Цифровой анализатор частотных характеристик

Цифровой анализатор частотных характеристик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования частотных характеристик линейных и нелинейных систем автоматического регулирования. Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродействия. Цифровой анализатор частотных характеристик содержит генератор I эталонной частоты, двоичный счетчик 2, запоминающее устройство 3, накапливающие сумматоры 4-1, 4-2,...,4-2п цифроаналоговый преобразователь 5, и аналого-цифровой преобразователь 6. Упрощение устройства достигается за счет исключения множительных устройств , табличной реализации операций р ножения и генерации ортогональных тригонометрических функций. Быстродействие его повьплается за счет исключения операции умножения и одновременного нахождения всех коэффициентов . 1 ил. i (Г. 00 О) СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК е) 4 G 05 В 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4187146/24-24 (22) 27;01.87 (46) 23.08.88. Бюп. !! 3! (72) В.Г.Косторниченко, А.Ф.Гришков и А.В.Маргелов (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 222741, кл. G О! R 23/00, 1968. (54) ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР ЧАСТОТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть. использовано для исследования частотных характеристик линейных и нелинейных систем автоматического регулирования.

Цель изобретения — упрощение устрой.ЯК 1418657 А 1 ства и увеличение его быстродействия.

Цифровой анализатор частотных характеристик содержит генератор 1 эталонной частоты, двоичный счетчик 2, запоминающее устройство 3, накапливающие сумматоры 4-1, 4-2,...,4-2п цифроаналоговый преобразователь 5, и аналого-цифровой преобразователь 6.

Упрощение устройства достигается эа счет исключения множительных устройств, табличной реализации операций умножения и генерации ортогональных тригонометрических функций. Быстродействие его повьппается за счет исключения операции умножения и одновременного нахождения всех коэффициентов. 1 ил, 1418657

Изобретение относится к измери,. тельной технике и может быть использовано для исследования частотных характеристик линейных и нелинейных систем автоматического регулирования, Цель изобретения — упрощение анализатора и повышение его быстродействия

На чертеже приведена функциональ:. ная схема цифрового анализатора частотных характеристик.

Цифровой анализатор частотных ха" рактеристик содержит генератор 1 -эталонной частоты, двоичный счетчик 2, запоминающее устройство.3, накапливающие сумматоры 4-1-,4-2п, цифроаналоговый преобразователь 5 и аналогоцифровой преобразователь 6.

Анализатор работает следующим образом.

Импульсы с генератора 1 эталонной частоты поступают на вход счетчика

2, на выходе которого формируются последовательно во времени двоичные mразрядные коды от 00...0 до 11...1.

После переполнения счетчика 2 происходит его сброс, и далее процесс повторяется. Выходные коды N „счетчика 2 являются адресами ячеек первой области памяти запоминающего устрой-. ства 3. В этих ячейках памяти хранят ся ординаты синусоидальной функции основной частоты sin(N

Синусоидальное напряжение основной частоты, сформированное на выходе преобразователя 5, являющемся выходом устройства, поступает на вход исследуемого объекта. Реакция исследуемого объекта в виде непрерывного сигнала поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 6, являющийся входом устройства, и преобразуется в цифровые двоичные коды N>z< которые поступают на второй вход запоминающего устройства 3. Двоичные коды N ц и

И„„„, формирующиеся на первом и втором адресных входах заломинающего устройства 3, являются адресами ячеек второй и последующих областей памяти. произведениям Ncq =М „>„sin(N „2 и/2 ) и

NKi N AAKcos(%„2 «/2 )

В третьей области памяти в ячейке адресом (11сц, Р1д и ) хранятся числа

Nog=Nq „sin(2N- g, Ó/2 ) и N ï-" „„g> мсоз(221 2Ю/2 ) .

Аналогично в (+1)-й области памяти в ячейке с адресом )N «,Nqq„j

10 хранятся числа NÄ =N «Ä sin()g„26/2") и NK>=N д„„соя()11 2и/2 ) .

В соответствий с указанной организацией запоминающего устройства 3 с его выходов на входы накапливающих

15 сумматоров 4-1-4-2п поступают результаты произведений мгновенных значений выходного напряжения объекта в m точках периода и значений синусоидальных и косинусоидальных функций кратных

20 частот. В результате .в накапливающих сумматорах 4-1 и 4-2 суммируются произведения N ддкsin(Б „2 й/2 ) и N „ „. r хсоз ЦЧ 2н /2 ),в сумматорах 4-3 и 4-4— произведения N<

25 И„ „соз(2И „2Г/2"), и т,д, В сумматорах 4-(2n-1) и 4-2п суммируются произведения N „>K sin(nN 2((/2 ) и с

Ип„к соя(тЛсЯ fi72 ), Накопленные в сумматорах 4-1-,4-2п

30 .суммы за период синусоидальной функции основной частоты представляют собой в масштабе 1/2 оценки коэффициентов разложения выходного напряжения исследуемого объекта в ряд Фурье.

В предлагаемом цифровом анализаторе частотных характеристик применен табличный способ генерации ортогональных тригонометрических функций

\ совместно с их умножением на мгновен40 ные значения исследуемого напряжения.

Такая организация структуры анализатора позволяет исключить множительные устройства и шифратор ортогональных функций, что дает возможность существенно его упростить и увеличить быстродействие за счет параллельности нахождения всех коэффициентов гармонических составляющих.

Диапазон частот, исследуемый предлагаемым анализатором, лежит В пределах от инфраниэких до единиц мега- . герц, Верхняя граница частотного диапазона ограничивается временем обращения к запоминающему устройству.

Формула изобретения

Во второй области памяти в ячейке с адресом tNcu Н „ хранятся два числа N,„è 5 «, равные соответственно

Цифровой анализатор частотных характеристик, содержащий генератор этаСоставитель В. Башкиров

Редактор О.Юрковецкая Техред А.Кравчук

Корректор А.0бручар

Заказ 415 1/43 - Тираж 866

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 14 лонной частоты, цифроаналоговый преобразователь, аналого-цифровой .преобразователь, о т л н ч а ю щ н й— с я тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия анализатора, введены накапливающие сумматоры в количестве, равном удвоенному числу исследуемых гармоник входного сигнала, двоичный счетчик и запоминающее устройство, выход генератора эталонной частоты через счетчик соединен

18657 с первым адресным входом запоминающего устройства, второй адресный вход которого подключен к- выходу аналогоцифрового преобразователя, первый выход — к входу цифроаналогового преобразователя, а остальные выходы - к входам накапливающих сумматоров, вход аналого-цифрового преобразователя и выход цифроаналогового преобразователя соединены соответственно с входом и выходом анализатора.