Измеритель коэффициента гармоник

 

Сееэ Севетскмк

Сецэюйжтических

Респубйнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ЯЙЬСТВУ (n) 864174 (61) Дополнительное и аат. саид-ву (22) 3аяалемо 161179 (23) 2838689/18-21 с присоединением заявки Мо— (5ЦМ. Кл.

О 01 В ЗЗД0

3 оеуяарстаеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1509.81.Ьюляетемь И9 94 (53)УДК 621. Э17, . Зб2 (088. 8) Дата опубликования описания 1509.81 (72) Автор изобретения

А . И . Фен дри ко в

1 консгрукторское бюро Шторм прн киевском ордена

Ленина политехническом институте им.. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции. (71) 3аяеитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК

Изобретение относится к иэм рительной технике и может быть использовано при измерении коэффициента гармоник как непрерывных сигналов, так и сигналов заполнения @адноимпульсов .

Известен измеритель коэффициента нелинейных искажений, выполненный в виде узла формирования компенсационного напряжения основной частоты, узла формирования напряжений высших гармоник и устройства вычисления коэффициента гармоник 11) .

Недостатком измерителя является низкое быстродействие, что обуславли- 15 вает его применение иа инфраниэких частотах и исключает — на частотах радиодиапазона.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой- 20 ство для измерения коэффициента нелинейных искажений, содержащее полосовой и режекторный фильтры, которые входами подключены ко входу устройства, а выходами — к узлу вычисления коэффициента нелинейных искажений.

Устройство предназначено для работы с непрерывными сигналамт 12).

Однако реальная инерционность по- лосового и режекторного фильтров уст- ЗО рой ст за при водят к у вели чению погрешности измерения коэффициента гармоник сигнала заполнения радиоимпульсов, длительность которых больше, но соизмерима с постоянными времени фильтров. указанная погрешность возрастает до недопустимых пределов при работе с одиночными радиоимпульсами либо периодическими, длительность которых меньше постоянных времени фильтров.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повыше" ние точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что s измеритель коэффициента гармоник, содержащий полосовой и режекторный фильтры, блок вычисления коэффициента гармоник, причем выходи полосового и режекторного фильтров соединены с входами блока вычисления коэффициента гармоник, дополнительно введен масштабно-временной преобразователь, причем его вход является входом измерителя, а выход подключен к входу полосового и режекторного фильтров.

Масштабно-временной преобразователь содержит последовательно соединенные блок быстродействующих ключей, блок памяти, блок медленнодействующих клю864174 чей, сумматор, фильтр нижних частот, а также генераторы перестраиваемой и фиксированной, частот, причем управляющие входы быстродействующих ключей соединены с генератором перестраива- емой частоты, а управляющие входы аедленнодействующих ключей соединены с генератором фиксированной частоты.

На чертеже приведена функциональная схема измерителя.

Измеритель содержит: масштабно-временной преобразователь (МВП) 1, состоящий иэ блока быстродействующих ключей 2, генератора перестраиваемой частоты 3, блока памяти 4, блока медленнодействующих ключей 5, генератора фиксированной частоты 6, суммато- 15 ра 7 и фильтра нижних частот 8, полосавой фильтр 10, вычислитель коэффициента гармоник 11.

На входе измерителя действует одиночный радиоимпульс вида 20

Е3 Ц .а (+ ) пРИ 0(ta 4

/ %К 1 ф к=1 и т к 1

М "() 0, ПРИ 1(0>

25 где Т„, U<, и Ч вЂ” период,, амплитуда ,и фаза К-ой гармоники сигнала заполнения радиоимпульса;

N — целое число; т — длительность радиоимпульса (РИ)

Фронт РИ в момент времени t 0, з any ñêàåò ген ератар 3, который вырабатывает пачку иэ и коротких видеоимпульсов, равномерно с шагом д1 Т/и, распределенных на интервале времени, равном периоду Т, и пространственно разнесенных по и вы» ходам генератора 3. Выходные импульсы генератора 3 поочередно открывают ключи блока 2, вследствие чего в элементах памяти блока 4 в таком же порядке 40 фиксируются мгновенные значения сигнала U Sx (t) . По окончании действия последнего выходного импульса генератора 3 в блоке 4 запомнены и мгновенных знвчений сигнала ()Е (t), кото- д рые в виде постоянных уровйей поступают на входы медленнодействующих ключей блока 5.

Генератор 6 по каждому выходу вырабатывает импульсы следующие периоди-я0 чески (период Т„) со скважностью Т /и.

Под их действием ключи блока 5 поочередно и периодически переключаются, вследствие чего запомненные мгновенные значения аналогичным образом ком« мутируются на входы сумматора 7. При этом на выходе сумматора 7 формируется периодический сигнал, являющийся ступенчатой аппроксимацией сигнала заполнения РИ, USx (t) . Если отношение частоты генератора 3 к частоте. гене- ф0 ратора 6 равно и, то частота выходного сигнала сумматора равна частоте входного сигнала. При выборе п 2N, т.е. в соответствии с теоремой отсче,тов Котельникова, обеспечивается линей-у ное преобразование спектра всех N составляющих спектра сигнала U (t)

Параэитные продукты преобразования сигнала. "оэникающие в NBII на частотах F„, = (m.п+1)/T,где m=1,2,3..., устраняются выбором частоты среза фильтра нижних частот 8 меньше чем

F (и-1) /Т„.

Из спектра выходного сигнала МВП выделяется основная гармоника с помощью полосового .фильтра 9, а с помощью режекторного фильтра 10 — остальные гармоники сигнала. В высичлителе 11 производится определение коэффициента гармоник в соответствии с формулой к„= — w u

v„

Частота выходного сигнала МВП фиксирована независимо от частоты входного сигнала. Это обеспечивает повышение точности измерения за счет отсутствия частотной составляющей погрешности известного устройства при,, его работе в диапазоне частот.

Настройка измерителя на частоту входного сигнала осуществляется соответствующей перестройкой генератора

3. Минимальная продолжительность входного сигнала, при которой возможно измерение с помощью измерителя, определяется быстродействием МВП, а не быстродействием оконечной части измерителя, что характерно для известного устройства. Благодаря наличию блока памяти 4 быстродействие МВП onределяется временем, в течение которого осуществляется запись в запоминающие элементы блока 4. Указанное время равно одному периоду входного си гнала.

Столь малое время обращения к вход.ному сигналу обеспечивает измерителю воэможность измерения коэффициента гармоник сигнала заполнения короткого

РИ (длительность которого равна единице), что принципиально невозможно для известного устройства вследствие его инерционности.

Формула изобретения

1. Измеритель коэффициента гармоник, содержащий паласовой и режекторный фильтры, блок вычисления коэффициента гармоник, причем выходй полосового и режекторного фильтров со .динены с входами блока вычисления коэффициента гармоник, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения точности измерения, дополнительно введен .масштабно-временной преобразователь, причем его вход является входом устройства, а выход подключен к входу (полосового и режекторного фильтров.

В6 4174

Составитель О. Панчерни нов

Техред Ж.Кастелевич

Корректор О. Билак

Редактор Т.Парфенова

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 7776/66

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектная, я 4

2. Измеритель по п.1, о т л ич а ю шийся тем,что масштабно-временной преобразователь содержит последовательно соединенные блок быстродействующих ключей, блок памяти, блок медленнодействующйх ключей, сумматор, фильтр нижних частот, а также генераторы перестраиваемой и фикси- рованной частот, причем управляющие входы быстродействующих ключей соединены с генератором перестраиваемой, частоты, а управляющие" входы медленнодействующих ключей соединены c генератором фиксированной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 508751, кл, G .01 R 23/16, 19. il.74, 2. Авторское свидетельство СССР

М 624175, кл. G 01 R 23/20, 12.04.77 (прототип),