Устройство для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01R29/06 

Изсвретение относится к измерител ной технике и может быть использовано для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных (AM) сигналое в системах автоматического регулирования с управлением от процессора, цифровой вычислит дЛьной машины (цвм).

Известно устройство для определения максимального и минимального значений AM сигнала, содержащее входной каскад, два ограничителя напряжения, дискретный делитель напряжения и счетчики } ,

Недостатком этого устройства явля ется погрешность измерения из-за наличия переходного процесса на выходе дискретного делителя напряжения и невозможность измерений глубины модуляции вверх и вниз.

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель характеристик AM сигналов, содержащий входной каскад, два ограничителя напряжения, дискретный делитель напряжения, суммирующий счетчик, вычитающий счетчик, выход которого соединен со входом дискре-тного делителя напряжения, выход которого соединен со вторым входом второго ограничителя .напряжения, вход измерителя соединен со входом входного устройства, выход которого соединен со вторым входом первого ограничителя напряжения , первый вход которого соединен с источником постоянного напряжения 2j .

Недостатком этого измерителя является низкое быстродействие и значительная погрешность измерений глубины модуляции, обусловленная наличием ложных импульсов на выходе дискретного делителя напряжения при не больших уровнях калибровочного напряжения в течение интервала времени, когда напряжение на выходе дискретного делителя напряжения не равно напряжению в установившемся режиме.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов, содержащее входной каскад, два ограничителя напряжения, последовательно соединенные вычитающий счетчик и дискретный делитель напряжения, выход которого соединен с одним из входов второго ограничителя напряжения, первый входной зажим U (i) устройств через входной каскад соединен с одним из входов первого ограничителя, второй вход которого подключен к втброму входному зажиму Ццо устройства, введены три формирователя импульсов, четыре элемента И, Р-триггер, два RS-Tpnrrepa, блок управления, второй дискретный делитель напряжения и третий ограничитель напряжения, при этом выход входного каскада соединен с вторым входом второго и с первым входом третьего ограничителей напряжения, второй вход 5 последнего через второй дискретный делитель напряжения соединен с выходом суммирующего счетчика и с первый выходным зажимомМу иИ устройства, выход первого ограничителя напряжения соединен с первым входом блока управления и с входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены соответственно к С-входу1)-триггера и к1 -входу пер5 аого R5-триггера, выход которого соединен сD-входомВ-триггера, выход которого подключен к одному из5-входов первого RS-триггера и к одному из входов третьего элемента И, второй

0 5-вход первого В5-триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего ограничителя напряжения, а второй вход - с первым входом второго

5 элемента И, с выходом блока управления и с входом третьего формирователя импульсов, выход второго ограничителя напряжения соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к5-входу второго Я5-триггера, инверсный выход которого соединен с одним из входов четвертого элемента И, выход третьего формирователя импульсов соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены соответственно к входам суммирующего и вычитающего счетчиков, выход последнего соединен с вторым

выходным зажимом Н Ахощс устройства, второй и третий входы блока упр авления . соединены соответственно с третьим и четвертым входными зажимами Пуск 1 и Пуск 2 устройства, инверсный выход Р-триггера подключен к третьему выходному зажиму Готовность 1 устройства, а выход STOporoRS-триггера соединен с четвертым выходным зажимом Готовность 2 устройства. На фиг. 1 приведена блок-схема устройстваf на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Устройство для измерения глубины модуляции AM сигналов содержит входной каскад 1, первый ограничитель 2 напряжения, второй ограничитель 3 напряжения, третий ограничи тель k напряжения, первый дискретный д|елитель 5 напряжения, вычитающий счетчик 6, второй дискретный делител 7 напряжения, блок 8 управления, пер вый и второй формирователи 9 и 10 импульсов, первый и второй элементы И 11 и 12, третий формирователь 13 импульсов, первый RS-триггер 14, сум мирую1Ций счетчик 15,D триггер 16, третий и четвертый элементы И 17 и 18, второйU5-триггер 19, входные зажимы устройства 20-23, выходные за жимы устройства 2t-27. На вход 21 поступает напряжение от источника постоянного тока) на выход 22 и 23 поступают ко.манды управления устройством Пуск 1 и Пуск 2 от ЦВМ; с выходов 2k и 25 на ЦВМ выдаются коды соответствующие максимальному и минимальному значениям AM сигнала-, с выходов 26 и 27 на ЦВМ выдаются команды Готовность 1 и Готовность 2, характеризующие признак готовности кодов Ндлакс МИН ° да в ЦВМ. . Устройство работает следующим образом. AM сигнал U(t), фиг. 2Q, через пе вый входной зажим 20 устройства и через входной каскад 1 поступает на входы ограничителей 2-, входной кас кад 1 служит для изменения масштаба входного сигнала и обеспечения надле жащего согласования его входного сопротивления с сопротивлением источника U(t}. Ограничители 2- нормируют сигнал U(l) на заданном уровне. На первый вход ограничителя 2 поступает отрица тельное постоянное напряжение() Ограничители 3 и имеют переменный уровень ограничения, задаваемый дискретными делителями напряжения соответственно 5 и 7- С выхода ограничителя 2 импульс с частотой несущей фиг. 28) поступает на входы формиро вателей 9 и 10 импульсов, а также на первый вход блока 8 управления. Формирователи 9 и 10 импульсов форми руют короткие и мпульсы соответствено по заднему (фиг. 2Ь) и переднему фиг. 2г) фронтам выходного напряжеия ограничителя 2. По команде Пуск 1 (фиг. 2), оступающей из ЦВМ, блок 8 управлеия выдает короткий импульс сброса , (фиг. 2е), которымВ-триггер 16 устанавливается в единичное состояние, R5 -триггер 19 сбрасывается, в вычитающий сметчик 6 заносится код макс ° суммирующий счетчик 15 заносится кодМ({ддщ , состояние RS-триггера 1 произвольное. Кодам Кмакс NfMHH соответствуют максимальное и минимальное калибровочные напряжения Ицдд мин которые выбираются -13 условия JiiwdKC JMQKC . UliMMH MVfK, . где UMOKC и мин максимальное и минимальное значения AM сигнала. Импульс сброса формируется блоком 8 управления по заднему фронту первого импульса с выхода ограничителя 2 после команды Пуск 1. По команде Пуск 1 с выхода блока 8 управления импульсы (фиг. 2Ж) с длительностью периода Т Ту2 +11 поступают на входы элементов И 11 и 17 и на вход формирователя импульсов V3 гдеТ - период огибающей AM сигнала, Ь д - время установления входного Напряжения дискретных делителей 5 и 7 напряжения. .Первый задний фронт им пульсов с выхода блока 8 управления формируется через время ъ после импульса сброса, i, Р .сброса иустановки триггеров и счетчиков, формирователь 13 импульсов по заднему фронту импульсов с выхода блока 8 управления формирует короткие импульсы Гфиг. 25 , которые через разрешенные состояния элементов И 17 и 18 поступают на входы счетчиков 6 и 15« После этого с выхода дискретного делителя 5 напряжения на второй вход ограничителя 3 поступает ступенчатое напряжение и i( макс ( )t через каждый интервал времениTf уменьшается на шаг квантования AiU , При первом превышении AM сигналом уровня калибровочного напряжения UK Mo.iic 3 выходе ограничителя 3 появляется импульс (фиг. 2U.), который через элемент И 12 поступает на вход Й5-триггера 19 и устанавливает его в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода Кб-триггера 19 поступает в ЦВМ и является признаком от1а1скания и («AqKC готовности 1 кода WMCIKC выходе вычитающего счетчика 6 для ввода в ЦВМ. При этом при наличии нулевого уровня с инверс ного выхода RS-триггера 19,на первый вход элемента И 18 блокируется посту ление импульсов с вы)ода формировате ля 13 импульсов на вход вычитающего счетчика 6. Одновременно определяется минимал ное значение AM сигнала, при этом с выхода дискретного делителя 7 напряжения ступенчатое напряжение ((( (фиг. 2а), увеличивающееся через каж дый интервал Т на шаг квантования &и, поступает на второй вход ограничителяЛ. Так как ограничитель 2 нор мирует входной сигнал, начиная с уро ) , а ограничитель - с уровня и 1 , то длительность импульсов на выходе ограничителя 2 больше длительности импульсов на выходе ограничителя . Каждым импульсом с выхода формирователя 10 импульсов, соответствующего переднему фронту выходного напряжения ограничителя 2,R5-триггер It сбрасывается фиг. 2k). В течение интервалов времениТ каждым импульсом с выхода ограничителя t R5-триггер 14 устанавливается в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода RS-триггера 14 поступает наО-вход D-триггера 16, наQ -вход которого с выхода ограничителя 2 через формирователь 9 импульсов по каждому заднему фронту поступает стробирующий импульс. При пропадании первого импульса с выхода ограничителя 4RSтриггер 14 к моменту прихода очередного стробирующего импульса на С-входD-триггера 1б остается в сбро,шейном состоянии. При этомС-триггер .16 установится в нулевое состояние. Нулевой уровень с прямого выхода) триггера 16 блокирует установку RS триггера 14 в единичное состояние по его второму5-входу и одновременно по первому входу элемента И ; 17 запрещает прохождение импульсов 56 на вход суммирующего счетчика 15При этом единичный уровень с инверс:ного выходаD-триггера 16 поступает в ЦВМ и является признаком нахожде ния минимального значения AM Сигнала и готовности кода N на выходе суммирующего счетчика 15 для ввода в ЦВМ. Причем при каждом ходе от одного уровяя напряжений «чмин на время установления напряжений на выходах дискретных делителей напряжений 5 и 76-входы 1 5-триггёров Н и 19 блокируются нулевым уровнем на„ряжения с выхода блока 8 управления „ вторые входы элементов И 11 и 12. Это позволяет исключить появление ложных импульсов наS-входах RS-триггеров 14 и 19 во время смены уровня квантования и увеличить точность определения глубины модуляции. Для определения уровня несущей в отсутствие модуляции Uo на вход измерителя поступает немодулированный сигнал ll(t.) По команде Пуск 2 работа устройства повторяется, но при этом с выхода блока 8 управления на вход ч формирователя импульсов 13 поступают импульсы с частотой несущей. Коды .мин . а также код Мр, соответствующий уровню несущей УО при отсутствии модуляции, вводятся в ЦВМ. Вычисления -глубины модуляции вверх и вниз раздельно осуществляются по соотношениям макс- о. . NO-NMMM , m или с учетом изложенного ранее макс о Устройство обеспечивает повышение быстродействия в четыре раза, а точность измерений до двух раз.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ МОДУЛЯЦИИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее входмой каскад, два ограничителя напряжения, последовательно соединенные вычитающий счетчик и дискретный делитель напряжения, выход которого соединен с одним из входов второго ограничителя напряжения, первый входной зажим и (t) устройства через входной каскад соединен с одним из входов первого ограничителя; второй вход которого подключен к второму входному зажиму UKQ устройства, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, в него введены три формирователя импульсов, четыре элемента И,О-триггер, два R5 триггера, блок управления, второй дискретный делитель, напряжения и третий ограничитель напряжения, при этом выход входного каскада соединен с вторым входом второго и первым входом третьего ограничителей напряжения, второй вход последнего через второй дискретный делитель напряжения соединен с выходом суммирующего счетчика и с первым выходным зажимом Цдлин устройства, выход первого ограничителя напряжения соединен с первым входом блока управления и с входами первого и второго формирователей импуль,сов, выходы которых подключены соответственно кС-входуТЗ-триггера и к -входу. nepBoroRS-триггера, выход которого соединен с С-входомО-триггера, выход которого подключен к одному из 5-входов первого R5-триггера и к одному из входов третьего элемента И, второй5-8ход первогоR5триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего ограничителя напряжения, а второй вход - с первым входом второго элемента И, с выходом блока управления и с входом л третьего формирователя импульсов, выход второго ограничителя напряжения соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к 5-входу второго КЗ-триггера, инверсный выход которого соединен с одним из входов четвертого элемента И, выо ход третьего формирователя импульсов tsO соединен с вторыми входами третьего 00 и четвертого элементов И, выходы коisD торых подключены соответственно к СП входам суммирующего и вычитающего счетчиков, выход последнего соединен О) с вторым, выходным зажимом N JVHQIКС устройства, второй и третий входы блока управления соединены соответственно с третьим и четвертым входными зажимами Пуск1 и Пуск 2 устройства, инверсный выходD-триггера подключбн к третьему выходному зажиму Готовность Г устройства, а выход второго R5-триггера соединен с четвёртым выходным зажимом Готовность 2 устройства.

ih

m П hn Г

51 f г I Г

И I 1 I 1

It I Ml ч ( } I I { (

f/KtHOKt

14I

I и II