Устройство для формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник

Устройство для формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может использоваться для поверки измерителей нелинейных искажений и служит для расширения функциональных возможностей устройства . Устройство содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, компаратор 2 напряжений, усилитель-ограничитель 3, интегратор 4, усилитель 5, регулируемый элемент 6, аттенюатор 7 и сумматор 8. Введение преобразователя 9 средних значений, аттенюатора 10 и сумматора 11 дает возможность подачи на Дополнительные выходы устройства промежуточных сигналов прямоугольной , треугольной и пилообразнойформ с изменяющимися значениями коэффициентов гармоник в зависимости от скважности. Кроме того, устройство обладает детерминированным спектром гармонических составляющих формируемого сигнала. 1 ил. с S (Л со ел 4 ьо со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 01 R 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4006166/24-21 (22) 10.01.86 (46) 23. 11.87, Бюл. ¹ 43 (72) О. Н.Величко, Н.В. Голубенко и С.Г.Таранов (53) 621.317.353 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 739415, кл. С.01 R 23/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1265639, кл. С 01 К 23/20, l986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СЛОЖНОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА С

ЗАДАННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ГАРМОНИК (57) Изобретение может использоваться для поверки измерителей нелинейных искажений и служит для расширения функциональных возможностей уст„„SU„„1354129 ройства. Устройство содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, компаратор 2 напряжений, усилитель-ограничитель 3, интегратор 4, усилитель 5, регулируемый элемент 6, аттенюатор 7 и сумматор 8. Введение преобразователя 9 средних значений, аттенюатора

10 и сумматора 11 дает возможность подачи на дополнительные выходы устройства промежуточных сигналов прямоугольной, треугольной и пилообразной форм с изменяющимися значениями коэффициентов гармоник в зависимости от скважности. Кроме того, устройство обладает детерминированным спектром гармонических составляющих формируемого сигнала. 1 ил.

1354129

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для поверки измерителей нелинейных искажений.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит последователь- 10 но соединенные генератор 1 синусоидальных сигналов (ГСС), компаратор

2 напряжений, последовательно соединенные усилитель-ограничитель 3, интегратор 4, усилитель 5, регулируе- 15 мый элемент 6, аттенюатор 7 и сумматор 8, а также последовательно соединенные преобразователь 9 средних значений, аттенюатор 10 и сумматор 11, второй вход которого объединен с вхо- 20 дом компаратора 2 напряжений, вторым входом сумматора 8 и входом преобразователя 9 средних значений, а выход подключен к входу усилителя-ограничителя 3. Выход компаратора 2 напряжений подключен к управляющему входу регулируемого элемента 6, выход которого соединен с вторым входом компаратора 2 напряжений. Выход сумматора 8 служит первым выходом устройст- 30 ва. Управляющий вход усилителя 5, являющийся вторым выходом устройства, соединен с входом интегратора 4, выход которого является третьим выходом, а выход усилителя 5 — четвертым выходом устройства.

Р(К<о ) ° асов net) icos и at) где U — амплитуда сигнала П4 . о

40 После прохождения через усилитель

5 сигнал треугольной формы преобразуется в сигнал пилообразной формы с удвоенной, по сравнению с частотой исходного синусоидального сигнала, 4б частотой. Разложение его в ряд Фурье следующее:

50 при Ц 2, Устройство работает следующим образом.

Синусоидальный сигнал с малым значением коэффициента гармоник с выхода

ГСС 1 поступает на второй вход сумматора 11 и на вход преобразователя 9 средних значений, где преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное амплитуде синусоидального сигнала, которое через аттенюатор 10 подается на первый вход сумматора 11.

На выходе сумматора 11 формируется синусоидальный сигнал с постоянным смещением относительно нулевого уровня. Этот сигнал поступает на вход усилителя-ограничителя 3 с открытым входом, на выходе которого образуется сигнал прямоугольной формы со скважностью, зависящей от уровня постоянного смещения на выходе сумматора 11, т.е. от коэффициента передачи К„ аттенюатора 10. При иэменении К изменяется скважность Q сигнала прямоугольной формы: Сигнал прямоугольной формы подается на второй выход устройства.Разложение этого сигнала в тригонометрический ряд Фурье в зависимости от скважности следующее: н

4 1)оэ с — 1 . nn — — (sin э т — и

n=< где п — номер гармонической составляющей;

N — число учитываемых гармонических составляющих;

U — амплитуда сигнала U ..

С выхода усилителя-ограничителя 3 сигнал поступает на вход интегратора

4, на выходе которого формируется сигнал треугольной формы с разной длительностью восходящего и спадающего участков. Этот сигнал подается на третий выход устройства и имеет разложение в ряд Фурье в зависимости от скважности исходного сигнала:

4 Ugq 1 . йtl — (- s1Q iY Я

n <

U =2U 1 — — — — cos 2пас (-1)" у Оэ п 1

n. где Ups амплитуда сигнала Uy °

Выходной сигнал усилителя 5 подается на четвертый выход устройства и используется также в качестве сигнала высших гармоник, который уравнивается по среднеквадратичному значению с исходным синусоидальным сигСоставитель Н.Федоров

Редактор А.Ворович Техред JI.Олийнык Корректор С.Шекмар

Заказ 5689/40 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 з

1 налом с помощью компаратора 2 напряжений и регулируемого элемента 6.

Требуемое значение коэффициента гармоник при Q = 2 на выходе устрой" ства устанавливается с помощью аттенюатора 7, а пронормированный сигнал высших гармоник суммируется с первой гармоникой в сумматоре 8.

Устройство обладаетдетерминированным спектром гармонических составляющих формируемого сигнала и расширенными функциональными возможностями за счет подачи на дополнительные выходы устройства промежуточных сигналов прямоугольной, треугольной и пилообразной форм с изменяющимися значениями коэффициентов гармоник в зависимости от скважности.

Формула изобретения

Устройство для формирования сложного гармонического сигнала с заданным коэффициентом гармоник, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальных сигналов, компа-!

354129 4 ратор напряжений, последовательно соединенные усилитель-ограничитель, интегратор, усилитель, регулируемый элемент, аттенюатор и сумматор, выход которого является выходом устройства, причем выход усилителя-ограничителя подключен к управляющему входу усилителя, вход компаратора напряжений подключен к второму входу сумматора, второй его вход — к входу аттенюатора, а выход — к управляющему входу регулируемого элемента,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможноСтей, в него введены последовательно соединенные преобразователь средних значений, второй аттенюатор и второй сумматор, выход которого

2р подключен к входу усилителя-ограничителя, а второй вход объединен с входом компаратора напряжений и входом преобразователя средних значений, причем управляющий вход усилителя, 25 выход интегратора и вход регулируемого элемента являются соответственно вторым, третьим и четвертым выходами устройства.