Анализатор энергетического спектра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, Союз CoseTc_#_HN

Социалистических

Республик

Г : Л т (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 3006.78 (21) 2635424/18-21 (51) р . Кл.2

0 01 R 23/16 с присоединением заявки М

Государственный комнтет

СССР по делам наобретений н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано Зц1279 Ьюллетень Йо 48 (53) ПЖ 6 21. 317. 757 (088 ° 8) Дата опубликования описания 3012.79 (72) Авторы изобретения

В.A,Äîáðèäåíü и Г.М,Чекалин

Харьковский ордена 1рудового Красного Знамени государственный университет имени А,М.Ãoðüêoão (71) Заявитель (54) АНАЛИЗА 10Р ЭЙЕРГЕ ГИЧЕСКОГО СПЕКТРА

Изобретение относится к технике спектрального анализа стационарных случайных процессов и может быть ис;пользовано при разработке приборов

"для анализа шумов и вибраций, 5

Известны устройства для анализа спектра, содержащие узкополосные фильтры, коммутатор, квадратор, преобразователь напряжение-частота, счетчик и блок индикации (1). Их недостат-1О

icoM является значительная погрешность измерений, которая заметно возрастает в области высоких частот.

Цель изобретения — повыаение точности измерений. 15

Эта цель достигается тем, что анализатор энергетического спектра, со- держащий многоканальный коммутатор, входы которого подключены ко входу анализатора через узкополоснйе фипьт- 2О ры, а выход соединен со входом квадратора, счетчик импульсов, подключенный разрядными выходами к информационным входам блока индикации, преобразователь напряжение-частота и блок 25 управления, выходы которого связаны с уйравляющими входами упомянутых блоков, кроме квадратора и преобразователя напряжение-частота, дополнительно qîäåðæèò аналоговый интегра- Зо

Ъ

2 тор, ключ и два коммутатора, вход первого иэ которых подключен к выходу квадратора, один- выход соединен со входом второго коКФлу+атора непосредственно, а другой — через аналоговый интегратор, при этом выход второго кбмйутатбра подключен" ко второму входу "счетчика" через после- довательно соединенные преобраэователь напряжение-частота и ключ, а управляйлдйе""вхофХ введенных" элементов подключены к с оотв етствующим выходам блока управления.

На чертеже представлена структур/ ная схема анализатора.

Анализатор содержит узкополосные . фильтры l, 2,"3, многоканальный ком- мутатор 4, квадратор 5, первый и второй коммутаторы 6, 7 соответственно, аналоговый интегратор 8, преобразователь 9 напряжение-частота, блок 10 управления, ключ l l счетчик 12 импульсов и блок 13 индикации, Работает анализатор следующим об— разом.

После зайуска блока 10 управления первый импульс, поступающий с выхода а на блок 13 индикации, не производит никаких действий, импульс с выхода в устанавливает Счетчик 12 в нуль, 706793 а импульс с выхода с подключает выход уэкополосного фильтра первого канала к входу квадратора 5, а выходы счетчика 12 подключены ко входам первого регистра блока 13 индикации. Одновременно сигналом с выхода g открывается ключ 11. Таким образом, выход5 ное напряжение узкополосного фильтра первого канала возводится в квадрат квадратором 5, результат линейно преобразуется в частоту преобразователем 9 и интегрируется счетчиком 12 импульсов в течение фиксированного времеяи — до снятия единичного сигнала с выхода g блока 10 управления (т.е. до закрытия ключа ll); Следовательно, к этому моменту на счетчике 12 будет зафиксировано число, пропорциональное средней мощности исследуемого сигнала в первом диапазоне.

Второй тактовый импульс с выхода а блока управления 10 передает содержимое счетчика 12 в первый регистр блока 13, индикации, импульс с выхода в возвратит счетчик 12 в нуль," а им- пульс,с выхода с поцключит ко входу квадратора 5 выход второго узкопо- 25 лосного фильтра, а также подключит выходы счетчика 12 ко входам второго регистра блошка 13 индикации. Из-. мерение во всех m низкочастотнйх каналах осуществляется совершенно ана- 30 логично.

После (m + 1) -ro импульса с выхода с блока управления 10 ко входу квадратора 5 будет подключен узкополос ный фильтр первого из высокочастот- 35 ных каналов,измерения в которых осуществляются с использованием аналогового интегрирования. Блок 10 управления переходит в аналоговый режим: с момента появления указанного импульса устанавливается единичный сигнал на выходе f на все время работы в аналоговом режиме; кроме того, на время е„и единичный сигнал устанавливается на выходах с1 и g соответственно, а на выходе 8 — на время Т„+Ъ

Благодаря этому в течение времени. „выход квадратора 5 подключен ко входу аналогового интегратора 8, на управляющем входе которого присутствует единичный. сигнал, т.е. ведется интегрирование. В результате к концу интервала времейи <-f напряжение на выходе аналогового ийтегратора 8 пропорционально средней мощности исследуе- 55 мого сигнала. в первом высокочастотном канале.

В течение времени производится преобразование этого напряжения в цифровую форму. При этом вход интег- Я) ратора 8 заземлен, выход — подключен ко входу преобразователя 9 напряження в частоту, а ключ 11 открыт, т, е. импульсы с частотой, пропорциональ-. ной выходному сигналу интегратора 8 в течение фиксированного времени v< поступают на счетчик 12. В итоге на счетчике оказывается зафиксированным число, пропорциональное средней мощности исследуемого сигнала в первом высокочастотном диапазоне. На время

Т единичный сигнал с управляющего, входа интегратора 8 снимается, вход его остается заземленным, благодаря чему интегратор возвращается в исходное состояние с нулевым напряжением на выходе.

Очередной импульс с выхода а блока

10 управления передает содержимое счетчика 12 в соответствукщий регистр блока 13 индикации, и в дальнейшем действия схемы циклически повторяются, пока не будут проведены измерения во всех высокочастотных каналах.

После этого, в зависимости от потребностей, может быть предусмотрена либо остановка схемы в исходном состоянии, либо автоматический переход к измерению в первом низкочастотном канале, т.е. циклическое измерение.

Формул а и зо бр ет е ни я

Аналиэатор энергетического спектра, содержащий многоканальный коммутатор, входы которого подключены ко входу анализатора через узкополосные фильтры, а выход соединен со входом квадратора, счетчик импульсов, подключенный разрядными выходами к информаци-. онным входам блока индикации, преобразователь напряжение-частота и блок управления, выходы которого связаны с управляющими входами упомянутых бло- ков, кроме квадратора и преобразователя напряжение-частота, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введен аналоговый интегратор, ключ и два коммутатора, вход первого из которых подключен к выходу квадратора, один выход соединен со входом второго коммутатора непосредственно, а другой — через аналоговый интегратор, при этом выход второго коммутатора подключен ко. второму входу счетчика через последо.вательно соединенные преобразователь напряжение-частота и ключ, а управляющие входы введенных элементов подключены к соответствующим выходам блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авт орс кое с видет ел ьс т во С СС Р

М 370541 кл. G 01 и 23/16, 1973.

706793

Редактор В.Леватов

Составитель A.Îðëoâ техред H.KGâàëåâà Корректор Г.Решет ник

Заказ 8215/39 Гирек 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«Вй» и

Филиал ППП "Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4