Устройство для формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник

 

Изобретение может быть использовано в устройствах поверки измерителей нелинейных искажений. Цель изобретения - повышение точности формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит генератор 1 синусоидального сигнала, усилитель-ограничитель 2, сумматор 3, аттенюатор 4 и компаратор 5. Введение интегратора 6, управляемого усилителя 7 и регулируемого элемента 8 позволяет с меньшей погрешностью формировать сложный гармонический сигнал с заданным значением коэффициента гармоник К за счет того, что сигнал высших гармоник не содержит первой гармонической составляющей исходног синусоидального сигнала. Устройство обладает детерминированным спектром когеретных гармонических составлякицих формируемого сигнала и, кроме того, позволяем получить на выходах устройства сигналы прямоугольной и треугольной форм с известными значениями К. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 01 R 23/20

ОПИСЛНИК HSOE PETEHHR

Н .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3899807/24-21 (22) 24.05.85 (46) 23.10.86. Бюл. В 39 (72) О.Н. Величко, Н.В. Голубенко, Н.А. Костюк и А.В. Згурский (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 859951, кл. С 01 R 23/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 739415, кл. G 01 R 23/20, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СЛОЖНОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА С

ЗАДАННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ГАРМОНИК (57) Изобретение может быть использовано в устройствах поверки измерителей нелинейных искажений. Цель изобретения — повышение точности формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гар„.SU„„1265 39 А1 моник и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит генератор 1 синусоидальног0 сигнала, усилитель-ограничитель 2, сумматор 3, аттенюатор 4 и компаратор 5. Введение интегратора 6, управляемого усилителя 7 и регулируемого элемента 8 позволяет с меньшей погрешностью формировать сложный гармонический сигнал с заданным значением коэффициента гармоник К за счет того, что сигнал высших гармоник не содержит первой гармонической составляющей исходного синусоидального сигнала. Устройство обладает детерминированным спектром когеретных гармонических составляющих формируемого сигнала и, кроме того, позволяет получить на выходах устройства сигналы прямоугольной и треугольной форм с известными значениями Kz 1 ил.

1265639

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах поверки измерителей нелинейных искажений.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник гфи одновременном расширении функциональных возможностей путем формирования сигналов прямоугольной и треугольной формы с известным значением коэффициента гармоник.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. l5

Устройство содержит генератор 1 синусоидального сигнала, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя 2, сумматор 3, первый вход которого соединен с выходом аттенюа- 20 тора 4, вход которого соединен с первым входом компаратора 5, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 синусоидального сигнала и вторым входом сумматора 3, интегра- 25 тор 6, управляемый усилитель 7, регулируемый элемент 8,.вход которого" соединен с выходом управляемого усилителя 7, выход с входом аттенюатора 4, управляющий вход — с выходом компаратора 5. Управляющий вход управляемого усилителя 7 соединен с выходом усилителя-ограничителя 2 и входом интегратора 6, а вход " с выходом интегратора б.

Усилитель-ограничитель 2, интег35 ратор б и управляемый усилитель 7 собраны по известным схемам. Управляемый усилитель представляет собой усилитель с переменным знаком

40 усиления. В зависимости от управляющего сигнала такой усилитель может быть либо повторителем напряжения, ндибо инвертирующим усилителем с единичным коэффициентом усиления. В качестве регулируемого элемента 8 может применяться, например, полевой транзистор.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал Ug с малым значением К (менее 0,001X) с выхода генератора 1 поступает на вход усилителя-ограничителя 2 и преобразуется в сигнал U прямоугольной формы. Сигнал U интегрируется интег- ратором б и полученный сигнал U6 треугольной формы поступает на вход управляемого усилителя 7.

В течение положительной полуволны сигнала U, подаваемого на вход управляения управляемого усилителя 7, усилитель работает в режиме инвертирующего усилителя, а в течение отрицательной полуволны сигнала Uz — в режиме повторителя напряжения. На выходе управляемого усилителя 7 образуется сигнал Б пилообразной формы с удвоенной частотой по сравнению с частотой исходного синусоидального сигнала с выхода генератора 1 и более высокими гармоническими составляющими. Разложение сигнала U в тригонометрический ряд Фурье имеет вид

U (t)=2U(sin2cjt — sin4mt+

+ з1пбсо - )

Сигнал U в устройстве используется в качестве сигнала высших гармоник. Сигналы U < и U уравниваются по среднеквадратическому значению напряжения с помощью компаратора 5 напряжений и регулируемого элемента 8.

Требуемый коэффициент гармоник К устанавливается с помощью аттенюатора 4. Пронормированный сигнал высших гармоник U „ суммируется с сигналом первой гармоники U в сумматоре 3 и на выходе образуется сигнал с заданным значением коэффициента гармоник.

На второй выход устройства подается сигнал U прямоугольной формы. Разложение этого сигнала в тригонометрический ряд Фурье следующее:

41) . 1

Ul (Й) (sin 4) + 3 зЫЗ(д +

Т

+ 5 sin5gt+. ).

Коэффициент гармоник сигнала U с учетом первых пяти высших гармонических составляющих равен 31,62Х.

На третий выход устройства подается сигнал U< треугольной формы, имеющий следующее разложение в ряд

Фурье:

4U . 1

U (t) = — (sin ц t- — з пЗце+ ,6 у 3 — sin5uit-. ) . . 1

Коэффициент гармоник сигнала U< с учетом первых пяти высших гармонических составляющих равен 11,96Х.

Второй и третий выходы устройства могут быть использованы для проверСоставитель А. Горбачев

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор Н. Яцола

Заказ 5657/40

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, ч

3 1 ки измерителей нелинейных искажений сигналами прямоугольной и треугольной форм с значениями К„, равными

31,62Е и 11,96Х соответственно.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает меньшей погрешностью формирования сложного гармонического сигнала с заданным значением К за счет того, что сигнал высших гармоник не содержит первой гармонической составляющей исходного синусоидального сигнала, детерминированным спектром

Kîãåðåíòíûõ гармонических составляющих формируемого сигнала, а также расширенными функциональными возможностями за счет получения на выходах устройства сигналов прямоугольной и треугольной форм с известными значениями К

Формула изобретения

Устройство для формирования сложного гармонического сигнала с задан265639 4 ным коэффициентом гармоник, содержащее генератор синусоидального сигнала, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя, сумматор, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора, вход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом генератора синусоидального сиг1О нала и вторым входом сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в работе устройства при одновременном расширении функциональных возможностей, <5 в него введены интегратор, управляемый усилитель, регулируемый элемент, вход которого соединен с выходом управляемого усилителя, выход — со входом аттенюатора, управляющий вход—

20 с выходом компаратора, управляющий вход управляемого усилителя соединен с выходом усилителя-ограничителя и входом интегратора, а вход †.с выходом интегратора.