Устройство для измерения фазоамплитудных характеристик четырехполюсников Советский патент 1990 года по МПК G01R25/00 

31

Изобретение относится к радиоиз- ерительной технике и может быть исто льзовано для автоматического изме- зависимости фазового сдвига ka выходе исследуемого четырехполюсника от изменения частоты и амплитуды гармонического сигнала на его входе.

Цель изобретения - расширение Области применения устройства за :чет обеспечения возможности изменил совокупности фазоамплитудных :арактеристик.

. На чертеже представлена схема Устройства.

Устройство для измерения фазоамплитудных характеристик (ФАХ) четырехполюсников содержит регулятор уровня, генератор 2 синусоидаль- iix сигналов, индикатор 3, первый четчик 4, преобразователь 5 фаза - нтервал времени, клеммы Вх и ;Вых для подключения исследуемого Четырехполюсника 6, генератор 7 так- импульсов, первый 8 и второй 9 делители частоты с переменным коэффициентом деления, блок 10 квантова- Чия, второй счетчик 11, триггерные Делители 12 и 13 частоты,, коммутато- рдл 14 и 15, элемент И 16, делитель J7 частоты, третий счетчик 18, циф оаналоговый преобразователь (ЦАП) 9 и реактивный элемент 20. Сигналь- ,1й вход регулятора 1 уровня подклю- ен к выходу генератора 2 синусоидал ijbix сигналов, управляющий вход - к выходу первого счетчика 4. Выход первого счетчика 4 объединен с входом Элемента И 16, выход которого через делитель 17 подключен к входу третьего счетчика 18. Выход третьего счетчика 18 соединен через ЦАП 19 и реактивный элемент 20 с управляющим входом генератора 2 синусоидальных сигналов. Выход первого счетчика 4 объединен с первым входом индикатора 3, управляющими входами делителей 8 и 9 частоты с переменным коэффициентом деления, вход первого счетчика 4 объединен с установочным входом второго счетчика 11 и подключен к выходу вто |юго делителя 9 частоты с переменным коэффициентом деления, импульсный йход которого подключен к выходу ге- мератора 7 тактовых импульсов. Один из входов преобразователя 5 фаза - интервал времени подключен к одному из выходов регулятора 1 уровня непо

0

5

0

5

21

0

5

504

средственно, другой - к другому его выходу через исследуемый четерыхпо- люсник 6. Выход преобразователя 5 фаза - интервал времени через блок 10 квантования соединен с импульсным входом первого делителя 8 частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с импульсным входом счетчика 11, Выход счетчика 11 связан с вторым входом индикатора 3.

Устройство работает следующим образом.

На выходах управляемого регулятора 1 уровня формируются синусоидальные испытательные сигналы, уровень (амплитуды) которых одно.значно определяется состоянием счетчика 4, а частота - состоянием счетчика 18. Счетчик 4 включает (выключает) ячейки ослабления (усиления) регулятора 1 уровня. В ЦАП 19 преобразуется код счетчика 18 в постоянное напряжение, которое является управляющим для реактивного элемента 20, включенного в выходной контур генератора 2 синусоидальных сигналов. Таким образом, при изменении кода счетчика 18, изменяется управляющее напряжение, приложенное к варикапу изменяя его емкость. Это приводит к изменению частоты генератора 2 синусоидальных сигналов Напряжение на выходе ЦАП 19 прямо пропорционально изменению частоты генератора 2 синусоидальных сигналов, поэтому частота генератора

f 1 f о

. т -2

+ 2 q,

где i 2,3,,..,n - номер частоты

генератора 2, который определяется номером входной кодовой комбинации ЦАП 19; f - начальная частота генератора 2, которая определяется начальным выходным напряжением ЦАП 19;

q - шаг квантования частоты, про-- порциональный шагу квантования выходного напряжения ЦАП 19.

Длительность ступени квантованного испытательного сигнала определяется периодом Тти тактовых импульсов на выходе генератора 7, умноженным на коэффициент А деления делителя 9 частоты, который устанавливается в соответствии с кодом на выходе счетчика 4 (номер ступени):

т

СИ

А.-Т

ти

где А - коэффициент деления;

Т - ги

период тактовых импульсов на выходе генератора 7.

Фазовые сдвиги, возникающие в исследуемом четырехполюснике 6 при воздействии на него испытательного сигнала, преобразуются в прямоугольные импульсы (фазовые интервалы), длительность которых пропорциональна разности фаз сигналов на входе преобразователя 5 фаза - интервал времени. Полученные таким образом фазовые интервалы в блоке 10 квантования заполняются квантующими импульсами, частота которых в пределах длительности ступени испытательного сигнала определяется коэффициентом деления в делителе 8 частоты. Число импульсов подсчитывается счетчиком 11, по выходному коду которого производится вертикальное смещение (отклонение) световой клетки на экране индикатора 3. Горизонтальное перемещение метки производится в соответствии с уровнем (номером ступени) испытательного сигнала по выходному коду счетчика 4. Начальная установка счетчика 11 производится по выходному сигналу (импульсу) делителя 9 частоты одновременно со сменой кода (номера) ступени испытательного сигнала, что обеспечивает согласованность показаний индикатора 3 и разности фаз сигналов на входе преобразователя 5„

Пусть измерение ФАХ начинается с минимального уровня испытательного сигнала Тогда в соответствии с выходным кодом счетчика 4 выход комму- .татора 15 (14) связан с выходом делителя 12 (13) частоты, по которому коэффициент деления максимален (например, А). Через интервал времени

ТСи ANTTM на выходе А появляется

импульс, который проходит через коммутатор 15 на вход счетчика А. Выходной код счетчика 4 изменяется, изменяя уровень испытательных сигналов на выходе регулятора 1 уровня и положение световой метки на экране индикатора 3 (по горизонтали). Одновре- коммутаторы 14 и 15 переключаются на выходы делителей 12 и 13, по которым коэффициент деления меньше A N . Через интервал времени Т си А у.) хтти на выходе делителя 13 по10

5821506

является импульс, который через коммутатор 15 проходит на вход счетчика 4, вызывая очередную смену кода на его выходе, связанные с этим явления в других узлах и блоках устройства. Указанные процессы продолжаются до тех пор, пока счетчик 4 не заполнится, что соответствует максимальному уровню испытательного сигнала. При этом выходной код счетчика 4 состоит из одних 1, следовательно, на выходе элемента И 16 появляется единичный уровень. Далее цикл из15 мерения ФАХ возобновляется, счетчик 4 обнуляется и на выходе элемента И 16 появляется снова нулевой уровень„ Импульс на выходе элемента И появляется после каждого цикла измерения

20 ФАХ. При необходимости наблюдения ФАХ на экране индикатора 3 в течении М циклов, на выходе делителя 17 частоты появляется импульс после поступления М импульсов на его вход (час25 тота одного цикла разделится в М раз)- Этот импульс подсчитывай- сч ече пиком 180 Код его изменяется (в исходном состоянии счетчик 18 обнулен ), изменяя уровень напряжения на входе ЦАП 19, что вызывает изменение емкости реактивного элемента 20, а следовательно, и изменение частоты генератора 2 синусоидальных сигналов. Таким образом, после каждпх М циклов измерения ФАХ изменяется (увеличикл- ется) частота генераторг 2 синусоидальных сигналов. Частота изменяется до тех пор, пока счетчик 18 не заполнится, что соответствует максп30

35

мальной частоте jf m-i i i .ы,ог i i m ь ла, после чего ои , и уг,- ройство находится в исходном состоянии.

Для достаточно полного использивания потенциальных возможностей

предлагаемого устройства практически достаточно изменять в зазислыост i от частоты и уровня испытательны к: шгна лов длительность первых десяги-цвадцати ступеней,

Положите 1Ъ ыг эффект в р, -v bri - применения пред па га смог с TAHITI i заключается в р i ;iiD ели л менения зя счет измерен . i ct-4i ,V t i i (совокупности) фазовых характеристик четырехполюсни т ъ ч

частоте и амгшт т д в .сд ю1 тельного сигнала.

ИСЫ1 I

Формула изобретения

Устройство для измерения фазоам- ппитудных характеристик четырехполюс-1 витков по авт. св. № 1269049, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности измере- семейства фазоамплитудных харак- т ристик при различных частотах, в

него дополнительно введены последовательно соединенные элемент И, делитель частоты, третий счетчик, циф- роаналоговый преобразователь и реактивный элемент, выход которого соединен с входом управления частотой генератора синусоидальных сигналов, входы элемента И соединены с выходами первого счетчика.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для автоматического измерения зависимости фазового сдвига на выходе исследуемого четырехполюсника от изменения амплитуды и частоты испытательного гармонического сигнала. Расширение области применения устройства достигается путем измерения совокупности (семейства) фазоамплитудных характеристик для различных частот испытательного сигнала. Введение последовательно соединенных элемента И 16, делителя частоты, третьего счетчика 18, цифроаналогового преобразователя 19 и реактивного элемента 20, подключенного к генератору 2 синусоидальных сигналов, позволяет управлять частотой этого генератора при последовательном измерении семейства фазоамплитудных характеристик. 1 ил.