Устройство для измерения времени задержки фильтров на поверхностных акустических волнах Советский патент 1986 года по МПК G04F10/06 

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано при измерении задержки фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение точности измерений

На фиг. 1 изображена структурная схемй устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов (с изменяемой длительностью), исследуемый фильтр 2 на ПАВ, калиброванный филь 3 на ПАВ, смеситель 4, супергетеро- .динный приемник 5, управляемый ключ 6, интегратор 7, блок 8 цифровой

индикации, измеритель 9 временных ин- 20 среза входной последовательности.

тервалов и счетчик 10.

Генератор 1 прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью вы- I ходом соединен с входом исследуемого

фильтра 2 на ПАВ и входом калиброванного фильтра 3 на ПАВ. Выходы исследуемого 2 и калиброванного 3 фильт™ ров подключены соответственно через первый и второй входы смесителя 4 на супергетеродинный приемник 5, который своим выходом связан с первым входом управляемого ключа 6. Выход управляемого ключа 6 связан с информационным входом интегратора 7, который соединен с первым входом блока 8 цифровой индикации, измеритель 9 временных интервалов со статистическим накоплением информации соединен своим первым входом с выходом генератора 1 импульсов и входом счетчика 10. Вход генератора 1 прямоугольных импульсов объединен с вторым входом измерителя 9 временных интервалов, с вторым входом управляемого ключа 6, вторым входом блока 8 цифровой индикации и выходом счетчика 10. Установочный вход счетчика 10 объединен с входом сброса интегратора 7 и подключен к выходу блока 8 цифровой индикации.

Устройство работает следующим образом.

При одновременной подаче на входы исследуемого и калиброванного фильтров на ПАВ входной последовательности прямоугольных импульсов на выходе этих устройств получают импульсные отклики: от фронта прямоугольных им(t-t ), q (t-t ),

ф к ср ис

55986

пульсов q среза

q,/t-t,-Tj, qJt-t -Tj,

где t,.

а от

10

На фиг.

время задержки импульсного отклика калиброванного фильтра;

время задержки импульсного отклика исследуемого фильтра;

длительность прямоугольных импульсов. 2 показана последовательность прямоугольных импульсов длительностью Т а также изображены импульсные отклики калиброванного и исследуемого фильтров от фронта входной гтоследовательности и представлены импульсные отклики калиброванного и исследуемого фильтров от

Изменяют длительность импульсов входной последовательности и при некоторой ее величине получают совмещение импульсных откликов q (t-t ) q(), т.е. регистрируют на смесителе алгебраическую сумму сигналов

q,p(t-t,,)-q(,).

При изменении длительности импуль- сов входной последовательности импульсный отклик q() сдвигается последовательно относительно импульсного отклика q () .

Суммарный сигнал преобразуют по частоте, детектируют в супергетеродинном приемнике и усредняют интегратором, выполняя следующие преобра

зования:

1

,

где .Ть К„

R«(TU) q (t-t)-q (

время осреднения; аналог автокорреляционной функции, так как q (t-t) и () адекв атны. При некоторой длительности импульсов входной последовательности сигналы g,p(t-t) и () противо- фазно совмещаются и взаимно компенсируются. На фиг. 2в изображен суммарный сигнал при полном совмещении импульсов. Энергия импульсов на выходе смесителя при этом уменьшается в два раза и становится минимальной. Время задержки определяют по следующей формуле:

t,,- Ошибка измерения определяется в

основном точностью фиксации момента

полной компенсации сигналор и достаточно мала при цифровой регистрации минимума усредненного напряжения. Длительность импульсов измеряют с помощью измерителя временных интер- валов с использованием процедуры статистического накопления, при этом ошибка измерения имеет более высокий порядок, чем ошибка фиксации минимума усредненного напряжения.

Последовательность прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью с выхода генератора 1 подают на входы исследуемого 2 и калиброванного 3 фильтров на ПАВ. Выходной сигнал, снимаемый с выходов исследуемого и калиброванного фильтров на ПАВ, суммируют на смесителе 4, преобразуют по частоте и детектируют в супергетеродинном приемнике 5 без блока АРУ. Сигнал выхода приемника поступает через первый вход ключа 6 на первый вход интегратора 7 со сбросом. Величина усредненного напряжения с выхода интегратора поступает на первый вход блока 8 цифровой индикации, представляющий собой, например, цифровой вольтметр. Последовательность прямоугольных импульсов с выхода генератора 1 поступает так- же на первый вход измерителя 9 временных интервалов, измеряющего их длительность, и счетчик 10. Как только счетчик накопит число ИМПУЛЬА

СОВ кратное 10, например 10 , на его выходе появится сигнал. Этот сигнал, воздействуя по второму входу на ключ 6, запрещает дальнейшее поступление сигнала с выхода супергетеродинного приемника 5 на первый вход интегратора 7 со сбросом, а воздействуя на второй вход блока индикации 8, запускает его и он регистрирует величину усредненного напряжения на выходе индикатора. Это же сигнал, поступая на второй вход цифрового измерителя 9 временных интервалов, останавливает процедуру измерения длительности прямоугольных импульсов.

В то же время, пока проходит измерение усредненного напряжения на выходе интегратора 7, сигнал со счетчика 10, воздействуя на генера- тор 1, заставляет его изменить длительность вырабатываемых прямоугольных импульсов на величину дТ.

j

5 0 5 о

0 д Q

5

Как только будет измерен сигнал на выходе интегратора 7, на выходе блока 8 индикации появляется сигнал Сброс, который сбрасывает интегратор и общий счетчик. Следствие обнуления - открывание ключа 6. Счетчик начинает считать количество прямоугольных импульсов, возбуждающих фильтры 2 и 3, а измеритель 9 измеряет их длительность, которая равна . Цикл повторяется до момента, когда длительность прямоугольных импульсов станет равной Т. t-..-t.. . В

И ИС. л

это время будет зафиксирован момент компенсации сигналов, вызываемых фронтом и срезом прямоугольных импульсов, соответственно исследуемого 2 и калиброванного 3 фильтров. Это соответствует минимуму энергии сигнала на выходе смесителя 4. Момент компенсации регистрируют по цифровому табло блока 8 индикации вручную или автоматически, причем уровень зарегистрированного сигнала соответствует 0,5 от предварительно калибруемого.. Калибровка уровня осуществляется раздельно для калиброванного 3, а затем исследуемого 2 фильтра на ПАВ.

Устройство позволяет проводить измерения времени задержки фильтров на ПАВ с точностью +0,01 не. Динамический диапазон достигает 120 дБ. Введение супергетеродинного приемника позволяет селективно выделять ий- тересующуй часть спектра, например, измерять корреляционную функцию импульсной характеристики фильтров на ПАВ на третьей гармонике, уменьшив уровень помех. Это позволяет повысить точность и применять коррелятор в промыпшенных условиях для автоматизации технологического процесса. Использование устройства при производстве изделий на ПАВ позволяет более качественно произвести из разбраковку по допуску на параметр - в{5емя задержки, с привязкой к калибру.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени задержки фильтров на поверхностных акустических волнах, содержащее генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к входной клемме для подключения исследуемого фильтpa, управляемый ключ, соединенный с первым входом интегратора, выход : которого подключен к информационному входу блока индикации, измеритель временных интервалов и счетчик, счетный вход которого подключен .к выходу генератора прямоугольных импульсов, установочный вход счетчика объе динен с входом сброса интегратора и подключен к выходу блока индикации, выход счетчика подключен к первому входу измерителя временных интервалов, к управляющим входам генератора прямоугольных импульсов, блока индикации и ключа, а второй вход измерителя временных интервалов подключен

559866

к выходу генератора прямоугольных импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения

J точности измерений, в него введены калиброванный фильтр, смеситель и супергетеродинный приемник, причем вход калиброванного фильтра подключен к выходу генератора прямоуголь- 10 ных импульсов, а выход - к второму входу смесителя, к первому входу которого .подключена выходная клемма для подключения исследуемого фильтра, выход смесителя через супергете- 15 родинный приемник соединен с первым входом ключа.

Изобретение относится к области радиотехнических измерений. Цель изобретения - расширение функцио нальных возможностей и повышение точности измерения. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, исследуемый фильтр 2 на ПАВ, управляемый ключ 6, интегратор 7, блок 8 цифровой индикации, измеритель 9 временных интервалов и счетчик 10. Введение калиброванного фильтра 3 на ПАВ, смесителя 4, супергетеродинйого приемника 5 позволяет проводить измерения времени задержки фильтров на ПАВ с точностью + 0,01 не, при реализации на серийных отечественных элементах. Динамический диапазон достигает 120 дБ. Супергетеродинный приемник 5 позволяет селективно выделять интересующую часть спектра. 2 ил. I (Л Ю СП СП :о 00 о фиг.1

Редактор Н, Данкулич

Заказ 4821/46Тираж 398Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. г

Составитель М. Катанова

Техред И.Попович Корректор И, Муска