Цифровой анализатор частотных характеристик

 

238642

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 06.XI.1967 (№ 1195446/18-24) Кл. 21с, 46/50 с присоединением заявки №вЂ”

МПК G 05f

УДК 681.332.64 (088.8) Приор.итет

Опубликовано 10.111.1969. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 17ХП.1969

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. В. Смеляков, М. Я. Минц, В, Н. Чинков, В. Ф. Толстиков и В. П. Гапченко

Заявитель

Харьковское высшее командно-инженерное училище

ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Изобретение относйтся к области цифровых систем автоматического управления.

Известны цифровые анализаторы частотных характеристик, содержащие блоки управления, преобразователь аналог — катод, суммирующий и вычитающий счетчики с вентилями йереноса, управляемые вентили, подсоединенные к преобразователю аналог — код, тритгеры управления вентилями и нуль-орган, установленный на выходе объекта измерения.

Однако эти устройства имеют недостаточно

Широкий диапазон измеряемых частот.

Предложенное устройство отличается от изВестных тем, что в нем в цепях связи управляемого вентиля вычитающего счетчика — вычитающего счетчика и суммирующсго счетчика — триггера управления вентиля вычитающего счетчика установлены делители частоты, а на выходе нуль-органа установлен управляемый вентиль с триггером управления, подключенным .к блоку управления и ко входу триггера управления вычитающего счетчика, причем выход дополнительно установленного вентиля параллельными связями подсоединен к триггеру управления суммирующего счетчика, ко второму входу триггера управления вычитающего счетчика и к вентилям переноса, а,второй вход триггера управления суммирующего счетчика подсоединен параллельными связями к выходу суммирующего счетчика и ко входам блока управления и преобразователя аналог — код.

Это позволяет расширить диапазон измерений в области высоких частот.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового широкодиапазонного анализатора частотных характеристик с развернутой блок-схемой дискретного задатчика программированных вре10 менных интервалов; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие принцип работы прибора.

Анализатор содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, объект исследований 2, блок управления 8, преобразователь аналог—

15 код (ПАК) 4, множительные устройства 5 и 6, выходные реверсивные счетчики постоянной составляющей 7, счетчики коэффициентов Вк. 8 и С, 9, суммирующий 10 и вычитающий 11 счетчики, делители частоты 12, И с коэффи20 циентом деления и, нуль-орган 14, триггеры управления 15 — 17, управляемые вентили 18—

20 и группу вентилеи переноса 21.

Схема и принцип работы предлагаемого анализатора на низких частотах (до 100—

25 200 гц) ничем не отличаются от схемы и принципа работы известных анализаторов. При измерении на высоких частотах (выше 100—

200 гц) управление работой ПАК 4 и шифратором ортогональных функций синуса li коси30 нуса, находящемся в блоке управления 8, про238642 изводится от дискретного задатчика программированных временных интервалов.

Сигнал с исследуемого объекта (см. фиг.2,a) поступает на нуль-орган 14, являющийся входным каскадом задатчика. Нуль-орган выделяет моменты перехода исследуемого напряжения через нуль из отрицательной области в положительную и формирует в эти моменты времени импульсы Vo, V>, V, ..., V, и т. д. (см. фиг. 2,б), которые участвуют в управлении работой задатчика. Выходные импульсы задатчика V, (см. фиг. 2,в), которые появляются при переполнении суммирующего счетчика 10, поступают в HAK 4 и блок управления 3 анализатора.

В исходном состоянии показания счетчиков

10 и 11 нулевые, вентили 18 — 20 закрыты потенциалами соответствующих триггеров управления 15 — 17. Коэффициенты деления делителей 12 и 18 выбраны, равными числу точек 20 квантования и исследуемого напряжения.

При поступлении пускового импульса из блока управления 8 срабатывает триггер 15 и открывает вентиль 18. Импульсы с,выхода нуль-органа 14 начинают поступать на вентили переноса 21 и триггер 17, а также на триггер Iб. Число разрядов т счетчиков 10, 11 и число вентилей 21 выбраны в зависимости от числа точек квантования и (для и=-30 достаточно взять m=5 и столько же вентилей 21). 30

При поступлении импульса Vz показания вычитающего счетчика 11 в дополнительном коде (2" — 1) через вентили 21 па раллельно переносятся,в суммирующий счетчик 10 и срабатывают триггеры Iб и 17, открывая соотвегственно вентили 19, 20.

Импульсы высокой частоты с эталонного генератора, в качестве которого может быть использован генератор, находящийся в преобразователе аналог — код 4, через вентили 19, 20 40 начинают поступать на вход счетчика 10 и чеipea делитель 12 — на вход счетчика 11 (см. фиг. 2,г), Так как в счетчике 10 записано число (2 " — 1), то первым же входным импульсом он сбрасывается на нуль, а импульс U... 45 появляющийся на его выходе, возвращает триггер lб в исходное состояние, закрывая вентиль 19, поступает на запуск ПАК 4 и в блок управления 8 для задания соответствующих значений ортогональных функций синуса и 50 косинуса. Импульс V,, соответствует моменту времени to (см. фиг. 2,а). Вычитающий счетчик 11 работает непрерывно и к моменту поступления импульса Vj с нуль-органа 14 в нем записано число (см. фиг. 2,г) 55

N — — ((2 " — 1) — N ), где N — число импульсов, поступившее на вычитающий счетчик 11 с делителя 12. О но определяется выражением

N = —, и где N — число входных импульсов делителя 12 за один период исследуемого напряжения.

Импульсом V показания счетчика 11 пере- 65 носятся в счетчик 10, и срабатывает триггер 1б, открывая вентиль 19. Импульсы высокой частоты снова поступают на счетчик 10. Но теперь на его выходе появляется импульс V„ после поступления входных импульсов (см. фиг. 2,в), что соответствует моменту времени

Импульс U, выполняет те же операции, что и предыдущий. Импульс „выполняет те же операции, что и предыдущий. Но к моменту его появления в счетчике 11 записано число

N>Ä=((2 " — 1) — 2Л"), которое и переносится в счетчик 10.

В дальнейшем работа задатчика полностью повторяется с той лишь разницей, что с каждым последующим периодом исследуемого напряжения показания вычитающего счетчика 11 изменяются по формуле

N"„= ((2" — 1) — KN ), где К=О, 1, 2, ..., (и — 1).

Поэтому выходные импульсы суммирующего счетчика 10 появляются соответственно через

Ь, 2N 3A, ..., КЛ импульсов высокой частоты, что соответствует моментам времени

4, 13> "., 1к.

При появлении импульса U t, ц на выходе счетчика 10 триггер 16 закрывает вентиль 19, а с выхода делителя 18 поступает импульс на триггеры 15 и 17, которые закрывают вентили

18 и 20 соответственно. Схема задатчика приходит в исходное состояние.

При необходимости работа задатчика может быть циклически продолжена, причем погрешность задания координат может быть сделана как угодно малой.

Предмет изобретения

Цифровой анализатор частотных характеристик, содержащий блоки управления, преобразователь аналог — код, суммирующий и вычитающий счетчики с вентилями переноса, упправляемые вентили, подсоединенные к преобразователю аналог — код, триггеры управления ве.тилями и нуль-орган, устано вленныйна выходе объекта измерения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений в области высоких частот, в нем в цепях связи управляемого вентиля вычитающего счетчика — вычитающего счетчика и суммирующего счетчика — триггера управления вентиля вычитающего счетчика установлены делители частоты, а на выходе нуль-органа установлен управляемый вентиль с триггером управления, подключенным к блоку управления и ко входу триггера управления вычитающего счетчика, причем выход дополнительно установленного вентиля параллельными связями подсоединен к триггеру управления суммирующего счетчика, ко второму входу триггера управления вычитающего счетчика и к вентилям переноса, а второй вход триггера управления суммирующего счетчика подсоединен параллельными связями к выходу суммирующего счетчика и ко входам блока управления и преобразователя аналог — код.

238642

9uz 1! l (.оставитель И. Н. Шувалова

Техред Т. П. Курилко

Г едактор Л. Утехина

Корректор О. И. Попова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1615!5 Тираж 480 Подписное

ЦНИ11ПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4