Устройство для автоматического измерения амплитуды переменного сигнала Советский патент 1989 года по МПК G01R19/04 

сд

:о

ю

J/

315134

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для автоматического измерения амплитуды переменного сигнала и ) является усовершенствованием из- вестног о устройства по авт.св. IP 711482.

Целью изобретения является повышение точности автоматического измерения при расширении его динамического диапазона.

На чертеже изображено устройство для автоматического измерения амплитуды, переменного сигнала.

Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 частоты, коммутатор 2, усилитель 3 промежуточной частоты, квадратичный детектор 4, усилитель 5 частоты модуЛЯ1ЩИ5 фазовый детектор 6 и индикатор 7 нуля 5 последовательно соединенные генератор 8 опорного сигнала, усилитель 9 опорного сигнала и аттенюатор 10, ключ П, генератор 12 частоты коммутации, формирователь-различи- тель 13, формирователь 14 синхроимпульсов, реверсивный счетчик 15 и пороговый блок 16. Выход аттенюатора 10 соединен с одним из входов коммутатора 2, связанного другим входом ;через ключ 11 с одним из выходов ге- нератора 12 частоты коммутации. Последний соединен также другими выходами с одьшм из входов фазового детекгора 6, с первым входом формирозате- ля-различителя 13 и с первым входом формирователя 14 синхроимпульсов. Второй вход формирователя 14 синхроимпульсов подключен к первому входу реверсивного счетчика 15, связанному с первым выходом формирователя-различи- теля 13. Третий вход формирователя 14 синхроимпульсов соединен со вторым входом реверсивного счетчика 15, связанным с вторым выходом формирова- теля-различителя 13. Один из выходов усилителя 5 частоты модуляции через пороговый блок 16 соединен с одним кз входов формирователя-различителя 1 Первая 1 руппа выходов реверсивног О счетчика 15 подключена к аттенюато-т ру 10,

Устройство содержит первый 17, второ 18 ,третий 19 и четвертьм 20 логические элементы И,логический элемент ИЛИ 21 , первый ключ 22 информации, дешифрато 23, генератор 24 тактовых импульсов, инвертор 25, счетчик 26 обратного ко

0

5

25

0 з5 додз

-г 30

50

да, делитель 27 и последовательно соединенные счетчик 28 усреднения, вто- рой ключ 29 информации и индикатор 30, Группа входов второго ключа 29 информации подключена также к второй группе вькодов реверсивного счетчика 15 и к группе входов первого ключа 22 информации. Группа выходов перво- г о ключа 22 информации соединена с счетчиком 26 обратног о кода, выход которого через дешифратор 23 подключен к первому входу первого логического элемента И 17, связанного выходом с первым входом второго лот ическо- го элемента И 18. К второму входу первог О логическог о элемента И 17 подсоединен первый вход третьего логического элемента И 19 и первый выход делителя 27, вторым входом связанного с первым управляющим входом счетчика 28 усреднения. Третий вход первого логического элемента И 17 соединен с г енератором 24 тактовых импульсов. Четвертый вход первог о логического элемента И 17 подключен к выходу инвертора 25 и к входу делителя 27. Вход инвертора 25 соединен с управля- юпщм входом первого ключа 22 информа- .щи, с выходом формирователя 14 синхроимпульсов и с первым входом четвертого логического элемента И 20, связанного, выходом с первым входом логического элемента ИЛИ 21„ Четвертый логический элемент И 20 связан вторым входом с первым управляющим входом второго ключа 29 информации и с одним из выходов второй группы вькодов реверсивного счетчика 15. Дополнитель- ньЕЙ вькод реверсивного счетчика 15 связан с вторым входом второго логического элемента И 18, с вторым входом третьего логического элемента и с выходной шиной 31. Второй логический элемент И 18 связан со счетчиком 26 обратного кода, а третий логический элемент И 19 подсоединен выходом к второму управляющему входу второго ключа 29 информации и к второму входу логического элемента ИЛИ 21. Выход последнего и группа выходов второго ключа 29 информации подключены к дру- г им выходным шинам 32 и являются регистрирующими выходами устройства да1я автоматического измерения амплитуд переменного сигнала.

Устройство содержит, кроме того, включенные последовательно блок 33 оперативной памяти, блок 34 сравнения, блок 35 буферной памяти и блок 36 вычитания, через которые второй логический элемент И 18 связан со счетчиком 28 усреднения,блок 37 задержки, элемент 38 последовательного сравнения и счетчик 39 инверсий. Второй логический элемент И 18 подключен также к входам блока 35 буферной памяти и элемента 38 последователь- ного сравнения и к входу блока 37 задержки, соединенного выходом с входом блока 36 вычитания. Выход элемента 38 последовательного сравнения подключен к входу счетчика 39 инверсий, соеди- ненного выходом со входом блока 34 сравнения. При этом входы преобразователя частоты подсоединены к выходам

При достаточно высоком ряемого сигнала информаци ного счетчика 15 через вт подается на индикатор 30 ные шины 32, с которых ет на информационные вход регистрирующих устройств. синхронизации внешних рег устройств с логического э ИЛИ 21 по одной из выходн

блока 40 воспроизведения.

Устройство ДД1Я автоматического из- 20 поступают синхроимпульсы, мерения амплитуды переменного сигнала работает следующим образом.

Измеряемый сигнал, воспроизведенный с носителя магнитной записи в блоке 40 воспроизведения, проходит 25 через преобразователь 1 частоты на коммутатор 2, воздействующий на усилитель 3 промежуточной частоты. На коммутатор 2 поступает также опорньш

В случае уменьшения вел ряемого сигнала ниже уров чивых показаний реверсивн 15 формирует импульс, пос второй и третий логически И 18 и 19. При этом информ сивного счетчика 15 не пр рез второй ключ 29 информ дикатор 30 и на выходные синхроимпульсы с формиров хроимпульсов не проходят вертый логический элемент гический элемент ИУй1 21. i

сигнал, проходящий через усилитель 9 30 опорнох о сигнала и аттенюатор 10 с генератора 8 опорного сигнала. Коммутатор 2 переключается с частотой сигнала, подаваемого на него через

: генератора 12 частоты ком- При этом обеспечивается под- то измерямого, то опорного

ключ 11 мутации. ключение

сигнала на усилитель 3 промежуточной частоты, воздействующего через квадратичный детектор 4 на усилитель 5 частоты модуляции. В случае равенства амплитуд, коммутируемых сигналов с усилителя 5 частотной модуляции сигнал не подается. В случае изменения амплитуды измеряемого сигнала относительно опорного сигнала с усилителя 5 частотной модуляции подается сигнал рассогласования. Если сигнал рассогласования превышает уровень срабатывания порогового блока. 16, то он вырабатывает сигнал, поступающий на формирователь-различитеЛь 13, который определяет направление рассогласования коммутируемых сигналов. В зависимости от того, какой из коммутируе- .;ых сигналов преобладает, формирова- тель-различитбшь 13 вырабатывает сигнал, воздействующий на первый или вто- рой входы реверсивного счетчика 15,

35

40

45

50

55

состояние которого определяет степень ослабления, вносимого аттенюатором 10 в опорный сигнал. При этом состояние реверсивного счетчика 15, соответствующее равенству коммутируемых сигналов, отражает относительную величину измеряемого сигнала.

При достаточно высоком уровне измеряемого сигнала информация с реверсивного счетчика 15 через второй ключ 29 подается на индикатор 30 и на выходные шины 32, с которых она поступает на информационные входы внешних регистрирующих устройств. На входы синхронизации внешних регистрирующих устройств с логического элемента ИЛИ 21 по одной из выходных шин 32

0 поступают синхроимпульсы,

5

0

5

0

5

0

5

В случае уменьшения величины измеряемого сигнала ниже уровня неустойчивых показаний реверсивный счетчик 15 формирует импульс, поступаюш11й на второй и третий логические элементы И 18 и 19. При этом информация реверсивного счетчика 15 не проходит через второй ключ 29 информации на индикатор 30 и на выходные шины 32, а синхроимпульсы с формирователя 14 синхроимпульсов не проходят через четвертый логический элемент И 20 на логический элемент ИУй1 21. i

Каждый синхроимпульс с формирователя 14 синхроимпульсов через первый ключ 22 информации обеспечивает перенесение состояния реверсивного счетчика 15 в счетчик 26 обратного кода. По окончании каждого синхроимпульса первый логический элемент И Г/ пропускает с генератора 24 тактовых импульсов тактовые импульсы, число которых определяет число отсчетов. Отсчеты проходят через второй логический элемент И 18 на блок 33 буферной памяти,.на счетчик 39 инверсий, на элемент 38 последовательного сравнения и на блок 33 оперативной памяти, вычисляющий среднее значение инверсий этих отсчетов. Блок 33 оперативной памяти воздействует на блок 34 сравнения непосредственно, а элемент 38 последовательного сравнения - через счетчик 39 инверсий. Блок 34 сравне- - ния за счет сравнения инверсий с блока оперативной памяти и со счетчика 39 инверсий выдетяет шумовую составляющую, поступающую на блок 36 вьр1и- тания через блок 35 буферной памяти, на который воздействует смесь сигнала с шумом, воздействующая на блок 36 вычитания также через счетчик инверсий. Очищенные от шумов отсчеты с блока 36 вычитания поступают на счетчик 28 усреднения. При переполнении счетчика 26 обратного кода де- шифратор 23 прекращает поступление тактовых импульсов с генератора 24 тактовых импульсов через первый логический элемент И 17. При этом счетчик 28 усреднения фиксирует количест- во импульсов, соответствующее состоянию реверсивного счетчика 15. Появление каждого следующего синхроимпульса приводит к повторению описанной последовательности операций. При пос- туплении с делителя 27 импульса перезаписи информация со счетчика 28 усреднения переносится через второй ключ 29 информации на индикатор 30 и на выходные шины 32.

Формула и 3 о б р е т е н 11 я

Устройство для автоматического измерения амплитуды переменного сигнала по авт„св, № 711482, о т л и ч а- ю щ е ее я тем, что, с целью повышения точности автоматического измерения при расширении его динамического диапазона, в него введены включенные последовательно блок оперативной памяти, блок сравнения, блок буферной памяти и блок вычитания, через которые второй логический элемент И связан, со счетчиком усреднения, блок задержки, элемент последовательного сравнения и счетчик инверсий, причем второй логический элемент И подключен к входам блока буферной памяти и элемента последовательного сравнения и к входу блока задержки, соединенного выходом с входом блока вычитания, а выход элемента последовательного сравнения подключен к входу счетчика инверсий, соединенного выходом с входом блока сравнения.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для автоматического измерения амплитуды переменного сигнала. Целью изобретения является повышение точности измерений при расширении динамического диапазона. Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 частоты, коммутатор 2, усилитель 3 промежуточной частоты, квадратичный детектор 4, усилитель 5 частоты модуляции, фазовый детектор 6 и индикатор 7 нуля, последовательно соединенные генератор 8 опорного сигнала, усилитель 9 и аттенюатор 10, ключ 11, генератор 12 частоты коммутации, формирователи 13, 14, счетчик 15 и пороговый блок 16. 1 ил.