresponding to track 2 is a ring 16 of a thin-film ferroelectric, the dimensions of which coincide with the dimensions of the track, on the other side of the metal disk. The metal disc in FIG. 6 is not shown.

Воспроизвод ща  головка первой дорожки ограничена, с одной стороны, полуокружностью радиуса г0, с другой стороны, кривойThe reproducing head of the first track is limited, on the one hand, by the semicircle of radius r0, on the other hand, by the curve

г -Г ф-ч 1 - 1 - ,g-gf-1 - 1 -

где/3 const.where / 3 const.

Сравнива  выражени  (17) и (28), видим, что плошадь головки распределена по координате р по законуComparing expressions (17) and (28), we see that the area of the head is distributed according to the coordinate p according to the law

h(p)-2(Uh (p) -2 (U

+ sin|L +Alr13L + (25)+ sin | L + Alr13L + (25)

Права  часть выражени  (29) представл ет собой р д Фурье периодической пилообразной функции с периодом.The right part of expression (29) is the Fourier series of a periodic sawtooth function with a period.

Поскольку на записывающую головку 11 подано посто нное напр жение, то на выходе усилител  3 зар да получаем периодические пилообразные импульсы . Балансировкой нул  добиваемс  отсутстви  посто нной составл ющей. Усилитель 3 зар да инвертирует сигнал, поэтому на его выходе пилообразные импульсы имеют отрицательный наклон. С выхода инвертора 5 на первый вход запоминающего устройства поступают пилообразные импульсы с положительным наклоном.Since a constant voltage is applied to the recording head 11, then at the output of the charge amplifier 3 we obtain periodic sawtooth pulses. By balancing the zero, we achieve the absence of a constant component. The charge amplifier 3 inverts the signal, therefore, at its output, the sawtooth pulses have a negative slope. From the output of the inverter 5 to the first input of the storage device receive sawtooth pulses with a positive slope.

Пилообразные импульсы с отрицательным наклоном поступают на головку 13 записи , записываютс  на носителе 16 информации, воспроизвод тс  воспроизвод щей головкой 14 и усилителем 4 зар да. На выходе усилител  4 зар да получаем искаженные импульсы с положительным наклоном .Saw pulses with a negative slope arrive at the recording head 13, are recorded on the information carrier 16, are reproduced by the reproducing head 14 and the charge amplifier 4. At the output of the charge amplifier 4, we obtain distorted pulses with a positive slope.

На сравнивающее устройство 7 поступают два сигнала: анализируемый сигнал X и искаженные импульсы F(Y) F(Kvt)Two signals arrive at the comparison device 7: the analyzed signal X and the distorted pulses F (Y) F (Kvt)

В момент фиксации to, когда эти сигналы равны по величине, сравнивающее устройство 7 выдает кратковременный фиксирующий импульс на управл ющий вход запоминающего устройства 6, которое запоминает и выдает на выход предыскази- тел  значение сигнала Y в момент to, т.е. Y(to) (Х)At the moment of fixation to, when these signals are equal in magnitude, the comparing device 7 outputs a short-term locking pulse to the control input of the memory 6, which stores and outputs the value of the signal Y at the moment of to, ie. Y (to) (X)

Напр жение на выходе предысказител  ступенчатое (неизменное между двум  соседними моментами фиксации). Но еслиThe output voltage of the prediscaler is stepped (unchanged between two adjacent fixing moments). But if

учесть, что частота следовани  нидопьр. ч- ных импульсов во много раз превышает то ошибкой дискретизации г. ) но пренебречь .consider that the frequency of following nidopyr. pulses are many times greater than the discretization error r) but neglected.

Итак, на входе предыска итрл аSo, at the entrance of the prequest itl

(фиг. 4) - сигнал X, на выходе ciitnan(Fig. 4) - signal X, at the output of ciitnan

F 1(X) -Ф(Х). F 1 (X) -F (X).

Сигнал Y поступает на записывающие головки анализатора. Посла воспроизведени  с учетом (24) получаемThe signal Y is fed to the recording heads of the analyzer. After playback, taking into account (24), we obtain

Z (X) - X.Z (X) - X.

Таким образом, компенсатор нелинейных искажений компенсирует нелинейные искажени  тракта запись - воспроизведение .Thus, the compensator for nonlinear distortion compensates for the nonlinear distortion of the recording-reproduction path.

2020

Claims (3)

1.Анализатор комплексного спектра, содержащий последовательно соединенные формирователь параллельных отсчетов,1. The analyzer of the complex spectrum, which contains series-connected parallel sample generator, преобразователь отсчетов в модулированный сигнал и блок детекторов, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности плавной регулировки полосы частот анализа в широких пределах , в него введены одноквадрантный тель и регулируемый источник посто нного напр жени , причем первый вход од- ноквадрангного делител  соединен сa sample converter into a modulated signal and a detector unit, characterized in that, in order to extend the functionality by providing the possibility of smooth adjustment of the analysis frequency band within wide limits, a single-quadrant telescope and an adjustable DC voltage source are introduced into it, the first input being one nokvadrangnogo divider connected to первым выходом блока детекторов, а второй вход - с регулируемым источником посто нного напр жени , выход одноквадрантного делител  и второй выход блока детекторов соединены с выходными зажимами устройства .the first output of the detector unit, and the second input with an adjustable source of direct voltage, the output of the one-quadrant divider and the second output of the detector unit are connected to the output terminals of the device. 2.Анализатор по п. 1,отличающий- с   тем, что формирователь параллельных отсчетов и преобра ователь отсчетов в модулированный сигнал выполнены на сегнетоэлектрике в виде .компенсатора нелинейных искажений, двух усилителей зар да , источника высокочастотного напр жени , исполнительного микродвигател  посто нного тока с плавным регулированием скорости и регулируемого источника посто нного напр жени ,подключенного к зажимам  кор , закрепленного на валу металлического диска, по обе стороны которого по диаметру нанесены две параллельные2. The analyzer according to claim 1, characterized in that the parallel sample generator and the sample converter into a modulated signal are made on a ferroelectric in the form of a nonlinear distortion compensator, two charge amplifiers, a high-frequency voltage source, an executive micromotor of direct current smooth speed control and an adjustable constant voltage source connected to the terminals of the core fixed to the shaft of a metal disk, on both sides of which two parallel along the diameter are applied s узкие полоски тонкопленочного сегнетоэ- лектрического носител  информации, и двух блоков головок в виде прижатых к металлическому диску с обеих сторон неподвижных диэлектрических дисков, на поверхности которых нанесены стирающие, записывающие и воспроизвод щие гсл-нки, утопленные в тонкопленочное сегнетл.элек- трическое покрытие, причем каждый блок головок выполнен в виде группы концентри ческих кольцевых дорожек, а кажда  дорожка включает в себ  записывающую головку в виде узкой радиальной полоски и воспроизвод щую i -товку, ограниченную с одной стороны полу дружностью, с другой стороны - кривой описываемой в пол рных координатах f, уз уравнениемnarrow strips of a thin-film ferroelectric information carrier, and two blocks of heads in the form of fixed dielectric disks pressed against a metal disk on both sides, on the surfaces of which are erasing, recording and reproducing glasses embedded in a thin-film ferroelectric coating, each block of heads is made in the form of a group of concentric ring tracks, and each track includes a recording head in the form of a narrow radial strip and reproducing an i-edge, a cut chennuyu one hand druzhnostyu floor, on the other hand - the curve described in polar coordinates f, kt equation г (Р) r (r) +«{ 1 -cos(L + KM ),  + "{1 -cos (L + KM), где К - номер дорожки;where K is the track number; « const;“Const; TOK - радиус полуокружности;TOK - semicircle radius; L и М - четные числа, причем L КМ, стирающа  же головка в виде узкой радиальной полоски - одна обща  на каждом блоке головок, записывающие головки обоих блоков головок эквидистантны по углу, при этом металлический диск, один из зажимов источника посто нного напр жени , один из зажимов источника высокочастотного напр жени  и один из зажимов  кор  исполнительного микродвигател  посто нного тока соединены с общей шиной, входной зажим устройства соединен с входом компенсатора нелинейных искажений, выход которого соединен с всеми записывающими головками, кроме одной, котора  соединена с вторым зажимом источника посто нного напр жени , стирающие головки соединены с вто- рым зажимом источника высокочастотного напр жени , вход первого усилител  зар да соединен со всеми воспроизвод щими головками, кроме одной, соединенной с входом второго усилител  зар да и наход щейс  на одной дорожке с записывающей головкой, соединенной с источником посто нного напр жени , выход первого усилител  зар да соединен с входом амплитудного и первым входом фазового детекторов, выход второго усилител  зар да соединен с вторым входом фазового детектора, выход амплитудно- го детектора соединен с первым входом одноквадрантного делител , второй вход которого соединен с незаземленным зажимом регулируемого источника посто нного напр жени , выход одноквадрантного делител  и фазовогс детектора соединен с выходными зажимамиL and M are even numbers, and L KM, the erasing head in the form of a narrow radial strip is one common on each block of heads, the recording heads of both blocks of heads are equidistant along the angle, while the metal disk, one of the clips of the constant voltage source, One of the terminals of the high-frequency voltage source and one of the terminals of the DC power mic micromotor are connected to a common bus, the input terminal of the device is connected to the input of a nonlinear distortion compensator, the output of which is connected to all In addition to one head, which is connected to the second clamp of a source of direct voltage, the erasing heads are connected to the second clip of a source of high-frequency voltage, the input of the first charge amplifier is connected to all reproduction heads, except one connected to the input of the second amplifier. charge located on the same track with a recording head connected to a constant voltage source, the output of the first charge amplifier is connected to the amplitude input and the first input of the phase detectors, the output of the second the charge silicon is connected to the second input of the phase detector, the output of the amplitude detector is connected to the first input of a one-quadrant divider, the second input of which is connected to an ungrounded clamp of an adjustable source of constant voltage, the output of a single-quadrant divider and phase detector of the detector is connected to output terminals устройства, все входы детекторов - злкры тые.devices, all detector inputs are zlokrytye. 3. Анализатор по п. 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что компенсатор нелинейных искажений выполнен в виде двух специально3. The analyzer according to claim 2, that is, that the compensator for nonlinear distortion is made in the form of two specially выделенных дл  него дорожек одинаковых размеров на блоках головок, двух усилителей зар да, инвертора, сравнивающего и запоминающего блоков, записывающа  головка первой дорожки соединена с незаземленным зажимом источника посто нного напр жени , воспроизвод ща  головка первой дорожки ограничена с одной стороны полуокружностью радиуса г0. с другой стороны - кривойtracks of the same size selected for it on the head blocks, two charge amplifiers, inverter, comparing and storage blocks, the recording head of the first track is connected to an ungrounded clamp of the constant voltage source, the reproducing head of the first track is limited on one side by a semi-circle of radius r0. on the other hand, the curve (Y l-f , Ј , 31 f lf, Ј, 31 f где/ const,where / const, воспроизвод ща  головка первой дорожки соединена с входом первого усилител  зар да , выход которого соединен через инвер тор с входом запоминающего блокг иthe reproducing head of the first track is connected to the input of the first charge amplifier, the output of which is connected through an inverter to the input of the storage unit and непосредственное записывающей головкой второй дорожки, отсто щей на угол 2 JT/L от воспроизвод щей головки второй дорожки котора , как и записывающие гс ловки обеих дорожек, выполнена в виде узкой радиальной полоски, воспроизвод ща  головка второй дорожки соединена с входом второго усилител  зар да, выход которого соединен с первым входом сравнивающего блока, второй вход которого соединен с входным зажимом компенсатора нелинейных искажений, а выход - с вторым входом запоминающего блока, выход которого соединен с выходным зажимом компенсатора нелинейных искажений,the direct recording head of the second track, separated by an angle of 2 JT / L from the second head reproducing head, which, like the recording tracks of both tracks, is made in the form of a narrow radial strip, the reproducing head of the second track is connected to the input of the second charge amplifier, the output of which is connected to the first input of the comparing unit, the second input of which is connected to the input terminal of the nonlinear distortion compensator, and the output to the second input of the storage unit, the output of which is connected to the output terminal comp nonlinear distortion sensor, при этом носитель информации, соответствующий первой дорожке, выполнен в виде соответствующих участков узкой полоски .вгнетоэлектрика на одной стороне метал- /. веского диска, а носитель информации,wherein the information carrier corresponding to the first track is made in the form of corresponding sections of a narrow strip of a ferroelectric on one side of the metal /. weighty disk, and the storage medium, соответствующий второй дорожке, выполнен в виде кольца тонкопленочного сегнето- электрика, размеры которого совпадают с размерами дорожки, на другой стороне металлического диска.corresponding to the second track, made in the form of a ring of a thin-film ferroelectric, whose dimensions coincide with the dimensions of the track, on the other side of the metal disk. cpus.icpus.i Фиг. 2FIG. 2 12 Фиг.З12 Fig.Z о-Эo-e ФиГ 6FIG 6 utE)utE) ери Г. 5Eri G. 5
SU884479018A 1988-08-23 1988-08-23 Spectrum analyzer SU1688184A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884479018A SU1688184A1 (en) 1988-08-23 1988-08-23 Spectrum analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884479018A SU1688184A1 (en) 1988-08-23 1988-08-23 Spectrum analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1688184A1 true SU1688184A1 (en) 1991-10-30

Family

ID=21397693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884479018A SU1688184A1 (en) 1988-08-23 1988-08-23 Spectrum analyzer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1688184A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Игнатьев К,И., Трофимов Ю,К. Об одном способе анализа комплексного спектра. - Сб. трудов НИР, 1969. вып.З. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4048658A (en) Video recording and reproducing system using hadamard matrixing
US6580068B1 (en) Method and apparatus for time dispersive spectroscopy
SU1688184A1 (en) Spectrum analyzer
US3163844A (en) Multiple-beam analog beam-forming system for sonar arrays
US3459931A (en) Methods of and apparatus for the correlation of two variables
US2966641A (en) Variable time delay apparatus
Bennett The correlatograph: A machine for continuous display of short term correlation
US3167710A (en) System for analysis of electrical signals including parallel filter channels
SU1758577A2 (en) Complex spectrum analyzer
SU1721794A1 (en) Device for nonlinear stationary processing of signals
US4148078A (en) Noise reduction apparatus
US4291343A (en) Frequency-ratio apparatus
Muraoka et al. Measurement of phonograph cartridges by the pulse-train method
Jones et al. Magnetic delay line filtering techniques
Preis Phase equalisation of analogue magnetic recorders by transversal filtering
GB1080315A (en) Method and apparatus for compiling, compositing, correlating and normalizing signalsand seismographic data
US6787762B2 (en) Time dispersive spectrometer using digital switching means
SU940229A1 (en) Device for measuring magnetic record carrier motion non-uniformity
SU705483A1 (en) Data recording device
SU1170397A1 (en) Autocompensating device for geoelectrical prospecting station
CA1147852A (en) Noise reduction apparatus
Anderson Digital array phasing
CA1293537C (en) Signal sampling device
Billings et al. A correlator employing hall multipliers applied to the analysis of vocoder control signals
GB1159987A (en) Improvements in or relating to Magnetic Transducer Systems and Apparatus