Устройство для измерения коэффициента амплитудной модуляции

Устройство для измерения коэффициента амплитудной модуляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА АМШШТУДНОЙ МОДУЛЯЩШ, содержащее последовательно соединенные входной блок, линейный детектор, фильтр низкой частоты и конденсатор, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия измерений в диапазоне низких частот, в него введены два интегратора, два элемента выборки и хранения, формирователь модуля, формирователь импульсов , ключ и преобразователь напряжение - интервал времени, причем выход фильтра низкой частоты соединен с входами первого интегратора и формирователя импульсов, выход первого интегратора, через первый элемент выборки и хранения соединен с его вторым суммирующим входом непосредственно и через ключ с вторым суммирующим входом второго интегратора, второй вывод конденсатора через последовательно соединенные формирователь модуля, второй интегратор и второй элемент выборки и хранения подключен к входу преобразователя напряжение - интервал времени, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и с зшравляющими входами первого и второго элементов выборки и хране.чия, выход преобразователя напряжения - ин О тервал времени соединен с управляющим входом ключа и является выходом со о устройства. 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 G О! R 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЪ|ТИЙ (21) 3629538/24-21 (22) 27.07.83 (46) 07.11.85. Бюл. 1(- 41 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия:

Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.10. Сергеев, В ° В. Терех и Ю.Г. Семенов (53) 621.317.352.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 769729, кл. G Ol R 29/06, 1977.

Кончаловский Ю.В. и др. Электрические измерительные преобразователи.

М., Энергия, 1967, с.264-268.

Авторское свидетельство СССР

В 88380!, кл. G 01 R 29/06, 1980 ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭффИЦИЕНТА АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ, содержащее последовательно соединенные входной блок, линейный детектор, фильтр низкой частоты и конденсатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерений в диапазоне низких частот, в него введены два интегратора, два элемента выборки и хранения, формирователь модуля, формирователь импульсов, ключ и преобразователь напряжение — интервал времени, причем выход фильтра низкой частоты соединен .с входами первого интегратора и формирователя импульсов, выход первого интегратора. через первый элемент выборки и хранения соединен с его вторым суммирующим входом непосредственно и через ключ с вторым сум-. мирующим входом второго интегратора, второй вывод конденсатора через последовательно соединенные формирователь модуля, второй интегратор и

O ф второй элемент выборки и хранения подключен к входу преобразователя напряжение — интервал времени, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов и с управляющими входами первого и второго элементов выборки и хранения, выход преобразователя напряжения — интервал времени соединен с управляющим входом ключа и является выходом устройства.

I 1190

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано

Ф для измерения коэффициента амплитудной модуляции (АИ ) в виде преобразованных в интервал времени сигналов, используемых в информационно-измерительнъ|х комплексах и системах автоматического управления.

Цель изобретения — повышение быстродействия измерений в диапазоне IÎ низких частот °

На фиг.l приведена структурная схема устройства; на фиг. 2-6 примеры конкретного выполнения отдельных блоков устройства: интегратора, эле- 15 мента выборки и хранения, формирователя модуля, преобразователя напряжение — интервал времени и формирователя импульсов соответственно; на фиг.7 — временные диаграммы ра- 20 боты формирователя импульсов.

Устройство содержит входной блок

1, линейный детектор 2, фильтр 3 низкой частоты, выходом соединенный с входом первого интегратора 4, пер- 25 вый элемент 5 выборки и хранения, ключ 6, конденсатор 7, второй вывод которого подключен к входу формирователя 8 модуля, выходом соединенного через второй интегратор 9 с входом щ0 второго элемента 10 выборки и хранения, преобразователь 11 напряжение — интервал времени, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя 12 импульсов, и выход

13 устройства. При этом преобразователь ll напряжение в интервал времени (фиг.5) выполнен в виде генератора 14 линейно-изменяющегося напряжения, управляемого напряжением ярд 40 компаратора 15 и -триггера 16.

Выполнение остальных блоков ясно из представленных принципиальных схем на фиг. 2-6. ь

Устройство (фиг.1) работает сле- 45 дующим образом.

На входной блок 1 устройства поступает амплитудно-модулированный сигнал Ч„„, который после прохождения через входной каскад преобразу- 50 ется в однополярный сигнал на выходе детектора 2. Далее этот сигнал подвергается фильтрации фильтром 3 низких частот, на выходе которого формируется огибающая ампли- 55 тудно-модулированного сигнала и постояннал составляющая„ пропорциональная уровпк несущей АМ колебаний.

308 2

Огибающая AN сигнала подвергается преобразованию в первом канале, содержащем последовательно соединенные конденсатор 7, формирователь 8 модуля, второй интегратор 9, второй элемент IO выборки и хранения и преобразователь 11 напряжение — временной интервал. Постоянная составляющая несущей AN сигнала преобразуется во втором канапе, содержащем первый интегратор 4 и элемент 5 выборки и хранения. ервом канапе напряжение 8ых 2 с выхода формирователя 8 модуля, формируемое из напряжения 11н,„ поступившее на его вход, суммируется с напряжением с выхода элемента 5 выборки и хранения, поступающим через ключ 6, на втором интеграторе 9.

Управление ключом 6 осуществляется сигналами с выхода преобразователя

11 в течение интервала Т,, Формирователь 12 осуществляет управление элементами 5 и 10 выборки и хранения синхронно с периодом огибающей AN сигнала и синхронизирует работу преобразователя 11. Аналогично суммиру— ются напряжения на первом интеграторе 4, поступающие с выхода фильтра

3 низкой частоты и с выхода элемента

5 выборки и хранения. !

При этом на элемент 5 выборкихранения подаются управляющие импульсы с периодом Т с выхода формирователя 12 импульсов (фиг.7). По приходу управляющего импульса с выхода формирователя 12 элемент 5 выборкихранения осуществляет запоминание выходного напряжения интегратора 4.

Импульсы выборки представляют собой непрерывную последовательность импульсов, задающих циклы работы устройства. В результате этого, по истечении первого цикла, начиная от момента изменения входного сигнала, напряжение на выходе элемента 5 выборки-хранения имеет вид л !! н1, п

U„,х н о2 ц о где В1, R2> и С вЂ” соответственно сопротивления резисторов и емкость конденсатора интегратора (фиг.2); з 1190

Чи — начальное поступление сигнала с выхода фильтра 3;

k — коэффициент передачи элемента 5 выборки-хранения.

Входное напряжение интегратора 4 по выходам фильтра 3 и элемента 5 выборки-хранения противоположны по знаку. 10

При прохождении 0 периодов выходное напряжение элемента 5 выборкихранения принимает вид т

"пТ (1 1-1 и

0 „„„- — „, — u()3tKa ia U„ о к„т и

1-(и

"аъ1» и RI g ср - 1 + 1 н ° гС 1=1

С учетом того, что член 20 и ,к а"

1и1 представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем прогрессии Q.можно записать:

30 где

Кп Т к2гС

При выполнении условия jQj< I u при достаточно большом п, соответствующем установившемуся режиму, постоянное напряжение на выходе элемен35 та 5 выборки-хранения имеет вид

308 4 ментом 10 выборки и хранения. Фиксированное напряжение с выхода элемента 10 выборки-хранения поступает на вход преобразователя II напряжения в интервал времени, на выходе которого формируется импульс длительностью Т,, математическое выражение для которого имеет вид

Т =ЧК вЂ” — — — — -+

Чн К т 4Р

8blx t 4 YT В2 С г т .+ †- — 0 (t)dt.

KnK Yr орм о

При прохождении и периодов от начала подачи огибающей AM сигнала интервала Т В„,» может быть представлен в виде и 1 п Т j t

Вы» п "VIP „q Крмб

1,С у h knnT

Ri,Ñ Р- 1-О где К1„22 и С вЂ” соответственно сопротивления резисторов и емкость конденсатора интегратора 9

1 фиг.2), Т =K ЧЯ + —  — U

88 ; О V I(- RI C сРМ 1 QJx где Ч вЂ” среднее значение напряжения на. выходе формирователя 8 модуля.

При псои Q=l — — р — И вЂ” и.

Чс Ки 1.- и

R2 С

Чо

В2 г

Вс оГ И

50

Че. мо» Т

Вы» Чур» яро

= M Ti

Выходное напряжение элемента 5 выборки-хранения пропорционально среднему значению выходного напряж ни Чор ЧВЫ» 5 фильтра 3. При гармонической форме огибающей АИ сигнала среднее значение напряжения на выходе фильтра 3 совпадает с уровнем амплитуды несущей. При выборе резисторов Rlг = R2 имеем

5ж В НСс

При выборе Ц близком к нулю (например, равном 0,1-0,2), переходной процесс установления среднего значения напряжения Чгр заканчивается практически через 3.-4 периода огибающей АИ сигнала.

В первом канале выходное напря- жение интегратора 9 запоминается элеТ „,» приобретает вид

TR21 Ч рм

Т вы» Rl Ч

Оо

f CP где К „„ — коэффициент преобразования преобразователя 11;

К вЂ” коэффициент передачи

П элемента 10 выборки-хранения.

R2I Ц

Если -- выбрать равным - 1 57

2 и учесть, что V = Ч, то полувцгс чим где И вЂ” коэффициент глубины амплитудной модуляции входного сигнала.. 1 }90308

На выходе !3 устройства выдается с периодом повторения Т, причем длиширотно"модулированная последова- тельность импульсов прямо пропорциопальтельность импульсов длительностьюТщ,„ на коэФФициенту амплитудной модуляции.

1 390308 баиоВу /Зустрийla к наютючЮ

// &оку

)Гблоку

ll90308

Составитель Л.Муранов

Редактор Н.Данкулич Техред А.Кикемезей Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6975/48 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4