Устройство для калибровки амплитудных уровней электрических сигналов многоуровневых цифровых генераторов Советский патент 1991 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к электрическим измерениям, в частности к поверочной установке тесламетров, и может быть использовано для калибровки и юстировки амплитудных уровней электрических сигналов многоуровневых цифровых генераторов.

Цель изобретения - повышение точности калибровки и юстировки амплитудных уровней электрических сигналов многоуровневых цифровых генераторов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит задающий генерэ- тоо 1, блок 2 управления частотой, управляемый ключ 3, счетчик 4, запоминающий блок 5. цифроаналоговый преобразователь 6, логический блок 7 селекции фазы 7, первый и второй двухвходовые логические элементы И 8. 9, трехвходовый логический элемент И

10, первый и второй логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, 12, конденсатор 13, первый и второй переключатели 14. 15, первый и второй резисторы 16, 17, ступенчатый аттенюатор 18, вольтметр 19 постоянного тока, причем задающий генератор 1. блок 2 управления частотой, управляемый ключ 3, счетчик 4 запоминающий блок 5. цифроаналоговый преобразователь 6, ступенчатый аттенюатор 18 и вольтметр постоянного тока 19 соединены последовательно, логический блок 7 селекции фазы двумя входами подключен к счетчику 4. первый из входов подключен к 1+1 выходу счетчика второй - к I выходу, а выход логического блока 7 селекции фазы соединен с входом ключа 3, при этом в схеме логического блока 7 селекции фазы первый элемент И 8 соединен одним входом с первым входом логичеО

VI

4 О NJ Ю

ского блока 7 селекции фазы, а другим - с первым контактом переключателя 14 и вторым входом второго элемента И 9, первый вход которого подключен к выходу элемента И 8; выход второго элемента И 9 соединен с вторым входом элемента И 10, первый вход которого соединен с вторым входом логического блока 7 селекции фазы, а третий вход элемента И 10 - с первым контактом переключателя 15 и с первыми входами двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11. 12, у которых выход первого элемента связан с вторым входом второго элемента и конденсатором 13, выход которого соединен с входом Сброс счетчика, где вторые выходы переключателей 14, 15, первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕГО ИЛИ 11 и конденсатора 13 соединены с общей шиной.

Работу предложенного устройства следует рассматривать в двух режимах - в режиме генерирования синусоидальных колебаний (рабочий режим) и в режиме калибровки.

В рабочем режиме переключатели 14, 15 замкнуты, ключ 3 открыт. Задающий генератор 1 генерирует импульсы высокой частоты, которые поступают на блок 2 управления частотой. С блока 2 управления частотой импульсы поступают через открытый ключ 3 на счетчик 4, в котором импульсная последовательность преобразуется в линейно-нарастающий параллельный код. Этот код поступает на адресные входы запоминающего блока 5 и вызывает на его выходах другой параллельный код, изменяющийся по времени по синусоидальному закону, который преобразуется в цифроана- логовом преобразователе 6 в аналоговое синусоидальное напряжение. Далее сигнал поступает на ступенчатый аттенюатор 18 для установки различных выходных уровней электрических сигналов, контроль, калибровка и юстировка которых осуществляется с помощью вольтметра 19 постоянного тока.

В режиме калибровки амплитудных уровней электрических сигналов положительной полярности переключатель |4 находится в замкнутом состоянии, переключатель 15 - в разомкнутом, тем самым включается устройство фазовой селекции. В момент размыкания переключателя 15 на третий вход элемента И 10 поступает сигнал логической единицы, разрешающий прохождение сигналов по двум другим входам. Одновременно этот сигнал поступает на первые входы логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11,12. На втором входе элемента 11 имеется логический ноль, следовательно, на выходе этого элемента появится с некоторой задерхкой за счет

конденсатора 13 логическая единица. Этот сигнал поступит на второй вход элемента 12 позднее, чем поступил сигнал логической единицы по первому входу. В интервале

времени задержки сигнала на входах элемента 12 будут разнополярные сигналы, следовательно, на выходе появится импульсный сигнал, длительность которого равна времени этой задержки. Полученный им

пульс с выхода элемента 12 поступает на вход R счетчика 4 и осуществляет сброс счетчика в исходное состояние.

После этого синусоида начинав формироваться с нуля до 90°. R тот момент.

счетчик 4 сделает отсчет числа импульсов соответствующего фазе 90° на определенном выходе этого счетчика (л 17.} появится импульс логической единицы, который через открытый элемент И 10 инвертируется в логический ноль и закрывает ключ 3. Счет импульсов останавливается. В этот момент напряжение синусоиды достигав амплитудного значения и остается постоянным.

Это значение с высокой точностью измерить вольтметром постоянного гока.

Для калибровки амплитудных уровней электрических сигналов отрицательной полярности переключатель 14 размыкается и

открывает элементы И 8. 9. На первом входе элемента И 10 появится логический ноль, на выходе которого возникает логическая единица, которая откроет ключ 3 и счетчик продолжит счет импульсов. На выходе счетчика

4, соответствующем фазе 3 л /4, появляется импульс логической единицы, который через открытые элементы И 8, 9 откроет элемент И 10 На выходе этою элемента И появится логический нуль и закроет ключ 3.

Счетчик остановится. Напряжение синусоиды достигает амплитуды отрицательного полупериода и останется постоянным. После проведения калибровки переключатель 15 следует установить в замкнутое состояние, элемент И 10 закроется, что приведет устройство в рабочий режим (положение пе- рекпючателя 14 в рабочем режиме может быть любым). На выходе ЦАП установится синусоидальный колеба ельный процесс.

Формула изобретения Устройство для калибровки амплитудных уровней электрических сигналов много- уровневнА ц и ф р о вi i x генераторов,

содержащее посчедовательно соединенные задающий генератор, Ьлок управления частотой, счетчик с п выходами, запоминай.щий блок, цифрозпалоговыи преоб.к.зова гель, выходной ступенчатый аттенюатор, волюметр постоянного тока, отличающееся

тем, что. с целью повышения точности калибровки и юстировки амплитудных уровней, в него введены управляемый ключ и логический блок селекции фазы, содержащий два двучоходовых элемента И, трехвхо- довый элемент И, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, конденсатор и два переключателя, причем первый вход пеово- го двухвходового элемента И соединен с l+1-выходом счетчика, а второй вход - с первым переключателем и оторым входом второго двухчходового элемента И первый вход которого соединен с выходов первого двухвходового элемента И, вы,од второго

дьр ходового элемента И соединен с ато- рым входом трехвходового элемента И, первый вход которого соединен с 1-выходом счетчика, а третий вход трехвходового элемента И - с вюрым переключателем и с первыми входами двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и конденсатором, выход которого сое- ;.нен с входом СБРОС счетчика, вторые выходы переключателей, перзого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и конденсатора ссе- динен-ji с общей шиной.

Изобретение относится к электрическим измерениям, в частности к поверочной установке тесламетров, и может быть использовано для калибровки и юстировки амплитудных уровней электрических сигналов многоуровневых цифровых генераторов. Цель изобретения - повышение точности калибровки и юстировки амплитудных уровней электрических сигналов многоуровневых генераторов - достигается применением управляемого ключа 3, фазового селектора 7, элементов 2 И - НЕ 8, 9, элемента 3 И - НЕ 10, элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, 12, конденсатора 13, переключателей 14, 15, резисторов 16, 17. Устройство содержит также задающий генератор 1, блок 2 управления частотой, счетчик 4, ПЗУ 5, цифроаналоговый преобразователь 6, ступенчатый аттенюатор 18, вольтметр 19 постоянного тока. 1 ил.