SU911473A1 - Устройство дл определени частотных характеристик - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Г

Изобретение относитс  к испытательной технике и может примен тьс  дл  измерени  частотных характеристик различных объектов, в частности механических конструкций и узлов.

Известно устройство, .содержащее аналого1Шфровой преобразователь,: генераторы токов, интегратор, триггеры, схемы совпадени , нуль-органы, эмиттернью повторители, диоды, ждущий мультивибратор и запоминающий конденсатор 1.

Недостатком устройства  вл етс  1шзка  точность регулировани  при наличии аквипггудной модул ции входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому;  вл етс  устройство дл  автоматической настройки полосового фильтра, содержащее последовательно соединенные полосовой фильтр, вход которого подключен к выходу обьекта, смеситель, подключенный вторьпй входом к управл емому генератору, регулируемый усилитель, первый детектор, усилитель низкой частоты, частотный дискриминатор, переключатель.

, первый интегратор, управл емый в режиме поиска подаваемым через переключатель посто нным напр жением U(7 или в режиме настройки напр жением с первого выхода частотного дискриминатора, подавае шм. по команде с блока задашш программ, последннй включаетс  при по влении напр жени  на BTQpOM выходе дискриминатора, н управл емый генератор. Кроме того, ко второму выходу усйлнтел  низксж частоты

10 подключены последовательно соединенные второй детектор, усилитель посто нного тока, блок запоминани  экстремума, соединенный также с блоком задани  программ, компаратор , втсфой вход которого соединен с выхо15 дым усилител  посто нного тока, Т1 отер реверса, вторсж выход которого соедннен с блоком запоминани  эксремума, второй интегратор , соединенный вторым входом с блоком задани  Программ, и сумматор, соеди20 ненный вторым входом с выходом первого интегратора, ,выход сумматора соединен с управл ющим входом полосового фильтра М.

39

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность настройки при поступлении , на вход амплитудномодулированного сигнала, а также неустойчива  работа и, как следствие , возможный срыв слежени  из-за возникновени  биений между частотой исследуемого сигнала и частотой помехи.

Цель изобретени  - повышение точности настройки полосового фильтра и повышение помехоустойчивости устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены второй ключ и последовательно соединенные инвертор, второй ген.ератор , второй фильтр, подключенный вторым входом к источнику исследуемого сигнала, .второй компаратор, второй триггер, первый элемент совпадени , второй элемент совпадени , третий ключ, третий интегратор и последовательно соединенные второй блок формировани  опорного сигнала, третий компаратор и третий элемент совпадени , причем первый вход второго ключа подключен к первому входу первого ключа, второй вход первого ключа - к выходу первого триггера , выход второго ключа - к первому входу второго интегратора, подсоединенного своим вторым входом ко второму входу второго триггера, второму входу первого интегратора, второму входу первого триггера и выходу третьего элемента совпадени , выход второго интегратора - ко входу инвертора, выход первого триггера - ко второму входу первого ключа и второму входу первого элемента совпадени , выход третьего интегратора - ко второму входу первого компаратора и второму входу второго компаратора.

На чертеже изображена блок-схема помехоустойчивого устройства дл  определени  частотных характеристик объектов.

Устройство содержит первый ключ 1, первый интегратор 2, первый генератор 3, первый фильтр 4, первый компаратор S, второй интегратор 6, второй компаратор 7, Второй фильтр 8, второй генератор 9, инвертор 10, третий интегратор 11, первый триггер 12, второй триггер 13, второй ключ 14, первый элемент 15 совпадени , второй элемент 16 совпадени , третий ключ 17, третий элемент 18 совпадени , третий компаратор 19, сумматор 20 первый и второй блоки 21 и 22 формировани  опорного сигнала.

Устройство работает след)тощим обрезом.

На входы обоих сопровождающих фильтров поступает сигнал от исследуемого объекта , который обладает собственными шумами или может быть возбужден от постороннего генератора шума.

734.

На первьве входы первого 2 и второго 6 интеграторов запоминани  через электронные ключи 1 и 14 подаетс  посто нное стабилизированное напр жение , величина которого определ ет скорость интегрировани  обоих интеграторов. Одновремешо на вход третьего интегратора 11 запоминани  подаетс  посто нное стабилизированное напр жеиие UQIJ, величина которого определ ет

скорость интегрировани  последнего.

Скорость интегрировани  первых двух интеграторов 2 и 6 должна быть возможно больше скорости интегрировани  третьего интегратора 11, так как это условие в значительной мере вли ет на точность измерени  частотных характеристик. Линейно нарастающее напр жение с интегратора 2 и через инвертор 10 с интегратора 6 поступает на входы преобраэователей напр жени  в частоту генераторов 3 и 9, соответственно, что заставл ет их замен ть свою частоту навстречу друг Другу, т.е. частота генератора 3 увеличиваетс , а генератора 9 уменьшаетс , причем частоты обоих .генераторов линейно завис т от управл ющих напр жений и конечна  частота первого генератора 3 близка начальной частоте второго генератора 9 и наоборот. Только в этом случае выбранный диапазон частот наиболее широк.

Claims (2)

1. Выходы генераторов 3 и 9 управл ют сопровождающими фильтрами.4 и 8, заставл   их перестраиватьс  по частоте. Отфильтрованные исследуемые сигналы с выходов фильтров 4 и 8 сравниваютс  компараторами 5 и 7 с сравнительно медленно нарастающим напр жением с третьего интегратора 11. Как только на выходе одного из двух фильтров по витс  напр жение, превышающее линейно возрастающее напр жение третьего 0 интегратора И, один из двух компараторов 5 или 7 выдаег импульс на триггеры 12 или 13, один и.з которых, остава сь в переключенном состо нии, своим импульсом с помощью ключей 14 или 1 остановит интеграторы 6 или 2 соответственно. Как только сработают оба триггера 12 и 13, т.е. фильтры подойдут к резонансному пику с Двух сторон, то первый элемент 15 совпадени  выдаст импульс на соединенные вместе первые входы второго 18 и третьего 16элементов совпадени . Если в этот момент на соединенных вместе вторых входах второго 18 и третьего 16 элементов совпадени  отсутствует сигнал с третьего 19 компаратора , то с выхода второго элемента 18 совпа дени  поступает короткий импульс на сброс триггеров 12 и 13 и сброс первого 2 и второго 6 интеграторов в исходное состо ние , а ключи 14 и 1 вновь подключают 59 посто нное напр жение Uo-i ко входам первого 2 и второго 6 интеграторов, что застав л ет фильтры 4 и 8 снова перестраиватьс  по частоте. В тоже врем  напр жение с выхода третьего интегратора 11 продолжает без остановки нарастать. Таким образом, по мере его нарастани  фильтры 4 и 8 с каждым шагом все ближе подход т к верши не резонансного пика. Напр жение с выходов первого 2 и второго 6 интеграторов посто нно суммируетс  сумматором 20, выхрд которого подключен к первому входу третьего компаратора 19 и в момент достиж ни  вершины резонансного пика, поскольку частоты генераторов линейно завис т of подаваемых на них напр жений, сумма напр жений и UVIMTIC выходов интеграторов 2 и 6, обозначенна  U, равна посто нному , напр жению Е0, подключенному ко второму входу третьего компаратора 19, которое должно был регулируемым и высо костабилизированным, поскольку вли ет на точность измерени . Т.е. должно соблюдатьс  условие Е о и и„„т + и„нга В момент, когда напр жение с выхода сумматора 20 превышает напр жение Ер иа величину, близкую зоне срабатывани  третьего KONtnapaTopa 19, последний выдает им (Пульс на второй вход второго злемента 16 совпадени , запрещающего сброс триггеров 12 и 13, интеграторов 2 и 11 и на второй вход третьего элемента 18 совпадени , который с помощью ключа 17 остановит интегратор 11. Напр же1ше последнего в зтот момент равно амплитуде резонансного пика. Приборы, подключенные к генераторам 3 и 9 и интегратору 11, регистрируют соответственно частоту основного резонанса и его амплитуду. Предварительной регушровкой добиваютс  совпадени  частот обоих генерато ров в момент регистрации. Применение в устройстве логических элементов совпадени  дл  нахождени  основного резонанса исключает ложное срабатывание его за границами резонансной зоны и позвол ет осуществить в автоматическом режиме измерение частотных- характеристик с высокой степенью точности. Компактность предлагаемого устройства при выполнении основных ;го блоков на интегральнь1х микросхемах позвол ет применить его в цеховых услови х Формула изобретени  Устройство дл  определени  частотных характеристик объектов, содержащее последовательно соединенные первый блок формировани  опорного сигнала, первый ключ, первый интегратор, первый генератор, первый фильтр, второй вход которого подключен к источнику исследуемого сигнала, а также первый компаратор, второй интегратор и сумматор, подключенный входами к выходам первого и второго интеграторов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и помехоустойчивости устройства, в него введены второй ключ и последовательно , соединенные инвертор, второй генератор, второй фильтр, подключенный вторым входом к источнику исследуемого сигнала, второй компаратор, второй триггер, первьш элемент совпадени , второй элемент совпадени , третий ключ, третий интегратор и последовательно соединенные второй блок формировани  опорного сигнала, третий компаратор и третий элемент совпадени , причем первый вход второго ключа подключен к первому входу первого ключа, второй вход первого ключа - к выходу первого триггера, выход второго ключа - к первому входу второго интегратора, подсоеданенного своим вторым входом ко второму входу второго триггера, второму входу первого интегратора, второму входу первого триггера и выходу третьего элемента совпадени , выход второго иитегратора - ко входу инвертора, выход первого. триггера - ко второму входу первого элемента совпадени , а первым входом - через первый компаратор к выходу первого фильтра, выход третьего интегрйто-, ра - ко вторым входам первого и второго компаратсфов, второй вход второго ключа - к )выходу второго триггера, второй вход второго элемента совпадени  - к выходу. третьего компаратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР М 468230, л. G 05 В 5/00, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 610063, л. G 05 В 11/01, 1978 (прототип).