Устройство для измерения кодов коэффициента затухания четырехполюсника на заданных частотах

Устройство для измерения кодов коэффициента затухания четырехполюсника на заданных частотах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОДОВ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА НА ЗАДАННЫХ ЧАСТОТАХ, содержащее генератор сигналов, выходом соединенный с выходной клеммой устройства , последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, усилитель , детектор и блок управления регулируемым аттенюатором, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регулируемого аттенюатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия измерений в широком частотном и динамическом диапазонах, в него введены смеситель, узкополосный фильтр с управляемой добротностью и элемент ИСКЛЮЧАЮЩИЙ ИЛ1, при этом входная клемма устройства через последовательно соединенные смеситель и узкополосный фильтр с управляемой добротностью подключена к входу регулируемого :1тте.нюатора, управляющий вход узкополосНого фильтра с управляемой добротностью соединен с выходом элемента ИСКГООЧАЮЩИЙ ИЛИ, первый вход которого .соединен с управляющим входом генератора сигналов, с входной клеммой устройства Начало измерений - сброс и с вторым входом блока управления регулируемым аттенюатором , а второй вход соединен с выходом тока управления регулируемым аттенюатором и с выходной клеммой устройства Конец измерений, второй выход генератора сигнала подключен к второму входу смесителя. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что генера (Л тор сигналов выполнен в виде двух синтезаторов частоты, синхронизированных между собой от высокостабильного опорного генератора, при этом входы синтезаторов частоты соединены с выходом задатчика кода часто-: ты, входом соединенного с управляю vl щим входом генератора сигнала, вы00 00 ходы разрядов первого синтезатора частоты являются выходом кода час тоты. СХ) 3.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что детектор выполнен в виде п фазовращателей и усилителей-ограничителей, сумматора и фильтра нижних частот, при этом. входы всех фазовращателей являются входами детектора, а их выходы через усилители-ограничители подключены к соответствующим входам сумматора , выходом соединенного с входом фильтра нижних частот, выход которого является вьрсодом детектора.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 С 01 R 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ тоты.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 362 1 103/24- 2 1 (22) 12.07.83 (46) 15.08.85. Бюл. N 30 (72) В.В.Афанасьев, В.П.Беккеров, В.Г.Ильенков, А,Л.Романов, Ю.Н.Кичкин, С.А.Кучеренко и Л.В.Васенков (71) Московский институт электронной техники (53) 621.317.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 761940, кл. G 01 R 27/28, !977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 938205, кл. С 01 R 27/28, .1980.

Авторское свидетельство СССР !

1 -918890, кл. G 01 R 27/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 464977, кл. Н 04 В 3/04, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОДОВ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА НА ЗАДАННЫХ ЧАСТОТАХ, содержащее генератор сигналов, выходом соединенный с выходной клеммой устройства, последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, усилитель, детектор и блок управления регулируемым аттенюатором, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регулируемого аттенюатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерений в широком частотном и динамическом диапазонах, в него введены смеситель, узкополосный фильтр с управляемой добротностью и элемент ИСКЛ10ЧАЮЩИЙ ИЛ!1, при этом входная клемма устройства через последовательно соединенные смеситель и узкополосный фильтр с управляемой добротностью подключена к входу регулируемого аттенюатора, управляющий

„„SU„„117 48 A вход узкополосного фильтра с управляемой добротностью соединен с выходом элемента ИСКПЮЧАЮЩИЙ ИЛИ, первый вход которого .соединен с управляющим входом генератора сигналов, с входной клеммой устройства Начало измерений — сброс и с вторым входом блока управления регулируемым аттенюатором, а второй вход соединен с выходом тока управления регулируемым аттенюатором и с выходной клеммой устройства Конец измерений, второй выход генератора сигнала подключен к второму входу смесителя.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор сигналов выполнен в виде двух синтезаторов частоты, синхронизированных между собой от высокостабиль" ного опорного генератора, при этом входы синтезаторов частоты соединены с выходом задатчика кода частоты, входом соединенного с управляющим входом генератора сигнала, выходы разрядов первого синтезатора частоты являются выходом кода час3. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что детектор выполнен в виде п фазовращателей и усилителей-ограничителей, сумматора и фильтра нижних частот, при этом. входы всех фазовращателей являются входами детектора, а их выходы через усилители-ограничители подключены к соответствующим входам сумматора, выходом соединенного с входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом детектора.

11

4. Устройство по п, l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления регулируемым аттенюатором выполнен в виде источника опорного напряжения, выходом соединенного с одним из входов компаратора, второй вхЕдфрторого является первым входом блока управления регулируе1 мого аттенЬатера выход компарато.,и

Ф

@ ра через1» р4% истр последовательного приближения. соединен с выходом бло: и гФ Ф ,ка управления регулируемыми аттенюа.:тером, второй вход которого соеди73348 нен с одним из входов элемента И непосредственно и через ждущий мультивибратор — с вторым входом элемента И, выходом соединенного со стартовым входом регистра последовательных приближений, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы разрядов регистра последовательных приближений являются выходами блока управления регулируемым аттенюатором и выходом кода коэффициента затухания четырехполюсника.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения и допускового контроля амплитудно-частотных характеристик (АЧХ ) четырехполюсников после преобразования кодов частоты и коэффициента затухания четырехполюсника в аппаратуре индикации и отображения результатов измерений.

Целью изобретения является повышение быстродействия измерений бо лее чем вдвое в широком частотном и динамическом диапазонах за счет сокращения времени переходных процессов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор 1, усилитель 2, детектор 3, блок управления 4 регулируемым аттенюатором, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регулируемого аттенюатора 1, задатчик кода частоты 5, первый синтезатор частоты 6, второй синтезатор частоты 7, контролируемый четырехполюсник 8, смеситель 9, узкополосный фильтр 10 с управляемой добротностью, элемент ll ИСКЛЮЧАЮЩИЙ

ИЛИ, входную клемму 12 устройства и и

Начало измерений — сброс, выходную клемму 13 устройства "Конец измерений", выходную шину 14 устройства "Код частоты", выходную шипу l5 устройства "Код затухания", Фаэовра30

35 ности промежуточной частоты синтезаторы частот 6 и 7 должны быть синхронизированы от общего опорного высокостабильного генератора, входящего в состав, например, первого синтезатора частоты 6.

Указанные. сигналы поступают на входы смесителя 9, причем сигналы

2 щатели 16-1 — lб-п, усилители-ограничители 17-1-17-п, сумматор 18 и фильтр нижних частот 19, источник опорного напряжения 20, компаратор

21, генератор 22 тактовых импульсов, регистр 23 последовательного приближения, элемент И 24 и ждущий мультивибратор 25, генератор сигнала 26, выходную 27 и входную 28

10 клеммы устройства.

Устройство работает следующим образом.

По положительному фронту сигна15 ла "Начало измерений — сброс", поступающему на клемму 12.в виде, например, логической единицы и логического нуля соответственно, задатчик кода частоты 5 устанавливает частоты управляемых синтезаторов 6

20 и 7 таким образом, что частота первого управляемого синтезатора б рав. на частоте f Ä, на которой необходимо в данном цикле измерить затухание

25 четырехполюсника 8, а частота второго синтезатора отличается от частоты Й „ на постоянную промежуточную частоту f, т.е. р г2 f „или Й f „ f г1

Для получения высокой стабиль1173348

30 с частотой f > непосредственно, а сигналы с частотой f р1 через четырехполюсник 8, в результате чего на выходе смесителя 9 получается сигнал разностной частоты f<, à его ам- 5 плитуда определяет затухание в четырехполюснике 8.Этот сигнал поступает на ° вход узкополосного фильтра с управляемой добротностью 10 предназначенного для фильтрации побочных.продуктов преобразования и увеличения отношения сигнал-шум. После установления на выходе фильтра 10 стационарной амплитуды колебаний начинает работать блок управления 4 регулируемым аттенюатором. При этом сигнал с выхода фильтра 10 поступает на вход аттенюатора 1 и, пройдя через усилитель 2 и детектор, преобразующий амплитудное значение сигнала в постоянное напряжение, поступает на блок управления 4. Блок управления 4, работающий, например по алгоритму поразрядного взвешивания, устанавливает затухание в аттенюаторе 1 таким, чтобы оно компенсировало ослабление сигнала в четырехполюснике 8, По окончании процесса измерения на клемме 13 поярляется импульс вКонец измерения например, в виде перепада от логической единицы к логичеСкому нулю, а на шине 15 появляется код, несущий информацию о затухании в объекте измерения на частоте f . 35

Одновременно этот же импульс поступает на элемент 11 ИСКЛЮЧАЮЩИИ ИЛИ, в результате чего на его выходе появляется импульс прямоугольной формы, длительность ко- 40 торого равна разности времени появления команды "Сброс" и "Конец измерения". При этом добротность фильтра 10 резко уменьшается и йроисходит быстрый спад колебаний за вре- 45 мя, меньшее одного периода сигнала разностной частоты. По команде

If 11

Сброс, поступающей на входную клемму 12 устройства, происходит его установка в начальное состояние 50 и оно готово к следующему циклу измерений на другой частоте.

В качестве фильтра с управляемой добротностью может быть использован например, активный RC-фильтр, сос- 55 тоящий из усилителя, охваченного частотно-зависимой отрицательной обратной связью через режекторный пассивный фильтр, например двойной

Т-образный мост, цепь Хола и т.д, Изменяя под действием управляющего сигнала коэффициент усиления усилителя, можно эффективно управлять добротностью фильтра.

Блок управления 4 работает следующим образом.

По команде "Начало измерения запускается ждущий мультивибратор 25, вырабатывая прямоугольный импульс, длительность которого равна времени установления стационарных колебаний в фильтре 10 ° Сигнал с выхода мультивибратора 25 поступает на второй вход элемента И 24, на первый вход которого подан сигнал "Начало измерения1 . При этом на выходе элемента И 24 вырабатывается стробимпульс, по переднему фронту которого начинается работа регистра последовательногo приближения 23, который может быть реализован, например, на микросхемах К 155, ИР 17.

Опрос разрядов регистра происходит с частотой генератора тактовых импульсов 22, запись информации в разряды (нуль или единица )определяется наличием соответствующего сигнала на выходе компаратора 21, что в свою очередь, зависит от того, больше или меньше напряжение с выхода детектора 3 напряжения источника опорного напряжения 20.

Работа детектора 3 происходит следующим образом.

Сигнал, поступаюший на вход детектора, проходит фазовращатели (16-11 (l6-п), входы которых объединены, при этом фазовый сдвиг на выходе ш-ного фазовращателя определяется выражением

Далее сигналы с фазовращателей поступают на усилители-ограничители (17-1) — (17-.-п), осуществляющие операцию одностороннего ограничения, при этом на выходе ограничителей получаются отрезки полуволн гармонического сигнала одной полярности с соответствующим фазовым сдвигом, после чего они суммируются в сумматоре 18 и поступают на фильтр нижних частот 19, выполненный, например, в виде интегрирующей RC-цепочки. На выходе фильтра нижних частот

1173348

/2 И

Составитель Л.Муранов

Редактор А. Гулько Техред С.Мигунова Корректор С.Шекмар

Заказ 5047/45 Тираж 748 По

ВНИИ ПИ р одписное

ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 получается постоянное напряжение, воспроизводящее закон изменения амплитуды входного сигнала, поступающего на детектор. Число и определяется требуемой степенью уменьшения времени переходного процесса на выходе детектора. Например, при n=4 время переходного процесса уменьша. ется в 16 раз по сравнению с n=l.

Это позволяет при заданном времени измерения повысить точность измерения.