Устройство для проверки усилителей низкой частоты Советский патент 1991 года по МПК G01R31/28 

о

hO О

ю ю го

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для автоматизированной проверки параметров усилителей низкой частоты, в частности коэффициентов нелинейных искажений, как в процессе производства этих усилителей, так и при входном контроле.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет измерения коэффициента нелинейных искажений для разных уровней стабильного выходного сигнала. На фиг.1 представлена блок-схема устройства для проверки усилителей низкой частоты; на фиг.2 - блок-схема программа руемого синусоидального генератора; на фиг.З - функциональная схема селектора: на фиг.4 - блок-схема блока управления; на фиг.5- временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для проверки усилителей низкой частоты содержит программируемый синусоидальный генератор 1, клемму 2 для подключения входа контролируемого усилителя, клемму 3 для подключения выхода контролируемого усилителя, эквивалент нагрузки 4, компараторы 5.15.N. селекторы 6.16.N, элемент ИЛИ-НЕ 7, первый

триггер 8, первый индикатор 9, блок 10 управления, генератор 11 постоянного напряжения, усилитель 12, первый выпрямитель 13, управляемый аттенюатор 14, сумматор 15, второй выпрямитель 16, сдвиговый регистр 17.

Программируемый синусоидальный генератор 1 содержит синусоидальный генератор 18, управляемый регулятор 19 напряжения, второй управляемый аттенюатор 20.

Селектор 6 содержит элемент И 21, вто рой триггер 22, второй индикатор 23. Блок 10 управления содержит блок 24 начальной установки, элемент ИЛИ 25, третий триггер 26, кнопку 27 включения, третий индикатор 28, счетчик 29, генератор 30 импульсов, распределитель 31 импульсов, элемент 32 задержки. Первый выход программируемого синусоидального генератора 1 соединен с клеммой. 2 для подключения входа контролируемого усилителя. Вход эквивалента 4 нагрузки соединен с клеммой 3 для подключения выхода контролируемого усилителя. Входы компараторов 5.15.N объединены, а выходы соединены с первыми входами соответствующих селекторов 6.1, .. . 6.N

Выходы селекторов 6.16.N соединены с

соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ 7 Выход элемента ИЛИ-НЕ 7 соединен с первым входом первого триггера 8, второй вход которого соединен с вторыми

входами селекторов 6.16.N и с первым

выходом блока 10 управления, а выход - с входом первого индикатора 9. Вход первого управляемого аттенюатора 14 соединен с

клеммой 3 для подключения выхода контролируемого усилителя, а выход соединен с входом первого выпрямителя 13 и с первым входом сумматора 15. Выход сумматора 15 через второй выпрямитель 16 соединен с

0 входами компараторов 5.1 5.N. Второй

вход сумматора 15 соединен с вторым выходом программируемого синусоидального генератора 1. первый вход которого соединен с выходом первого выпрямителя 13, а

5 второй вход - с выходом генератора постоянного напряжения Вход блока 11 соединен с вторым выходом блока 10 управления, третий выход которого соединен с третьими входами селекторов 6.1, .., 6.N. Четвертый

0 и пятый выходы блока 10 управления соединены соответственно с первым и вторым входами сдвигового регистра 17 . Выход старшего разряда сдвигового регистра 17 соединен с входом блока 10 управления и с

5 третьим входом первого триггера, а другие N выходы соединены с четвертыми входами соответствующих селекторов 6, с соответствующими входами управления программируемого синусоидального генератора 1 и с

0 соответствующими управляющими входами первого управляемого аттенюатора 14.

Выход блока 24 начальной установки соединен с первым входом элемента ИЛИ 25. выход которого соединен с R-входом

5 третьего триггера 26. второй вход которого соединен с кнопкой 27 включения и с первым выходом блока 10 управления, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым

0 и третьим выходами распределителя 31 импульсов, вход которого соединен с выходом счетчика 29 С-вход счетчика 29 соединен с ыходом генератора 30 импульсов, а Ь:-вход - с входом третьего ин5 дикатора 23, с выходом третьего триггера 26 и с пятым выходом блока 10 управления. Вход блока 10 управления через элемент 32 задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ 25.

0Прямой выход синусоидального генератора 18 соединен с входом управляемого регулятсра 19 напряжения, выход которого соединен с первым входом второго управляемого аттенюатора 20, выход

5 которого соединен с первым выходом программируемого синусоидального генератора 1, второй выход которого соединен с инверсным выходом синусоидального генератора 18. вход - с РХОДОМ управления управляемого регулятора 19 напряжения, а

соответствующие входы управления соединены с соответствующими управляющими входами второго управляемого аттенюатора 20.

Выход второго триггера 22 соединен с входом второго индикатора 23 и выходом селектора 6, первый вход которого соединен с D-входом второго триггера 22, второй вход - с R-аходом второго триггера 22, третий вход - с первым, а четвертый - с вторым входом элемента И 21, выход которого соединен с С-входом второго триггера 22.

Устройство работает следующим образом.

При подключенном к клеммам 2 и 3 проверяемом усилителе и при включении источ - ника питания (на фиг.1 не показан) блок 24 начальной установки обеспечивает установку в исходное состояние триггера 26 (фиг.5), который находится в этом состоянии до срабатывания кнопки 27 включения и тем самым удерживает в исходном состоянии счетчик 29 и сдвиговый регистр 17. При на жатии кнопки 27 включения на R-входе триггера 8 и триггеров 22 селекторов 6.1, .., 6 N с первого выхода блока 10 управления поступает сигнал, устанавливающий указанные триггеры в исходное состояние Пои отжатии кнопки 27 включения задним фоон- том импульса (фиг.5) происходит переключение триггера 26 в единичное состояние, что приводит к загоранию индикатора 28 Работа, разрешению работы счетчика 29 и сдвигового регистра 17. Состояние счетчика 29 изменяется по каждому акту генератора 30 импульсов. Изменение состояния счетчика 29 приводит к формированию сигналов на выходах распределителя 31 импульсов, который может быть выполнен на программируемых логических матрицах, постоянных запоминающих устройствах либо собран на дискретных логических элементах. Сигналы на выходах распределителя 31 импульсов должны соответствовать сигналам временной диаграммы 10-2, 10 4, 10-3 на фиг.5. Сигнал 10-4 производит изменение состояния сдвигового регистра 17 После первого импульса 10-4 активным становится первый выход сдвигового регистра 17, и он управляет состоянием первого 14 и второго 20 управляемых аттенюаторов, а также, поступая на четвертый вход селектора 6.1, производит выбор этого селектора из группы 6.1, . ., 6.N.

После завершения переключения управляемы/ аттенюаторов 14 и 20 распределитель 31 импульсов вырабатывает следующий сигнал 10-2, который поступает на генератор 11 постоянного напряжения, на выходе которого формируется трапецеидальный сигнал, возрастающий с нулевого значения до некоторой заданной величины. Аналогичным образом изменяется и сигнал на выходе усилителя 12, который управляет 5 работой регулятора 19 напряжения. Таким образом, на выходе управляемого аттенюатора 20 также начнет появляться переменно токовый сигнал заданной частоты, который через клемму 2 поступает на вход проверя10 емого усилителя низкой частоты. На эквиваленте нагрузки 4 начинает выделяться переменно токовий сигнал, поступающий с выхода проверяемого усилителя низкой ча- стоты-через клемму 3. Этот сигнал, пройдя

5 через первый управляемый аттенюатор 14. поступает на вход выпрямителя 13, и постоянно токовый сигнал с выхода выпрямителя 13 поступает на второй вход усилителя 12. Таким образом, проверяемый усили0 тель низкой частоты охвачен контуром обратной связи усилителя 12 и на его выходе устанавливается переменно токовый сигнал стабильной величины вне зависимости от значения коэффициента усиления проверя5 емого усилителя низкой частоты.

Переменно токовый сигнал с выхода первого управляемого аттенюатора 14 поступает также на первый вход сумматора 15, на второй вход которого подается синусои0 дальныи сигнал такой же величины, но инверсный по фазе с второго инверсного выхода синусоидального генератора 18. Таким образом, на выходе сумматора 15 при- сутстгует сигнал пропорциональный

5 разности указанных сигналов, величина этой разности пропорциональна коэффициенту нелинейных искажений проверяемого усилителя низкой частоты После выпрямления вторым выпрямителем 16 сигнал посту0 пает на компараторы 5.1, .., 5.N. уровни срабатывания которых соответствуют заданным уровням нелинейных искажений на заданной выходной мощности сигнала проверяемого усилителя нелинейных искаже5 ний.

Сигнал 10 3 с выхода распределителя 31 импульсов поступает на третьи входы

селекторов 6 16 N и стробирует триггер

22 селектора 6 1. в который записывается

0 информация в зависимости от состояния на выходе соответствующего компаратора 5.1.

Если нелинейные искажения на выходе проверяемого усилителя низкой частоты 5 меньше установленного значения, то триггер 22 остается в исходном состоянии, в противном случае он переключается, что приводит к загоранию индикатора 23, который указывает, что у проверяемого усилителя низкой частоты нелинейные искажения

на заданной мощности выходного сигнала превосходят допустимое значение. По завершении импульса 10-3 прекращается действие и сигнала 10-2, что приводит к уменьшению сигнала на выходе генератора 11 постоянного напряжения вплоть до нулевого значения. Уменьшается величина сигнала, поступающего на вход проверяемого усилителя низкой частоты, а значит, уменьшается величина сигналя на его выходе.

Появление нового импульса на четвертом выходе блока 10 управления (сигнал 10- А, фиг.5) приводит к изменению состояния сдвигового регистра 17, который производит переключение управляемых аттенюаторов 14 и 20, и начинается новый цикл измерения параметров усилителя низкой частоты при другом значении мощности выходного сигнала, так как первый аттенюатор 14 обеспечивает такое деление выходного сигнала с проверяемого усилителя низкой частоты, чтобы на выходе выпрямителя 13 всегда устанавливалось одно и то же значение постоянного токового сигнала. Второй управляемый аттенюатор 20 обеспечивает установку диапазона возможного входного для проверяемого усилителя низкой частоты сигнала в зависимости от имеющегося разброса параметров усилителей по коэффициенту усиления и в зависимости от мощности выходного сигнала, а регулятор 19 напряжения, управляемый от усилителя 12 обеспечивает точную установку входного сигнала для получения необходимой мощности выходного сигнапа проверяемого усилителя.

Если в процессе измерения переключается хотя бы один триггер 22 селекторов 6.1, ..., 6.N, это приводит к появлению нулевого сигнала на D-входе триггера 8, в противном слуиае, п момент положительного перепада на Ешходе (n 4 2) разряда сдвигового регистра 17 устанавливается уровень логической единицы. Тсэким образом, триггер 8 устанавливается в то состояние, которое определяется состоянием, триггеров 22 Если проверяемый усилитель низкой частоты не соответствует своим техническим требованиям хотя бы для одного значения выходной мощности, то триггер 8 остается в исходном состоянии и ня индикаторе 9 ГОДЕН не загорается, в противном случае свечение индикатора 9 свидетельствует о соответствии проверяемого изделия своим техническим условиям.

Сигнал с выхода сдвигового регистра 17 разряда (п + 1) поступает через элемент 32 задержки и элемент ИПИ 25 на R-вход триггера 26 и устанавливает его п исходное состояние Гаснет индикатор 2R уста

навливаются в исходное состояние счетчик 29 и сдвиговый регистр 17, поэтому через время, равное времени задержки элементом 32. сигнал на выходе (п + 1) сдвигового регистра 17 устанавливается в исходное состояние.

Формула изобретения

1 Устройство для проверки усилителей

низкой частоты, содержащее программ, ру- емый синусоидальный генератор, первый выход которого соединен с креммой для подключения входа контролируемого усилителя, эквивалент нагрузки, вход которого соединен с клеммой для подключения выхода контролируемого усилителя, N компараторов, входы которых объединены, а выходы соединены с первыми входами каждого из N соответствующих селекторов, выходы которых соединены с соответствующими вхо- дпми элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого триггера,второй вход которого соединен с вторыми входами каждого из N селекторов и с перкым выходом блока управления, а выход - с входом первого индикатора, отличающееся тем, что. с целью повышения достоверности контроля за счет измерения коэффициента нелинейных искажений для

разных уровней стабильного выходного сигнала, дополнительно введены генератор постоянного напряжения, усилитель, первый и второй выпрямители, сумматор, сдвиговый регистр и первый управляемый аттенюатор,

причем вход первого управляемого аттенюатора соединен с клеммой для подключения выхода контролируемого усилителя, а выход соединен с входом первого выпрямителя и с первым входом сумматора, выход которого через второй выпрямитель соединен с входами N компараторов, второй вход сумматора соединен с вторым выходам программир емого синусоидального генератора, вход которого соединен с выходом

усилителя, первый вход которого соединен с выходом первого выпрямителя, а второй вход - с выходом генератора постоянного напряжения, вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с третьими входами каждого и 4 Ы селекторов, четвертый и пятый выходы блока упрапления соединены соответственно с первым и вторым входами сдвигово о регистра, выход старшего разря5 да которого соединен с входом блока управления и с третьим входом триггера а другие N выходы соединены с четвертыми входами соответствующих селекторов, с соответствующими входами управления программируемого синусоидапьного генератора и с

соответствующими управляющими входами первого управляемого аттенюатора.

2.Устройство поп.1.отличающее- с я тем, что блок управления содержит блок начальной установки, элемент ИЛИ, второй триггер, кнопку включения, индикатор, счетчик, генератор импульсов, распределитель импульсов и элемент задержки, причем выход блока начальной установки соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом второго триггера, второй вход которого соединен с кнопкой вкл ючения и с первым выходом блока управления, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом счетчика, С-вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а R-вход - с входом второго индикатора, с выходом второго триггера и с пятым выходом блока управления, вход которого через элемент задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ.

3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что программируемый синусоидальный генератор содержит синусоидальный

генератор, управляемый регулятор напряжения и второй управляемый аттенюатор, причем прямой выход синусоидального генератора соединен с входом управляемого

регулятора напряжения, выход которого соединен с первым входом второго управляемого аттенюатора, выход которого соединен с первым выходом программируемого синусоидального генератора, второй

выход которого соединен с инверсным выходом синусоидального генератора вход - с входом управления управляемого регулятора напряжения, а входы управления соединены с соответствующими управляющими

входами второго управляемого аттенюатора.

4. Устройство поп.1.отличающее- с я тем, что селектор содержит элемент И, третий триггер и третий индикатор, причем

выход третьего триггера соединен с входом третьего индикатора и выходом селектора, первый вход которого соединен с D-входом третьего триггера, второй вход - с R-входом третьего триггера, третий вход - с первым.

а четвертый - с вторым входом элемента И, выход которого соединен с С-входом третьего триггера.

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано для автоматизированной проверки параметров усилителей низкой частоты, в частности коэффициентов нелинейных искажений как в процессе производства этих усилителей, так и при входном контроле, Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Цель достигается путем измерения коэффициента нелинейных искажений для разных уровней стабильного выходного сигнала. Устройство содержит программируемый синусоидальный генератор 1, клемму 2 для входа и клемму 3 для выхода контролируемого усилителя, эквивалент 4 нагрузки, компараторы 5.1...5.П, селекторы 6.1...6.П, элемент ИЛИ-НЕ 7, триггер 8, индикатор 9, блок 10 управления, генератор 11 постоянного напряжения, усилитель 12, выпрямители 13 и 16, управляемый аттенюатор 14, сумматор 15 и сдвиговый регистр 17. В соответствии с сигналами, формируемыми блоком 10 управления, осуществляется изменение коэффициентов передачи программируемого синусоидального генератора 1 и управляемого аттенюатора 14. При этом на выходе проверяемого усилителя низкой частоты устанавливается переменный токовый сигнал стабильной величины, который измеряется и регистрируется в триггере 8. Свечение индикатора 9 указывает на исправность объекта контроля. 3 з.п. ф-лы, 5 ил (Л С

Фиг. 2

Фие.З

Т

FT