Устройство для автоматического измерения параметров варикапов Советский патент 1990 года по МПК G01R31/26 

Описание патента на изобретение SU1534414A1

Изобретение относится к радиоия- мерительной технике, предназначено для измерения активной составляющей проводимости, емкости и добротности варикапов в параллельной схеме замещения с повышенной точностью измерений D расширенном диапазоне измеряемых величин и может быть использовано при технологическом контроле пара- метров полупроводниковых приборов и других как нелинейных, так и линейных объектов, а также в подсистемах технической диаг ностики радиотехнических элементов автоматизированных систем контроля различной радиоэлектронной аппаратуры.

Нельм изобретения является повы- ПРННР точности измерения без гнижения быстродействия и расширение диапазона измеряемых величин.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для автоматического измерения параметров варикапов; на фиг.2 - структурная схема индикаторного блока; на фиг.З - структурная схема генератора ударного возбуждения; на Лиг.4 - структурная схема преобразователя логарифмического декремента затухания во временной интервал; на фиг.5 - структурная схема формирователя информации о реактивной составляющей; на фиг.6 - структурная схема формирователя управляющих импульсов; на фиг.7 - диаграммы, поясняющие принцип измерения и работы устройства; на фиг.8сд оэ и

4

лнпгглмпы, поясняющие принцип деист- пня индикаторного блока.

Устройство для автоматического н шерения параметров варикапов содержит ичмеритсльпый блок 1, к которому посредством переключателя 2 и первой 3 и второй 4 клемм подключается нсгледурмый варикап 5,необходимый ражим намерений которого обеспечниа- ется с помощью источника 6 напряжения смещения. Формирование колебании в измерительном блоке 1 осуществляется с помоп(ыо генератора 7 ударного доз- буждения. Первый 8 и четвертый 9 сип- хронные демодуляторы, сравнивающий блок 10 и управляемая отрицательная активная проводимость 11 образуют систему автокомпенсадни остаточных активных потерь в измерительном бло- ке 1, которая позволяет в отсутствие исследуемого варикапа получить логарифмический декремент затухания колебании, равный нулю.

Формирование информации о логарифмпческом декременте затухания колебании в измерительном блоке 1 с подключенным варикапом 5 в удобном для практического использования виде производится с помощью последовательно соединенных преобразователя 12 логарифмического декремента затухания во временной интервал, второго время- амплитудного преобразователя 13 и второго синхронного демодулятора 14. Второй времяамплитудный преобразова- тель 13 предназначен для линейного преобразования получаемого интервала ирсмени в напряжение, а второй синхронный демодулятор 14 - для регистрации и хранения максимального значения этого напряжения.

Получение информации о периодах ударно возбуждаемых колебаний, действующих в измерительном блоке 1 с отключенным и подключенным исследуемым варикапом 5, в удобном для практического использования виде осуществляется с помощью последовательно соединенных формирователя 15 цн- .формации о периоде колебаний, и пер- пого вре.мяамплнтудного преобразователя 16.

Третий синхронный, демодулятор 17, выполняющий операцию избирательной регистрации и хранения максимального значения напряжения, имеющегося на выходе первого времяамплнтудного преобразователя 16, совместно с пере

Q

5

5

0

0

5

0

множающим блоком 18 и вторым синхронным демодулятором 14 образуют кана формирования информации об искомой активной составляющей проводимости.

Формирователь 19 информации о реактивной составляющей предназначен для получения непосредственного отсчета измеряемой емкости, а аналоговый делитель 20 с источником . опорного напряжения обеспечивают непосредственный отсчет частоты, на которой производятся измерения параметров варикапов.

Перемножающе-делительный блок 22, предназначенный для реализации функции перемножения двух сигналов, пропорциональных емкости и частоте измерения, с одновременной реализацией операции обратного преобразования напряжения, пропорционального измеряемой активной составляющей проводимости, осуществляет непосредственный отсчет измеряемой добротности.

Регистрация всех измеряемых параметров, включая напряжение смещения исследуемых варикапов и частоту измерения, производится с помощью индикаторного блока 23.

Преобразование ударно возбуждаемых колебаний, получаемых в измерительном блоке 1, в различного рода прямоугольные импульсные сигналы, необходимые для управления ряда функциональных блоков устройства, осуществляется с помощью формирователя 24 управляющих импульсов. Для обеспечения жесткой синхронизации получаемых импульсов с ударно возбуждаемыми колебаниями, действующими в измерительном блоке 1, формирователь 24 напрямую связан с генератором-7 ударного возбуждения, формирователем 15 информации о периоде колебаний и посредством пятого элемента И 25 .с делителем 26 частоты с переменным коэффициентом деления. Специально введенный пятый элемент И 25 предназначен для упрощения практической реализации делителя 26.

С целью расширения функциональных возможностей измерительного устройства за счет изменения абсолютных значений коэффициентом делитель 26 частоты с переменным коэффициентом деления, а также первый 16 и второй 13 времяамплитудные преобразователи снабжены управляющими органами, с помощью которых можно указать истин51

ное местоположение запятой на цифровом табло индикаторного блока 23, если значения этих коэффициентов в процессе измерений будут изменяться по отношению к первоначально принятым в 10, 100 и т.д. раз больше или меньше.

Для получения возможности управления работой системы автокомпенсации остаточных активных потерь только в пределах первой серии ударно возбуждаемых колебаний, формируемых в измерительном блоке 1 при отключенном варикапе 5, использованы первый 27 и второй 28 элементы И. С целью реализации возможности управления работой преобразователя 12 логарифмического декремента затухания во временной интервал только в пределах вто- рой серии ударно возбуждаемых колебаний, формируемых в измерительном блоке 1 при подключенном исследуемом варикапе 5, введены третий 29 и четвертый 30 элементы И. Элемент ИЛИ 31 и дифференцирующий блок 32 обеспечивают синхронизацию работы генератора 7 ударного возбуждения при переходе от одной серии колебани к другой. Начальные условия работы измерительного устройства в целом задаются генератором 33 запускающих импульсов.

При этом первый вход измерительного блока 1 подключен к первому выходу генератора 7 ударного возбуждения, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к первому выходу формирователя 24 управляющих импульсов и выходу дифференцирующего блока. Первый вход первого элемента И 24 подключен к второму выходу формирователя 24 управляющих импульсов, а выход второго элемента И 28 соединен с управляющим входом первого синхронного демодулятора 8.

Формирователь 15 информации о периоде колебаний, первый времяамлли- тудный преобразователь 16, формирова тель 19 информации о реактивной составляющей и перемножающе-делительный блок 22 соединены последовательно. Второй перемножающий вход перемно- жаккце-делительного блока 22 подключен к выходу аналогового делителя 20, множительный вход которого соединен с выходом источника 21 опорного напряжения.

5 0 5 о

п

п

5

5

5

14ft

Преобразователь 12 логарифмического декремента затухания во. временной интервал, второй времяамплитуд- ный преобразователь 13, второй синхронный демодулятор 14 и перемножающий блок 18 соединены последовательно. Второй вход перемножающего блока 18 совместно с делительным входом аналогового делителя 20 соединен с выходом третьего синхронного демодулятора 17.

Источник ( напряжения смещения соединен с вторым входом измерительного блока 1, второй выход которого через переключатель 2 соединен с первой клеммой 3 для подключения исследуемых варикапов 5. Вторая клемма 4 соединена с общей шиной устройства.

Соответствующие первые четыре информационных входа индикаторного блока 23 подключены к выходам пере- множающе-делительного блока 22, аналогового делителя 20, формирователя 19 информации о реактивной составляющей н источника 6 напряжения смещения. Генератор 33 запускающих импульсов соединен с установочными входами генератора 7 ударного возбуждения, формирователя 24 управляющих импульсов, делителя 26 частоты с переменным коэффициентом деления и индикаторного блока 23.

Второй выход генератора 7 ударного возбуждения соединен с первым управляющим входом формирователя 24 управляющих импульсов, второй и третий управляющие входы которого подключены к выходам соответственно делителя 26 частоты с переменным коэффициентом деления и формирователя 15 информации о периоде колебаний.

Информационный вход преобразователя 12 логарифмического декремента затухания во временной интервал совместно с информационным входом формирователя 24 управляющих импульсов соединен с первым выходом измерительного блока 1, а его третий управляющий вход подключен к третьему выходу генератора 7 ударного возбуждения, четвертый выход которого соединен с первым входом формирователя 15 информации о периоде колебаний. Второй вход формирователя 15 подключен к третьему выходу формирователя 24 управляющих импульсов.

Информационный вход третьего синхронного демодулятора 17 подключен к выходу первого времяамгшитудного пре- обр.-ягнопптеля 16, а его управляющий вход совместно с одним из управляющих входов формирователя 19 информации о реактивной составляющей соединен с четвертым выходом формирователя 24 управляющих импульсов, пятый выход которого соединен с вторым управляющим входом формирователя 19 информации о реактивной составляющей.

Информационные входы первого и четвертого синхронных демодуляторов 8 и 9 подключены к первому выходу измерительного блока 1, к третьему выходу которого подключена управляемая отрицательная активная проводимость 11 , соединенная с общей шиной устройства. Управляющий вход данной проводимости 11 подключен к выходу сравнивающего блока 10, соответствующие входы которого подключены к выходам первого 8 и четвертого 9 синхронных демодуляторов. Управляющий вход четвертого синхронного демодулятора 9 подключен к выходу первого элемента И 27, второй вход которого соединен с третьим выходом фор- мирователя 24 управляющих импульсов.

Первые входы третьего 29 и четвертого 30 элементов И подключены к шестому выходу, а их вторые входы - соответственно к третьему и седьмому выходами формирователя 24 управляющих импульсов, второй и седьмой выходы которого дополнительно нагружены на входы второго элемента И 28. Выходы третьего 29 и четвертого 30 элементов И соединены раздельно с вторым и первым управляющим входами преобразователя 12 логарифмического декремента затухания во временной интервал, выход которого допол- ННТРЛЫЮ соединен с управляющим входом второго синхронного демодулятора 14, одним из входов элемента 1ЛИ 31 и одним из управляющих входов индикаторного блока 23 .

Второй вход элемента ИЛИ 31 подключен к седьмому выходу формирователя 24 управляющих импульсов, а выход соединен с входом дифференцирующего блока 32. Управляющий вход пе- реключателя 2 подключен к выходу индикаторного блока 23, второй управляющий вход которого подключен к шестому выходу формирователя 24 уп5

5 0 0

5 0 5 0

5

равляющих импульсоп, а свободный пятый информационный вход совместно с делительным входом перемножакще- делительного блока 22 подключен к выходу перемножающего блока 18.

Индикаторный блок 23 (фиг.2) содержит первый 34, второй 35 и третий 36 элементы ИЛИ, первый 37, второй 38 и третий 39 элементы ЗАПРЕТ, первый 40 и второй 41 делители частоты с переменным коэффициентом деления, дифференциатор 42 импульсов, RS-трнггер 43, первый 44, второй 45 и третий 46 переключатели, двоичный счетчик 47, дешифратор 48 двоичного

кода, индикатор 49 регистрируемых параметров, мультиплексор 50, цифровой вольтметр 51 и формирователь 52 запускающих импульсов.

При этом прямой вход первого элемента ЗАПРЕТ 37 подключен к выходу первого элемента ИЛИ 34, а выход соединен со счетным входом первого делителя 40 частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого через дифференциатор 42 импульсов соединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ 38. Выход второго элемента ЗАПРЕТ 38 соединен с первыми входами первого переключателя 44 и второго элемента ИЛИ 35 и счетным входом второго делителя 41 частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с прямым входом третьего элемента ЗАПРЕТ 39.

Выход третьего элемента ЗАПРЕТ 39 соединен с S-входом RS-триггера 43, прямой выход которого соединен с одним из входов третьего переключателя 46. Второй вход третьего переключателя 46 подключен к общей шине индикаторного блока 23, а выход соединен с инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ 37.

Выход второго элемента ИЛИ 35 соединен с установочным входом цифрового вольтметра 51, информационный вход которого подключен к выходу мультиплексора 50. Разрешающий вход мультиплексора 50 соединен с общей тиной индикаторного блока 23, а его управляющие входы совместно с входами дешифратора 48 двоичного кода подключены к соответствующим выходам двоичного счетчика 47, R-вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ 36, а С-вход - к выходу первого переключателя 44.

91

Первый вход третьего элемента ИЛИ 36 подключен к выходу второго переключателя 45, а второй - к седьмому выходу дешифратора 48 двоичного кода, первые шесть выходов которого соединены с соответствующими входами индикатора 49 регистрируемых параметров. Второй вход первого переключателя 44, управляющий орган которог сопряжен с управляющим органом второго переключателя 45, подключен к выходу формирователя 52 запускающих импульсов.

Один из информационных входов мультиплексора 50 соединен с общей шиной индикаторного блока 23, при этом последующие, пять информационных входов мультиплексора 50 являются информационными входами 53-57 нндн- катерного блока 23, а входы первого элемента ИЛИ 34 - его первым и вторым управляющими входами 58 и 59. Вход второго переключателя 45, второй вход второго элемента ИЛИ 35, R-вход RS-триггера 43, инверсные входы второго 38 и третьего 39 элементов ЗАПРЕТ и установочные входы первого 40 и второго 41 делителей частоты с переменным коэффициентом деления являются установочным входом 60 индикаторного блока 23, а выход первого делителя 40 частоты с переменным коэффициентом целения - его выходом 61.

Генератор 7 ударного возбуждения (фиг.З) включает первый 62 и второй 63 элементы ИЛИ, цифровой элемент 64 задержки, RS-триггер 65, источник 66 тока, переключатель 67 тока и экви- валент 68 нагрузки. При этом один вывод эквивалента 68 нагрузки соединен с общей шиной генератора 7 ударного возбуждения, а второй подключен к одному выходу переключателя 67 то- ка. Информационный вход переключателя 67 тока подключен к выходу источника 66 тока, а управляющий вход - к прямому выходу RS-триггера 65, R-вход которого подключен непосредст венно к выходу первого элемента ИЛИ 62, а S-вход посредством цифрового элемента 64 задержки соединен с выходом второго элемента ИЛИ 63.

Первые входы первого 62 и второго 63 элементов ИЛИ являются установочным входом 69 генрратора 7 ударного возбуждения. Вторые входы первого 62 н второго 63 элементов ИЛИ являют14Ю

ся соответственно его первым 70 и вторым 71 управляющими входами, а втрой выход переключателя 67 тока, выход цифрового элемента 64 задержки, инверсный и прямой выходы RS-триггера 65 образуют соответственно первый, второй и третий и четвертый выходы 72-75 генератора 7 ударного возбуждения.

В качестве переключателя 67 тока может быть использовано герконовое реле или другой коммутатор тока, обеспечивающий эффективное перераспределение токов между измерительным блоком 1 и эквивалентом 68 нагрузки. Источник 66 тока представляет собой стабилизатор напряжения со схемой стабилизации тока на основе, например, днодно-транзнсторной структуры, широко используемой в микроэлектронных дифференциальных усилителях. С целью снижения выходного сопротивления для переменного тока источник 66 тока блокируют конденсатором достаточно большого номинала емкости. Это позволяет эффективно демпфировать колебания в измерительном блоке 1 по окончании формирования серии ударно возбуждаемых колебаний.

Преобразователь 12 логарифмического декремента затухания во временной интервал (фиг.4) содержит первый 76 и второй 77 синхронные демодуляторы, разрядный блок 78, компаратор 79 и элемент И 80. При этом один из входов элемента И 80 подключен к выходу компаратора 79, соответствующие входы которого соединены с выходами перво-г го 76 и второго 77 синхронных демодуляторов . Информационный вход разрядного блока 78 подключен к дополнительному выходу первого синхронного демодулятора 76, а выход соединен с общей шиной преобразователя 12.

Информационные входы первого 76 и второго 77 синхронных демодуляторов представляют собой информационный вход 81 преобразователя 12, а выход элемента И 80 - его выход 82. Вход 83 - вход синхронного демодулятора 77. Управляющие выходы второго и первого синхронных демодуляторов являются первым 84 и вторым 85 управляющими входами преобразователя 12, а второй аход элемента И 80 совместно с управляющим входом разрядного блока 78 - его третьим управляющим входом 85.

Разрядный блок 78 преобраэовате- ля 12 выполнен в пиде последовательного соединения образцового резистора и управляемого быстродействующего электронного ключа с малым остлточш гм сопротивлением в открытом и большим - в закрытом состоянии. Емкостный элемент памяти первого синхронного демодулятора 76, соединенный с его дополнительным входом, сонместно с ре- знстивным элементом разрядного блока 78 образуют образцовую RS-цепь, с помощью .которой осуществляется преобразование логарифмического декремента затухания колебаний в пропорциональный интервал времени at.

Формирователь 19 информации о реактивной составляющей (фиг.5) реализован на основе квадратичного преобразователя 86 напряжений, соединенного с информационными входами первого 87 и второго 88 синхронных демодуляторов, и вычитающего блока 89, соответствующие входы которого подключены раздельно к выходам первого 87 и второго 88 синхронных демодуляторов. Вход квадратичного преобразователя 86 напряжений и выход вычитающего блока 89 являются соответственно информационным входом 90 и выходом 91 формирователя 19, а управляющие входы первого 87 и второго 88 синхронных демодуляторов - его первым 92 и вторым 93 управляющими входами .

Формирователь 24 управляющих импульсов (фиг.6) включает блок 94 регистрации экстремума, выполненный двухполярным, компаратор 95, один из входов которого соединен с общей шиной формирователя 24, дифференцирующий блок 96, первый 97, второй 98 и третий 99 элементы И, элемент НЕ 100, элемент ИЛИ 101, элемент ЗАПРЕТ 102, первый 103 и второй 104 RS-триггеры и Т-триггер I05, прямой и инверсный выходы которого соединены раздельно с первыми входами первого 97 и второго 98 элементов И.

При этом выход компаратора 95 соединен с одним из входов третьего элемента И 99, другой вход которого подключен к выходу блока 94 регистрации экстремума. Выход третьего элемента И 99 посредством элементов НЕ 100 и 1ШИ 101 соединен с R-пхода- ми первого 103 и второго 104 RS-триг герон. Инверсный выход второго RS

триггера 104 через дифференцирующий блок 96 соединен с прямым входои элемента ЗАПРЕТ 102, выход которого соединен со счетным входом Т-триггера 105.

Вход блока 94 регистрации экстремума и второй вход компаратора 95 является информационным входом 106 формирователя 24 управляющих импульсов, а раздельные S-входы первого 103 и второго 104 RS-триггеров и. объединенные вторые входы первого 97 и второго УМ элементов И - его соот- ветственно первым 107, вторым 108 и третьим 109 управляющими входами.

Установочный вход Т-триггера 105, второй вход элемента ИЛИ 101 и инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 102 яв- 0 ляются установочным входом 110 формирователя 24, а выход элемента ЗАПРЕТ 102, инверсный выход Т-трнг- гера 105, прямой выход первого RS- трнггера 103, раздельные выходы пер- 5 вого 97 и второго 98 элементов И, прямой выход Т-триггера 105, прямой выход второго RS-триггера 104, выход третьего элемента И 99 и инверсный выход первого RS-триггера 103 - его 0 соответственно с первого по девятый выходами 111-119.

Устройство работает следующим образом.

Начальные условия работы устройства, независимо от исходного состояния его функциональных блоков, уста- навливаются с помощью генератора 33, относительно короткий импульс (фиг.7а) которого воздействует на установочные входы генератора 7, формирователя 24, делителя 26 частоты, индикаторного блока 23 и переводит указанные блоки в исходное состояние. Пусть индикаторный блок 23 (фиг.2) находится в автоматическом режиме работы, при котором управляющие органы переключателей 44-46 устанавливаются в противоположное относительно показанного на фиг.2 положение. При 5Q этом запускающий импульс (фиг.7а), появившийся на установочном входе 60, воздействуя, с одной стороны, непосредственно на инверсные входы элементов ЗАПРЕТ 38 и 39, R-вход RS- с триггера 43, второй вход элемента ИЛИ 35 и установочные входы делителей 40 и 41 частоты, а с другой стороны - через элемент ИЛИ 35 на установочный вход цифрового вольтметра

5

0

45

131

51 и через переключатель 45 и элемент ИЛИ 36 на R-вход двоичного счетчика 47, предотвращает на время свое длительности появление каких-либо сигналов на выходах элементов ЗАПРЕТ 38 и 39 и устанавливает в исходное (нулевор) состояние делители 40 и 41, RS-триггер 43, цифровой вольтметр 51 и двоичный счетчик 47,

Переход RS-триггера 43 в исходное состояние сопровождается образованием на его прямом выходе нулевого потенциала, который подготавливает элемент ЗАПРЕТ 37 для передачи инфор нации, образуемой впоследствии на выходе элемента ИЛИ 34. Влияние импульсов, возможно образуемых на выходе дифференциатора 42 импульсов в результате переходного процесса, связанного с возвращением в исходное состояние функциональных блоков устройства, в том числе делителей 40 и 41 частоты, полностью исключается с помощью элементов ЗАПРЕТ 38 и 39, если только длительность импульса генератора 33 согласована с длительностью переходных процессов в указанных функциональных блоках.

Запускающий импульс (фиг.7а), по- явившийся на R-входе двоичного счетчика 47, формирует на выходах последнего такой код, при котором выход мультиплексора 50 соединяется со своим первым информационным входом, несущим нулевой потенциал. Цифровой вольтметр 51, осуществивший сброс своих показаний под влиянием импульса, поступившего на его установочный вход, и не получив информации от мультиплексора 50, по истечении вре- мени, необходимого для совершения процесса измерения, индицирует нулевые значения измеряемой величины. Одновременно с этим, имеющийся код на выходах двоичного счетчика 47, будучи преобразованным с помощью дешифратора 48, устанавливает индикатор 49 в исходное (нулевое) состояние.

Исключенный сигнал на выходе делителя 40 частоты и, следовательно, на выходе 61 индикаторного блока 23 размыкает переключатель 2 (фиг.1) и тем самым отключает клеммы 3 и 4 с подключенным варикапом 5 от измерительного блока 1 .

Одновременно с этим при переходе в исходное состояние генератора 7 на

5 ю

15 20 25

30 40 0

45

5

14I

его втором 73 и четвертом 75 выходах устанавливаются нулевые потенциалы, на третьем выходе 74 - единичный. Исчезающий единичный потенциал на четвертом выходе 75 вызывает подключение к первому выходу 72 внутреннего источника тока, который, реализуя достаточно малое выходное сопротивление по переменному току, шунтирует первый вход измерительного блока 1 и прекращает в нем возможный колебательный процесс. Получаемый единичный потенциал на третьем выходе 74 генератора 7 ударного возбуждения, поступая на третий управляющий вход 85 (фиг.4), приводит преобразователь 12 в исходное состояние и по мере разряда его собственных накопительных элементов памяти исключает возможность возникновения какого-нибудь сигнала на его выходе 82.

В свою очередь, запускающий импульс (фиг.7а), поступивший на установочный вход 110 (фиг.6) формирователя 24, образует на его третьем 113, шестом 116 и седьмом 117 выходах низкие (нулевые) потенциалы, а на втором 112 и девятом 119 выходах - высокие (единичные) потенциалы. Одновременно с этим запускающий импульс (фиг.7а) на время своей длительности предотвращает появление каких-либо импульсов на первом выходе 111 (фиг.6) формирователя 24, что исключает ложное срабатывание генератора 7, так как на его первом управляющем входе 70 (фиг.З) сигналы пока отсутствуют.

Формирователь 15 информации, будучи реализованным на основе элемента ЗАПРЕТ и воспринимающий в данный момент времени низкие потенциалы, имеющиеся на третьем выходе 113 (фиг.6) формирователя 24 и четвертом выходе 75 (фиг.З) генератора 7, формирует на своем выходе низкий (нулевой) потенциал. Этот потенциал, передвигаясь на третий управляющий вход 109 (фиг.6) формирователя 24, исключает возможность появления сигналов на его четвертом 114 и пятом 115 выходах. Отсутствие информации на информационном входе 106 (фиг.6) формирователя 24 обуславливает нулевой потенциал на его восьмом выходе 118, а отсутствие таковой на первом 107 и втором 108 управляющих входах сохраняет установленное исходное состояние формирователя 24 в целом.

J15

T;,i.iri образом, в исходном состоя- нип па птором П2 п донятом 119 впхо- ...I . с цронатечм 24 устантнчпваютсн О пчшчш1е иотепнчн,.:т, ,: на ос- :, выхолах - пулевые. Единичный потенциал п.ч дг пятом выходе. j фиг. 6) ( юрпироплтечя 24 полготмяпи- вает пятый - jn ieni . 5 д ьч передачи информации ij.-i спой ппход, однако от- (.утпрпе таковой на его втором входе (т от вход гоеппнен с BOCI.M .IM лыхо- чом I1R формчрог i гепя 24) не почво- чнет повлиять та состояние делителя /.( частоть (Фиг.П и, сп. допчтельно, ..глзвпть пс-явчепис сигнала на втором управляюг;ем входе 108 формирователя 24. Единичный потенциал, образованный на втором в1 (ходе 112 (Фиг.6) Фор мпрон.ггеля 24, передаваясь на первы входы элементов 11 27 и 28 не оказывает влиянии на родим сохранения пулевых сигналов на их выходах.

Ипзкпо потенциалы, получаемые на третьем 113 п седьмом 117 выходах (фиг.6) формирователя 24 запрещают передачу управляющих сигналов на выходы элементов И 27-30 (фиг.1) и, следовательно, запрещают прием информации синхронным демодуляторам 8 и 9, а также преобразователю 12.

Нулевые сигналы, имеющиеся на четвертое; 114, пятом 115 и шестом 116 вьгходах (фиг.6) Формирователя 24 и на выходе 82 (фиг. 4.) преобразователя

i;

поступая непосредственно на соответстпующие управляющие входы синхронных демодуляторов 14 и 17, формирователя 1 п индикаторного блока 23 хотя и переводят указанные синхрон- nue демодуляторы 14 и 17 и формирователь 19 в режим храпения информации, однако состояние всех функциональных блоков измерительного устройства (фиг.1), начиная с 13-го и к жапчнплч 22-м, безразлично, так как индикаторный блок 23, находясь п исходном состоянии и не получив информации по первому 58 и второму ) управляющим входам (фиг. 2), не реагирует H.I возможно изменяющуюся чиформлцг1 нл его информационных входах 53-У/.

Образованные нулевые потошшапы па седьмом выуоле (фиг.6) Фор- шрователя 24 и выходе преобразователя 12 (фиг.1) и поступившие viiiMPHT lUTU 31 на вход дифференпирую чего блока i i , реагирующего толы-о

1

,

5 0

5

Q г

с

lfl

m отрицательный перепад напряжения, Murvr создать па ого выходе ос -рокч - нечнпй импульс, однако этот и:-чк льс, на нторой управляющий ьход 7| (фнг.З) генератора 7 после того, к.-ч проход запускающий импульс (фиг./а) по установочному входу 6Q, не может повлиять на состояние фупгционячьных блоков генератора 7 и вызывать нежелательные последствия.

По истечении интервала нромени Г,, определяющегося временем установления переходных процессов, протекающих п измерительном устройстве (rlmr.1), на втором выходе 73 (фигЛ) генергго- ра 7 появляется задержанный (фиг.7б) генератора 33 который, воздействуя на первый управляющий 107 (фиг.6) формирователя 24, образует на его третьем ныхоце 113 единичный потенциал (фиг.7з), а па ;,евя- том выходе 119 - нулевой. Одновременно с этим на третьем выходе 74 генератора 7 образуется нулевой потенциал, а на его четвертом выходе 75 - единичный (фяг.7в). В момент получения данного единичного потенциала генератор 7, направляя ток собственного генератора тока в эквивалент iiarpvi- ки и образуя разрыв внешней цепи, прекращает подачу тока со своего первого выхода 72 на первый вход измерительного блока 1 и вызывает в последнем ударное возбуждение колебаний (фиг.Уг) с амплитудой II „, и произвольным логарифмическим декрементом затухания Д и периодом Т,.

Нулевой потенциал,, полученный на третьем выходе 7А (фигг2) генератора 7, поступая на третий управляющий вход 85 (фиг.А), исключает возможность появления сигналов на выходе 82 преобразователя 12. Вместе с этим единичный потенциал (фиг.7з), полученный на третьем выходе 113 (фиг.6) формирователя 2А, поступая одновременно на вторые входы элементов 27 и 29 и формирователя 15, соответственно открывает первый элемент И 27 для передачи на свои выход информации с второго выхода 112 формирователя 24, подготавливает элемент И 29 для передачи информации на его выход и запрещает передачу сигнала на выход Формирователя 15, несмотря на присутствие на его первом входе единичного потенциала с четвертого выхода 75 (фиг.З) генератора 7. Нижий ло17

тенциал, действующий на девятом выходе 119 (фиг.6) формирователя 24, предотвращает передачу информации на выход элемента И 25 (фиг. О. Получаемый единичный сигнал на выходе элемента И 27 открывает для приема информации синхронный демодулятор 9.

Возникающие в измерительном блоке 1 колебания с определенной начальной фазой, например, такой, которая пока зана на фиг.7г, поступают на информа ционные входы синхронных демодуляторов 8 и 9, информационный вход 106 (фиг.6) формирователя 24 и информаци онный вход 81 (фиг.4) преобразователя 12.

В связи г. тем, что на гервом 83 и втором 84 управляющих входах преобразователя 12 управляющие сигналы с выходов элементов И 29 и 30 отсутствуют, также как и отсутствует управляющий сигнал с выхода элемента И 28 на управляющем входе синхронного демодулятора 8, информация в данных блоках не обрабатывается. Синхронный демодулятор 9, являющейся в данный момент времени открытым для приема информации, воспринимает первую положительную полуволну ударно возбуждав мого колебания и следит за ее изменением.

Приобретаемая информация в виде напряжения определенной полярности на выходе синхронного демодулятора 9, поступая на один из входов сравнивающего блока 10, после усиления в нем передается на управляющий вход управляемой отрицательной активной проводимости 11 и смещает ее под влиянием большого разностного сигнала (напряжение на втором входе сравнивающего блока 10 отсутствует) в область максимальноГ-о значения реализуемой отрицательной проводимости. При этом в измерительный блок 1 вносится максимально возможная отрицательная активная проводимость, определяющаяся собственной схемотехникой проводимости 11, и колебания в нем реализуются с логарифмическим декрементом затухания , при котором амплитуда колебаний по мере их формирования возрастает и к концу их принудительного прекращения становится больше первоначальной Uт на величину некоторого приращения напряжения +Д11 (фиг.7г). Данное обстоятельство позволяет получить в измерительном

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ч14

блоке 1 колебания с произвольным числом периодов q, не опасаясь их естественного прекращения, как в случае без компенсаций активной составляющей измерительного блока.

Одновременно с получением незату- хаюци х колебаний в измерительном блоке 1 происходит обработка и анализ информации в формирователе 24 (фиг.Ь).

В этом формирователе 24 по мере протекания ударно возбуждаемых колебаний (фиг.7г) формируется три последовательности прямоугольных импульсов. Первая последовательность (фиг.7д) с фронтами прямоугольных импульсов, соответствующих переходу через нуль исходного колебания, и вторая последовательность (фиг.7е) с фронтами прямоугольных импульсов, соответствующих местоположению экстремальных точек на этом колебании, образуют третью последовательность прямоугольных импульсов (фиг.7ж), длительность и местоположение каждого импульса в которой в точности соответствует интервалам времени, заключенным между первым переходом через нуль и экстремумом каждой положительной полуволны ударно возбуждаемых колебаний (фиг.7г). Третья последовательность прямоугольных импульсов (фиг.7ж) наблюдается на восьмом выходе 118 (фиг.6) формиропл- 1я 24.

При достижении максимального значения первой полуволны колебаний (заштрихованная первая область, фиг.7г) заканчивается формирование первых прямоугольных импульсов (фиг.7,ж,з), соответствующих первой четверти воины анализируемого колебания на восьмом 118 и третьем 113 выходах (фиг.6) формирователя 24, при этом прекращает свое существование и прямоугольный импульс (фиг.7и) на выходе первого элемента И 27, который переводит четвертый синхронный демодулятор 9 в режим хранения накопленной информации о максимуме амплитуды первой положительной полуволны ударно возбужденного колебания. Вместе с тем, исчезновение прямоугольного импульса (фиг,7э) на третьем выходе 113 формирователя 24, с одной стороны, разрешает передачу информации (фиг.7к) на выход формирователя 15 с четвертого выхода 75 (фиг.2) генератора 7 и, с другой стороны, вы1915

чмн.ют пояпчепие единичного потенциала на его донятом имходе 119 (фиг.6), подготавливающего элемент И 25 (фнг.1) для передачи информации на счетный вход делителя 26 частоты.

Информация в виде прямоугольного импульса (фиг.7к) с выхода формирователя 15 воспринимается первым время- амплитудным преобразователем 16 и передастся на третий управляющий вход 109 (фиг.6) формирователя 24. При этом на пятом выходе 115 формирователя 24-образуется управляющий импульс (фиг.7л), который, воздейст- вуя на второй управляющий вход 93 (фиг.5), открывает для обработки и приема информации формирователь 19, На информационный вход этого форми- . рователя 19 в данный момент времени поступает линейно нарастающее напряжение (первая зачерненная область, фиг.7к), пропорциональное периоду Т, (фиг.7г) с выхода времяамплитуд- иого преобразователя 16.

По мере протекания ударно возбужденных колебаний (Аиг.7г) в измерительном блоке 1 и образования последовательности импульсов (фиг.7ж), Н4 восьмом выходе 118 формирователя 24, через подготовленный для передачи информации элемент И 25 на счетный вход делителя 26 частоты поступает информация.

Из диаграмм (фиг.7г и ж) видно, что количество импульсов в последовательности импульсов, получаемой на восьмом выходе 118 формирователя 24 на единицу больше, чем число q, реализуемое при соответствующих изме- рениях искомых параметров. Для устранения такого несоответствия и, следовательно, упрощения реализации делителя 26 частоты в измерительное устройство (фиг.1) специально введен элемент И Л5, с помощью которого первый импульс из последовательности импульсов (фиг./ж), имеющий место на восьмом выходе 118 формирователя 24, исключается благодаря использова . нию сигнала именно с девятого выхода 119 формирователя 24, являющегося инверсным относительно сигнала (фиг.7з действующего на третьем выходе 113 формирователя 24 н соответствующего лишь первой четверти рассматриваемой серии ударно возбуждаемых колебаний. Общее количество периодов колебаний, подлежащих анализу, зависит от

14

20

величины устанавливаемого коэффициента деления делителя 6 Кдпк , котопый определяет реализацию требуемых значений числа q, равных 1; 10; 100 и т.д.

В соответствии с тем, что принимаемое числовое значение К.„«д-q, не влияет на динамику протекающих процессов, рассмотрим работу измерительного устройства (фиг.1) при .

При данных условиях к моменту образования третьего периода ударно возбуждаемых колебаний (фиг.7г), что соответствует началу третьего импульса (фиг.7ж), получаемому на восьмом выходе 118 (фиг.6) формирователя 24, образуется остроконечный импульс (фиг . 6м) на выходе делителя 26 частоты, который, поступая на второй управляющий вход 108, вызывает появление прямоугольного импульса (фиг. /н) на седьмом выходе 117 формирователя Л4. С появлением данного импульса образуются аналогичные импульсы (фиг.Уо, п) соответственно на выходах второго элемента И 28 и элемента ИЛИ 31.

Импульс (фиг.7о), получаемый на выходе второго элемента И 28, открывает для приема информации первый синхронный демодулятор 8, который, производя непрерывное слежение и запоминание, воспринимает в данный момент времени информацию об амплитуде третьего периода ударно возбужденных колебаний (вторая заштрихованная область, фиг.7г), действующего на первом выходе измерительного блока 1 Данная информация о текущей амплитуде третьего периода, непрерывно накапливаясь в синхронном демодуляторе 8, преодолевает в сравнивающем блоке 10 хранимую демодулятором 9 информацию и смещает управляемую отрицательную активную проводимость 11 в область меньших значений отрицательной составляющей, сдерживая относительны рост амплитуды колебаний.

В результате отмеченных противодействий, происходящее в сравнивающем блоке 10, маловероятным является то, что к моменту окончания формирования данной серии ударно возбужденных колебаний их амплитуда совпадает в первоначальной и приращение напряжений (фиг.7г) станет равным нулю (). Следует отметить, что наличие отрицательной обратной связи в

2115

контуре уравновешивания активной составляющей измерительного блока 1 приводит к нарушению постоянства декремента затухания амплитуды на заключительной (рассматриваемой) стадии формируемой серии колебании. В дальнейшем но мере приближения системы автокомпенсации остаточных активных потерь в измерительном блоке к уравновешенному состоянию путем формирования последующих серий ударно возбуждаемых колебаний отмеченная нелинейная зависимость практически исчезает.

Таким образом, наиболее вероятными оказываются случаи, когда амплитуда колебаний, в конце формируемой серии не равна первоначальной U , причем она может быть как больше, так и меньше первоначальной, все зависит от инерционности контура уравновепги- вания системы автокомпенсации. Какой из случаев будет преобладающим в данный момент времени, для динамики процессов, происходящих в других подсистемах устройства, пока не имеет решающего значения.

Итак, при достижении первого максимума амплитуды третьего периода колебаний (фиг.7г) в формирователе 24 заканчивается существование единичных импупьсов (фиг.7ж,н) на восьмом 118 и седьмом 117 выходах (фиг.6). Одновременно с этим на пер- вом выходе 111 формирователя 24 появляется остроконечный импульс (фиг.7р), на его шестом выходе 116 - единичный импульс (фиг.7с), а на втором выходе 112 - нулевой. Последний автоматически исключает дальнейшее существование импульса (фиг.7л) на пятом выходе 115 формирователя 24.

С получением нулевых уровней на втором 112 и седьмом 117 выходах фор- мирователя 24 исключаются сигналы (фиг.7о,п) на выходах элемента И 28 и элемента ИЛИ 31, что переводит первый синхронный демодулятор 8 в режим хранения накопленной информации о максимуме амплитуды третьего периода колебаний (фиг.7г) и вызывает появление остроконечного импульса (фиг.7т) на выходе дифференцирующего блока 32. При этом, если амплитуда сигнала, накопленная в первом синхронном демодуляторе 8 в точности соответствует амплитуде сигнала, хранимой в синхронном демодуляторе 9, то

тогда рачность напряжений (фиг.7г) в первом приближении стремится к нулю () и при реализации i: первом приближении бесконечно большого коэффициента передачи сравнив акч.че г - блока 10 (Кс - ) на управляющем зходе управляемой отрицательной л тивной проводимости 11 образуется г-полне определенное напряжение, которое соответствует ее отрицательной проводимости, обеспечивающей полную компенсацию активных потерь измерительного блока 1 и, следо ватопьно, реализацию логарифмическог декремента затухания Д, 0, и которое будет сохраняться в течение некоторого времени, например до образования следующей аналогичной серии ударно возбуждаемых колебаний. Если же разность напряжений ЛЬ будет заметно отличаться от нуля, то тогда на выходе сравнивающего блока 10 будет получена усиленная разность такого напряжения, которая способна смещать управляемую отрицательную активную проводимость 11 в ту или другую сторону от положения равновесия в зависимости от полярности образуемой разности напряжений ДО с тем расчетом, чтобы в последующих циклах формирования ударно возбуждаемых колебаний осуществить точную подстройку системы автокомпенсации остаточных потерь в измерительном блоке 1.

Вместе с этим остроконечный импульс (фиг.7р), полученный на первом выходе 111 (фиг.6) формирователя 24, воздействуя на первый управляющий вход 70 (фиг.З) генератора 7, исключает единичный импульс (фиг.7в) на четвертом вьсходе 75 и вызывает появление его на третьем выходе 74. При этом к первому выходу 72 генератора 7 подключается внутренний источник тока, который своим мальгм выходным сопротивлением по переменному току шунтирует измерительный блок 1, и колебательный процесс в нем прекращается (фиг.7г), завершая формирование первой серии ударно возбуждаемых колебаний с периодом Т, и логарифмическим декрементом затухания, как было условлено выше, А,0 (23).

Низкий потенциал с четвертого выхода 75 (фиг.З) генератора 7, поступая на первый вход формирователя 15, прекращает существование импульса (фиг.7к) на выходе последнего, а

2315

что, в свою очередь, исключает сигнал на третьем управляющем входе 109 (фиг.6) формирователя 24, следовательно, возможность появления единичного импульса, прежде псего, на четвертом выходе 114 и импульса (фиг.7л) на его пятом выходе 115.

Исчезновение единичного сигнала (фиг.7л) на пятом выходе 115 форми- рователя 2Д, следовательно, на втором управляющем входе 93 (фиг.5), переводит формирователь 19 информации о реактивной составляющей в .режи хранения накопленной информации. К данному моменту времени в формирователе 19 информации о реактивной составляющей накопилась в виде постоянного напряжения (pU() информация, пропорциональная квадрату q Т, перио дов первой серии ударно возбуждаемых колебаний, которая первоначально был сосредоточена в длительности t, идентичных импульсов (фнг.7к,л), существовавших на выходе формирователя 15 и пятом выходе 115 формирователя 24. С исключением импульса (фиг.7к) на выходе формирователя 15 времяампли- тудный преобразователь 16 автоматически возвращается в исходное сое- тояние, т.е. обнуляется благодаря тому, что его накопительный элемент блокируется разрядным ключом, управляемым анализируемым импульсом. Появившийся единичный сигнал (фиг.7с) на шестом выходе 116 (фиг.6) формирователя 24 управляющих импульсов поступает на второй управляющий вход 59 (фиг.2) индикаторного блока 23 и на первые входы элементов И 29 и 30. При этом отсутствующие в данный момент времени сигналы (фнг.7з,н) на третьем 113 и седьмом 117 выходах (фиг.6) формирователя 24 не позволяют образовать единичные импульсы на выходах элементов И 29 и 30, а это приводит к тому, что преобразователь 12, не получая сигналов по первому и второму управляющим входам 83 и 84 (фиг.4), сохраняет свое исходное состояние несмотря на появление на его третьем управляющем входе 85 единичного им- иульса с третьего выхода 74 (фиг.З) генератора 7.

Импульс (фиг.7с), поступивший на второй управляющий вход 59 (фиг.2 индикаторного блока 23, беспрепятственно перелается дальше через ЭЛР

5 0 5 0 .Q 0 ,г

5

14 24

мент ИЛИ 34 и открытый элемент ЗАПРЕТ 37 на счетный вход делителя 40 частоты с переменным коэффициентом деления. В з-ависимости от устанавливаемого коэффициента деления делителя ДО определяется процесс дальнейшей работы измерительного устройства (фнг.1) в целом.

Пусть сначала коэффициент деления делителя 40 (фиг.2) установлен равным единице. Тогда на выходе 61 индикаторного блока 23 появляется тот же импульс (фиг.7с), который действует на его втором управляющем входе 59 с шестого выхода 116 (фиг.6) формирователя 24. Этот импульс, передаваемый на управляющий вход переключателя 2, переводит данный переключатель в противоположное, относительно показанного на фиг.1, положение и том самым подключает посредством клемм 3 и 4 исследуемый варикап 5 к измерительному блоку 1. При этом с помощью источника 6 напряжения появляется возможность создания необходимого режима измерения параметров исследуемого варикапа 5. Контроль напряжения смещения Грубо может производиться с помощью встроенного индикатора источника 6, а Точно осуществляется индикаторным блоком 23.

Остроконечный импульс (фиг.7т), появившийся на выходе дифференцирующего блока 32 в момент прекращения действия импульса (фиг.7п) на выходе элемента ИЛИ 31 и поступивший на второй управляющий вход 71 (фиг.З) генератора 7 ударного возбуждения, по существу, заканчивает первый цикл формирования, анализа и обработки ударно возбуждаемых колебаний, позволивший получить необходимую информацию о собственных идеализированных параметрах измерительного блока 1: периоде Т, и логарифмическом декременте затухания Д,0. Во втором аналогичном цикле необходимо получить информацию о параметрах измерительного блока 1 совместно с исследуемым варикапом 5, которая затем позволит достаточно точно определить искомые параметры варикапа.

Тогда, спустя время задержки 2 у (фиг.7т), на втором выходе 63 (фиг.З) генератора 7 появляется короткий импульс (второй импульс, фиг.7б) с одновременным образованием единичного

выходе 75 и нулевого - на третьем выходе 74, а также прекращением передачи тока с первого выхода 72 на первый вход измерительного блока 1. Полученные сигналы генератора 7 передаются на соответствующие входы формирователя 24, формирователя 15 и преобразователя 12 во временной интервал, и процессы, связанные с формированием второй серии ударно возбуждаемых колебаний, повторяются в том же порядке, что и при формироку, создает в дальнейшем на восьмом выходе 118 снова последовательность г импульсов (фиг.7ж), временное положение каждого импульса которой соот- ветствуе™ местоположению первых четвертей положительных полуволн анализируемых колебаний. Эта последова- Ю тельность импульсов с восьмого выхода 118 (фиг.6) формирователя 24 воздействует на один из входов элемента И 25.

При достижении максимума амплитуды вании первой серии колебаний. Отли- 15 иэ, первой полуволны колебаний (за- чия состоят лишь в разделении и даль- штрихованная третья область, фиг.7г) нейшей обработке получаемой при этом заканчивается формирование первых информации с целью достижения желае- импульсов (фиг.7ж,з) на восьмом 118 мого результата.и третьем 113 выходах формирователя

Действительно, прекращение переда- 20 24 и, следовательно, аналогичного чи тока в измерительный блок 1 вызы- импульса (фнг.7у) на выходе элемента вает в нем снова ударное возбуждение И 29. При этом преобразователь 12 колебаний (фиг.7г) с увеличенным пе- переходит в режим хранения накоплен- риодом Тг и логарифмическим декремен- ной информации о максимуме амплитуды том затухания Лг амплитуды, убывающей 25 ия пеРвой положительной полуволны

ударно возбуждаемых колебаний, а преобразователь 15 получает возможность передачи на свой выход информации (фиг.7в) с четвертого выхода 75 30 (фиг.З) генератора 7 ударного возбуждения.

Получаемый единичный сигнал (фиг.7к) на выходе формирователя 15 подвергается преобразованию в первом времяамллитудном преобразователе 16 с образованием на его выходе линейно нарастающего напряжения (зачерненная вторая область, фиг.7к) и одновременно, поступая по третьему управляющему входу 109 (фиг.6) в формирователь 24, образует импульс (фиг.7х), который, передаваясь с четвертого

во времени t по экспоненте е т ввиду того, что в измерительный блок 1 параллельно включены положительные активная и реактивная составляющие полного сопротивления исследуемого варикапа 5, а образовавшийся импульс (фиг.7з) на третьем выходе 113 формирователя 24 управляющих импульсов,

35

40

45

с одной стороны, запрещает на время своей длительности появление импульса (фиг.7к) на выходе формирбвателя 15, с другой - совместно с действующим единичным импульсом (фиг.7с) на шестом выходе 116 формирователя 24 вызывает появление импульса (фиг.7у) на выходе элемента И 29, который, поступая на второй управляющий вход 84 (фиг.4), открывает преобразователь 12 для приема информации.

По мере образования новой серии ударно возбуждаемых колебаний преобразователь 12 воспринимает первую четверть иолны формируемого колебания (третья заштрихованная область, фиг.7г) и следит за ее изменением, при этом в момент превышения этим колебанием нулевого или другого уровня в нем начинает формироваться прямоугольный импульс (фиг.7ф), позволяющий в дальнейшем получить интер- 55 вал времени, пропорциональный логарифмическому декременту затухания. Одновременно с ттнм формирователь 24,

50

выхода 114 формирователя 24 на первый управляющий вход 92 (фиг.5) формирователя 19 и на управляющий вход синхронного демодулятора 17, открывает последние для приема информации. I

Приобретаемая третьим синхронным демодулятором 17 информация в виде напряжения,.пропорционального q T периодам формируемых в данный момент времени колебаний (фнг.7г), поступает для дальнейшей обработки на второй вход перемножающего блока 18 и на делительный вход аналогового делителя 20, где, взаимодействуя с напряжением источника 21 опорного напряжения, образует напряжение, обратно

35

40

5

5

0

выхода 114 формирователя 24 на первый управляющий вход 92 (фиг.5) формирователя 19 и на управляющий вход синхронного демодулятора 17, открывает последние для приема информации. I

Приобретаемая третьим синхронным демодулятором 17 информация в виде напряжения,.пропорционального q T периодам формируемых в данный момент времени колебаний (фнг.7г), поступает для дальнейшей обработки на второй вход перемножающего блока 18 и на делительный вход аналогового делителя 20, где, взаимодействуя с напряжением источника 21 опорного напряжения, образует напряжение, обратно

пропорциональное исходному. Получаемое напряжение воздействует на второй перемножающий вход леремножающе- делительного блока 22 и на соответствующий вход индикаторного блока 23.

В формирователе 19 информации анализируемая информация, подвергаясь непрерывному преобразованию, возводится в квадрат и вычитается из хранимой информации, пропорциональной квадрату q Tf периодам первой серии колебаний, с образованием разностного напряжения. Это напряжение с выхода 91 (фиг.5) формирователя 19 поступает на первый перемножающий вход перемпожающе-делительпого блока 22 и на соответствующий информационный вход индикаторного блока 7.3.

10

вход 70 (фиг.З) генератора 7 ударного возбуждения, исключает импульс (фиг.7в) на его четвертом выходе 75 п вызывает появление такового па его третьем выходе 74. При этом ,гене- ратор 7 своим малым выходным сопротивлением, реализуемым на первом выходе 72, шунтирует измерительный блок 1 и прекращает в нем колебательный процесс, завершая тем самым Лор- миропапие второй серии ударно возбуждаемых колебаний (г)иг.7г) с периодом Т и логарифмическим декрементом

15

затухания Л-,.

Исчезновение имлульса (фиг.7ц) на выходе -элемента И 30 и, следовательно, на первом управляющем входе 83 (фиг.4) переводит преобразователь 12 С дальнейшим протеканием колебаний 20 в режим хранения накопленной информа- в измерительном блоке 1 и образова- ции о максимуме амплитуды и2п(фиг.7г), нием в последовательности прямоугольных импульсов (фиг.7ж) необходимого их количества, соответствующего устаа появление низкого потенциала (фиг.7в) на четвертом выходе 75 генератора 7 заканчивает формирование

копленному ранее коэффициенту деления 25 импульса (фиг.7к) длительностью t

30

40

К.пкд , на выходе делителя 26 частоты снова возникает короткий импульс (фиг.7м), под влиянием которого на седьмом выходе 117 (фиг.6) формирователя 24 образуется единичный потенциал (Фнг.7н), который повторяется (фиг.7п,ц) на выходах элемента 1ШИ 31 и элемента И 30 и который, поступая на первый управляющий вход 83 (фиг.4), во второй раз открывает для приема информации преобразователь 12. С данного момента времени преобразователь 12 воспринимает информацию о текущей амплитуде первой четверти анализируемой волны (четвертая заштрихованная область, фнг.Уг) ныне действующей серии колебаний .

При достижении максимума амплитуды U5n анализируемого (третьего) периода колебаний (фиг.7г) заканчивается указанным способом формирование третьего импульса (фиг.7ж) на восьмом выходе 118 (ФиГ. 6), импульса (фиг. 7н) на седьмом выходе 117 и, следователь- д но, импульса (фиг.7ц) на выходе элемента И 30, а также импульса (фиг. 7с.) на шестом выходе 116 и, следовательно, имлульса (фиг.7х) на четвертом выходе 114 формирователя 24. Вместе с этим образовывается и остроконечный импульс (фиг.7р) на первом выходе 111 формирователя 24, который, передаваясь на первый управляющий

на выходе формирователя 15 информации и образование постоянного напряжения pU7, пропорционального q Т г периодам, на выходе первого время- амплитудного преобразователя 16 (вторая зачерненная область, фиг.7к).

Окончание действия аналогичного импульса (фиг.7х) на четвертом выходе 114 (фиг.6) формирователя 24 перево- ,, дит синхронный демодулятор 17 (фнг.1) и формирователь 19 информации в режим хранения накопленной информации в виде постоянных напряжений соответственно р иг и (pU7)J. При этом разностное напряжение, получаемое на выходе 91 формирователя 19, оказывается точно соответствующим искомой емкости С в исследуемого варикапа, а выходное напряжение третьего синхронного демо- 45 лулятора Г/, будучи подвергнутым обратному преобразованию совместно с напряжением источника 21 напряжения в аналоговом делителе 20 ,- частоте измерения fg и могут регистрироваться индикаторным блоком 23.

Окончание действия импульса (фнг.7к) на выходе формирователя 15 информации о периоде колебаний возвращает в исходное состояние первый ,-г времяамплитудный преобразователь 16 и предотвращает появление импульса (фиг.7л) на пятом выходе 115 (фиг.6) формирователя 24 несмотря на образование в данный момент времени единич

вход 70 (фиг.З) генератора 7 ударного возбуждения, исключает импульс (фиг.7в) на его четвертом выходе 75 п вызывает появление такового па его третьем выходе 74. При этом ,гене- ратор 7 своим малым выходным сопротивлением, реализуемым на первом выходе 72, шунтирует измерительный блок 1 и прекращает в нем колебательный процесс, завершая тем самым Лор- миропапие второй серии ударно возбуждаемых колебаний (г)иг.7г) с периодом Т и логарифмическим декрементом

Исчезновение имлульса (фиг.7ц) на выходе -элемента И 30 и, следовательно, на первом управляющем входе 83 (фиг.4) переводит преобразователь 12 в режим хранения накопленной информа- ции о максимуме амплитуды и2п(фиг.7г),

а появление низкого потенциала (фиг.7в) на четвертом выходе 75 генератора 7 заканчивает формирование

0

0

д

на выходе формирователя 15 информации и образование постоянного напряжения pU7, пропорционального q Т г периодам, на выходе первого время- амплитудного преобразователя 16 (вторая зачерненная область, фиг.7к).

Окончание действия аналогичного импульса (фиг.7х) на четвертом выходе 114 (фиг.6) формирователя 24 перево- , дит синхронный демодулятор 17 (фнг.1) и формирователь 19 информации в режим хранения накопленной информации в виде постоянных напряжений соответственно р иг и (pU7)J. При этом разностное напряжение, получаемое на выходе 91 формирователя 19, оказывается точно соответствующим искомой емкости С в исследуемого варикапа, а выходное напряжение третьего синхронного демо- 45 лулятора Г/, будучи подвергнутым обратному преобразованию совместно с напряжением источника 21 напряжения в аналоговом делителе 20 ,- частоте измерения fg и могут регистрироваться индикаторным блоком 23.

Окончание действия импульса (фнг.7к) на выходе формирователя 15 информации о периоде колебаний возвращает в исходное состояние первый ,-г времяамплитудный преобразователь 16 и предотвращает появление импульса (фиг.7л) на пятом выходе 115 (фиг.6) формирователя 24 несмотря на образование в данный момент времени единич291

кого потенциала на втором выходе 112 формирователя 24. Последний не вызывает образование управляющих импульсов (фиг.7и, о) и на выходах элементов И 27 и 28, так как исключены сигналы (фиг.7з,н) на третьем 113 и седьмом 117 выходах формирователя 24

Единичный потенциал, поступивший на третий управляющий вход 85 (фиг.4 с третьего выхода 74 (фиг.З) генератора 7, включает в работу преобразователь 12 во временной интервал по выполнению операции разряда по экс- Л «

хранимой информации

попейте е

об амплитуде колебаний U,, Сфиг.7г), и на его выходе 82 появляется импульсный сигнал (фиг.7ч), который одновременно воздействует на первый вход элемента ИЛИ 31, вход второго времяамплитудного преобразователя 13, управляющий вход синхронного демодулятора 14 и управляющий нход 58 (фиг.2) индикаторного блока 23. Этот импульс, суммируясь с ранее действовавшими импульсами (фиг.7н,с) на седьмом 117 и шестом 116 выходах (фиг.6) формирователя 24, не прерывает сигнала (фиг.7п) на выходе элемента ИЛИ 31 и сигнала на выходе элемента ИЛИ 34 (фиг.2) индикаторного блока 23 и открывает для приема информации второй синхронный демодулятор 14.

Приобретаемая демодулятором 14 информация в виде линейно нарастающего напряжения с выхода второго время- амплитудного преобразователя 13 (зачерненная область, фиг.7ч) подвергается операции перемножения в перемножающем блоке 18 с хранимым в синхронном демодуляторе 17 напряжением pU-. Результат перемножения воздействует на делительный вход перемножающе- делительного блока 22, где подвергается операции обратного преобразова- ния с перемножением на произведение двух сигналов, пропорциональных измеряемым частоте fg и емкости С 8 установившихся на выходах аналогового делителя 20 и формирователя 19 информации. Образуемые напряжения на выходах перемножающего блока 18 и пе ремножающе-делительного блока 22 поступают на соответствующие информационные входы индикаторного блока 23

По мере разряда по экспоненте i

е fp (фиг.7г) информации об амплитуде сигнала Ut, и достижении хранимо

ю

20 25 -JQ

-

40

50

14ЗП

го уровня информации об амплитуде сигнала lUn в преобразователе 12 во нремрнной интервал заканчивается формирование импульса (фиг.7ф) длительностью, характеризующей время, в течение которого уровень хранимой информант: об амплитуде сигнала превышает уровень хранимой информации об амплитуде сигнала U гп (фиг.7г). При мтом заканчивается формирование импульса (фиг.7ч)на выходе 82 (фиг.4) преобразователя 12, возвращающего в исходное состояние второй времяампли- тудный преобразователь 13 и прекращающего существование импульса (фиг.7п) на выходе элемента ИЛИ 31 и импульса на выходе элемента ИЛИ 34

(фиг.2) индикаторного блока 23. Вместе с этим синхронный демодулятор 14 переходит в режим хранения накопленной информации в виде постоянного напряжения е dUz, пропорционального логарифмическому декременту затухания Л второй серии колебаний в измерительном блоке 1 и соответствующего интервалу времени dt(фиг./г), а остроконечный импульс (фиг.7т), образуемый на выходе дифференцирующего блока 32, снова запускает измерительное устройство (фиг.1) в работу.

В результате непрерывной работы измерительного устройства (фиг.1) в соответствии с изложенным выше алгоритмом при формировании нечетных серий ударно возбуждаемых колебаний (фиг.7г) вырабатывается информация для сохранения системы автокомпенсации активных потерь в измерительном блоке 1 в равновесном состоянии и информация о периоде собственных колебаний Т,, а при формировании четных серий ударно возбуждаемых колебаний - информация о параметрах измерительного блока 1 с подключенным (Тг, Дг ) или отключенным (Т,, Л, ) исследуемым варикапом 5. При этом с момента запуска (фиг.7а) измерительного устройства в работу и получения на установочном входе 60 (фиг.2) запускающего импульса (фиг.8а) на втором управляющем входе 59 индикаторного блока

23образуется последовательность прямоугольных импульсов (фиг.86) с шестого выхода 116 (фиг.6) формирователя

24управляющих импульсов, а на его первом управляющем входе 58 - последовательность относительно коротких импульсов (фиг.8в) с выхода преобра3115

зователя 12 логарифмического декремента затухания во временной интервал Появление каждого импульса л последней последовательности строго соглас- по с подключением к измерительному блоку 1 исследуемого варикапа 5.

Получаемые последовательности импульсов, взаимодействуя в первом элементе ИЛИ 34 индикаторного блока 23, образуют на его выходе последовательность импульсов (фиг.8г), длительность каждого из импульсов которой представляет собой сумму длительностей соответствующих импульсов ис- ходных последовательностей. Эта последовательность импульсов (фиг.8г), поступая через открытый первый элемент ЗАПРЕТ 37 на счетный вход делителя 40 частоты с переменным коэффи- циентом деления, превращается п нем в новую последовательность импульсов (фиг.8д), которая передается на вход дифференциатора 42 импульсов и выход 61 индикаторного блока 23.

Период следования импульсов в данной последовательности (фиг.бд), определяющий время индикации одного параметра , (фиг.8и) , может регулироваться в широких пределах путем из- менения коэффициента деления делителя 40. Применение делителя 40 частоты с переменным коэффициентом деления в качестве элемента регулировки времени индикации одновременно поз- воляет продуктивно использовать и ресурс переключателя 2 (фиг.1), но это, в свою очередь, определяет необходимость использования двух последовательностей импульсов (фиг.86,в для эффективного управления индикаторного блока 23. В качестве переключателя 2 целесообразнее всего использовать герконовые реле, обладающие минимально возможными остаточ- ными параметрами (индуктивностью выводов, активным сопротивлением в замкнутом состоянии и т.д.) по сравнению с другими видами электронных коммутаторов, однако имеющие ограниченный ресурс переключения. Получаемая последовательность импульсов (фиг.8д), подвергаясь операции дифференцирования с ограничением снизу в дифференциаторе 41. им- пульсов, приобретает вид последовательности остроконечных импульсов. (фиг.8«), местоположение которых соатветствует отрицательным перепаU32

дам в анализируемом сиг-нале. Утп последовательность импульсов через открытий второй элемент ЗАПРЕТ 38 редается непосредственно на счетный вход второго делителя 41 частоты с переменным коэффициентом деления и через второй элемент ИЛИ 35 на установочный вход цифрового вольтметра 51, а также через первый переключатель 44 на С-вход двоичного счетчика 47.

Первый импульс m данной последо- пательности импульсов (Фиг.8е) устанавливает на выходах двоичного счетчика 47 такой код, который, будучи дешифрованным в дешифраторе 48 двоичного кода, устанавливает единичный потенциал (фиг.вз) на его втором выходе, переместив этот потенциал (фиг,8ж) с первого выхода, что вызывает соответствующие изменения в индикаторе 49 регистрируемых параметров с отражением конкретного регистрируемого параметра, например добротности Q . Аналогичная операция дешифрации кодов происходит в мультиплексоре 50, который подключает к своему выходу информационный вход 53, на котором содержится информация об измеряемой добротности . R свою очередь, цифровой вольтметр 51, получив по установочному входу единичный сигнал в виде первого остроконечного импульса (фиг.8е), сбрасывает вторично свои нулевые показания, длившиеся с момента установки в исходное состояние (нулевой оцифрованный импульс, фиг.йж) и спустя некоторый интервал временя, определяющийся собственной схемотехникой, производит изменения поступающей с выхода мультиплексора 50 информации с последующей индикацией измеренной величины до тех пор, пока не поступит следующий управляющий импульс на его установочный вход.

В дальнейшем в рассматриваемых функциональных блоках 47-51 процессы повторяются, однако с тем отличием, что с поступлением каждого нового импульса из последовательности импул сов (фиг.8е), имеющейся на выходе дифференциатора 4. импульсов, изменяется соответственно код на выходе двоичного счетчика 47, который с помощью дешифратора 48 двоичного кода перемещает последовательно во времени единичные сигналы (фиг.Йз-м) с

33 5данного выхода на очередной, вшьтля каждый раз срабатывание индикатора 49 регистрируемых параметров и той последовательности, как это определено изначально. При этом мулы шпек- сор 50 последовательно го времени подключает к информационному входу цифрового вольтметра 51 еоотв п с rir -- ш.ие информационна- вход : 54-57 иппц- opi oro б тс ка М, ча i ВТОРЫХ содержится необходима информалин об искомых параметра варнк. т, р сам дпЬрг,ВОЙ «ОЛЬТМ Тр 51 С KM4I1VM ИУПУЧЬ-ОМ,

поступающим синхронию н vcTai.oBiien- ный пхс,т, осущеотчтче1 г с теполатель- но во времени операции сбиоса предыдущих пока з шли н измерения полпедеп- ной ипфоггшии и ef индикации.

Данный процесс лропл ает до тех пор, пок 1 не произойдет измерение всех искомъо; и ip .метрол и на ни: оде второго епит пя 41 чл. тоты с переменным коч 1 Фипиентоу д.ченпя не образуется пмпул ( (Фиг.Вн ). Появление ЧГ.1ГО импупь а во времеш: зависит or уст; лаьлнва1 мого Konri Vj- цнентл пия ВТОРОГО делителя 41, максимальное значение которого на единннл Ooj bue чигпа , )М -рчег Ых параметроп, п дат ном случае оч ранен шести.

Обратуемып ИМПУЛЬС (фиг.8н) }ia выходе второго делителя 41 частоты с переменным копгЬфициент ом деления, поступая 41 ре 1 открытии дня передачи ннфот мании третий элемент ЗАПРЕТ 39 ня S-пход Е.о-триггера 43, выбывает на пря /гм выходе послечнего образование единичного готенцирла (фнг.Р.о). Этот потенциал, перелапачсь через третий переключатель 4h ь л инверсный вход первого элемента ЧЛПРКТ 37, прекращает передачу инЛюрмагии в виде последовательности HMnvribcou (фиг.Ьг) на счетный вхол первого делителя АО частоты с переменным коэффициентом деления, и индикаторный блок ,.3 в целом ост-омьчпвается г, исходном С нулевом) (фиг.8ж) состоя- нии.

Если коэффициент деления второго делите in 41 выбрать менк е максимального, по остановка индикаторного бпо- ка 23 произойдет в положении индикации измерчемой веллч 1 того параметра, соответ пзует числовому тняч ниш vc гянолпгпного коэфсЪи- циечп a r ientifi. продолжить ра-441 t

Q

0

5

0

5

0

L.

И1 л1икл горно о блока ИЗ с такого положения чостаточно перевести трети- переключатель 46 в положение, .( тч иное на фиг . 2 . Чтобы начать рабо - индикаторного блока 23 с ис- ус, Н1го (нулевого1 состояния, необ- 1 ,i :д о ьа ствить запуск генератора j . I i 4in импутьсов, при JTOM i .с ore темы автокомпенсапии актин- Hi г-: потерь л г мертп-елыюм блоке 1 н и тр1 :пас-т с п . а происходит лишь но- IB I-пьхронч-члцн всех функцнонлiib- HI n- f) n чмеритедыюго устройства 1 - о f Mci роденст вне не изменяется.

. гндичаторного блока 23 и нг«ч i-i измерительного устройства в 1/у то режиме управления состоит в спе, . щиим. Р 1том режиме первьпЧ А, огопой 45 н третий А6 переключатели усттьанпиьают в положение, показанное ;и фиг.2, и с помощью формировать ч 52 чапу -кающих импульсов, пода- Bfifi гг сигналы на С-вход двоичного льига ч7, выбирают требуемз й па- |. |уг.. -р для детального исслелования, ч . р, пь включения которого осущест- r-я-тся индикатором 49 регистрируемых параметров.

При переборе всех пяти искомых параметров и последующем запуске формирователя 52 запускающих импульсов на седьмом г1 уходе дешифратора 48 двоичного кода появляется единичный импульс, передний Фронт которого, передаваясь через третий элемент 1ШИ 36 на R-гход, устанавливает двоичный счетчик 47 в исходное (нуле- (ч) состояние, что вызывает перевод н исходное состояние и мультиплексора 50. При птом импульс, едва появившийся на седьмом выходе дешифратора 48 двоичного кода, перемещается на первый выход и таким образом индикатор 49 регистрируемых параметров так Ае устанавливается в нулевое поло жение, указывающее об отсутствии измерительной информации на информационном входе цифрово о вопьтмет- ра э I ,

Если индикаторный блок 23 угта- ноьнть в режип исследования такого параметра варикапа 5, как добротность О ... то измерительное устройст- п

во будет непрерывно, в соответствии с образованием импульсов .Яе) на выходе дифференциатора 4Г, через определенные интервалы времен}-, оп- редельклчиеся иременсм индикации од , ьнрамотра Ги, (Лиг.Яп), н осуществлять измерение данного параметра, что позволяет производить исследования зависимости нарамеч ,JOB )рп- капов во времени, а при снаГгжеппп i измерительного устройства соответствующими установками и от влияния различного рода других факторов. Кслп третий псреключаетль 46 при птом перевести в противоположное, относительно иоказанно:о на фиг.2„ положенно, и изменять коэффициент деления второго делителя 41 частоты, то обрпсынрешшм диапазоном измеряемых величин от известных.

Существенное повышение точности

измерений без снижения их быстрог.ейс- тппя и расширении диапазона измеряемых величин, Р. основном в сторону малых значений активной составляющей проводимости и в стгрону больших величин добротности QB, достигнут, за счет автокомпенсации остаточных активных потерь измерительного блока, повышающей его чувствительность к вносимым весьма малым активным сос

Похожие патенты SU1534414A1

название год авторы номер документа
Устройство для автоматического измерения параметров нелинейных элементов 1983
  • Свирид Владимир Лукич
SU1132258A1
Устройство для автоматического измерения логарифмического декремента затухания колебательных систем 1985
  • Свирид Владимир Лукич
SU1322196A1
Устройство для автоматического измерения параметров радиотехнических элементов 1986
  • Свирид Владимир Лукич
SU1429051A1
Устройство для измерения параметров нелинейных элементов 1980
  • Свирид Владимир Лукич
SU924621A1
Устройство для измерения добротностии ЕМКОСТи ВАРиКАпОВ 1978
  • Свирид Владимир Лукич
SU800910A1
Устройство для автоматического измерения дифференциальных параметров нелинейных элементов 1989
  • Свирид Владимир Лукич
SU1698829A1
Устройство для коррекции характеристик нелинейных элементов 1984
  • Свирид Владимир Лукич
SU1242862A1
Устройство для измерения параметровВАРиКАпОВ 1978
  • Свирид Владимир Лукич
SU800911A1
Автоматический измеритель параметров радиотехнических элементов и устройств 1987
  • Свирид Владимир Лукич
SU1681278A1
Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-модулированного сигнала 1986
  • Максимов Георгий Евгеньевич
  • Круглов Анатолий Лукьянович
SU1379750A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 534 414 A1

Реферат патента 1990 года Устройство для автоматического измерения параметров варикапов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения активной составляющей проводимости, емкости и добротности варикапов в параллельной схеме замещения, например, при технологическом контроле параметров полупроводниковых приборов и других как нелинейных, так и линейных объектов, а также в подсистемах технической диагностики радиотехнических элементов автоматизированных систем контроля различной радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение точности измерений без снижения быстродействия и расширение диапазона измеряемых величин. Цель достигается в результате автоматической компенсации остаточных активных потерь измерительного блока, что повышает его чувствительность к вносимым весьма малым активным составляющим проводимости исследуемых варикапов. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Формула изобретения SU 1 534 414 A1

щее время индикации но будет дозсрона { в кратнгс число раз относительно времени индикации одного параметра , (фиг.Ви). Однако, чтобы перевести RS-триггер 43 в исходное состояние и, следовательно, возобновить работу индикаторного блока 23, необходимо заново запустить измерительное устройство в работу генератором 33 запускающих импульсов. В режиме останова индикаторного блока 23 желательно производить смену исследуемого варикапа 5, а также изменять режим работы измерительного устройства, например, с целью расширения его функциональных возможностей путем изменения числа q с помощью делителя 26 частоты с переменным коэффициентом деления или коэффициентов р и 1 первого 16 н второго 13 время- амплитудных преобразователей. После таких изменений необходим снова запуск в работу измерительного устройства. Смену режима измерения исследуемого варикапа 5 необходимо осуществлять в непрерывном (динамическом) режиме работы измерительного устройства н при установке индикаторного блока 23 в режим контроля этого параметра.

В случае использования предлагаемого измерительного устройстга в -зптоматизиро в а к них системах контроля параметров радиотехнических элементов различной радиоэлектронной аппаратуры, огда i опт роль осуществляется по п шшнпу годен-негоден н не требуется большого ши рнала времени для пн;чп ,цпи и-змстж тих пй.чнчнн, может Оыть организован па(фпг.8п) мож- 15 тавляющим проводимости исследуемых

варикапов. Формула

изобретени

20

30

1. Устройство для автоматическог измерения параметров варикапов, содержащее генератор ударного возбуждения, соединенный с первым входом измерительного блока, формирователь 25 уппавлягощих импульсов, первый выход которого соединен с первым управляю щим входом генератора ударного возбуждения, дифференцирующий блок, со диненный с вторым управляющим входо генератора ударного возбуждения, де литель частоты с переменным коэффициентом деления, переключатель, информационный вход которого подключе к второму выходу измерительного бло а выход - к одному из зажимов для подключения исследуемого элемента,- а другой зажим - с общей шиной, четыре синхронных демодулятора, источник опорного напряжения, аналоговый делитель, множительный вход которого соединен с источником опор ного напряжения, первый элемент И, один из входов которого подключен к второму выходу формирователя уп45 равляющих импульсов, второй элемент И„ выход которого соединен с управляющим входом первого синхронного демодулятора, последовательно соеди ненные формирователь информации о периоде колебаний, первый время, 1мпл тудпый преобразователь, формировате информации р реактивной составляюще н перемножающе-делительный блок, вт рой перемножающий вход которого под

35

40

50

рг лечьный съем информации непосре.дс- ключен к выходу аналогового делителя, тненпо с информационных входов 53-57, последовательно соединенные преобра- мннуя индикаторный блок 23.

Предлагаемо-: устройство отличлетзователь логарифмического декремента затухания по временной интервал, второй времяамплитудный преобразователь,

:ч гоп чпенноп Г 1 ио т ью нмк рений н

варикапов. Формула

изобретения

0

1. Устройство для автоматического измерения параметров варикапов, содержащее генератор ударного возбуждения, соединенный с первым входом измерительного блока, формирователь 5 уппавлягощих импульсов, первый выход которого соединен с первым управляющим входом генератора ударного возбуждения, дифференцирующий блок, соединенный с вторым управляющим входом генератора ударного возбуждения, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, переключатель, информационный вход которого подключен к второму выходу измерительного блока, а выход - к одному из зажимов для подключения исследуемого элемента,- а другой зажим - с общей шиной, четыре синхронных демодулятора, источник опорного напряжения, аналоговый делитель, множительный вход которого соединен с источником опорного напряжения, первый элемент И, один из входов которого подключен к второму выходу формирователя уп5 равляющих импульсов, второй элемент И„ выход которого соединен с управляющим входом первого синхронного демодулятора, последовательно соединенные формирователь информации о периоде колебаний, первый время, 1мплн- тудпый преобразователь, формирователь информации р реактивной составляющей н перемножающе-делительный блок, второй перемножающий вход которого под5

0

0

ключен к выходу аналогового делителя, последовательно соединенные преобра-

зователь логарифмического декремента затухания по временной интервал, второй времяамплитудный преобразователь,

3715

второй синхронный демодулятор и перемножающий блок, второй вход которого совместно с делительным входом аналогового делителя соединен с вьгходом третьего синхронного демодулятора, источник напряжения смещения, соединенный с вторым входом измерительного блока, индикаторный блок, соответствующие информационные входы которого подключены к выходам прремножающе- делитечьного блока, аналогового делителя, формирователя информации о реактивной составляющей и источника напряжения смещения, а также генератор запускающих импульсов, соединенный с установочными входами генератора ударного возбуждения, Лормиропа- теля управляющих импульсов, делителя частоты с переменным коэффициентом деления и индикаторного блока, при этом второй выход генератора ударного возбуждения соединен с первым управляющим входом формирователя управляющих импульсов, второй и третий управляющие входы которого подключены к выходам соответственно делителя частоты с переменным коэффициентом депения и формирователя информации о периоде колебаний, информационный вход преобразователя логарифмического декремента затухания во временной интервал совместно с информационным входом Формирователя управляющих импульсов соединен с первым выходом измерительного блока, а третий управляющий вход преобразователя логарифмического декремента затухания во временной интервал подключен к третьему выходу генератора ударного возбуждения, четвертый выход которого соединен с первым входом формирователя информации о периоде колебаний, второй вход которого подключен к третьему выходу формирователя управляющих импульсов, информационный вход третьего синхронного демодулятора подключен к выходу первого времяамтшитудного преобразователя, d управляющий совместно с одним из управляющих входов формирователя информации о реактивной составляющей соединен с четвертым выходом формирователя управляющих импульсов, пятый выход которого соединен с вторым управляющим входом формирователя информации о реактивной составляющей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности из

0

5

0

5

0

5

0

5

0

S

, , /438

мерения без снижения быстродействия и расширения диапазона измеряемых величин, в него введены управляемая отрицательная активная проводимость, сравнивающий блок, элемент ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И, при .гм информационные входы первого и четвертого синхронных демодуляторов подключены к первому выходу измерительного блока, к третьему входу которого подключена управляемая отрицательная активная проводимость, соединенная с общей шиной устройства, управляющий вход данной проводимости подключен к выходу сравнивающего блока, соответствующие входы которого подключены раздельно к выходам первого и четвертого синхронных модуляторов, управляющий вход четвертого синхронного демодулятора подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с третьим вьгходом формирователя управляющих импульсов, первые входы третьего и четвертого элементов И подключены к шестому выходу, а их вторые входы- соответственно к третьему и седьмому выходам формирователя управляющих импульсов, второй и седьмой выходы которого дополнительно соединены с входами второго элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены раздельно с вторым и первым управляющими входами преобразователя логарифмического декремента затухания во временной интервал,выход которого дополнительно соединен с управляющим входом второго синхронного демодулятора, одним из входов элемента ИЛИ и одним из управляющих входов индикаторного блока, второй вход элемента ИЛИ подключен к седьмому выходу формирователя управляющих импульсов, а выход соединен с входом дифференцирующего блока, управляющий вход переключателя подключен к выходу индикаторного блока, второй управляющий вход которого подключен к шестому выходу формирователя управляющих импульсов, а свободный информационный вход - совместно с делительным входом перемножающе-делительного блока подключен к выходу перемножающего блока.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что индикаторный блок содержит три -элемента ИЛИ, три элемента ЗАПРЕТ, два делителя

частоты с переменным коэффициентом деления, дифференциатор импульсоп, RS-триггер, три переключателя, дго- нчный счетчик, дешифратор двоичного кода, индикатор, регистрируемых пара- метроп, мультиплексор, цифровой поль тметр и формирователь запускающих импульсов, причем прямой вход первого -элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход соединен со счетным входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого череп дифференциатор импульсов соединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с первыми входами первого переключателя и второго элемента 1ШИ и счетным входом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с прямым входом третьего элемента ЗАПРЕТ, выход третьего элемента ЗАПРЕТ соединен с входом RS-триг- гера, прямой выход которого соединен с одним из входов третьего переключателя, второй вход третьего переключателя подключен к общей шине индикаторного блока, а выход соединен с инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ, выход второго элемента ИЛИ соединен с установочным входом цифрового вольтметра, информационный вход которого подключен к выходу мультиплексора, разрешающий вход мультн

5

0

5

0

5

плексора соединен с общей шиной индикаторного блока, а его управляющие входы совместно с входами дешифратора двоичного кода подключены к соответствующим ььтходам двоичного счетчика, R-пход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, а С-вход - к выходу первого переключателя, первый вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу второго переключателя, а второй - к седьмому выходу дешифратора двоичного кода, первые шесть выходов которого соединены с соответствующими входами индикатора регистрируемых параметров, второй вход первого переключателя подключен к выходу формирователя запускающих импульсов, при этом пять информационных входов мультиплексора являются информационными входами индикаторного блока, шестой вход мультиплексора является общей шиной индикаторного блока, а входы первого элемента ИЛИ - его первым и вторым управляющими входами, вход второго переключателя, второй вход второго элемента ИЛИ, R-вход RS-триггера, инверсные входы второго и третьего элементов ЗАПРЕТ и установочные входы первого и второго делителей частоты с переменным коэффициентом деления являются установочным входом индикаторного блока, а выход первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления - его выходом.

53 1 I

$rr

11

63

4/J

64

62

12

.Фиг. 3.

1

Риг. 2

,67

13

p

fiR 75

65

b

174

Фиг. 5.

Фиг. б.

Фиг. 8.

Редактор В.Петраш

Составитель Л.Сотникова

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Заказ 40

Тираж 546

ВНШШИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

,.-„„- - - ..- -. - - - - .- - -. - - .-.--. - -. - - ----- --.- -.- - - - - - - -,- - - .-.

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Подписное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1534414A1

Устройство для измерения параметров нелинейных элементов 1980
  • Свирид Владимир Лукич
SU924621A1
Г, 01 R 27/26, 30.04.82
Авторское свидетельство СССР Г , кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

SU 1 534 414 A1

Авторы

Свирид Владимир Лукич

Даты

1990-01-07Публикация

1987-08-17Подача