Анализатор частоты
277099
ОП И(;АНИЕ
И)ЗОБ Р ЕТ ЕЦИО н авторскому свидвтвпьствь
Союз Советских
Социалистических
Республик
В :фЕСОЮЗ11ЛЯ
ТЕтттИ С-ТЕХ ИЙ%6КАИ
%,блнотзка М5А
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 03. I I 1.1969 (№ 1308239/18-24) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 22.7Ш970. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 6.XI.1970.
Кл. 21е, 36!03
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК, GOlr 17 02
УДК 621.317.761 (088.8) Автор изобретения
IO. Ш. Кушнер
Заявитель
АНАЛ ИЗАТОР ЧАСТОТЫ
Устройство может быть применено в системах автоматического управления контроля.
Известен анализатор частоты, содержащий усилитель-ограничитель исследуемого сигнала и генератор линейного напряжения, определяющий знак отклонения исследуемой частоты от номинальной.
Недостатком этого устройства является отсутствие информации о величине отклонения частоты исследуемого сигнала от номинального значения.
Предлагаемый анализатор отличается от известного тем, что он дополнительно содержит сумматор, один вход которого соединен с выходом генератора, источник эталонного напряжения, соединенный со вторым входом сумматора, и запоминающий элемент на решающем усилителе с модулятором во входной цепи. Вход запоминающего элемента соединен с выходом сумматора, а выход — со входом второго модулятора, причем управляющие входы модуляторов соединены с выходом усилителя-ограничителя. Это позволяет получить информацию не только о знаке, но и об абсолютной величине отклонения частоты от номинальной.
На чертеже приведена блок-схема устройства.
Анализатор содержит усилитель-ограничитель 1, генератор линейно-изменяющегося напряжснпя 2, состоящий из интегратора 8 и модулятора 4 в цепи обратной связи; сумматор б, источник эталонного напряжения 6, запоминающий элемент 7, состоящий из моду5 лятора 8 и решающего усилителя с емкостной обратной связью 9, и модулятор 10.
Усилитель-ограничитель 1 преобразует входной спгнал анализатора в прямоугольные колебания стандартной амплитуды, используе10 мые для управления модуляторами 4, 8 и 10, которые периодически коммутнруют соответствующие цепи. Модуляторы 4 и 10 работают синхронно, например, замыкают коммутируемые цепи в положительные полупериоды вход15 ного сигнала анализатора и поддерживают эти цепи в разомкнутом состоянии в отрицательные полуперподы. Модулятор 8, наоборот, замыкает входную цепь усилителя 9 в отрицательные полуперподы и размыкает ее в по20 ложптельные полупериоды входного сигнала.
В качестве модуляторов могут использоваться, например, поляризованные реле, диодные илп трнодныс ключи и т. д.
Генератор линейно-изменяющегося напря25 женпя, выполненный, например, на интеграторе с модулятором в цепи обратной связи, преобразует частоту входного сигнала в напряжение постоянного тока. путем интегрирования эталонного напряжения Uo в течение
30 отрицательного полупериода входного сигна2770О9
U. прн 1 1 — U» при Й+ — ) Т (t< (й+1) Т, 2 ) х2 ()— где Т вЂ” период колебаний входного сигнала анализатора частоты; 1 =0,1,2, ... В первый же отрицательный полупериод размыкается цепь модулятора 4, т. е. включается генератор линейно-изменяющегося напряжения. К концу полупериода (к моменту замыкания цепи обратной связи модулятором 4) выходной сигнал генератора хз® достигает величины UoT(, так как р+|1т хз® = — j Uodt—= |о 1|,- — ) т Выходной сигнал генератора 2 подается на один из входов сумматора 5, на другой вход которого постоянно подается сигнал х4(t) = UOTl1 где 1„ †номинальн значение периода колебаний входного сигнала анализатора. В отрицательные полупериоды входная цепь усилителя 9 замкнута модулятором 8, ла (т. е. при разомкнутой цепи модулятора 4). В положительные полупериоды модулятор 4 закорачивает цепь обратной связи интегратора, и напряжение на его выходе в течение всего положительного полупериода равно нулю (за исключением промежутка времени, необходимого для разряда конденсатора цепи обратной связи, который значительно меньше полупериода входного сигнала). На схеме не показан источник напряжения Uo, являющийся составной частью используемых в настоящее время генераторов линейно-изменяющегося напряжения. Сумматор 5 служит для выработки разности выходного сигнала генератора 2 и сигнала, пропорционального номинальному значению периода колебаний на входе анализатора, а запоминающий элемент 7 — для фиксации этой разности в положительные полуперподы входного сигнала анализатора. Анализатор частоты работает следующим образом. Пусть на вход анализатора поступает сигнал х|(/) =Ui sin 5 запаздываш|ем передается на выход запоминающего элемента, но не поступает на выход анализатора, отключенный от выхода запоминающего элемента модулятором 10. При изменении знака входного сигнала ана 10 лизатора модулятор 4, шунтпруя цепь обратной связи генератора 2, возвращает его в исходное состояние, а модулятор 8 разрывает входную цепь усилителя 9, благодаря чему на выходе запоминающего элемента в тече15 ние всего положительного полупериода covpaняется сигнал: 2 ) 2 2 20 или, учитывая, что 1„=|/о, и (= /o), где |о„ и со †соответствен номинальное и действительное значения частоты входных колебаний анализатора, 25 Х ()= (Этот сигнал через модулятор 10 поступает на выход анализатора частоты. Таким образом, выходной сигнал анализа30 тора пропорционален отклонению частоты входного сигнала от номинального значения, а его знак указывает направление ухода частоты. Запаздывание в получении информации рав35 но половине периода входного сигнала. Предмет изобретения Анализатор частоты, содержащий усилитель40 ограничитель исследуемого сигнала и генератор линейного напряжения, отлича|ощийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и области применения, он дополнительно содержит сумматор, один вход 45 которого соединен с выходом генератора, источник эталонного напряжения, соединенный с вторым входом сумматора, запоминающий элемент на решающем усилителе с модулятором во входной цепи, вход запоминающего 50 элемента соединен с выходом сумматора, а выход — со входом второго модулятора, причем управляющие входы модуляторов соединены с выходом усилителя-ограничителя. 277099 Составитель Котова Техред 3. Н. Тараненко Корпектор Л. Л. Евдонов Редактор Б. Федотов Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3200/10 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
