Измерительный логарифмический демодулятор

Измерительный логарифмический демодулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ау— (22) Заявлено 260581 (21) 3294107/18-09 (Я } М. Куб 3

Н 03 0 1/02

С, 01 R 19/00 с присоединением заявки Йо—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Г)риоритет—

Опубликовано 070283- бюллетень Йо 5 (53)УДК 621-376.239(088.8) Дата опубликованмя описания 070283 (72) Автор .изобретения

В. И. Ломакин (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЛОГАРИФМИЧЕСКИИ ДЕМОДУЛЯТОР

Изобретение относится к,радиотехнике и радиоизмерительной технике и может быть использовано в измерительных приемниках и анализаторах спектра.

Известен демодулятор, в котором к входу основного канала, .содержащего последовательно соединенные амплитудный детектор, фильтр нижних частот, усилитель, синхронный детек тор, управляющий вход которого соединен с первым выходом генератора коммутирукдцих напряжений, и управляемый делитель напряжений, переключателем поочередно подключаются входной сигнал от источника входного сигнала и выходное напряжение опорного канала. Достоинством демодулятора является независимость функции преобразования от параметров амплитудного детектора, поскольку последний находится в основном канале преобразования f13.

Однако в указанном демодуляторе выходное, напряжение опорного канала является регулируемым, что снижает точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому— является измерительный логарифмический демодулятор, содержащий источник входного сигнала, последовательно соединенные генератор прямо-, угольных импульсов, модулятор, второй вход которого подключен к источнику входного сигнала, колебательный контур, усилитель, амплитудный детектор, поро.овый элемент и формирователь выходных импульсов, второй щ вход которого подключен к второму выходу генератора прямоугольных импульсов (2).

Однако известный измерительный логарифмический демодулятор обеспечивает точность измерения только при измерении синусоидальных сигналов с частотой, равной резонайсной частоте колебательного контура. В случае же измерения амплитуды модулированных по амплитуде и частоте периодических сигналов погрешность измерения. возрастает от 0,03 -0,1 дБ до величин, сравнимых и даже худших, чем позволяют достичь псевдологарифмические усилители(0,3-1 дБ)

Цель изобретения — повыаение точности измерения °

Для достижения указанной цели; в измерительный логарифмический демодулятор, содержащий источник

З0 входного сигнала, последовательно

995262 соединенные генератор прямоугольных 1 импульсов, модулятор и колебательный контур и последовательно соединенные усилитель, амплитудный детектор, пороговый элемент и формирователь выходных импульсов, между выходом колебательного контура и входом усилителя введен переключатель, второй вход которого соединен с источником входного сигнала, а также введены последовательно соединенные генератор коммутирующего напряжения, второй и третий выходы которого сое- . динены соответственно с управляющими входами модулятора и переключателя, аналоговый запоминающий элемент и компаратор, выход которого соединен с вторым входом формирователя выходных импульсов, при этом вторые входы аналогового запоминающего элемента и компаратора объединены и подключены к выходу ампли- 2О тудного детектора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого измерительного логарифмического демодулятора.

Измерительный логарифмический 25 демодулятор содержит колебательный контур 1, переключатель 2, усилитель

3, амплитудный детектор 4, пороговый элемент 5, модулятор б, генератор

7 коммутирующего напряжения, анало- 3{) говый запоминающий элемент 8, компаратор 9, формирователь 10 выходных импульсов, генератор 11 прямоугольных импульсов, источник 12 входного сигнала. 35

Измерительный логарифмический демодулятор работает следующим образом.

В исходном состоянии входной сигнал через переключатель 2 поступает на вход усилителя 3. Усилитель 3 должен работать в режиме без ограничения по выходу во всем диапазоне изменения входных сигналов. С выхода амплитудного детектора 4 напряжение поступает на вход аналогового 4 запоминающего элемента 8, где фиксируется и запоминается его максимальное значение, соответствующее максимальной амплитуде Чм „измеряемого сигнала. B качестве аналогового запоминающего элемента 8 может быть применен, в частности, пиковый детектор. В этот же отрезок времени происходит раскачка колебательного контура 1 сигналом генератора 11 SS прямоугольных импульсов через открытый модулятор 6 ° Частота сигнала генератора 11 прямоугольных импульсов совпадает с резонансной частотой колебательного контура 1. На 6О выходе контура имеем вынужденные колебания с амплитудой А, причем .I величина A должна бйть больше максимального значения амплитуды измеряемого сигнала. 65

Через время, достаточное для запоминания отклика от максимального значения измеряемого сигнала Ч дк и раскачки колебательного контура 1 до установившегося значения с амплитудой А<, по сигналам генератора 7 коммутирующего напряжения переключа- тель 2 переключается в положение, соединяющее выход колебательного контура 1 с входом усилителя 3, закрывается модулятор 6, блокируется вход аналогового запоминающего элемента 8, благодаря чему на его выхо.«. де сохраняется значение, соответствующее отклику от Ч д„. После закрывания модулятора.б на выходе колебательного контура 1, а значит на вхо-. де усилителя 3, присутствуют собственные экспоненциально затухающие колебания колебательного контура.

Для амплитуды сигнала на входе усилителя 3 имеет место зависимость о

1-

0(Ц=А е

0 где Ao - установившееся значение амплитуды вынужденных колебаний в колебательном контуре 1;

Т„ — постоянная времени колебательного контура 1.

В момент времени t выполняется соотношение 1- О т к

АоЕ Ч a c {"

Компаратор 9, сравнивающий на выходе амплитудного детектора 4 отклик на сигнал с колебательного контура 1 с запомненным в аналоговом запоминающем элементе 8 откликом на Чм<ц, выдает сигнал на формирователь 10 выходных импульсов для формирования переднего фронта выходного импульса.

В момент времени ф выполняется соотношение

2 g

Ар " =Ч„, (2) где Ч„ - амплитуда сигнала на входе усилителя 3, соответствующая отклику на выходе амплитудного детектора 4, равному пороговому постоянному напряжению Ып порогового элемента 5 и определяющему нижнюю границу измеряемых сигналов.

Пороговый элемент 5, сравнивающий на выходе амплитудного детектора 4 отклик на сигнал с колебательного контура 1 с пороговым напряжением U» выдает сигнал на формирование заднего фронта выходного импульса.

После формирования выходного импульса цикл измерения заканчивается, по сигналам генератора коммутирую995262

Составитель Л. Ананьева

Техред Л.Пекарь

Корректор.М. Коста

Редактор Л. Филь Заказ 667/42 . Тираж 934- .Подписное

ВНИИПИ 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 щих напряжений демодулятор возвращается в.. исходное состояние, происходит сброс памяти в аналоговом запоминающем элементе 8.

Длительность выходного импульса определяется соотношением . ВпЧ где В -ТкfnVи

Из (3 ) видно, что длительность 1О выходного импульса прямо пропорциональна логарифму максимума амплитуды измеряемого сигнала-.

При измерении с помощью предлагаемого демодулятора имеется возмож- 15 ность получения высокой точности логарифмической характеристики как синусоидальных сигналов, так и модулированных.по амплитуде и частоте; причем длительность измеряемых импульсных сигналов. может достигать долей микросекунды, а девиация час-! тоты - сотен килогерц и даже нескольких-мегагерц при соответствующем выборе полосы усилителя 3.

Таким образом, предлагаемый демодулятор позволяет превзойти псевдологарифмические усилители и прототип rro точности измерения модулированных по амплитуде и частоте сигналов.

Формула изобретения

Измерительный логарифмический демодулятор, содержащий источник входного сигнала, последовательно соединенные генератор, прямоугольных . импульсов, модулятор и колебательный контур и последовательно соединенные усилитель, амплитудный детектор, пороговый элемент и формирователь . выходных импульсов,. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы шения точности измерения, между выходом колебательного контура и входом усилителя введен переключатель, второй вход которого соединен с источником входного сигнала, а также введены последовательно соединенные генератор коммутирующего напряжения, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами модулятора и переключателя, аналоговый запоминающий элемент н компаратор, выход которого соединен с вторым входом формирователя выходйых импульсов, при этом вторые входы аналогового запоминающего элемента и компаратора объединены и подключены к выходу амплитудного детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Мартяшин A.È. и mi. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения..М., "Энергия", 1976, с. 136-141, рис. 3-,8.

2. Авторское свидетельство СССР

9 451165, кл. Н 03 0 1/02, 1972 (прототип).