SU917121A1

SU917121A1 - Device for forming complex harmonic signal

Info

Publication number: SU917121A1
Application number: SU802971380A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иосифович Гладский; Николай Владимирович Голубенко; Михаил Иванович Глухимчук
Original assignee: Предприятие П/Я А-3361
Priority date: 1980-08-05
Filing date: 1980-08-05
Publication date: 1982-03-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЛОЖНОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА(54) DEVICE FOR THE FORMATION OF COMPLEX HARMONIC SIGNAL

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл проверки измерите- , лей нелинейных искажений и в област х техники, где трубетс сформировать сигнал с известным коэффициентом гармоник.The invention relates to a radio metering technique and can be used to check gauges, nonlinear distortions, and in technical fields where it is necessary to form a signal with a known harmonic coefficient.

Известно устройство дл фор№1р9 ани сложного гармонического сигна ла с заданным коэффициентом гармоник, содержсццее генератор синусоидального напр жени , односторонний регулируемый ограничитель и анализатор спектра 1).A device for shaping a complex harmonic signal with a given harmonic coefficient is known, the generator of sinusoidal voltage, one-way adjustable limiter and spectrum analyzer 1).

Однако в данном устройстве нижний предел заданного значени коэффициента гармоник сформированного сигнала определ етс значением коэффициента гармоник сигнала используемого источника синусоидального сигнала , что ограничивает расширение диапазона задавае1 1х значений коэффициента гармоник в сторону малых значений и не позвол ет получить предел коэффициента гармоник 0,01 и ниже.However, in this device, the lower limit of the set value of the harmonic coefficient of the generated signal is determined by the value of the harmonic coefficient of the signal of the used sinusoidal signal source, which limits the range of 1x harmonic coefficient values to low values and does not allow to obtain a harmonic coefficient limit of 0.01 and below.

Нсшболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл формировани сложного гармонического сигнала с заданнымkoэффициeнтoм гармоник.As is closer to the present invention, there is a device for generating a complex harmonic signal with a predetermined harmonic ratio.

реализующее способ формировани сложного гармонического сигнала и содержащее последовательно соединенные источник синусоидального сигнала, устройство искажени форкы сигнала, режекторный фильтр, компаратор напр жени , прецизионный калиброванный делитель, сумматор, другой вход которого соединен с выходом источ10 ника синусоидального сигнала, при этом один из входов компаратора подсоединён к выходу источника синусоидального сигнала, а.другой вход - к выходу режекторного фильтра 2.a method of forming a complex harmonic signal and containing a series-connected sinusoidal signal, a signal distortion device, a notch filter, a voltage comparator, a precision calibrated divider, an adder, the other input of which is connected to the output of a sinusoidal source, while one of the comparator inputs is connected to the output of the sinusoidal signal source, and the other input to the output of the notch filter 2.

1515

Однако в известном устройстве невозможно сформировать тестовый сигнал с малым уровнем коэффициента гармоник (Ко), так как используемые генераторы, например, выпускаекые However, in the known device it is impossible to form a test signal with a low level of the harmonic coefficient (Ko), since the generators used, for example,

20 отечественной про№ашленностью ГЗ-102, ГЗ-112 и ДЕХ, выдают синусоидальный сигнал не монохроматичный, т.е. с коэффициентом гармоник пор дка 0,02-0,03%.20 of the domestic industry of GZ-102, GZ-112 and DEK, give a sinusoidal signal that is not monochromatic, i.e. with a harmonic ratio of about 0.02-0.03%.

2525

Цель изобретени - повышение точности формировани и повышение быстродействи процесса установки заданных значений К|.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the formation and increase the speed of the process of setting the set values K |.

Поставленна цель достигаетс The goal is achieved

30 тем, что в устройство, содержащее30 so that in the device containing

последовательно соединенные источник синусоидального сигнала и блок искажени форк« сигнала, режекторный фильтр, компаратор напр жени , прецизионный калиброванный делитель и сумматор, первый вход компаратора напр жени соединен с входом преци )зионного калиброванного делител , выход которого соединен с первым входом сумматора, дополнительно введены сумматор), усилитель, масштабируемый элемент и регулируемый масштабный преобразователь, причем первый вход дополнительного сумматора соединен с выходом блока искажени формы сигнала , выход ,дополнительного сумматора соединен через усилитель с входом режекторного фильтра и вторыми входами компаратора напр жений и основного сумматора, масштабируемый элемент включен между выходом режекторного фильтра и вторым входом дополнительного сумматора, при этом сигнальный вход регулируемого масштабного преобразовател соединен с выходом режекторного фильтра, выход соединен с входом прециэионного калиброванного делител , а управл ющий вход соединен с выходом компаратораa serially connected sinusoidal signal source and a fork distortion block of the signal, notch filter, voltage comparator, precision calibrated divider and adder, the first input of the voltage comparator is connected to the input of the precision calibrated divider, the output of which is connected to the first input of the adder, the adder is additionally entered ), an amplifier, a scalable element, and an adjustable scale converter, with the first input of an additional adder connected to the output of the waveform distortion unit, the output of the additional adder is connected through an amplifier to the input of the notch filter and the second inputs of the voltage comparator and the main adder, a scalable element is connected between the output of the notch filter and the second input of the additional adder, while the signal input of the adjustable scale converter is connected to the output of the notch filter, the output is connected to the input of the precision calibrated divider, and the control input connected to the output of the comparator

напр жени . Itension I

На чертеже представлена функциональна схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.

Устройство содержит источник 1 синусоидального сигнала, блок 2 искажени формы кривой синусоидального сигнала, например амплитудный ограничитель на диодах, сумматор 3, усилитель 4, режекторный фильтр 5, масштабируемый элемент 6, регулируемый масштабный преобразователь 7, например, регулируемый делитель, компаратор напр жени 8, прециэионный калиброванный делитель 9 и сумматор 10 .The device contains a sinusoidal signal source 1, a sinusoidal waveform distortion block 2, such as an amplitude limiter on diodes, an adder 3, an amplifier 4, a notch filter 5, a scalable element 6, an adjustable scale converter 7, for example, an adjustable divider, a voltage comparator 8, precision calibrated divider 9 and adder 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

От генератора 1 синусоидальный сигнал поступает на вход блока 2 искажени и произвольно искажаетс . Искаженный сигнал поступает на сумматор 3.From generator 1, a sinusoidal signal is fed to the input of block 2 distortion and is arbitrarily distorted. The distorted signal is fed to the adder 3.

Измерительна цепь, состо ща из сумматора 3, усилител 4, режекторного фильтра 5, в обратную св зь которой включен масштабируемый элемент 6, образует селективное режекторное устройство, которое исключает из входного сигнала первую гармонику , а на выходе режекторного фильтра 5 присутствует только усиленное напр жение высших гармон ик и„ The measuring circuit consisting of adder 3, amplifier 4, notch filter 5, in feedback of which the scalable element 6 is included, forms a selective notch device which excludes the first harmonic from the input signal, and only reinforced voltage is present at the output of notch filter 5 higher harmonies ik and „

Измерительна цепь, состо ща из усилител 4, в обратную св зь которой включены режекторный фильтр 5, масштабируемый элемент б и сумматор 3, образует селективное избирательное устройство, на выходе усилител 4 которого присутствует только напр жение первой гармоники Щ, Это напр жение поступает на сумматор 10 и компаратор 8 напр жени . С помощью компаратора 8 напр жени высших гармоник U- с выхода режекторного фильтра 5 и первой гармоники и после усилител 4 устанавливаютс равными по среднеквадратическому значению регулируемым масштабным преобразователем 7 U U. Далее, калиброванным прецизионным делителем 9 устанавливаетс задаваемый коэффициент гармоник.The measuring circuit consisting of amplifier 4, in which feedback includes a notch filter 5, scalable element b and adder 3, forms a selective selective device, the output of which amplifier 4 contains only the first harmonic voltage U, This voltage goes to the adder 10 and the comparator 8 voltage. Using a high harmonic comparator 8, the U-voltage from the output of the notch filter 5 and the first harmonic and after the amplifier 4 are set equal to the rms value by an adjustable scale converter 7 U U. Next, a calibrated precision divider 9 is used to set the harmonic coefficient.

Напр жение первой гармоники U и напр жение высших гармоник Ug, умноженное на коэффициент передачи делител 9 К суммируютс в сумматоре 10. Тогда напр жение на его выходе и выходе всего устройства равноThe voltage of the first harmonic U and the voltage of the higher harmonics Ug multiplied by the transmission coefficient of the divider 9 K are summed in the adder 10. Then the voltage at its output and the output of the entire device is

иand

и + KUg, а коэффициент гарвых and + KUg, and the ratio of garvyh

моник этого напр жени monik of this tension

V - кивV - nod

- Ui - Ui

а так как U Ug (это равенство устанавливаетс регулируемым масштабным преобразователем 7), то К К., т.е. коэффициент передачи делител равен коэффициенту гармоник выходного напр жени устройства.and since U Ug (this equality is established by an adjustable scale converter 7), then K K., i.e. the divider transmission coefficient is equal to the harmonic coefficient of the output voltage of the device.

Таким образом, предлагаемое устройство , благодар введению регулируемого масштабного преобразовател , позвол ет значительно повысить производительность формировани тестового сигнала, в частности, по сравнению с лучшей отечественной установкой дл проверки измерителей нелинейных искажений ГИС-ЗМ, производительность предлагаемого устройства в дес тки раз выше. Это объ сн етс тем, что дл формировани К 0,5-1% на ГИС-ЗМ нужно затратить 5-15 мин, а предлагаемое устройство позвол ет сделать эту операцию за 1-2 с.Thus, the proposed device, due to the introduction of an adjustable large-scale converter, significantly improves the performance of the test signal generation, in particular, compared to the best domestic installation for testing nonlinear distortion meters GIS-3M, the performance of the proposed device is ten times higher. This is due to the fact that to form K 0.5–1% on GIS-3M, it takes 5–15 min, and the proposed device allows this operation to be performed in 1–2 s.

Кроме того, при формировании Кг f 0,5% погрешность формировани известными устройствами превышает 30-50%. Это объ сн етс тем, что пр усечении синусоиды с малыми углами отсечки, дуга синусоиды стремитс к пр мой линии. Таким образом, процесс формировани Kj 1% при помощи ГИС-ЗМ вообще становитс недостоверным ,In addition, during the formation of Kg f 0.5%, the error of formation by known devices exceeds 30-50%. This is due to the fact that when a sinusoid is cut with small cut-off angles, the arc of the sinusoid tends toward a straight line. Thus, the process of forming Kj 1% with the help of GIS-3M generally becomes unreliable,

В результате того, что в предлагаемом устройстве ведетс компарирование среднеквадратических значений напр жений высших гармоник и ггервой а не полного напр жени исследуемого сигнала, при минимальных аппаратурных затратах, удаетс снизить предел задаваелФлх коэффициентов гармоник до 0,01% при основной погрешности , не превышающей .Due to the fact that in the proposed device, the comparing of the rms values of the higher harmonics and the frequency and not the total voltage of the signal under investigation is performed, with minimal hardware costs, it is possible to reduce the limit of the specified harmonic coefficient to 0.01% with a basic error not exceeding.

Claims

1. USSR Author's Certificate No. 373640, cl. G 01 R 23/20, 1979.

2. USSR author's certificate

0 on application 2140636 / 18-21,

cl. G 01 R 23/20, 26.06,75.

H