Измеритель паразитной амплитудной модуляции в аппаратуре магнитной записи Советский патент 1987 года по МПК G01R29/06 

113

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения паразитной амплитудной модуляции (ПАМ) в-аппаратуре магнитной записи звука при ее настройке и ремонте.

Цель изобретения - повьшение точности измерения за счет применения технических средств интегрального метода оценки фактора ПАМ, компенсации дрейфа нуля элементов схемы и снижения влияния переходных процессов.

На фиг , 1. изображена структурная схема предлагаемого измерителя; на фиг.2.- временные диаграммы его работы.

Измеритель содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), связанный через первый одновибратор 2 с управ- входом мультиплексора 3, второй вход которого подключен к второй клемме 4, генератор 5 синусоидального напряжения, фильтр 6 верхних частот, управляемый усилитель 7, выход которого связан со входом пикового детектора 8, первый дифференциальный усилитель 9, источник 10 опорного напряжения, амплитудный детектор 11 средних вьшрямленных значений, управляемый аттенюатор 12, второй диффе- реициальный усилитель 13, третий диф- .ференцйальный усилитель 14, ключ 15р элемент 16 выборки-хранения, элемент ИЛИ 17, второй одновибратор 18, дифференциатор 19, преобразователь 20 напряжение-частота (ПНЧ), счетчик 21 и индикатор 22.

. Измеритель работает следующим образом.

Генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ) выдает последовательность коротких импульсов, имеющих период сле- дования Т (фиг,2а), которые запускают одновибратор 2. Прямоугольные импульсы, снимаемые с выхода одновибрато- ра 2 (фиг.26), имеют длительность i,, Время t составляет величину порядка десяти миллисекунд. По сигналу одно- вибратора 2 первьй вход мультиплексора 3 подключается к выходу генератора 5, Гармоническое напряжение с выхода мультиплексора ,3 через фильтр 6 верхних частот поступает на вход управляемого усилителя 7. Фильтр 6 имеет частоту среза, превышающую наиболее вероятные значения частот индустриальных низкочастотных помех, и поэволя ет сутественно снизить

2822

уровень на входе управляемого усили-. теля 7. Усиленный гармонический сигнал поступает на вход пикового детектора 8, выделяющего максимальное (пи5 ковое) значение входного сигнала. Напряжение пикового уровня поступает на инв.ерсный вход дифференциального усилителя 9, который сравнивает это напряжение с опорным и выдает сигнал

рассогласования на управляющий вход управляемого усилителя 7, Совокупность перечисленных элементов и связей реализует автоматическую регулировку усиления, обеспечивающую равен ство пикового значения сигнала опор- . ному напряжение, поступающему с источника 10 опорного напряжения.

Сигнал управляемого усилителя 7 .выпрямляется детектором 11 и подает0 ся на инверс1-ш1й вход дифс еренциаль- ного усилителя 13. На прямой вход этого усилителя через управляемьй аттенюатор 12 пост ттает выходное напряжение пикового детектора 8, Пос- кольку сигнал генератора 5 не имеет амплитудной модуляции, то сигналы с выходов детектора 11 и аттенюатора 12 представляют собой квазипостоян- , ные напряжения. При определенном значении коэффициента передачи управляемого аттенюатора 12 обеспечивается равенство этих напряжений.

В период времени t, одновибратор 2 открывает ключ 15( пропускающий на

5 вход элемента 16 выборки-хранения сигнал с выхода дифференциального усилителя 14. Дифференциальный уси- литель 14 вьщает сигнал, пропорциональный отклонению потенциала выходного напряжения дифференциального усилителя 13 от уровня общей шины в цепь автоматической регулировки коэффициента передачи аттенюатора 12. В стационарном состоянии регулировка позволяет приблизить потенциал выхода дифференциального усилителя 13 к нулевому уровню, осуществляя автоматическую компенсацию дрейфа нуля на входе ПНЧ, Соответсп вующее этому

уровню значение управляющего напряжения хранится в элементе 16 выборки- хранения до прихода следуюи1его импульса одновибратора 2,

Отрицательный фронт импульса одно вибратора 2 запускает одновибратор 18, длительность импульса которого t (фиг,2в) равна 10 с. Одновременно этот импульс дифференцируется диффе5

ренциатором 19, Продифференцированный импульс положительной полярности nocTjotaeT на элемент ИЛИ 7 и далее на управляющий вход пикового детектора 8, устанавливая, тем самым, уро- вень его выходного напряжения, равны нулю. Таким образом, достигается уменьшение влияния переходйых процессов в пиковом детекторе, возникающих в начальный момент измерения.

В период времени . Т t t, мультиплексор 3 переключает вход фильтра. 6 верхних частот с выхода генератора 5 на входную клемму 4, на которую поступает гармонический сигнал, искаженный паразитной амплитудной модуляцией с выхода исследуемого магнитофона (не показан). Далее сигнал проходит через рассмотренные вьше элементы схемы .автоматической регули ровки усиления, осуществляющей его привязку к определенному фиксированному уровню,

Сигнал, искаженный ПАМ, аналитически описывается следующим соотноше нием:

U(t) ) cosoit,

где и, - максш-гальное значение неискаженного ПАМ сигнала; (t) - нормированная случайная величина (О (t) ё; 1), характеризующая наличие ПАМ - частота гармонического сигнала , На выходе детектора 11 сигнал изменяется по закону

u,,(t) и, 1- |(t),

а на выходе управляемого аттенюатора 12 имеет вид:

и, к-и,,

где К - коэффициент передачи аттенюатора 12,

В период времени t i t осуществляется установка нуля дифференциально- го усилителя 13, поэтому в рассматриваемом режиме коэффициент К передачи оказывается таким, что выходной сигнал и(t) усилителя 3 равен

U,(t) m.(t),

где m - постоянный коэффициент, обеспечивающий выделение напряжения, аналитически отображающего напряжение огибающей ПАМ,

Однако, при субъективном слуховом восприятии сточки зрения заметности- ПАМ важныне только составляющие ПАМ с постоянной времени порядка сотен мил

лисекунд, но и более длительные компоненты. Установлено, что субъекти гная заметность IIAM хорощо коррелирует с интегральньгми оценками случайней (t), описывающей ПАМ Для учета этих особенностей и по- вьшения, тем самым, эффективности устройства сигнал (t) с выхода усилителя 13 поступает на вход преобразователя 20 напряжение-частота и с его выхода на счетчик 21 . Время , счета определяется длительностью разрешающего импульса однобибратора 18, выбранной из интервала 8-12 с, Преобразователь 20 совместно со счетчиком 21 образуют цифровой интегратор с постоянной времени интегрирования t

2

Отображение цифровой информации, пропорциональной величине ПАМ, производится индикатором 22, регулирующим интегральную оценку ПАМ ( с учетом субъективной заметности в виде: .

fa

V 7- ( (t)dt,

- J

В последующие моменты t Т вьппе- описанный цикл повторяется. Так,,установка нуля осуществляется в течение времени , , а измерение ПАМ - в течение времени Т + -( t, t i 2Т.

Переходные процессы в пиковом детекторе 8, возникающие в результате подачи на его вход различных уровней входного сигнала от исследуемого магнитофона и отгенератора 5, уменьшаются за счет предварительной подачи на управляющий вход детектора 8 импульсов сброса с выхода элемента ИЛИ 17, что позволяет избежать их вредного влияния на результат измерения.

Указанные импульсы представляют собой короткие положительные всплески, появляющиеся в момент времени

t (О; t, ) + пТ, где п - целое число (фиг,2г).

В моменты времени t пТ происходит обнуление информации, хранящейся в элементе 16 выборки-хранения в течение предыдущего цикла времени. Обнуляющий импульс вырабатывается генератором 1 тактовых импульсов.

Формула изобретения.

Измеритель паразитной амплитудной модуляции в аппаратуре магнитной за513

писи, содержарр1Й входную клемму, уп- равляемый усилитель, вход-которого соединен с входом пикового детектора и входом детектора средних выпрямленных значений и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышение точности измерений, в него введены генератор тактовых импульсов, два одновибратора, мультиплексор, генератор синусоидального напряжения, фильтр верхр их частот, три дифференциальных усилителя, источник опорного напряжения, управляемый аттенюатор, ключ, элемент выборки-хранения, элемент ИЛИ, дифференциатор, преобразователь напряжение-частота и счетчик, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен через первый одновибратор с управляющим, входом мультиплексора, первьй вход которого соединен с генератором синусоидального -напряжения, второй вход - с входной клеммой, а выход подключен через фильтр верхних частот к входу управляемого усилителя, управляющий вход которого соединен с выходом первого дифференциального усилителя,

Редактор А. Ревин

ФШ.

Составитель Л, Муранов

Техред Л.Олийнык , Корректор Е.Рошко

Заказ 2209/46Тираж 731Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета, СССР

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

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

2 . 6

первый вход которого подключен к входу пикового детектора и входу аттенюатора, а второй вход - к выходу источника опорного напряжения, выход

первого одновибратора соединен с управляющим входом ключа и через второй одновибратор - с управляющим входом счетчика и входом дифференциатора, выход которого подключен к первому

входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом пикового детектора, вьрсоды детектора средних значений и управляемого аттенюатора подсоединены к выходам второго дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение-частота и к первому входу третьего дифференциального усилителя, второй вход которого

соединен с общей шиной, а выход подключен через ключ к элементу выборки- хранения, выход которого связан с входом управляемого аттенюатора, а вход подключен к выходу генератора

тактовых импульсов, выход преобразователя напряжение-частота подключен к счетчику, выход которого подключен к индикатору.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повьппение точности измерений. Устройство содержит управляемый усилитель 7, пиковый детектор 8, амплитудный детектор 11 средних выпрямленных значений и индикатор 22, Введение генератора 1 тактовых импульсов, одновибраторов 2 и 18, мультиплексора 3, генератора 5 синусоидального напряжения, фильтра 6 верхних частот, дифференциальных усилителей 9, 13 и 14,источника 10 опорного напряжения, управляемого аттенюатора 12, ключа 15,элемента 16 выборки-хранения, элемента ИЛИ 17, дифференциатора 19, преобразователя 20 напряжение-частота, счетчика 2 позволяет использовать интегральный метод оценки фактора паразитной амплитудной модуляции, компенсировать дрейф нуля элементов схемы и снизить влияние переходных процессов. 2 ил. (Л 0-