[其他]鑒相調(diào)諧參差諧振濾波測(cè)量電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86201598
• 申請(qǐng)日: 1986-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86201598U
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王經(jīng)一;康恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王經(jīng)一;康恒
• 主分類號(hào): G01R23/12
• 分類號(hào): G01R23/12;G01M1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種濾波電路，特別是涉及一種可在寬頻段內(nèi)連續(xù)調(diào)諧平移的鑒相調(diào)諧參差諧振濾波測(cè)量電路。

動(dòng)平衡機(jī)的問(wèn)題是頻率（轉(zhuǎn)速）不穩(wěn)，而要求高準(zhǔn)確度的相位測(cè)量和幅值測(cè)量。尤其重要的是相位準(zhǔn)確度。現(xiàn)代動(dòng)平衡機(jī)的先進(jìn)水平依靠具有跟蹤能力的相干檢波和相關(guān)濾波，達(dá)到相位誤差≤±6°，相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)是一次去重率≥90％。但至今未能完全取代諧振濾波式的動(dòng)平衡機(jī)。后者典型指標(biāo)是相位誤差≤±15°，一次去重率≥74％。一邊是技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、造價(jià)和故障率也顯著提高，一邊是指標(biāo)落后而廉價(jià)、可靠、耐用。可認(rèn)為需要一種指標(biāo)先進(jìn)而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的技術(shù)。

諧振濾波式動(dòng)平衡機(jī)的技術(shù)條件、指標(biāo)和多年使用的經(jīng)驗(yàn)證明，動(dòng)平衡機(jī)中信號(hào)頻率不穩(wěn)的范圍一般不超過(guò)±0.66％。可以放寬一倍來(lái)考慮，但并不要求大范圍的跟蹤。本發(fā)明的任務(wù)是針對(duì)這個(gè)具體情況，研究一種專用技術(shù)，使能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)指標(biāo)，而解決造價(jià)和故障率的問(wèn)題。

前人有過(guò)試用參差諧振的先例，但它是不可調(diào)諧的，未能代替單級(jí)諧振電路而成為一步前進(jìn)。這還是一項(xiàng)遠(yuǎn)未成熟的技術(shù)。本發(fā)明選擇的技術(shù)途徑是從研究建立參差諧振的設(shè)計(jì)著手，提出了鑒相調(diào)諧和展開(kāi)參差兩種技術(shù)方案，專門(mén)為此發(fā)明了均Q調(diào)諧RC諧振放大器，使參差諧振構(gòu)成的矩形帶通可在寬頻段上調(diào)諧平移，或?qū)φ盘?hào)頻率而展開(kāi)參差，從而使參差諧振的三大特性得到充分運(yùn)用。這三大特性是：在參差區(qū)間幅值相補(bǔ)而平坦，相移相抵而緩變，濾波衰減為兩級(jí)之積。

達(dá)到的結(jié)果是在實(shí)際的頻率變化范圍內(nèi)濾波器本身指標(biāo)不低于或更高于現(xiàn)有各種跟蹤濾波技術(shù)已達(dá)到的水平。由于配用了專門(mén)設(shè)計(jì)的紅綠燈誤差指示器，準(zhǔn)確、醒目地進(jìn)行誤差監(jiān)視并指明校正方向，使可能隨手校正，保持更高的準(zhǔn)確度。還可以把整機(jī)誤差一并包含在內(nèi)，準(zhǔn)確地予以校正，這更是現(xiàn)有技術(shù)所不能的。

紅綠燈誤差指示器已另案申請(qǐng)。

參差諧振要保持其矩形帶通而平移，或?qū)φ盘?hào)頻率而對(duì)稱展開(kāi)，其基本條件是要保持兩諧振電路Q值相等，在全波段上Q值的變化不能超過(guò)一個(gè)較小的百分?jǐn)?shù)，且兩級(jí)諧振電路只能使用雙聯(lián)電位器，統(tǒng)調(diào)每一級(jí)中的一個(gè)電阻，這是現(xiàn)有電路所不能的。它們的Q值隨頻率而變，帶通特性不能維持。為此專門(mén)發(fā)明了“均Q調(diào)諧RC諧振放大器”。這種電路，當(dāng)用雙聯(lián)電位器統(tǒng)調(diào)它的兩個(gè)RC節(jié)的電阻時(shí)在寬波段上Q值恒定不變，不受統(tǒng)調(diào)誤差的影響；當(dāng)單調(diào)一個(gè)RC節(jié)的阻值時(shí)波段內(nèi)Q值均勻，兩端的極限Q差是一個(gè)不大的百分?jǐn)?shù)，可以滿足調(diào)諧平移和展開(kāi)參差的要求。

“均Q調(diào)諧RC諧振放大器”也已另案申請(qǐng)。

現(xiàn)在先來(lái)說(shuō)明參差諧振是如何達(dá)到高濾波能力和高相位準(zhǔn)確度的，然后對(duì)鑒相調(diào)諧和展開(kāi)參差結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

圖1對(duì)參差諧振的特性與兩級(jí)諧振電路的關(guān)系給出了簡(jiǎn)明的描述。兩級(jí)諧振電路Q值相等，對(duì)稱于中心頻率f₀，分別有諧振頻率f₁＝ 1/(a) f₀，f₂＝af₀，幅頻曲線K的頂部因參差而抑平，雙峰之間有一平坦區(qū)。在這平坦區(qū)內(nèi)相頻曲線φ的斜率最低，中點(diǎn)為零。若Q值不變，即兩級(jí)各自的曲線形狀不變，參差距離越大，幅頻曲線中部的谷越深，而相頻曲線也越平。相頻曲線在中心附近是斜率最低的直線段，向外逐漸變陡，這性態(tài)是因?yàn)槭剑?）分母中有一變量平方項(xiàng)，其符號(hào)與常數(shù)項(xiàng)相反，參差獲得的改善來(lái)源于分母中引進(jìn)的常數(shù)項(xiàng)。φ曲線有拐點(diǎn)在90°。

現(xiàn)在來(lái)導(dǎo)出它的各項(xiàng)關(guān)系式，做定量的說(shuō)明。

兩諧振電路級(jí)聯(lián)，其傳輸函數(shù)為。當(dāng)有參差時(shí)a＞1，

由此可寫(xiě)出其幅頻特性和相頻特性：

當(dāng)Q²（a－ 1/(a) ）²≤1時(shí)為單峰曲線；

當(dāng)Q²（a－ 1/(a) ）²＞1時(shí)為雙曲峰曲線。

中心幅值峰低為：

雙峰高為

中心谷深為

δ_m＝

此處，δ_m＝（k_m－k₀）／k₀（7）

峰點(diǎn)位于ω_m，

在通帶中部，相移是線性的，取（a＋ 1/(a) ）＝2，有