(21)4128943/24-21
(22)04,10.86
(46) 30.08.88. Бюп, № 32 (72) Р.В.Боднар
(53)621.317.77(088.8)
(56)Измеритель переходных процессов 7912. Каталог фирмы США, 1980.
Авторское свидетельство СССР № 828125, кл. G 01 R 29/02, 1978.
(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОДНОКРАТНЫХ И РЕДКО ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ИМПУЛЬСОВ
(57)Изобретение относится к радио:электронике и может быть использовано для исследования однократных редко повторяющихся процессов в ядерной физике, физике плазмы, оптических квантовых генераторах и в радиолокации. Изобретение позволяет повысить
точность измерения параметров исследуемых процессов. Устройство содержит широкополосный усилитель 1, блок 2 электронной подстройки коэффициента усиления усипителя, делители 3, 4 и 5 напряжения, электрооптические модуляторы 6, 7 и 8, источник 9 света, выходной 10 и выходной 11 волоконно- оптические п-канальные волноводы, фотоприемник 12, аналого-цифровой преобразователь 13, источник 14 опорного напряжения, микроЭВМ 15, блок 16 отображения, ограничители 17, 18 и 19 напряжений. При несовпадении амплитуды калибрационных импульсов с величиной опорного напряжения блок 2 вырабатывает сигнал коррекции, который поступает на вход усилителя 1 и изменяет его коэффициент усиления до устранения ошибки. 1 ил.
и
Изобретение o i EiocHTcn к радиоэлектронике и -может быть использовано для исследования однократных и редко повторяющихся процессов в ядерной физике, физике плазмы, оптических квантовых генераторах и в радиолокации.
Цель изобретения - увеличение точности измерения параметров исследуе - мых процессов.
На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства,
; Устройство содержит широкополосный усилитель 1, блок 2 электронной под:стройки коэффициента усиления усилителя, параллельно включенные входные делители 3-5 напряжения с коэффициен:тами деления 1:2, 1:4s ,,,, 1:п содах модуляторов 6-8 отсутствует ис- следуем1лй сигнал, свет через них не проходит. Исследуемый сигнал поступает сразу на все входные делители 3-5 напряжения. Так как эти делители напряжения имеют разные коэффициенты деления, на модулирующие входы модуляторов 6-8 исследуемьй сигнал поступает с разным ослаблением. Поэтому первым полностью открывается модулятор, на модулирующий вход которого поступает исследуемый сигнал с входного делителя с минимальным коэффициентом 5 деления (минимальное ослабление исследуемого сигнала), Так как свет на выходе каждого открытого модулятора 6-8 не может превысить интенсивность I, уровень ограничения напряже: ответственно, электрооптические модуляторы 6-8, источник 9 света, входной 20 выбирают таким, чтобы достигалась 10 и выходной 11 волоконно-оптические максимальная интенсивность света I, п-канальные волноводы, фотоприемник 12, аналого-цифровой преобразователь
,13, источник 14 опорного напряжения, микроэвм 15, блок 16 отображения и 25 ограничители 17-19 напряжений, причем источника 14 опорног о напряжения подключен к первому входу блока
- 2 электронной подстройки коэффициента усиления, второй вход которого 30 ключен к соединенным Между собой выа дальнейшее увеличение напряжения на входе ограничителей не приводило к увеличению или уменьшению интенсивности света на,выходе модулятора. Величину уровня ограничения напряжения выбирают с учетом работы на линейном участке выходной характеристики модулятора. При достижении исследуемым сигналом уровня напряжения, при котором полностью открывается модулятор, на выходе следующего по величине коэффициента деления входного делителя полностью открывается соответствующий модулятор и т.д, Промодулированные исследуемым сигналом оптические сигналы с выходов модуляторов 6-8 через выходной вол новод 11 поступают на вход фотоприемника 12, который суммирует эти сигналы и преобразует их в электрический сигнал,.
ходом усилителя 1 и входом аналого- Цифрового преобразователя 13, а выход подключен к первому входу усилителя 1, входы делителей 3-5 напряже- ния подключены к входу устройства, а выходы соответственно через ограничители, 17-19 подключены к первым входам соответствующих электрооптиче- ских модуляторов 6-8J вторые входы которых подключены через входной волоконно-оптический п-канальный волновод 10 к источнику 9 света, а выходы ограничителей 6-8 подключены через выходной волоконно-оптический п-канальный волновод 11 к входу фотоприемника 12, выход которого подключен к второму входу усилителя 1, выход аналого-цифрового преобразователя 13 подключен через микроЭВМ к входу блока 16 отображения.
Устройство работает следующим образом,
С источника 9 света на входы электрооптических модуляторов 6-8 поступает через входной волоконно-оптический п-канальный волновод 10 свет постоянной интенсивности I, В исходном состоянии, когда на модулирующих вхо
дах модуляторов 6-8 отсутствует ис- следуем1лй сигнал, свет через них не проходит. Исследуемый сигнал поступает сразу на все входные делители 3-5 напряжения. Так как эти делители напряжения имеют разные коэффициенты деления, на модулирующие входы модуляторов 6-8 исследуемьй сигнал поступает с разным ослаблением. Поэтому первым полностью открывается модулятор, на модулирующий вход которого поступает исследуемый сигнал с входного делителя с минимальным коэффициентом деления (минимальное ослабление исследуемого сигнала), Так как свет на выходе каждого открытого модулятора 6-8 не может превысить интенсивность I, уровень ограничения напряже
выбирают таким, чтобы достигалась максимальная интенсивность света I,
0 выбирают таким, чтобы достигалась максимальная интенсивность света I,
5
0
Q
5
0
5
а дальнейшее увеличение напряжения на входе ограничителей не приводило к увеличению или уменьшению интенсивности света на,выходе модулятора. Величину уровня ограничения напряжения выбирают с учетом работы на линейном участке выходной характеристики модулятора. При достижении исследуемым сигналом уровня напряжения, при котором полностью открывается модулятор, на выходе следующего по величине коэффициента деления входного делителя полностью открывается соответствующий модулятор и т.д, Промодулированные исследуемым сигналом оптические сигналы с выходов модуляторов 6-8 через выходной вол новод 11 поступают на вход фотоприемника 12, который суммирует эти сигналы и преобразует их в электрический сигнал,.
Этот сигнал подается на вход усилителя 1, Снимаемый с выхода усилителя усиленный до необходимых пределов исследуемый сигнал преобразуется по амплитуде (форме) таким образом, что первьй участок исследуемого сигнала считая от нулевого уровня усиливается максимально, второй участок исследуемого сигнала получает меньшее усиление и т,д,
С выхода усилителя 1 исследуемый сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 13, в котором преобразуется в цифровую форму и записывается в запоминающее устройство микроэвм 15, в постоянное запоминающее устройство которого записывается относительно несложная программа об 1420550
работки кодов ординат исследуемого Формула изобретения сигнала и массив коэффициентов, по Устройство для исследования одно- которой код каждой ординаты исследуе- кратных и редко повторяющихся импуль- мого сиг нала умножается на соответ- сов, содержащее широкополосный усили- ствукядий коэффициент, взятый из мае- телть, блок электронной подстройки сива коэффициентов, величина которого коэффициента усиления, п параллельно зависит от величины кода ординаты ис- подключенных к входу устройства дели- следуемого сигнала, с таким расчетом, телер напряжения, выходы которых под- чтобы каждая ордината получила одина- IQ ключены к входам п ограничителей нап- ковое усиление. Полученные таким об- ряжения, аналого-цифровой преобразо- разом коды ординат исследуемого сиг- ватель и источник опорного напряже- нала нормируются (умножаются на коэф- ния, выход которого подключен к первому входу блока электронной подфициент m -, где а - максимально - 15 стройки коэффициента усиления, второй
вход которого подключен к соединенным
допустимое значение кода ррдинаты ис- между собой выходу широкополосного следуемого сигнала для отображения усилителя и входу анапого-цифрового его на экране блока 16, b - макси- преобразователя, а выход блока элек- мальное значение кода ординаты иссле- 2Q тронной подстройки коэффициента уси- дуемого сигнала) и записываются в за- ления подключен к первому входу ши- поминающее устройство микроЭВМ 15 с рокополосного усилителя, о т л и ч а- последукядей передачей их в блок 16 ющееся тем, что, с целью уве- для преобразования в видимое на экра- личения точности измерения параметров не блока отображения графическое 25 исследуемых процессов, в него введе- изображение исследуемого сигнала. ны п электрооптических модуляторов, Микроэвм по программе также произво- . источник света, входной и выходной дит измерение амплитуды исследуемого волоконно-оптические п-канальные вол- сигнала, результат измерения которого новоды, фотоприемник, микро-ЭВМ и также отображается на экране блока о блок отображения, при этом выходы ог- 16. Устройство, калибруется калибраци- раничителей напряжения подключены к . онными импульсами определенной ампли- первым входам соответствующих элек- туды, которые подаются на вход уст- трооптических модуляторов, вторые ройства от внешнего генератора. В входы которых подключены через вход- блоке 2 сравнивается амплитуда калиб- ной волоконно-оптический п-канальный рационных импульсов на выходе усили- волновод к источнику света, а выходы теля 1 с величиной опорного напряже- подключены через выходной волоконно- ния источника 14. При несовпадении оптический п-канальный волновод к амплитуды калибрационных импульсов с входу фотоприемника, выход которого величиной опорного напряжения блок 2 подключен к второму входу широкопо- вырабатывает сигнал коррекции, кото- лосного усилителя, а выход аналого- рый поступает на первый вход усилите- цифрового преобразователя подключен ля 1 и изменяет его коэффициент уси- через микроЭВМ к входу блока отобра- ления до устранения ошибки,жения.
