Источник помеховых сигналов Советский патент 1985 года по МПК H04K3/00 G01R31/40 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано нри испытании радиоаппаратуры по цепям питания.

Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение класса моделируемых помеховых сигналов за счет одновременной имитации высокочастотных помех и бросков напряжения по цепям питания.

На фиг. 1 представлена блок-схема источника помеховых сигналов; на фиг. 2 - вид сигналов при его работе; на фиг. 3 - принципиальная схема связи выхода генератора псевдослучайных кодов с цифроуправляемым сопротивлением.

Источник номеховых сигналов содержит нагрузку 1, например испытуемый прибор, источник 2 номинального напряжения, источник 3 добавочного напряжения, соединенные последовательно, цифровой генератор псевдослучайных кодов-, образованный сдвиговым регистром 4 кодов, управляемый генератором 5 импульсов сдвига, элементом исключаюшее или 6, сумматор 7, состояШ.ИЙ из аналогового сумматора 8 на операционном усилителе, резисторов 9 и 10, резистора обратной связи 11 и цифроуправляемого сопротивления 12, составной эмиттерный повторитель 13, содержащий первый и второй транзисторы 14 и 15, вход которого соединен с выходом аналогового сумматора 8, генератор 16 высокой частоты, ключ 17, эмиттерный повторитель 18 с разделительным конденсатором 19, выход которого соединен с нагрузкой 1, фильтр нижних частот 20, включенный в цепь резистора обратной связи 11 аналогового сумматора 8, источник опорных напряжений 21, подключенный к входу аналогового сумматора 8 через цифроуправляемое сопротивление 12.

Для формирования помеховых сигналов, действующих по цепи питания нагрузки 1, используются два источника - источник 2 номинального напряжения и источник 3 добавочного напряжения. Для адекватной имитации реальных условий эксплуатации нагрузки 1 источники 2 и 3 должны иметь эквивалентные нагрузочные характеристики. На нагрузке 1 формируется напряжение UK, равное

UH UHOH+ Ucji+ Ui

где и - номинальное напряжение источника 2;

Uen - случайная составляющая, моделирующая воздействие коммутационных помех;

UB - высокочастотная составляющая, моделирующая воздействие наводок со случайными моментами их появления.

Источник 3 добавочного напряжения обеспечивает броски питающего напряжения U« на нагрузке 1 по отношению к Ояом.

В источнике сигналов осуществляется автоматическая стабилизация номинального уровйя постоянного напряжения на выходе независимо от влияния нагрузки 1 и 5 напряжения источника 3. Для этого служит цепь обратной связи, состоящая из составного эмиттерного повторителя 13, фильтра 20 нижних частот, резистора 11 обратной связи и операционного усил ителя 8.

Источник помеховых сигналов работает 0 следующим образом.

В исходном состоянии на выходе сдвигового регистра 4 присутствует нулевой код NO, операционный усилитель 8 управляет транзисторами 14 и 15 так, что выполняется соотношение:

l9(U3+UHo + lioUBOK- ri2Uon IoUH,

где Us - напряжение источника 3;

иод - напряжение источника 21; 0 Ig, 1|о - проводимости резисторов 9 и 10; °2 - проводимость цифроуправляемого

сопротивления 12 при коде No; lo - проводимость последовательно соединенных фильтра 20 и резистора 11 обратной связи.

5 При условии Ig-i-Ijo 1д и Uon получается , т. е. обеспечивается инвариантность напряжения UK относительно изменений нагрузки 1 и напряжения I . На фиг. 3 представлена подродбная схема сдвигового регистра напряжений и цифроуправляемого сопротивления.

Сдвиговый регистр содержит ND-триггеров 22i..., 22к. В начальный момент времени при включении питания сигнал «Нач. уст., поступает на асинхронные входы Dс триггеров и устанавливает их в состояниясоответствующие начальному коду регистра сдвига. После этого на вход «Сдвиг поступает серия импульсов, которые по С-входам триггеров управляют сдвигом кода в регистре.

0 Для генерации псевдослучайной последовательности в цепь обратной связи регистра вводится логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, на входы которого подаются выходы некоторых разрядов регистра. На фиг. 1 на вход этого элемента посту5 ют Q2 и QK. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ сигнал Y равен сумме по модулю 2:

Таким образом, происходит перемешивание значений разрядов в регистре. Выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с D-входом триггера 22|. В этом случае сигнал Y в каждом такте сдвига формирует псевдослучайное значение состояния

5 триггера и код в регистре также носит псевдослучайный характер.

Эти коды поступают на управляющие входы цифроуправляемого сопротивления 12

и обеспечивают случайную составляющую выходного напряжения источника помеховых сигналов:

исл k(N-No)Uon7

где k - коэффициент преобразования.

Для моделирования высокочастотных помех типа наводок включается генератор 16 высокой частоты, который через ключ 17 соединен с входом эмиттерного повторителя 18. Ключ 17 управляется двумя выходами разрядов сдвигового регистра 4. Так как значения каждого разряда являются случайными, то и время совпадения единичных значений этих разрядов будет случайным. Вследствие этого получим случайную длительность пачек высокочастотного сигнала UB (фиг. 2).

Напряжение с выхода эмиттерного повторителя 18 через конденсатор 19 поступает на вход регулирующего транзистора 14, который обеспечивает генерацию на нагрузке 1 высокочастотной составляющей UB. Подключение высокочастотного сигнала к базе регулирующего транзистора 14 и эмиттеру усилительного транзистора 15 позволяет изолировать тракт управления постоянным напряжением от влияния высокочастотного сигнала. Это обусловлено высоким динамическим сопротивлением усилительного транзистора 15 со стороны его эмиттера.

Фильтр 20 нижних частот предназначен для предотвращения воздействия высокочастотного напряжения на цепь стабилизации напряжения UKOJIТаким образом, предлагаемый источник помеховых сигналов обеспечивает формиро с вание по цепи питания испытуемого прибора комплексного исптытательного сигнала с заданными случайными характеристиками. В качестве источников 2 и 3 целесообразно использовать щтатные источники питания, с которыми испытуемый прибор будет работать при эксплуатации. Это позволяет максимально приблизить испытания к реальным условиям эксплуатации прибора.

Весовые резисторы в цифроуправляемом сопротивлении 12 подбираются в соответствии с заданным законом распределения случайных значений напряжений Ucn.

Использование источника помехового сигнала с управляемыми характеристиками позволяет проводить более достоверные испытания приборов на помехоустойчивость, получать статистические данные об их надежности и причинах отказов.

За счет замыкания обратной связи через фильтр нижних частот этой обратной связью охватываются одновременно сумматор напряжений и составной эмиттерный повторитель, что повышает надежность работы устройства. За счет подключения генератора высокой частоты и источника добавочного напряжения одновременном имитируются как высокочастотные наводки, так и броски напряжения по цепи питания, что повыщает достоверность испытаний.

Ч

72

78

7J

-t