Устройство для допускового контроля переходной характеристики перестраиваемых генераторов Советский патент 1990 года по МПК C08K5/92 C08K13/02 C08L9/06 C08K13/02 C08K3/06 C08K3/22 C08K3/36 C08K3/38 C08K5/92 C08K5/17 C08K5/31 

рез пороговый блок 18 поступают в j блок 19 сигнализации. Управляющие сигналы формируются с помощью генератора тактовых импульсов, первого 2,

второго 3 и третьего 9 делителей частоты, первого 4 и второго 10 формирователей импульсов и блока 11 ввода параметров. 1 ил.

Изобретение может быть использовано для контроля времени переходных процессов в перестраиваемых СВЧ-генераторах с наносекундной длительностью фронта переходной характеристики по частоте. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается за счет поддержания равенства амплитуд модулирующих сигналов. Для этого в устройство введены две системы автоматического регулирования, содержащие первый 20 и второй 26 регулируемые усилители, первый 21 и второй 27 детекторы, первый 22 и второй 28 фильтры нижних частот, первый 23 и второй 29 элементы сравнения, первый 25 и второй 30 усилители постоянного тока, а также источник 24 опорного напряжения. При измерении сигналы с выходов генератора 5 низкой частоты и генератора 7 высокой частоты через соответственно усилители 20 и ключ 6, а также усилитель 26 и ключ 8 подаются на исследуемый генератор, девиация частоты выходного сигнала измеряется блоком 12 измерения девиации частоты и преобразуется аналого-цифровым преобразователем 13, импульсы с выхода которого через ключ 14 поступают на вход счетчика 15. В блоке 16 памяти запоминаются результаты измерения в других тактах, которые затем сравниваются в блоке 17 сравнения и через пороговый блок 18 поступают в блок 19 сигнализации. Управляющие сигналы формируются с помощью генератора тактовых импульсов, первого 2, второго 3 и третьего 9 делителей частоты, первого 4 и второго 10 формирователей импульсов и блока 11 ввода параметров. 1 ил.

Изобретение относится к радио- 0

измерительной технике, предназначено для контроля времени переходных процессов в перестраиваемых СВЧ-генера- торах с наносекундной длительностью фронта переходной характеристики по 5 частоте, и является усовершенствованием устройства - по авт.св. № 911372.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет поддержания равенства амплитуд модулирующих сиг- 20 налов путем введения систем автоматического регулирования уровней.

На чертеже представлена блок-схема устройства контроля.

Устройство содержит последователь- 25 МО соединенные генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 делители частоты, первый формирователь 4 импульсов, низкочастотный генератор 5, первь1й ключ 6, высокочастот- 30 ный генератор 7, второй ключ 8, третий делитель 9 частоты, второй формирователь 10 импульсов, блок 11 ввода параметров, последовательно соединенные блок 12 измерения девиации, ана- 35 лого-цифровой преобразователь 13, третий ключ 14, счетчик 15, блок 16 памяти, блок 17 сравнения, пороговый эдемент 18, блок 19 сигнализации, последовательно соединенные первый 40 регулируемый усилитель 20, первый детектор 21, первый фильтр 22 нижних частот, первый сравнивающий элемент 23, источник 24 опорного напряжения, первый усилитель 25 постоянного тока, дз последовательно соединенные второй регулируемый усилитель 26, второй детектор 27, второй фильтр 28 нижних частот, второй сравнивающий элемент 29 и второй усилитель 30 постоянного 50 тока, а также клеммы 31 и 32.

Устройство работает следующим , образом.

Первый делитель 2 частоты имеет два дискретных значения коэффициента гс

деления и К, ------. Исходное состояние элементов выбрано так, что коэффициент деления К,К, первый

ключ 6 открыт, второй 8 и третий 14 ключи закрыты.

Низкочастотный генератор 5 формирует сигнал, частота которого установлена в диапазоне частот сигналов управления контролируемых генераторов, где девиация их частоты максимальна. Низкочастотный сигнал необходим для задания длительности фронта образцовой переходной характеристики по частоте контролируемого перестраиваемого генератора.

Сигнал низкочастотного генератора 5 усиливается первым регулируемым усилителем 20 и поступает на сигнальный вход первого ключа 6, проходит на его выход (клемма 31), а затем на вход системы управления частотой контролируемого генератора, где модулирует выходной сигнал этого генератора на частоте. Частотномодули- рованный ,сигнал с выхода контролируемого генератора поступает на вход (клемма 32) блока 12 измерения девиации, который формирует сигнал, пропорциональный значению Девиагщи.

Выходной сигнал блока 12 измерени девиации поступает на аналого-цифровой преобразователь 13. Период следования Т;у импульсов .С выхода аналого цифрового преобразователя пропорционален величине входного сигнала, т-.е девиации частоты. Импульсы с выхода аналого-цифрового преобразователя 13 поступают на сигнальный вход третьего-ключа 14. Генератор 1 тактовых импульсов генерирует импульсы со стабильным периодом следования Т, поступающее на сигнальный вход первого делителя 2 частоты. Период следования импульсов на выходе первого делителя 2 частоты в этом режиме равен T.,.

Первьш импульс с выхода первого делителя 2 частоты поступает на управляющий вход третьего ключа 14 и открывает его, а второй импульс закрывает, благодаря чему время, в -течение которого данный ключ открыт, равно периоду следования Т т,.

Поэтому число импульсов п, прошедших с выхода преобразователя 13 через открытый третий ключ 14, содержит информащно в значении д.евиации частоты:

п, . .

(1)

Импульсы с выхода третьего ключа 14 поступают на счетный вход счетчика 15, выходной сигнал которого пропорционален числу п,

Выходной сигнал счетчика 15, зависящий от величины девиации, поступает на вход блока 16 памяти, где его значение запоминается, запомненное значение эквивалентно заданию . длительности фронта образцовой переходной характеристики по частоте контролируемого перестраиваемого СВЧ генератора.

Импульсы с выхода первого делителя 2 частоты поступают также на. вход второго делителя 3 частоты с коэффициентом деления, равным двум. Период следования импульсов Tj на- выходе второго делителя 3 частоты равен

-2К J3,(2)

Поэтому первый импульс на выходе этого делителя вьфабатывается в момент поступления на его вход второго импульса с первого делителя 2 частот т.е. в момент закрытия третьего ключа 14 и окончания измерения девиации соответствующей образцовой переходно характеристики. Импульсы с выхода второго делителя 3 частоты поступают на вход первого формирователя 4, вьф батывающего сигналы управления, поступающие на управляющие входы первого делителя 2 частоты, первого 6 и 8 ключей и на управляющий вход Сброс счетчика 15.

При поступлении на вход первого формирователя 4 первого импульса с выхода второго делителя 3 частоты, этот формирователь вырабатывает сигнал управления, переводящий первый делитель 2 частоты в режим с коэффициентом деления К К,,/О, 707, первый ключ 6 в закрытом состоянии, второй ключ 8 в открытое состояние и счетчик 15 в исходное состояние. Последняя операция завершает подготовку устройства к контролю дли597769

тельности фронта переходной характеристики. Предельное допустимое значение длительности фронта переходной характеристики задают с помощью блока 11 ввода параметров, вырабатывающего на своем первом выходе сигнал с амплитудой А, пропорциональной этому значению в соответствии с фор- Q мулой

А 0,35/t

(3)

Сигнал в форме единичного скачка, проходя через систему с полосой пропускания -О, преобразуется в импульс с длительностью фронта t, определяемую соотношением

20

Zlf 0,35/t .

(4)

Так как амплитуда выходного сигнала А определяется формулой (3), то блок 11 ввода параметров выполняет

25 функцию определения необходимой ши-. рины полосы пропускания контрольного сигнала. ВЬЕХОДНОЙ сигнал с блока 11 ввода параметров поступает на управляющий вход высокочастотного гене-

30 ратора 7, формирующего сигнал с амплитудой, равной амплитуде сигнала низкочастотного генератора 5, и с частотой, пропорциональной амплитуде сигнала на управляющем входе. В ре- зультате этого сигнал высокочастот- ного генератора 7 имеет частоту, равную необходимому значению f верхней граничной частоты полосы пропускания контрольного сигнала. Сигнал с высод0 кочастотного генератора 7 поступает на вход второго регулируемого усилителя 26, где усиливается.

Величина девиации частоты контролируемого СВЧ-генератора зависит

от амплитуды модулирующего контрольного сигнала. В предлагаемом устройстве в процессе измерения осуществляется сопоставление значений девиации частоты контролируемого

0 СВЧ-генератора при низкочастотном и высокочастотном модулирую1цих сигналах, поэтому точность измерения непосредственно зависит от точности поддержания равенства амплитуд модулирующих сигналов.

Для повышения точности измерения в предлагаемое устройство введены системы автоматического регулирова- ния уровней (АРУ) сигналов низкочас5

тотного генератора 5 и высокочастотного генератора.7, в состав которых входят регулируемые усилители 20 и 26, детекторы 21 и 27, фильтры 22 и 28 нижних частот, сравнивающие элементы 23 и 29, источник 24 опорного напряжения и усилители 25 и 30 постоянного тока.

Работа систем АРУ осуществляется следующим образом. Выходной сигнал низкочастотного генератора 5 усиливается первым регулируемым усилителем 20, часть выходного сигнала которого детектируется первым детектором 21. Постоянная составляющая продетектированно о сигнала, образующаяся на выходе первого фильтра 22 низких частот, подключенного к первому детектору 21, поступает на первый вход первого сравнивающего элемента 23, а второй его вход соединен с источником 24 опорного напряжения. На выходе первого сравнивающего элемента 23 образуется сигнал, пропорциональный разности уровней сигналов на его входах. Этот разностный сигнал усиливается первым усилителем 25 постоянного тока и управляет коэффициентом усиления первого регулируемого усилителя 20, поддерживая стабильный уровень его входного сигнала.

Выходной сигнал высокочастотного генератора 7 усиливается вторым регулируемым усилителем 26, часть выходного сигнала которого детектируется вторым, детектором 27. Постоянная составляющая продетектированного сигнала, образующаяся на выходе второго фильтра 28 низких частот, подключенного к второму детектору 27, поступает на первый вход второго сравнивающего элемента 29, а второй его вход соединен с источником 24 опорного напряжения. На выходе второго сравнивающего элемента 29 образуется сигнал, пропорциональный разности уровней сигналов на его входах Этот ра зносткый сигнал усиливается вторым усилителем 30 постоянного тока и управляет коэффициентом усилени второго регулируемого усилителя 26, поддерживая стабильный уровень его выходного сигнала.

Уровни низкочастотного и высокочастотного сигналов на выходах регулруемых усилителей 20 и 26 подцержи

ваются стабильными, равными и задаются источником 24 опорного напряжения.

Автоматическое поддержание с высокой точностью равенства амплитуд выходных сигналов первого 20 и второго 26 регулируемых усилителей обеспечивает повышение точности сопоставления девиаций при низкочастотном и высокочастотном модулирующих сигна- лах.и, следовательно, повышает точность контроля переходной характеристики по частоте перестраиваемых СВЧ- генераторов.

Сигнал с выхода второго регулируемого усилител 26, представляющий собой усиленный сигнал высокочастотного генератора 7, поступает на сигнальный вход находящегося в открытом состоянии второго ключа 8,. проходит на его выход, а затем на вход (с клеммы 31) системы управления частотой контролируемого генератора, что осуществляет частотную модуляцию его выходного сигнала.

Частотно-модулированный сигнал с выхода контролируемого генератора поступает на вход (клемма 32) блока 12 измерения девиации, который вьфа- батывает сигпял, пропорциональный значению девиации в этом режиме. Выходной сигнал блока 12 измерения девиации поступает на аналого-цифровой преобразователь 13, формирующий импульсы,период следования которых 1 пропорционален величине входного сигнала и, следовательно, значению девиации. Импульсы с выхода преобразователя поступают на сигнальный вход третьего ключа 14, который закрыт до прихода третьего импульса с выхода первого делителя 2 частоты.

Первый делитель 2 частоты в этот момент имеет коэффициент деления К jj,, 707, поэтому период следования тактовых импульсов на его выходе равен:

Т гг

0Период следования импульсов Т отличается от периода следования Т т-, в режиме задания образцовой характеристики наличием постоянного делителя 0,707, что необходимо для обеспечения сопоставимости значений деви ации, измеренных на низкой частоте и на верхней граничной частоте полосы пропускания, где значение девиации

должно быть в 0,707 раз меньше. Третий импульс с выхода первого делителя 2 частоты открывает третий ключ 14 до момента поступления закрывающего четвертого импульса, поэтому число импульсов п, прошедших через этот ключ, содержит информацию о значении девиации частоты в этом режиме:

. 0,707

То

Т;.,

(5)

Импульсы с выхода третьего ключа 14 поступают на вход счетчика 15, выходной сигнал которого пропорционален числу п. Выходной сигнал счетчика 15, зависящий от значений девиации, поступает на вход блока 16 пам ти, где его величина запоминается. Запомненное значение эквивалентно определению длительности фронта переходной характеристики контролируе-. мого генератора. Блок 16 памяти имее два выхода, причем амплитуда сигнаца на первом выходе определяется числом импульсов п, а на втором п , Блок 17 сравнения два входа, первый из которых соединен с первьм вькодом блока 16 памяти, а второй - с вторым выходом этого блока. Блок 17 сравнения вырабатывает сигнал, амплитуда которого зависит от разности сигнало на первом и втором его входах, т.е. разности п .,-п .

Блок 11 ввода параметров вырабатывает на втором выходе сигнал, амплитуда которого зависит от величины допуска на длитель ность фронта переходной характеристики. Этот сигнал поступает на управляющий вход порогового элемента 18 и устанавливает необходимьй уровень порога срабатывания. Вькодной сигнал блока 17 сравнения поступает на сигнальный вход порогового элемента 18.

При превьш1ении амплитудой входного сигнала заданного уровня, поро- го вый элемент 18 вьфабатывает управляющий сигнал, поступающий на вход блока 19 сигнализации, и включающий индикацию. Четвертый импульс с выхода первого делителя 2 частоты, который закрывает третий ключ 14, поступает также на вход второго делителя 3 частоты, и на его выходе вьфаба- тывается второй импульс.

При поступлении на вход первого формирователя 4 второго импульса с выхода второго делителя 3 частоты

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

этот формирователь вырабатывает сигнал управления, переводящий первый делитель 2 частоты в режим с коэффициентом деления К К , первый ключ 6 в открытое состояние, второй шюч 8 в закрытое состояние и счетчик 15 в исходное состояние.

Импульсы с выхода второго делите ля 3 частоты постуйают также на -вход третьего делителя 9 частоты с коэффициентом деления, равном двум. Первый импульс на выходе третьего делителя 9 частоты вырабатывается в момент поступления на его вход второго импульса с выхода второго делителя 3 частоты, т.е. после сравнения длительности фронта образцовой и переходной характеристик. I

При поступлении на вход второго

формирователя 10 первого импульса с выхода третьего делителя 9 частоты, этот формирователь вырабатьгоает сигнал управления, поступающий на управляющий вход Сброс блока 16 памяти и переводящий его в начальное состояние, чем завершается измерительный цикл контроля переходной характеристики по частоте перестраиваемого генератора.

Формула изобретения

Устройство для допускового контроля переходной характеристики перестраиваемых генераторов по авт.св. № 911372, отличающееся тем, что, с целью повьшгения точности, в него введены два регулируемых усилителя, два детектора, два фильтра нижних частот, два сравниваюшях элемента, два усилителя постоянного тока и источник опорного напряжения, при этом выход низкочастотного генератора соединен с первым ключом через первый регулируемый усилитель, выход высокочастотного генератора подключен к второму ключу через второй ре гулируемый усилитель, выход первого, регулируемого усилителя через последовательно соединенные первый детектор и первый фильтр нижних частот соединен с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход через первый усилитель постоянного тока - с управляющим входом первого регули- .руемого усилителя, выход второго ре11159776912

гулируемого усилителя через последе-рого соединен с источником опорного

вательно соединенные второй детекторнапряжения, а выход через второй

и второй фильтр нижних частот соеди-усилитель постоянного тока - с упнен с пёрвьм входом второго сравни-равляющим входом второго регулируевающего элемента, второй вход кото-мого усилителя.