Анализатор спектра — SU 813311 (original) (raw)
Союа Советских Социалистических Республик(22) Заявлено ЗЫ 778 (21) 2651195/18-21 (51)М. КЛ.91 й 23/165 с нрисоединеиием заявки Мо Государствевы омитет СССР яо делам зобретеввй отрмтк%(71) Заявите нский научно-исследователительства и архитектуры 54) АНАЛИЗАТОР ТР к радиоожет быть носитс нике и тройст иэа га но м яюИзобретение от яизмерительной тех миспользовано в ус вах, предназначенных для анал Рмонических сигналовеИзвестны анализаторы спектра, содержащие блок магнитной записи, усилители, фильтры, блок управления, детектор, коммутатор и индикатор 11. 1,Однако точность анализа этих анализаторов недостаточна.Цель изобретения - повышение точсти измерений.Поставленная цель достигается тем, что в анализатор спектра, содержа- . щий блок магнитной записи и воспроизведения, один вход которого соединен с входным блоком, другой вход йодключен через блок переключения скоростей к выходу блока упранления, а вы ход подключен к последовательно соединенным усилителю воспроизведения, полосовому Фильтру, усреднителю, одулятору с амплитудным детектором, коммутатору и вертикально-отклон щим пластинам электроннолучевой трубки, горизонтально-отклоняющие настины которой подключены через 5 лок горизонтальной развертки к вто;ому выходу блока управления и к вто рому входу коммутатора, при этом второй вход модулятора связан с выхо дом модуляционного генератора, дополнительно введены задающий генератор, нуйь-орган, генератор пилообраз ного напряжения, второй усреднитель и второй модулятор самплитудным детектором, причем один вход нуль-ор гана соединен с выходом полосового Фильтра, другой вход подключен через задающий генератор к третьему выходу блока управления, а выход соединен с генератором пилообразного напряжения второй вход которого соединен с четвер тым выходом блока управления, а выход подключен через второй усредни- тель ко входу второго модулятора с амплитудным детектором, вто рой вход которого соединен также с выходом модуляционного генератора, а выход подключен к третьему входу коммутатора.На чертеже представлена структурная схема анализатора.Анализатор состоит из входного блока 1, блока 2 магнитной записи и воспроизведения,содержащего магнитные головки 3 н 4 записи и воспроизведения соответственно,связан ные с носителем магнитной записи, 813311блока 5 переключения скоростей,блока 6 управления, усилителя 7 воспроизведения, полосового фильтра8, нуль-органа 9, задающего генератора 10, генератора 11 пилообразного напряжения, усреднителей 12 и3 коммутатора 14, двух модуляторов 15 и 16 с амплитудными детекторами. блока 17 горизонтальной разверткиэлектроннолучевой трубки 18и модуляционного генератора 19.Анализатор работает следующим образомНа входной блок 1 устройства, состоящего из датчика, аттенюатора входмого усилителя и усилителя записи,подается исследуемый сигнал, который 15,может быть шумом вибраций или инымнеэлектрическим сигналом, Посредством магнитной головки 3 записи блока2 магнитной записи и воспроизведениясигнал записывается Ла носитель магнитной записи, вращасщийся с определенной скоростью. Записанная инФормация воспроизводится магнитнойголовкой 4 воспроизведения, сигналыс которой усиливаются в усилителе 7воспроизведения и поступают на входполосового фильтра 8 с постояннойФиксированной средней частотой, ширину полосы пропускания которогоможно изменять в зависимости от целианализа, Для разложения исследуемогосигнала на спектральные составляющиеноситель магнитной записи блока 2 вращается с перестраиваемой скоростью,задаваемой блоком 5 переключения скоростей, который получает команду спервого выхода блока б управления.С выхода фильтра 8 сигнал поступаетка усреднитель 13 и далее на первыйвход первого модулятора 15 с амплитудным детектором, в котором величи Она постоянного напряжения в каждыйданный момент времени, пропорциональная среднеквадратическому значению напряжения в данной полосе, модулируется несущей чгустотой 20 кГцот модуляционного генератора 19 ипраходит через амплитудный детектор,где срезается, отрицательная частьсигнала. При этом сигнал положительной полярности поступает через первый вход коммутатора 14 на вертикально-отклоняющие пластины электроннолучевой трубки 18. Синхронную работублока 17 горизонтальной разверткии кбммутатора 14 осуществляет блок 5управления. Причем длительность импульса, Формируемого блоком 17 горизонтальной развертки, в два разапродолжительнее длительности импульса, формируемого коммутатором 14, стем, чтобы в одном импульсе блока 17 Щгоризонтальной развертки уложилисьдва иМпульса от коммутатора 14, чтосоответствует уровню и Фазе компонен,.тов спектральных составляющих, наблюдаемых на экране электроннолучевой 5 трубки 18 в виде ярко очерченных кривых, каждая из которых соответст. вует определенной спектральной составляющей. Строгая синхронизация жестко фиксирует местоположение спектрограмм, при этом сигнал полохительной полярности устанавливается в верхней половине экрана.Таким образом, в верхней половине экрана, отградуированной в диапазоне 0-40 дБ, можно визуально наблюдать и фотографировать амплитуды спектральных составляющих.В нижней половине экрана устанавливаются сигналы с отрицательной полярностью, н на этой половине экрана, отградуированной в радианах (0-2 Т ), одновременно с амплитудой спектральных составляющих также можно визуально наблюдать и Фотографировать в виде вертикальных линий Фазы компонентов тех же спектральных составляющих. Для этого сигнал с выхода полосового фильтра 8 поступает на один нуль-орган 9, на другой вход которого поступает сигнал от задающего генератора 10, который служит для измерений фазы компонентов исследуемого процесса, Генератор 10 формирует синусоидальный сигнал с частотой, соответствующей средней частоте полосы пропускания полосового Фильтра 8. В нуль-органе 9 сравниваются Фаза сигнала, принятая за нуль, с выхода генератора 10 и исследуемая Фаза сигнала, поступакщая с выхода полосового фильтра 8, При значениях, когда разница между входными сигналами достигает нуля, на выходе нуль-органа 9 вырабатывается запрещающий импульс, в результате чего на выходе генератора 11 пилообразных напряжений формируется сигнал с фиксированным уровнем, соответствующим определенной фазе для каждой спектральной составляющей исследуемого сигнала, Запуск генератора 11 пилообразных напряжений, осуществляемый с третьего выхода блока 5 управления, происходит с некоторым сдвигом во времени, т. е. в момент подачи напряжений на оба входануль-органа 9. Сигнал с выхода генератора 11 пилообразных напряжений через второй усреднитель 12 поступает на первый вход второго модулятора 16 с амплитудным детектором, в котором сигнал модулируется сигналом с частотой 20 кГц от модуляционного генератора 19 и проходит через амплитудный детектор, среэающий положительную часть сигнала. В этом случае сигнал отрицательной полярности черезвторой вход коммутатора 14 поступаетна вертикально"отклонякщие пластиныэлектроннолучевой трубки 18.Таким образом, одновременно мож,но визуально наблюдать и ФотограРировать в верхней половине экранаамплитуды спектральных составляющих,813311 формула изобретения авитель А. Орловед Ж. Кастелевич Корректор Е. Рощ Соседактор А. Гук ТеЗаказ 766/56 ТиВНИИПИ Госудпо делам1130 35, Мос писноеСССРйаб., д. 4/5 аж 732 По рственного комитета зобретений и открыт ва, ЖРаушская ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 ил а в нижней - фазовые компоненты техже спектральных составляющих. Анализатор спектра, содержащий5 блок магнитной записи и воспроизведения, один вход которого соединен с входным блоком, другой вход подключен через блок переключения скоростей к выходу блока управления, а выход подключен к последовательно.соединенным усилителю воспроизведения, полосовому фильтру, усреднителю, модулятору с амплитудным детектором, коммутатору и вертикально-отклоняю щим пластинам электроннолучевой трубки, горизонтально-отклоняющие пластины которой подключены через блок горизонтальной развертки к второму выходу блока управления и к вто рому входу коммутатора, при этом второй вход, модулятора связан с выходом модуляционного генератора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений,в него введены задающий генератор,нуль-орган, генератор пилообразногонапряжения, второй усреднитель и второй модулятор с амплитудным детектором, причем один вход нуль-органасоединен с выходом полосового фильтра, другой вход подключен через задающий генератор к третьему выходублока управления, а выход соединен сгенератором пилообразного напряжения,второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, авыход подключен через второй усреднитель ко входу второго модулятора самплитудным детектором, второй входкоторого соединен также с выходоммодуляционного генератора, а выходподключен к третьему входу коммутатора. Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Калинчук Б. А.,Пиастро В. П. Анализаторы иифразвуковых случайных процессов, Л "Энергия", 1973, с . 66