Устройство для измерения отношения двух сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01R19/10 

G5

««./

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в технике связи, светотехнике, акустике, антенной технике в экспериментальной физике и информационно- измерительных системах с применением ЭВМ..

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обес- Лечения измерения отношения амплитуд двух видеоимпульсов, двух гармоничес- 4их сигналов, видеоимпульса и гармони Ческого сигнала, видеоимпульса и постоянного напряжения, гармонического сигнала и постоянного напряжения.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 и 3 - временные flfiarpatf мы, поясняющие работу устройства.

I . . .

Устройство содержит первый 1 и втО

2 компараторы напряжений, входы Которых подключены соответственно к .Первым входам первого 3 и второго 4 управляемых ключей, являющихся входа- Ми устройства, выходы первого 1 и iBTOporo 2 компараторов напряжений подключены соответственно к первым неподвижным контактам первого 5 и второго 6 переключателей, вторые неподвижные контакты которых объединены и подключены к выходу одновибра- тора 7, первый вход триггера 8 цикла подключен к входу запуска и первому входу счетчика 9 с индикацией, подвижные контакты переключателей 5 и 6 Подключены соответственно к пер- Bbrf вх(дам формирователей 10 и 11 сиюсросигналов, вторые входы которых объединены и соединены с выходом триггера 8 цикла и входом одновибра- тора 7, первые выходы формирователей 10 и 11 синхросигналов подключены соответственно к вторым входам пер- вого 3 и второго 4 управляемых ключей, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого 12 и второгА 13 амплитудных детекторов, вторые входы которых подключены соответственно к вторым выходам форг- мирователей 10 и 11 синхросигналов, третьи выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам схемы 14 совпадений, выход второго амплитудного детектора 13 через пре- образователь 15 напряжение г ток соединен с третьим входом первого амплитудного детектора 12, четвертый вход

которого соединен с выходом схемы 14 совпадения и вторым входом счетчика 9 с индикацией, третий вход которого соединен с выходом генератора 16 импульсов , выход первого амплитудного детектора 12 через третий компаратор 17 напряжения соединен с вторым вхо- |ЦОМ триггера 8 цикла.

Устройство работает в следующих режимах измерения отношения амплитуд: двух видеоимпульсов; двух гармонических сигналов; видеоимпульса и гармонического сигнала; видеоимпульса и постоянного напряжения; гармонического и постоянного напряжения. Первые три режима аналогичны между со&ой, также как и последние Два.

В режиме измерения отношения амплитуд гармонического и видеоимпульс- ного сигналов переключатели 5 и 6 подключают первые входы формирователей 10 и 11 синхросигналов к вьпсодам компаратора 1 и 2 напряжения соответственно. Конденсаторы амплитудных детекторов 12 и 13 зашунтированы ключами (накопительные конденсаторы амплитудных детекторов к ключи не показаны) , триггер 8 цикла сброшен в нуль и выходным потенциалом блокирует формирователи .10 и 11 синхросигналов. Третий (счетный) вход счетчика 9 с индикацией заблокирован потенциалом с выхода схемы 14 совпадений.

Из входных аналоговых сигналов (фиг.2 а,в)компараторы 1 и 2 напряжения формируют логические потенциалы (фиг.2 б,г), равные по длительности положительной части сигналов. По сигналу Запуск (фиг. 2 д) счетчик 9 с индикацией сбрасывается в нулевое состояние, и триггер 8 цикла устанавливается в единицу, вследствие чего снимается блокировка формирователей 10 и 11 синхросигналов. Последние вырабатывают импульсы управления ключами 3 и 4 (фиг.2 е, ж), равные по длительности импульсам с компараторов 1 и 2 напряжения, пришедших после импульса запуска. Они же на вторых выходах формируют потенциалы, размыкающие ключи амплитудных детекторов 12 и 13 на время заряда - разряда накопительных конденсаторов. Конденсаторы, (амплитудных детекторов заряжаются через ключи 3 и 4 до амплитуд и,„, и и nil входных сигналов (фиг.2 з.

314

и). В момент t. установления логической 1 на обоих входах схемы 14 сов падений потенциалом с ее выхода (фиг,2 к) открьшается счетный вход счетчика 9 с индикацией, преобраэова- тель 15 напряжение - ток подключает- ся к амплитудному детектору 12, и осуществляется стадия линейного раз- ряда конденсатора амплитудного детект тора 12 током IP , пропорциональным напряжению на выходе амплитудного детектора 13 (фиг.2 з). При достижении порога срабатывания компаратора 17 сигналом с его выхода (фиг.2 л) триг- гер 8 цикла сбрасывается в нуль, и блоки устройства возвращаются в исходное состояние.

Время линейного разряда tp пропорционально отношению , так как t р 11,0/IP , где С - величина емкости амплитудного детектора 12. Но 1р

3 эквивалентное сопротивление, на котором происходит преобразование напряжения U в ток Ifl. Окончательно получают t р Up,,CH3/4m. откуда U,/U ktp, где k-CR - константа,

В режиме измерения отношения постоянного напряжения и амплитуды гармони ческого сигнала переключатель 5 режима работы подключает первый вход формирователя 10 синхросигнала к выходу одновибратора 7, а переключатель 6 режима работы подключен к выходу ком паратора 2 напряжения, триггер 8, формирователи 10 и 11, амплитудные детекторы 12 и 13, схема 14 совпадения и счетчик 9 находятся в исходном

состоянии,

Входные сигналы (фиг.З а,б) подают ся на входы устройства. Компаратор 2 формирует на выходе логический сигнал (фиг,3 в), равный положительному полупериоду входного сигнала. По сиг- налу Запуск (фиг,3 г)- происходят сброс счетчика 9 с индикацией и установка тр иггера 8 цикла в единицу. При этом происходит разблокировка формирователей 10 и И сикхросигна- лов, и одновибратор 7 вырабатьшает на выходе импульс, длительность которого превьппает время заряда конденсаторов амплитудных детекторов при максимальном входном постоянном напря жении на входах устройства. Импульсом с выхода одновибратора 7 формирователь 10 синхросигналов вырабатьшает сигналы управления ключо,м 3 (фиг,3 д)

64

амплитудным детектором 12 и схемой 14 совпадений. Формирователь 11 син хросигналов вырабатывает аналогичные сигналы от импульса с компаратора 2 напряжения. В результате конденсаторы амплитудных детекторов I2 и 13 заряжаются до напряжений и,и (фиг. 3 к,з). В момент t (фиг.З е) схема 14 совпадений формирует no feH- циал на выходе (фиг,3 и), который открывает счетный вход счетчика 9 с индикацией, и начинается стадия линейного разряда конденсатора амплитудного детектора 12 (фиг,3 ж) до напряения --срабатьшания компаратора 17, Импульсом с последнего (фиг,3 к) устройство возвращается в исходное состояние.

Ток разряда 1р выбирают таким, чтобы при равных входных сигналах на входах устройства 11, U |п за время разряда t уложилось 10 импульсов, т.ео в счетчике зарегистрировалось число , В этом случае при и ГГ71 (i tn-z N lO и при tni 10 о Относительная погрешность измерения соответствует

(ГГ-} Г.,

hrz

UK,.-Т О

hii

Формула изобретения

1. Устройство для измерения отношения двух сигналов, содержащее два управляемых ключа, два амплитудных детектора и преобразователь напряжение - ток, включенный между выходом второго амплитудного детектора и - третьим входом nej3Boro амплитудного детектора, первые входы амплитудных детекторов подключены соответственно к выходам первого и второго управля- емых ключей, входы которых являются входами устройства, отличаю щ ее я тем, что с целью раслирения функциональных возможностей, в него введены три компаратора напряжений, триггер цикла, одновибратор, два переключателя, два формирователя синхросигналов, схема совпадений, генератор импульсов и счетчик с индикацией, причем входы первого и второго компараторов подключены соответственно к- входам первого и второго управлянщих ключей, а выходы - соответственно к первым неподвижным конг тактам первого и второго переключателей, вторые неподвижные контакты

us.J

Изобретение относится к измерительной технике и может выть использовано в технике связи Цель изобретения - расширение «Функциональных возможностей устройства. Устройство содержит управляемые ключи 3 и 4, амплитудные детекторы 12 и 13 и преобразователь 15 напряжение - ток. Введение компараторов 1, 2 и 17 напряжения, переключателей 5 и 6, одно- вибратора 7, триггера 8 цикла, счетчика 9 с индикацией, формирователей 10 и П синхросигналов и схемы 14 совпадения обеспечивает измерение отношения амплитуд двух видеоимпульсов, двух гармонических сигналов, видеои пульса и гармонического сигнала, видеоимпульса и постоянного напряже- ния гармонического сигнала и постоянного напряжения. В описании приведен пример реализации формирователя 10