SU1275316A1 - Device for converting frequency-dependent voltages - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах анализа сигналов. Цель изобретени  - повышение частотной избирательности достигаетс  за счет использовани  в Ucустройстве принципа регенерации сигнала с помощью умножител . Дл  этого в каждый канал устройства введены су затор 2, две дополнительные разностные схемы 4, ограничитель 5 и умножитель 6. Устройство, кройе того, содержит датчик 1 частоты координатора , детекторы 3. В предложенном устройстве амплитудно-частотна  характеристика (АЧХ) на его выходе обостр етс  в20 раз по сравнению с такой же АЧХ на соответствующем отводе датчика . В результате эффективность предлагаемого устройства в четьфе-п ть раз больше, чем у известных устройствтого же назначени . 1 ил. (J)The invention relates to a radio measuring technique and can be used in signal analysis devices. The purpose of the invention is to increase the frequency selectivity by using the principle of signal regeneration using a multiplier in the device. To do this, a device 2, two additional difference circuits 4, a limiter 5 and a multiplier 6 are inserted into each channel of the device. The device additionally contains the sensor 1 of the frequency of the coordinator, the detectors 3. In the proposed device, the amplitude-frequency characteristic (AFC) at its output sharpens 20 times compared to the same frequency response at the corresponding sensor tap. As a result, the effectiveness of the proposed device is four to five times greater than that of known devices of the same purpose. 1 il. (J)

Description

2 2

1ч5 СП1h5 SP

СОWITH

0505

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах анализа сигналов ..The invention relates to a radio measuring technique and can be used in signal analysis devices.

Цель изобретени  - повьпцение частотной избирательности за счет использовани  в устройстве принципа регенерации сигнала с помощью умножител  .The purpose of the invention is to increase the frequency selectivity by using the principle of signal regeneration using a multiplier in the device.

На чертеже представлена структурнал схема предлагаемого устройства. (The drawing shows the structural scheme of the proposed device. (

Устройство дл  преобразовани  частотно-зависимых напр жений содержит датчик 1 частота-координата, сумматоры 2, детекторы 3, разностные схемы А, ограничители 5 и умножители 6, В каждом канале выход датчика 1 соединен с первым входом сумматора 2, Его выход соединен с входом умножител  6 и входом детектораA device for converting frequency-dependent voltages contains a frequency-coordinate sensor 1, adders 2, detectors 3, difference circuits A, limiters 5, and multipliers 6. In each channel, the output of sensor 1 is connected to the first input of the adder 2, its output is connected to the multiplier input 6 and detector input

3.Выход детектора 3 подключен к первым входам двух дополнительных разностных схем 4, а к вторым входам этих схем - выходы детекторов из двух смежных каналов; выходы двух разностных схем подключены к входам первой разностной схемь 4. Выход последней через ограничитель 5 соединен с управл ющим входом умножител  6, выход которого соединен с вторым входом сумматора 2.3. The output of the detector 3 is connected to the first inputs of two additional difference circuits 4, and to the second inputs of these circuits - the outputs of the detectors from two adjacent channels; the outputs of the two differential circuits are connected to the inputs of the first differential circuit 4. The output of the latter is connected via limiter 5 to the control input of the multiplier 6, the output of which is connected to the second input of the adder 2.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сигнал от внешнего источника поступает на вход датчика 1, в котором он преобразуетс  в совокупность частотно-зависимых составл ющих сигнала, и с выхода каждого отвода датчика синал поступает на входы сумматора 2. С выхода сумматора 2 каждого канала сигнал поступает на детектор 3, где вьщел етс  огибающа  сигнала, котора  далее подаете одновременно на две дополнительные разностные схемы The signal from an external source is fed to the input of sensor 1, in which it is converted into a set of frequency-dependent components of the signal, and from the output of each sensor output, the signal is fed to the inputs of adder 2. From the output of adder 2 of each channel, the signal goes to detector 3, where envelope signal, which is then fed simultaneously to two additional difference schemes

4.На те же разностные схемы поступают огибаювще из (п-1)-го канала4. The same difference schemes are received around the (n-1) -th channel

на одну разностную схему и из (п+1)-го канала на другую схему. На выходе одной разностной схемы формируетс  разность первого пор дка дл  огибающих напр жений п-го и (п+1)-го отводов , а на выходе другой разностной схемы - разность первого пор дка дл  огибающих напр жений п-го и . (п-1)-го отводов. Эти разностные напр жени  поступают на первую разностную схему 4 второго пор дка, относ щуюс  к п-у каналу, с выхода которой разностное напр жение поступает чере ограничитель 5 по положительному напр жению на управл ющий вход умножител  6. Таким образом, на управл ющий вход умножител  6 поступает напр жение , равное второй разности от огибающих напр жений дл  трех смежных отводов устройства (п-1, п, п+1) ограниченное по величине положительного напр жени  в цел х устранени  самовозбуж,цени .on one difference scheme and from (n + 1) -th channel to another scheme. At the output of one difference scheme, the difference of the first order for the envelopes of the voltage of the nth and (n + 1) -th taps is formed, and at the output of the other difference scheme, the difference of the first order for the envelopes of the voltage of the nth and. (p-1) -th bends. These differential voltages are fed to the first differential circuit 4 of the second order, referring to the n channel, from the output of which the differential voltage goes through the limiter 5 through a positive voltage to the control input of the multiplier 6. Thus, the control input The multiplier 6 receives a voltage equal to the second difference from the envelopes of the voltages for three adjacent taps of the device (n-1, n, n + 1) limited by the magnitude of the positive voltage for the purpose of eliminating self-excitation, value.

Частотные характеристики каналов устройства на выходах вторых разностных схем имеют более высокую частотную избирательность, чем частотные характеристики отводов самого датчика . Поэтому на управл ющие входы умножителей 6 поступают напр жени  с обостренными частотными характеристиками , а на второй вход умножител напр жение с выхода сумматора 2. На выходе умножител  6 частотные характеристики добавочно обостр ютс , а выходное напр жение с п-го умножител по цепи -обратной св зи вновь подаетс  на вход п-го сумматора 2, где оно суммируетс  с выходным сигналом п-го отвода датчика. CyMMapnf m. сигнал обладает уже более высокой частотной избирательностью по сравнению с исходным , и пройд  еще много раз по описанной цепи, получает также до- . бавочное обострение. Степень увеличени  обострени  ограничиваетс  точностью изготовлени  элементов схемы и весовым коэффициентом умножител  5, который должен устанавливатьс  по величине таким, чтобы в канале устройства не происходило самовозбуждени , т.е. умножители должны быть с регулируемым коэффициентом пропорциональности при умножении. Роль такого коэффициента могут выполн ть обычные масштабные преобразователи .The frequency characteristics of the device channels at the outputs of the second difference circuits have a higher frequency selectivity than the frequency characteristics of the taps of the sensor itself. Therefore, the control inputs of the multipliers 6 receive voltages with sharpened frequency characteristics, and the second input of the multiplier voltage from the output of the adder 2. At the output of the multiplier 6, the frequency characteristics are additionally sharpened, and the output voltage from the n-th multiplier along the circuit is inverse The connection is again fed to the input of the nth adder 2, where it is summed with the output signal of the nth tap of the sensor. CyMMapnf m. the signal already has a higher frequency selectivity than the original, and after passing many times along the described circuit, it also receives up to. bavochnoy aggravation. The degree of increase in the exacerbation is limited by the accuracy of manufacturing the circuit elements and the weighting factor of the multiplier 5, which must be set in size so that self-excitation does not occur in the device channel, i.e. multipliers should be with an adjustable coefficient of proportionality when multiplying. The role of such a coefficient can be performed by conventional scale converters.

Claims (1)

Дл  практической проверки предлагаемого устройства дл  преобразовани  частотно-зависимых напр жений была собрана экспериментальна  установка. В качестве датчика использовалась 50-ти званна  цепочечна  КС-лини , в которой значение емкости измен лось в зависимости от номера по экспоненциальному закону. В качестве умножителей примен лись микросхемы 525 ПС-1 разностные схемы строились на операционных усилител х 140 УД-6, Результаты измерений показали, что амплитудно-частотна  характеристика на вы ходе предлагаемого устройства обостр етс  в 20 раз по сравнению с такой же на соответствующем отводе датчика Таким образом, эффективность пред лагаемого устройства в 4-5 раз больше , чем у известных. Формула изобретени  Устройство дл  преобразовани  частотно-зависимых напр жений, содержащее датчик частота-координата, выходы которого подключены к каналам формировани  составл ющих сигнала, каждый из которых содержит детектор и разностную схему, отличающеес  тем, что, с целью повышени  частотной избирательности, в каждый канал устройства введены сумматор , две дополнительные разностные схемы, ограничитель и умножитель, при этом в каждом канале соответствующий выход датчика соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен одновременно с входами умножител  и детектора, выход которого подключен одновременно к первым входам двух дополнительных разностных схем данного канала, а к вторым входам этих схем подключены выходы детекторов из двух смежных каналов, выходы двух дополнительных разнойтных схем в каждом канале подключены к входам первой разностной схемы, выход которой через ограничитель соединен с управл ющим входом умножител , выход которого соединен с вторым входом сумматора своего канала.For practical verification of the proposed device for the conversion of frequency-dependent voltages, an experimental setup was assembled. As a sensor, 50 chained chains of the KS line were used, in which the capacitance value changed depending on the number exponentially. Chip 525 PS-1 were used as multipliers. Difference circuits were built on operational amplifiers 140 UD-6. Measurement results showed that the amplitude-frequency response at the output of the proposed device is exacerbated by 20 times compared to the same on the corresponding sensor tap Thus, the efficiency of the proposed device is 4–5 times higher than that of the known ones. Apparatus of the Invention A device for converting frequency-dependent voltages, comprising a frequency-coordinate sensor, the outputs of which are connected to signal forming channels, each of which contains a detector and a difference circuit, characterized in that, in order to increase frequency selectivity, into each channel devices are entered an adder, two additional difference schemes, a limiter and a multiplier, and in each channel the corresponding output of the sensor is connected to the first input of the adder, the output of which simultaneously with the inputs of the multiplier and the detector, the output of which is connected simultaneously to the first inputs of two additional difference circuits of this channel, and the outputs of the detectors from two adjacent channels are connected to the second inputs of these circuits, the outputs of two additional different circuits in each channel are connected to the inputs of the first difference circuit The output of which is connected via a limiter to the control input of the multiplier, the output of which is connected to the second input of the adder of its channel.