Измеритель времени задержки кабельных линий связи Советский патент 1984 года по МПК G04F10/06 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для калибровки коаксиальных трактов измерительных систем БИС.

Известен измеритель времени задержки линий связи, состоящий из ге нератора импульсов, выходы которого соединены с частотомером линией связи и импульсным вольтметром ij .

Недостатком такого измерителя является сложность синхронизации работы блоков для выполнения, точных измерений.

Наиболее близок к предлагаемому измеритель, работающий с линией связи, разомкнутой наконце и содержащий генератор модулирующего напряжения, соединенный с генератором качающейся частоты и одним.из входов индикатора {частотомера. Выход генератора качающейся частоты соединеа с входом сумглатора, соединенного так же с измеряемой линией задержки и вторым входом индикатора 2 .

Недостатком устройства является его сложность.

Целью изобретения является упрощение измерителя времени задержки кабельных Линий связи.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель времени задержки кабельных линий связи, содержащий частотомер и измеряемую линию связи, разомкнутую на конце, введен рециркуляционный генератор, состоящий из первого и второго переключателей тока и линии связи, при этом первый переключатель тока выполнен из первого . источника тока, выход которого соединен с- эмиттерами первого и второго транзисторов, база первого транзистора через первый резистор и первый конденсатор соединена с коллектором второго..- . транзистора и через второй резистор .с базой второго транзистора и входом линии.связи, а коллекторы первого и второго транзисторов через третий и четвертый резисторы соответственно соединены с общей шиной, а второй переключатель тока выполнен из -второго источника тока, соединенного с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, при этом база третьего транзистора через второй конденсатор соединена с коллектором первого транзистора и через пятый резистор - базой четвертого транзистора, котора я соединена с источником опорного напряжения, коллекторы третьего и четвертого транзисторов через шестой и седьмой резисторы соединены с минусовым выводом диода плюсовой вывод которого соединен с общей шиной, при этом коллектор третьего транзистора соединен с входом линии связи, соединенной с линией связи, разомкнутой на конце, а выход

коллектора четвертого транзистора соединен с входом частотомера.

На фиг.1 представлена схема измерителя времени задержки кабельных линий связи,- на фиг. 2 - временныедиаграммы работы измерителя.

Измеритель содержи-с рециркуляционный генератор 1, измеряемую кабельную линию 2 связи, разомкнутую на конце, частотомер 3, первый переклю0 чатель 4 тока, второй переключатель 5 тока, линию б связи, первый и второй конденсаторы 7 и 8, первый резистор 9, первый, второй, третий и чет-, верный транзисторы 10-13, второй и

5 третий резисторы 14 и 15, первый ис точник 16 тока, четвертый и пятый резисторы 17 и 18, диод 19, второй источник. 20 тока, шестой и седьмой резисторы 21 и 22 и источник 23

Q- опорного напряжения.

Рециркуляционный генератор 1 соединен с измеряемой линией 2 связи, разомкнутой на конце, и частотомером 3, Рециркуляционный генера5 тор 1 состоит из первого и второго переключателей 4 и 5 тока и линии б связи. Первый переключатель 4 тока содержит .источник 16 тока, соединенный с эмиттерами первого и второго транзисторов 10 и 11, при

0 этом база транзистора .10 через резистор 9 и конденсатор 7 соединена с коллектором транзистора 11 и через резистор 14 - с базой транзистора 11 и входом линии б связи. Вто5 рой переключатель 5 тока выполнен из второго источника 20 тока, соединенного с :эмиттepa 4и третьего и четвертого транзисторов 12 и 13 база транзистора 12 через второй

0 конденсатор 8 соединена с коллектором транзистора 10 и через резистор 18 - с базой транзистора 13, которая соединена с источником 23 опорного напряжения. Коллекторы тран2 зисторов 12 и 13 через шестой и седьмой резисторы 21 и 22 соединены с -диодом 19, плюсовый вывод которого соединен с общей шиной. Коллектор транзистора 12 соединен с линией 6 связи, соединенной с измеряемой линией 2 связи,. разомкнутой на конце, а коллектор транзистора 13 соединен с частотомером 3.

Устройство работает следующим образом.

Два переключателя 4 и 5 тока совместно с короткой линией 6 связи (ЛС), разомкнутой на конце, образуют рециркуляционный генера0 тор 1, частота KOToporo jфиксиру ется частотомером 3. При подключении к ЛС б измеряемой ЛС 2, также разомкнутой на конце, частота коли баний .генератора изменяется и ста5 новится равной i. . Время задержки в измеряемой ЛС 2 определяется по формуле 4--i(-i Переключатель 4 тока состоит из транзисторов 10 и 11, резисторов 9, 14,..15 и 17, конденсатора 7 и источника 16 тока. Если напряжение на базе транзистора 11 выше, чем на базе транзистора 10, то вес ток источника 16 тока, проходя через транзистор 11, создает падение напряжения на резисторе 17. За сче обратной связи через разделительны конденсатор 7 и резистор 9 перепа напряжения на коллекторе транзисто ра 11 поступает на базу транзистора 10, изменяя опорное напряжение на его базе. Резистор 9 устраняет возбуждение схемы на частоте, близ кой к граничной частоте усиления .транзисторов 10 и 11, но не препят ствует возбуждению рециркуляционного генератора на более низких ча тотах. Емкость конденсатора 7 выби .рается достаточно большой с целью передачи без искажений сигнала на рабочих частотах функционирования измерителя времени задержки кабельных ЛС. Высокоомный резистор 14 обеспечивает привязку базы транзистора 10 по постоянному току, созда вая равенство средних напряжений на базах транзисторов 10 и 11. С ре зистора 15 через разделительный конденсатор 8 снимается сигнал, необходимый для переключения переключателя 5 тока, состоящего из транзисторов 12 и 13, резисторов 18, 21 и 22, диода 19, источника 20 тока и источника 23 опорного напряжения Источник 23 опорного напряже ния обесп18чивает постоянное напряжение на базе транзистора 13. Высок омный резистор 21 осуществляет привязку базы транзистора 12 по постоянному току. Источник 20 тока задает ток, который, проходя либо через транзистор 12, либо через транзистор 13, создает падение напряжения на нагрузке. Для транзистора 13 нагрузка - это резистор 22, с которого при работе рециркуляционного генератора 1 импульсный сигнал пост пает на вход частотомера 3. Нагруэкой транзистора 12 являются ЛС б и резистор 21, сопротивление которого равно волновому сопротивлению ЛС 6. Через диод 19 всегда протекает, ток источника 20 тока. Он выполняет функцию встроенного источника напряжения, смещающего сигнал с кол лектора транзистора 12 приблизитель но на 0,8 В вниз относительно потен .циала общей шины. Это необходимо для того, чтобы транзистор 11 перёкл чателя 4 тока, на который поступает этот сигнал, не входил в режим насыщения . Рециркуляционный генератор 1 функционирует следующим образом. Зй счет .положительной обратной связи через конденсатор 7 и резистор 9 схема входит в режим возбуждения. ЛС 6 или ЛО б совместно с ЛС 2) играют роль времязадающих элементов. На фиг.2 приведены временные диаграммы функциог нирования рециркуляционного генератора 1 в установившемся режиме. Пусть на базу транзистора 12 приходит импульс (время 4,i) . Тогда половина тока пойдет в ЛС 6, а половина через резистор 21, сопротивление которого равно волновому сопротивлению ЛС б. Напряжение на базе транзистора 11 пока недостаточно для срабатывания переключателя 4 тока. Через время, равное удвоенной задержке распространения сигнала в ЛС, импульс, отраженный от разомкнутого конца ЛС 2, доходит до базы транзистора 11 (время ii) и переключает :переключатель 4 тока (время Iij, который, в свою очередь, фогэмирует импульс для переключения переключателя 5 тока. При этом за счет обратной связи через разделительный конденсатор 7 и резистор 9 на базе транзистора 10 изменится опорнхэе напряжение . Переключатель 5 тока выключает ток из транзистора 12 (время t) . Напряжение на коллекторе транзистора 12 повышается-, но опять недостаточно для срабатывания переключателя 4 тока (так как опорное напряжение на базе транзистора 10 уже изменилось). ЛС 2, заряженная в предыдущем такте, разряжается и через время, равное удвоенной задержке распространения сигнала в ЛС, разрядится полностью. Напряжение на коллекторе транзис.тора 12 повысится ( kg) и станет больше опорного напряжения на базе транзистора 10. Это приведет к срабатыванию переключателя 4 тока. Цикл повторяется. Как видно из фиг.2, период колебаний рециркуляционного генератора 1 определяется как ,,,. где t-Ac задержка распространения сигнала в ЛС, зпт4 задержка переключения переключателя 4 тока, t-jt T5 задержка переключения переключателя 5 тока. При калибровке трактов измерительной системы БИС необходимо определять время задержки,когда доступен только один конец линии связи, а другой.- разомкнут. В этих

случаях измеритель времени задержки кабельньис линий связи позволяет выполнить измерения с помощью

более прочного устройства. при сохранении высюкой точности измерений.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ, содержащий частотомер и измеряемую линию связи, разомкнутую на конце, о т л ич ающи и ся тем, что, с целью упрощения устройства, введен рециркуляционный генератор, состоящий из первого и второго переключателей тока и линии связи, при этом первый переключатель тока выполнен из первого .источника тока, выход которого соединен с эмиттерами первого и второгб транзисторов,база первого транзистора через первый резистор и первый конденсатор соединена с коллектором второго транзистора и через резистор с базой втброго транзис тора и входом линии связи, а коллекторы первого и второго транз сторбв через третий и четвертый резисторы соответственно соединены с общей шиной, а второй переключатель тока вы полнен из второго источника тока/ соединенного с эмиттерами третьего и четвертого транзисторов, при этом база третьего транзистора через второй конденсатор соединена с коллекто ром первого транзистора и через пятый резистор - с базой четвертого транзистора, которая соединена с источником опорного напряжения, коллекторы третьего и четвертого тран.зисторов через шестойи седьмой ре« зисторы соединены с минусовым выводом диода, плюсовой вывод которого соединен с общей шиной, при . этом коллектор третьего TpaH3jicтора соединен с входом линии связи, соединенной с линией связи,разомкну- той на конце, а выход кoллe гopaчет вертого транзистора соединен с- входом частотомера. sl :п sar 9

,%5 ZtAc г

зтч

/1

/

А

tzi}t

tf cptfe:2