Устройство для автоматической калибровки Советский патент 1986 года по МПК H04B3/46 

,12

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для автоматической калибровки измерительных трактов радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - сокращение времени калибровки.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для автоматической калибровки; на фиг,2- временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для автоматической калибровки содержит переключатель 1, подключенньш к измерительному трак- ту 2, детектор 3, генератор 4 одиночных импульсов, счетчик 5, второй амплитудно-временной преобразователь 6, делитель 7 напряжения, блок 8 управления, реверсивный генератор 9 напряжения, сумматор 10 по модулю два, первый элемент ИЛИ 11, калибро- вочньй генератор 12 сигналов, первый элемент И 13, второй элемент И 14, электронньц ключ 15, генератор 16 тактовых импульсов, коммутадионный генератор 17 импульсов, второй элемент ИЛИ 18, первый элемент ЗАПРЕТ 19, второй элемент ЗАПРЕТ 20, источник 21 стабилизированного напряжения первый амплитудно-временной преобразователь 22, дополнительный переключатель 23.

Устройство работает следующим образом

Блок 8 управления вырабатывает импульсы регулируемой длительности для управления релсимами калибровки и измерения. Управляющий сигнал в режиме калибровки поступает на пе- реключатель 1, электронный ключ 15 и коммутадионный генератор 17 импульсов, который вырабатьшает периодическую последовательность импульсов, поступающих на управляющие входы калибровочного генератора 12 сигналов и источник 21 стабилизированного напряжения.

Высокочастотные импульсы калибровочного генератора 12 сигналов через делитель 7 напряжения, переключатель 1 и измерительньй тракт 2 подаются на измерительный прибор (не показан) и параллельно на детектор 3. Вторым амплитудно-временным преобразовате- леи 6 сигнал с выхода детектора 3 преобразуется в импульсы5длительность которых пропорциональна амплитуде

5 0 5 о

5

- 55

32

входных сигналов. Эти импульсы поступают через электронный ключ 15 параллельно на запрещающий вход первого элемента ЗАПРЕТ 19 и разрешающий вход второго элемента ЗАПРЕТ 20. Одновременно на другие входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ 19 и 20 поступают импульсы с выхода первого амплитудно-временного преобразователя 22, длительность которых про- пордиональна амплитуде импульсов, поступающих на его вход от источника 21 стабилизированного напряжения.

На фиг,2 представлена временная диаграмма сигнала, формируемого на выходе второго амплитудно-временного преобразователя 6 си1 налов, а па фиг,2 & - на выходе первого амплитудно-временного преобразователя 22. Временные диг1граммы представлены для случая, когда амплитуда сигнала на выходе детектора 3 больше амплитуды сигншш, формируемого источником 21 стабилизированного напряжения,

С выходов первого И второго элементов ЗАПРЕТ 19 и 20 сигнал поступает на элементы И 13 и 14 (для приведенного примера сигнал вьщеляется только на выходе второго элемента ЗАПРЕТ 20 (фиг.2 б) и параллельно через второй элемент ШШ 18 на первый вход (вход установки в состояние О) счетчика 5, обнуляя его разряды. Вторые входы элементов И 13 и 14 соединены между собой и подключены к выходу генератора 16 тактовых импульсов, вырабатьшающего последовательность тактовых импульсов (фиг,2г). Кроме т.ого, иг-шульсный сигнал такто- вой частоты с выхода генератора 16 тактовых импульсов поступает также на второй вход сумматора 10 по модулю два, на первьи вход которого подается сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 11, на первый и второй входы которого поступают импульсы с выходов первого и второго элементов И 13 и 14, каждый из которых соединяется с соответствующим входом реверсивного генератора 9 напряжения (временная диаграмма сигнала, выделяемого для рассматриваемого случая на выходе только первого элемента ИЛИ 11, приведена на фиг.2),

Импульсы, поступающие на суммиру- ЮЩ1-Ш вход реверсивного генератора 9 напряжения, вызывают увеличение его выходного напряжения, управляющего коэ4)фициентом передачи измерительно3

го тракта 2 а импульсы, поступающие на вычитающий вход, наоборот, уменьшают это напряжение. Регулирование коэффициента усиления измерительного тракта 2 происходит до тех пор, пока импульсы первого и второго амплитудно-временных преобразователей 22 и 6 не станут равными (на временной диаграмме фиг.2г, момент времени ti ) .

На выходе сумматора 10 по модулю два вьщеляются импульсы тактовой частоты в интервале времени, когда уровень сигнала на выходах элементов ЗАПРЕТ 19 и 20 соответствует уровню логического О (фиг.2е). Эти импульсы поступают на вход счетчика 5 и подсчитываются им. Сброс счетчика 5 в состояние О осуществляется импульсами, выделяемыми на выходах элементов ЗАПРЕТ 19 и 20. Коэффициент счета счетчика 5 Kci, выбран равным отношению частоты следования тактовых импульсов ft к частоте следования импульсов коммутации к,т.е. Rci,fT/fKj поэтому его раз- ряды могут быть полностью заполнены только в том случае, если сигналы на выходах элементов ЗАПРЕТ 19 и 20 соответствуют уровню логического О в течение интервала времени, равного (или .превьш1ающего) период следования импульсов коммутации 1

Сигнал на выходах элементов ЗА- ПРЕТ 19 и 20 может соответствовать уровню логического О на интервале времени, равном или прввьш1ающим Т, лишь в том случае, когда длительност импульсов, формируемых первым амп- ли гудно-временным преобразователем 22 равна длительности импульсов, формируемых вторым амплитудно-временным преобразователем 6, т.е. когда измерительньм тракт откалиброван.

В момент окончания калибровки измерительного тракта 2 (на фиг.2з момент времени t) длительность импульсов, выделяемых на выходах первоТк --

го и второго амплитудно-временных

преобразователей 22 и 6 становится одинаковой. С этого момента времени импульсный сигнал на выходах первого и второго элементов ЗАПРЕТ 19 и 20 не выделяется, т.е. соответствует уровню логического О, следовательно отсутствует импульсный сигнал и на выходе второго элемента ИЛИ 18

5 0 5 Q

5 0 5

0

134

(переводящий счетчик 5 в нулевое- состояние) и разряды счетчика 5 в течение интервала времени At Т) заполняются тактовыми импульсами, поступающими в этом случае с выхода сумматора 10 по модулю два. В момент окончания заполнения разрядов счетчиков 5 импульсами тактовой частоты (на фиг.2:« момент времени tic) на его выходе формируется сигнал уровня логической 1 (фиг.2ж), под воздействием которого генератор 4 одиночных импульсов вырабатывает сигнал (одиночный импульс, фиг.2з), поступающий через дополнительньш переключатель 23 на вход синхронизации блока 8 управления. Под воздействием указанного сигнала блок 8 управления прекращает формирование управляющих импульсов.

С прекращением действия управляю- tttero сигнала блока 8 управления переключатель 1 разрьшает цепь прохождения калибровочного сигнала через измерительный тракт 2 и подключает его к источнику измеряемого сигнала, Одновременно снимается управляющий импульс с электронного ключа 15, что препятствует прохождению сигнала на входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ 19 и 20 и на реверсивньш генератор 9 напряжения, сохраняя на входе регулируемого элемента измерительного тракта 2 последнее калибровочное состояние.

Плавной регулировкой амплитуды и fflyльcoв источника 21 стабилизированного напряжения устанавливают по- . казания индикаторного прибора, под- ключенного к выходу измерительного тракта в точках а или б, равные значению напряжения (мощности или спектральной плотности мощности) на выходе делителя 7 напряжения.

Источник 21 стабилизированного напряжения сопряжен с делителем 7 напряжения. Увеличивая или уменьшая затухание, можно менять абсолютное значение физической величины на входе измерительного тракта 2, а следовательно, показания измерительного прибора на его выходе.

Согласованное с делителем 7 напряжения изменение напряжения источника 21 стабилизированного напряжения позволяет сохранить неизменность режима регулировки коэффициента передачи измерительного тракта 2.

Изменение показаний измерительного прибора в соответствии с изменением затухания делителя 7 напряжения позволяет произвести самоконтроль всей цепи и устройства с заданной погрешностью.

Дополнительным переключателем 23 может быть выбран режим синхронизации блока 8 управления - внутренняя синхронизация или внешняя синхрони- зация. В положении переключателя 23 режимов синхронизации - 1 (фиг.1, внешняя синхронизация) блок 8 управления работает при синхронизации внешними импульсами или автономно по заданной программе, как и в основном изобретении - устройстве по авт.ев, № 641663. В положении дополнительного переключателя 23 - 2 (.внутренняя синхронизация) обеспечи- вается, в отличие от основного изобретения, внутренняя синхронизация работы блока 8 управления.

Обеспечение режима внутренней синхронизации блока 8 управления ведет к существенному сокращению времени калибровки измерительного тракта, так как, по сравнению с ,устройством по основному изобретению, в котором переход из режима калибровки в режим измерения осуществляется в жестко определенные (заранее запрограммированные) моменты времени, определяемые исходя из наихудших

условий и факторов, влияющих на дли

Q 5 0

5 о

5

тельность процесса калибровки, в данном устройстве переход из режима калибровки в режим измерения может осуществляться сразу же по окончании процесса калибровки измерительного тракта 2 в реальных условиях с задержкой времени, не превьш1ающей периода следования импульсов коммутации Тц-, который может составлять не более 40-50 МКС.

Формула изобретения

, Устройство для автоматической калибровки, например, измерительного тракта по авт.сз. № 641663, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени калибровки, в него введены последовательно соединенные первый элемент РШИ, cyMi-iaTop по модулю два и счетчик, другой вход которого соединен с выходом второго элемента 1ШИ, генератор одиночных импульсов и дополнительный переключатель, другой вход которого является входом сигнала внешней синхронизации, а выход подключен к входу , синхронизации блока управления, при этом входы первого элемента, ИЛИ соединены с выходами соответствующих элементов И, входы второго злемен- та ЕПИ соединены с выходами соответствующих элементов ЗАПРЕТ, а выход генератора тактовых импульсов подключен к другому входу сумматора по мо- дул1р два.

влод

Внешняя синхрона-

(риг. 1

t

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - сокращение времени калибровки. Дополнительным переключателем м.б. выбран уежим синхронизации (С) блока управления - внутренняя С или внешняя С. Обеспечение режима внутренней С ведет к существенному сокращению времени калибровки измерительного тракта. Переход из режима калибровки в режим измерения осуществляется по окончании процесса калибровки в реальных условиях с задержкой времени, не превьшающей периода следования импульсов коммутации, который составляет не более 40-50 мкс. Изобретение дополнительное к авт.св. № 641663. 2 ил. to о со Од

фиг. 2

П-,