SU883782A1 - Анализатор спектра - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа гармонических колебаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой- ⁵ ство, содержащее преобразователь частоты, усилитель, детектор, дискриминатор, блок управления и регистратор[1].

Однако его быстродействие недостаточно .

Цель изобретения - уменьшение вре минатор, дополнительно введены четыре ключа, элемент ИЛИ, дифференцирующий блок, нуль-орган и широкополосный фильтр, подключенный к выхо ду смесителя, причем выходы обоих фильтров через ₍третий[ и четвертый* ключи подключены ко входу усилителя, выход детектора через третий и четвертый ключи подключены ко входу усилителя, выход детектора через пятый и шестой ключи подключен соответственно ко входу дискриминатора и ко входу дифференцирующего блока, выход мени анализа.

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор спектра, содержащий смеситель, связанный с выходом гетеродина и со входом узкополосного фильтра, последовательно соединенные усилитель, детектор, ключ и регистратор, второй вход которого через второй: ключ соединен е выходом блока управления, который подключен также ко входу гетеродина, и дискри которого через нуль-орган подключен ко вторым входам первого и второго ключей и к входам блока управления непосредственно и через элемент ИЛИ, выход дискриминатора подключен к третьему входу блока управления, вы20 ходы которого связаны с управляющими входами введенных ключей.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор содержит смеситель 1 , гетеродин 2, узкополосный фильтр 3, широкополосный фильтр 4, ключи 5 и 6, усилитель 7, детектор 8, ключи 9 и 10, дифференцирующий блок 11, дискриминатор 12, нуль-орган 13, первый ключ 14, регистратор 15, второй ключ 16, блок 17 управления и элемент.. ИЛИ 18.

Устройство работает следующим образом.

Веев цикл анализатора можно разбить на два этапа: этап поиска максимальной гармоники и этап измерения ее параметров.

С приходом команды Пуск анализатор начинает поиск. При этом блок 17 управления отпирает ключи 6 и 10, запирает ключи 5 и 9 и начинает формировать линейно-возрастающее напряжение, поступающее на гетеродин

2. Гетеродин 2 вырабатывает частотно-модулированные колебания, благодаря чему полоса пропускания фильтра 4 перемещается по оси частот. В некоторый момент времени в полосе пропускания фильтра 4 появляется максима— льная гармоническая составляющая. В результате на выходе фильтра 4 возникает сигнал, который усиливается в усилителе 7, детектируется детектором 8 и поступает через открытый ключ 10 на дискриминатор 12. Когда амплитуда сигнала превысит пороговый уровень, дискриминатор 12 срабатывает и выдает импульс на блок 17 управления. Под действием этого импульса блок 17 управления закрывает ключи би 10 и отпирает ключи 5 и

9. Кроме того, при этом изменяется наклон управляющего напряжения, что необходимо. , для проведения анализа с небольшой скоростью и уточнения положения максимальной гармоники на оси частот. Сигнал со смесителя 1 проходит через узкополосный фильтр 3, ключ 5, усилитель 7, детектор 8 и ключ 9 на дифференцирующий блок 11. Когда напряжение на выходе детектора 8 достигнет максимума, сигнал на выходе дифференцирующего блока 11 станет равным нулю и нуль-орган 13 выдаст импульс, который поступает на вход Стоп блока 17 управления и передним фронтам фиксирует напряжение гетеродина 2 на уровне, соответствующем данному моменту. На этом этап поиска'заканчивается.

На этапе измерения необходимо сформировать на выходе фильтра 3 сигнал, амплитуда которого соответствует анализируемой гармонике. Это возможно в случае окончания переходного процесса в фильтре 3. Исходя Ή3 этого длительность импульса нульоргана 13 берется несколько больше длительности переходного процесса. В момент окончания импульса задним фронтом этого импульса отпираются ключи 14 и 16 и значения амплитуды и частоты максимальнбй гармоники регистрируются в регистраторе 15. На этом процесс анализа заканчивается.

Если необходимо произвести анализ нескольких гармонических составляющих, то выход нуль-органа 13 соединяется через элемент ИЛИ 18 со входом Пуск блока $7 управления. , В этом случае после регистрации первой гармоники импульс с выхода нульоргана 13 задним фронтом вновь запускает анализатор. При этом блок 17 управления снова вырабатывает линейно возрастающее напряжение, закрывает ключи 5 и 9 и отпирает ключи би 10. В этом состоянии анализатор находится до попадания в полосу фильтра 4 следующей гармонической составляющей. Далее анализатор работает аналогично.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к измерител ной технике и может быть использовано дл  анализа гармонических колебаний . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устрой ство, содержащее преобразователь час тоты, усилитель, детектор, дискриминатор , блок управлени  и регистраTOpfl . Однако его быстродействие недоста точно. Цель изобретени  - уменьшение вре мени анализа. Поставленна  цепь достигаетс  тем что в анализатор спектра, содержа1ЦИЙ смеситель, св занный с выходом гетеродина и со входом узкополосного фильтра, последовательно соединенные усилитель, детектор, ключ и регистратор, второй вход которого через второй: ключ соединен с выходом блока управлени , который подключен также ко входу гетеродина, и дискриминатор , дополнительно введены четыре ключа, элемент ИЛИ, дифференцирующий блок, нуль-орган и широкополосный фильтр, подключенный к выходу смесител , причем выходы обоих фильтров через )Третий и четвертый ключи подключены ко входу усилител , выход детектора через третий и четвертый ключи подключены ко входу усилител , выход детектора через п тый и шестой ключи подключен соответственно ко входу дискриминатора и ко входу дифференцирующего блока, выход которого через нуль-орган подключен ко вторым входам первого и второго ключей и к входам блока управлени  непосредственно и через злемент ШШ, выход дискриминатора подключен к третьему входу блока управлени , выходы которого св заны с управл ющими входами введенных ключей. На чертеже представлена структурна  схема анализатора. Анализатор содержит смеситель 1, гетеродин 2, узкополосный фильтр 3, широкополосный фильтр 4, ключи 5 и 6 усилитель 7, детектор 8, ключи 9 и 10, дифференцирующий блок П, дискри минатор 12, нуль-орган 13, первый : ключ 14, регистратор 15, второй ключ 16, блок 17 управлени  и элемент. ИЛИ 18. Устройство работает следующим образо .м. Весв цикл анализатора можно разбить на два этапа: этап поиска максимальной гармоники и этап измерени  ее параметров. С приходом команды Пуск анализа тор начинает поиск. При этом блок 17 управлени  отпирает ключи 6 и 10, запирает ключи 5 и 9 и начинает формировать линейно-возрастающее нап р жение, поступающее на гетеродин
2. 2. Гетеродин 2 вырабатывает частотно-модулированные колебани , благодар  чему гголоса пропускани  фильтра 4 перемещаетс  по оси частот. В некоторый момент времени в полосе пропускани  фильтра 4 по вл етс  максим льна  гармоническа  составл юща . В результате на выходе фильтра 4 возни кает сигнал, который усиливаетс  в усилителе 7, детектируетс  детектором 8 и поступает через открытый ключ 10 на дискриминатор 12. Когда амплитуда сигнала превысит пороговый уровень, дискриминатор 12 срабатывает и вьщает импульс на блок 17 управлени . Под действием этого импу льса блок 17 управлени  закрывает ключи 6 и 10 и отпирает ключи 5 и 9. Кроме того, при этом измен етс  наклон управл ющего напр жени , что необходимо, . дл  проведени  анализа с небольщой скоростью и уточнени  положени  максимальной гармоники на оси частот. Сигнал со смесител  1 проходит через узкополосный фильтр ключ 5, усилитель 7, детектор 8 и ключ 9 на дифференцирующий блок 11. Когда напр жение на выходе детектор 8 достигнет максимума, сигнал на вы ходе дифференцирующего блока 11 ста нет равным нулю и нуль-орган 13 вьщает импульс, который поступает на вход Стоп блока 17 управлени  и передним фронтчм фиксирует напр жение гетеродина 2 на уровне, соответствующей данному моменту. На эт . этап поиска заканчиваетс . . 4 На этапе измерени  необходимо сформировать на выходе фильтра 3 сигнал, амплитуда которого соответствует анализируемой гармонике. Это возможно в случае окончани  переходного процесса в фильтре
3. 3. Исход  из этого длительность импульса нульоргана 13 беретс  несколько больше длительности переходного процесса. В момент окончани  импульса задним фронтом этого импульса отпираютс  ключи 14 и 16 и значени  амплитуды и частоты максимальнбй гармоники регистрируютс  в регистраторе 15. На этом процесс анализа заканчиваетс . Если необходимо произвести анализ нескольких гармонических составл ющих , то выход нуль-органа 13 соедин етс  через элемент ИЛИ 18 со входом блока 7 управлени . , В этом случае после регистрации первой гармоники импульс с выхода нульоргана 13 задним фронтом вновь запус кает анализатор. При этом блок 17 управлени  снова вырабатывает линейно-возрастающее напр жение, закрывает ключи 5 и 9 и отпирает ключи 6 и 10. В этом состо нии анализатор находитс  до попадани  в полосу фильтра 4 следующей гармонической составл ющей. .Далее анализатор работает аналогично. Формула изобретени  Анализатор спектра, содержащий смеситель, св занный с выходом гетеродина и со входом узкополосного фильтра, последовательно соединенные усилитель , детектор, ключ и регистратор , второй вход которого через . второй ключ соединен с выходом блока управлени , который подключен также ко входу гетеродина, и дискриминатор , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  времени анализа, в него дополнительно введены четыре ключа, элемент ИЛИ, дифференцирующий блок, нуль-орган и широкополосный фильтр, подключеннный к выходу смесител , причем выходы обоих фильтров через третий и четвертый ключи подключены ко входу усилител , -выход детектора через п тый и щестой ключи подключены соответственно ко входу дискриминатора и ко входу дифференцирующего блока, выход которого через нуль-орган подклю