SU978312A1 - Harmonic signalgenerator - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и радиотехнике и может использоваться, например в установках для исследований и поверки радиотехнических приборов.The invention relates to measuring equipment and radio engineering and can be used, for example, in installations for research and verification of radio devices.

Известен генератор гармонических ⁵ сигналов, содержащий усилитель с цепью частотно-зависимой обратной связи и с цепью регулируемой частотно-независимой обратной связи, последовательно соединенные преобразователь переменного на- ^,0 пряжения в постоянное, блок сравнения, к второму входу которого подключен источник опорного напряжения, интегратор и сумматор, а также однополярный пико-’ вый детектор, при этом выход усилителя подключен к входу преобразователя переменного напряжения в постоянное [ 1 ].A known generator of harmonic ⁵ signals, comprising an amplifier with a frequency-dependent feedback circuit and a variable frequency-independent feedback circuit, connected in series with an AC ^{, 0} to DC voltage converter, a comparison unit, to the second input of which a reference voltage source is connected, an integrator and an adder, as well as a unipolar peak detector, while the output of the amplifier is connected to the input of the AC to DC converter [1].

Однако в известном генераторе с понижением частоты выходного напряжения 20 при перестройке генератора возрастает уровень нелинейных напряжений,*~так как переменная составляющая выходного сигнала интегратора начинает изменять ве— личину сопротивления цепи регулируемой частотно-независимой обратной связи за счет соединения выхода управления этой цепи с выходом сумматора.However, in the known generator, with decreasing frequency of the output voltage 20, when tuning the generator, the level of nonlinear voltages increases, * ~ since the variable component of the integrator output signal begins to change the resistance value of the adjustable frequency-independent feedback circuit by connecting the control output of this circuit to the adder output .

Эго приводит к появлению гармоник на выходе генератора, амплитуда которых увеличивается по мере, уменьшения частоты, т.е. к увеличению нелинейных искажений выходного сигнала.The ego leads to the appearance of harmonics at the output of the generator, the amplitude of which increases with decreasing frequency, i.e. to increase the nonlinear distortion of the output signal.

Цель изобретения - уменьшение нелинейных искажений.The purpose of the invention is the reduction of nonlinear distortion.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе гармонических сигналов, содержащем усилитель с пенью частотно-зависимой обратной связи и с цепью регулируемой частотно-независимой обратной связи, последовательно соединенные преобразователь переменного напряжения в постоянное, блок сравнения, к второму входу которого подключен источник опорного напряжения, интегратор и сумматор, а также однополярный пиковый детектор, при этом выход! основного усилителя подключен к входу.преобразовать3 978312 ля переменного напряжения в постоянное, другой вход сумматора соединен с выходом основного усилителя, между выходом сумматора и входом однополярного пи. нового детектора включен дополнительный усилитель, а выход однополярного пикового детектора соединен с входом, управления цепи регулируемой частотнонезависимой обратной связи.This goal is achieved by the fact that in a harmonic generator containing an amplifier with a frequency-dependent feedback stump and an adjustable frequency-independent feedback loop, the ac-dc to dc converter is connected in series, a comparison unit, to the second input of which a reference voltage source is connected, integrator and adder, as well as a unipolar peak detector, with the output! The main amplifier is connected to the input. Convert 3 978312 to an alternating voltage to constant, the other input of the adder is connected to the output of the main amplifier, between the output of the adder and the input of a unipolar pi. The new detector includes an additional amplifier, and the output of the unipolar peak detector is connected to the input of the control circuit of an adjustable frequency-independent feedback loop.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого генератора гармонических сигналов; на фиг. 2— временные диаграммы.In FIG. 1 shows a structural electrical diagram of the proposed harmonic signal generator; in FIG. 2 — timing charts.

Генератор гармонических сигналов содержит основной усилитель 1, цепь 2 частотно-зависимой обратной связи, цепь 3 регулируемой частотно-независимой обратной связи, преобразователь 4 переменного напряжения в постоянное, блок 5 сравнения, источник 6 опорного напряжения, интегратор 7, сумматор 8, дополнительный усилитель 9 и однополярный пи- ковый детектор 10.The harmonic signal generator contains a main amplifier 1, a frequency-dependent feedback loop 2, an adjustable frequency-independent feedback loop 3, an AC / DC converter 4, a comparison unit 5, a reference voltage source 6, an integrator 7, an adder 8, an additional amplifier 9 and unipolar peak detector 10.

Генератор работает следующим обра. зом.The generator operates as follows. zom.

Выходное переменное напряжение с выхода усилителя 1 (фиг. 2а) поступает на преобразователь 4 переменного напряжения в постоянное, где преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное средневыпрямленному или среднеквадратичному значению. Так как преобразование переменного напряжения в постоянное связано с преобразованием спектра сиг—· нала, то в выходном сигнале' преобразователя 4 принципиально присутствует переменная доставляющая^ Выходное напря— • жение преобразователя 4 сравнивается с детектора 10, преобразующего амплитудное значение положительного полупериода входного сигйала (фиг. 2г) в постоянное напряжение (фиг. 2д). Пульсации напряжения с выхода усилителя 9 не проходят на управляющий вход детектора 10. Процесс регулировки сопротивления таким образом устраняют, и не увеличивают нелинейные искажения с понижением генерируемой частоты по сравнению с прототипом. Это позволяет использовать в интеграторе и фильтре нижних частот цепочки с малы_ми постоянными времени и тем самым существенно уменьшить время переходного процесса при появлении возмущений в генераторе, например при коммутации .частоты или управлении амплитудой колебаний.The output alternating voltage from the output of the amplifier 1 (Fig. 2a) is supplied to an alternating voltage converter 4 to a constant voltage, where it is converted to a constant voltage proportional to the mean-rectified or rms value. Since the conversion of alternating voltage to constant is connected with the conversion of the signal spectrum, the variable delivering is fundamentally present in the output signal of converter 4. The output voltage of converter 4 is compared with detector 10, which converts the amplitude value of the positive half-cycle of the input signal (Fig. 2d) into a constant voltage (Fig. 2e). The voltage ripples from the output of the amplifier 9 do not pass to the control input of the detector 10. The process of adjusting the resistance in this way eliminates and does not increase the nonlinear distortion with a decrease in the generated frequency compared to the prototype. This makes it possible to use chains with small_time constants in the integrator and low-pass filter and thereby significantly reduce the transition process time when disturbances appear in the generator, for example, when switching the frequency or controlling the oscillation amplitude.

Claims (1)

(54) ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Изобретение относитс  к измерительной технике и радиотехнике и может использоватьс , например в установках дл  исследований и поверки радиотехнических приборов. Известен генератор гармонических сигналов, содержащий усилитель с цепью частотно-зависимой обратной св зи и с цепью регулируемой частотно-независимо обратной св зи, последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в посто нное, блок сравнени , к второму входу которого подключен источник опорного напр жени , интегратор и сумматор, а также однопол рный nwKO вый детектор, при этом выход усилител  подключен к входу преобразовател  пер&менного напр жени  в посто нное С1 Однако в известном генераторе с понижением частоты выходного напр жени  при перестройке генератора возрасгаег уровень нелинейных напр жений,так как переменна  составл юща  выходного сигнала интегратора начинает измен ть в&личину сопротивлени  цепи регулируемой частотно-независимой обратной св зи за счет соединени  выхода управлени  этой цепи с выходом сумматора. Это приводит л по влению гармоник на выходе генератора, амплитуда которых увеличиваетс  по мере, уменьшени  чаототы , т.е. к увеличению нелинейных иокажений выходного сигнала. Цель изобретени  - уменьшение нелинейных искажений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генераторе гармонических сигналов , содержащем усилитель с цепью чаототно-зависимой обратной св зи и с цепью регулируемой частотно-неаавис мой обратной св зи, последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в посто нное, блок сравнени , к второму входу которого подключен иоточник опорного напр жени , интегратор и сумматор, а также однопол рный пиковый детектор, при этом выход основного ус№ .лител  подключен к входу, преобразоват л  переменного напр жени  в посто нное, другой вход сумматора соединен с выходом основного усилител , между выходом сумматора и входом однопол рного пикового детектора включен дополнительный усилитель, а выход однопол рного пиково го детектора соединен с входом, управлени  цепи регулируемой частогнонезависимой обратной св зи. На фиг, 1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого генератора гармонических сигналов; на фиг. 2-- временные диаграммы. Генератор гармонических сигналов содержит основной усилитель 1, цепь 2 час тотно-зависимой обратной св зи, цепь 3 регулируемой частотно-независимой о ратной св зи, преобразователь 4 перемен ного напр жени  в посто нное, блок 5 сравнени , источник 6 опорного напр жени , интегратор 7, сумматор 8, дополнительный усилитель 9 и однопол рный пиковый детектор 10. Генератор работает следующим обра . зом. Выходное переменное напр жение с выхода усилител  1 (фиг. 2а) поступает на преобразователь 4 переменного напр жени  в посто нное, где преобразуетс  в посто нное напр жение, пропорциональное средневьшр мленному или среднеквадратичному значению. Так как преобразова ние переменного напр жени  в посто нное св зано с преобразованием спектра сигнала , то в выходном сигнале преобразовател  4 принципиально присутствует переменна  Ьоставл юша ,. Выходное напр . жение преобразовател  4 сравниваетс  с опорным посто нным напр жением источника 6 в блоке 5, который выдел ет разность этих напр жений, содержаиото и остаточное значение переменной состав- Л1пощей. Эта переменна  составл юща  подвергаетс  дополнительной фильтрации в интеграторе 7 (фиг. 26). После суммировани  выходного сигнала интегратора 7 в сумматоре 8 с пере менным напр жением с выхода усилител  1, усилени  в усилителе 9 (фиг. 2в), он поступает на вход .однопол рного пиковог детектора 10, преобразующего амплитудное значение положительного полупериода входного сигйала (фиг. 2г) в посто нное напр жение (фиг. 2д). Пульсапии напр же, ни  с выхода усилител  9 не проход т на управл ющий вход детектора 10. Процесс регулировки сопротивлени  таким образом устран ют, и не увеличивают нелинейные искажени  с понижением генерируемой частоты по сравнению с прототипом. Это позвол ет использовать в интеграторе и фильтре нижних частот цепочки с малыми посто нными времени и тем самым существенно уменьшить врем  переходного процесса при по влении возмущений в генераторе, например при коммутации .частоты или управлении амплитудой колебаний . Формула изобретени  Генератор гармонических сигналов, содержащий основной усилитель с цепью чаототно-зависимой обратной св зи и с цепью регулируемой частотно-независимой обратной св зи, последовательно соединенные преобразователь переменного напр жени  в посто нное, блок сравнени , к второму входу которого подключен источник опорного напр жени , интегратор и сумматор , а также однопол рный пиковый детектор, при этом выход основного усилител  подключен к входу преобразовател  переменного напр жени  в посто нное, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  нелинейных искажений, другой вход сумматора соединен с выходом основного усилител , между выходом сумматора и входом однопол рного пикового детектора включен дополнительный усилитель, а выход однопол рного пикового детектора соединен с входом управлени  цепи регулируемой частотно-независимой обратной св зи. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 455446, кл. Н 03 В 5/26, 1973.(54) HARMONIC SIGNAL GENERATOR The invention relates to measurement technology and radio engineering and can be used, for example, in installations for research and verification of radio engineering devices. A known harmonic signal generator comprising an amplifier with a frequency-dependent feedback circuit and a variable-frequency feedback circuit, connected in series to a constant-voltage converter, a reference unit, to the second input of which a voltage source is connected, an integrator and an adder, as well as a unipolar nwKO detector, while the amplifier output is connected to the input of an AC-DC constant-voltage converter C1 However, in a known generator with decreasing frequency Ota output voltage of generator rearrangement vozrasgaeg nonlinear voltage level, as the variable component of the integrator output signal begins to be varied in & mask drag chain variable frequency-independent feedback due to this control circuit output coupled to the output of the adder. This leads to the appearance of harmonics at the generator output, the amplitude of which increases as the frequency decreases, i.e. to an increase in non-linear and indications of the output signal. The purpose of the invention is to reduce nonlinear distortion. The goal is achieved by the fact that in a harmonic signal generator, which contains an amplifier with a frequency-dependent feedback circuit and an adjustable frequency-independent feedback circuit, the AC-to-DC converter in series, the comparison unit, to the second input of which A reference voltage source, an integrator and an adder, as well as a unipolar peak detector are connected, the output of the main amplifier is connected to the input, converting alternating voltage into a constant, other second adder input connected to the output of the main amplifier, between the output of the adder and the input unipolar peak detector included an additional amplifier, and the output peaks of unipolar detector coupled to the input control circuit controlled chastognonezavisimoy feedback. Fig. 1 shows the structural electrical circuit of the proposed harmonic generator; in fig. 2-- timing charts. The harmonic signal generator contains the main amplifier 1, the circuit 2 of frequency-dependent feedback, the circuit 3 of the adjustable frequency-independent coupling, the transducer 4 of alternating voltage into constant voltage, the comparison unit 5, the reference voltage source 6, the integrator 7, an adder 8, an additional amplifier 9 and a unipolar peak detector 10. The generator operates as follows. zom. The output AC voltage from the output of the amplifier 1 (Fig. 2a) is fed to the variable voltage converter 4 into a constant voltage, where it is converted into a constant voltage proportional to the average or rms value. Since the conversion of an alternating voltage to a constant voltage is associated with the transformation of the signal spectrum, the output signal of the converter 4 is fundamentally present with a variable ush,. Output eg Converter 4 is compared with the reference constant voltage of source 6 in block 5, which isolates the difference of these voltages, containing the residual value of the variable composition. This variable component is subjected to additional filtering in integrator 7 (Fig. 26). After summing up the output signal of the integrator 7 in the adder 8 with alternating voltage from the output of amplifier 1, amplification in amplifier 9 (Fig. 2c), it is fed to the input of a unipolar peak detector 10, which converts the amplitude value of the positive half cycle of the input sigal (Fig. 2d) at a constant voltage (Fig. 2e). Pulses, for example, or from the output of amplifier 9, do not pass to the control input of detector 10. The process of adjusting the resistance is thus eliminated and does not increase the nonlinear distortion with decreasing the generated frequency in comparison with the prototype. This makes it possible to use chains with small constant times in the integrator and low-pass filter and thus significantly reduce the transient process time when disturbances appear in the generator, for example, when switching frequency or controlling amplitude of oscillations. An inventive harmonic signal generator, comprising a main amplifier with a frequency-dependent feedback circuit and an adjustable frequency-independent feedback circuit, connected in series to an AC voltage converter, a reference unit, to the second input of which a reference voltage source is connected. , integrator and adder, as well as a unipolar peak detector, the output of the main amplifier connected to the input of the AC / DC converter, which differs That, in order to reduce harmonic distortion, the other input of the adder coupled to the output of the main amplifier, between the output of the adder and the input unipolar peak detector included an additional amplifier, and the output unipolar peak detector coupled to the circuit control input of variable frequency-independent feedback. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 455446, cl. H 03 B 5/26, 1973.