Устройство для автоматического измерения параметров радиоприемников Советский патент 1992 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к радиотехпике и может быть применено для автоматического измерения параметров радиоприемников.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже приведена структурная схема устройства,

Устройство для автоматического измерения параметров радиоприемников содержит генератор 1, аттенюатор 2, блок 3 управления, коммутатор k, компаратор 5, блок 6 памяти, регистр 7 инвертор 8, блок 9 элементов И, вы- числительный блок 10, регистр 11 сдвига, элемент ИЛИ 12, генератор 13 тактовых импульсов, кольцевой регистр 1 сдвига, первый ждущий мультивибратор 15, первый элемент И 16, третий элемент ИЛИ 17, триггер 18, второй элемент И 19, второй элемент ИЛИ 20, второй ждущий мультивибратор 21, третий ждущий мультивибратор 22, блок 23 цифровой индикации, электронный коммутатор 2kt контролируемое радиоприемное устройство 25. I

Причем выход генератора 1 присоединен к входу аттенюатора 2, первый выход блока 3 управления соединен с управляющим входом коммутатора и первым входом блока -6 памяти, выход коммутатора А соединен с первым входом компаратора 5, а выход блока 6 памяти подключен к второму входу компаратора 5, Выход компаратора 5 соединен с входом регистра 7, выход которого непосредственно и через инвертор 8 подключен соответственно к первому и второму входам блока 9 элементов И, Второй выход блока 3 управления соединен с .первыми входами вычислительного блока 10 и регистра 11 сдвига, а через первый элемент ИЛИ 12 с генератором 13 тактовых импульсов, выход которого соединен с входом кольцевого регистра 1 сдвига, и через первый ждущий мультивибратор 15 с входом разрешения за- писи регистра 7. Один выход кольцевого сдвигающего регистра 1 соединен с третьим входом блока 9 элементов И, а другой - с вторыми входами регистра 11 сдвига, генератора 13 так товых импульсов, блока 6 памяти и входом первого элемента И 16, выход которого подключен к третьему элементу ИЛИ 17.

5

5

0 д ,

5

0

5

Третий и четвертый выходы блока 3 управления подключены к установочным входам триггера 18, выход которого соединен с входом первого элемента И 16 и инверсным входом второго элемента И 19, выход которого соединен с первым входом управления генератора 1 , с одним входом второго элемента ИЛИ 20 и через второй ждущий мультивибратор 21 с первым элементом ИЛИ 12 и третьим входом блока 6 памяти ,

Выход третьего элемента ИЛИ 17 через ждущий мультивибратор 22 подключен к второму входу вычислительного блока 10, выход управления которого соединен с вторым входом управления генератором 1, входом обнуления регистра 11 сдвига, другим входом второго элемента ИЛИ 20 и разрешающим входом блока 23 цифровой индикации, информационный вход которого соединен с вычислительным блоком 10, третий вход которого соединен с другим входом второго элемента И 19 и первым выходом регистра 11 сдвига, второй выход которого соединен с четвертым входом вычислительного блока 10 и с третьим элементом ИЛИ 17.

Выход второго элемента ИЛИ 20 соединен с вторым входом электронного коммутатора 24, первый вход которого присоединен к выходу блока 9 элементов И, а выход - к входам аттенюатора 2 и вычислительного блока 10,

Выход аттенюатора 2 и вход компаратора Ц являются соответственно входом и выходом для подключения контролируемого радиоприемника 25.

Устройство работает следующим образом.

Включению устройства соответствует подача напряжения питания на все блоки, при этом происходит начальная установка разрядов кольцевого реедини-ноль, FS-триггегистра k сдвига - первого в цу, остальных в ров в электронном коммутаторе 2k - в нуль (таким образом, все ступени аттенюатора введены), запуск генератора 1 на частоте f, установка разрядов регистра 11 сдвига, в нуль,

Измерение чувствительности осуществляется следующим образом.

При нажатии кнопки Измерение чувствительности на блоке 3 управ- (ления триггер 18 устанавливается в

состояние логической 1 и последовательно запускаются мультивибратор блока 3 управления. В результате этого последовательно формируются два импульса; один на первом выходе блока управления, другой -на втором На время действия сигнала с первого выхода блока 3 управления коммутато 4 подключает выход контролируемого радиоприемника 25 к блоку 6 памяти, который запоминает уровень сигнала (шума) при полностью введенных ступенях аттенюатора 2. Сигналом с второго выхода блока 3 управления через первую схему ИЛИ 12 производися запуск генератора 13 тактовых импульсов, обнуление регистров вычислительного блока 10 и запись 1 в первый разряд регистра 11 сдвига одновременно, Генератор 13 тактовых импульсов начинает вырабатывать импульсы, которые сдвигают (по заднему фронту) 1 (записанную при включении питания в первый разряд по разрядам кольцевого регистра 14 сдвига и запускает как передним, так и задним фронтом первый ждущий мультивибратор 15, вырабатывающий импульсы, которые разрежают запись логического сигнала с компаратора 5 в регистр 7i

По заднему фронту импульса генератора 13 1 с выхода второго разряда кольцевого регистра 14 сдвига подается на первые входы первого и второго элементов И блока 9 элементов И, после сдвига очередным импульсом генератора 13 - с выхода третьего разряда - на первые входы третьего и четвертого элементов И, и так далее, с (п+1)-го разряда - на первые входы 2П и 2п элементов И блока 9 элементов И.

Сигнал положительной оценки - 1м на выходе компаратора 5 и регистра 7 означает, что уровень сигнала на выходе радиоприемника больше заданного (заданный уровень - в N раз больший запомненного уровня шума с выхода радиоприемника при полностью введенном аттенюаторе 2).

Сигнал отрицательной оценки - О на компараторе 5 и регистре 7, 1 на выходе инвертора 8 означает, что сигнал на выходе радиоприемника менше заданного.

Сигнал положительной оценки с выхода регистра 7 подается на вторые

10

323026

входы всех нечетных элементов И блока 9. Сигнал отрицательной оценки через инвертор 8 поступает на вторые входы всех четных элементов И бло- 5 ка 9,

Таким образом, когда 1 находится во втором разряде кольцевого регистра 1 сдвига, на выходе блока 9 элементов И появляется сигнал либо с выхода первого элемента И 6 (при положительной оценке), либо с выхода второго элемента И 9 (при отрицательной оценке). При наличии 1 в третьем, разряде кольцевого регистра 14 сдвига сигнал на выходе блока 9 элементов И появится только либо с выхода третьего, либо четвертого блока элементов И 9 и так по порядку. При этом сигналы с выходов первого и второго элементов И блока 9 через электронный коммутатор 24 (ячейка - RS- триггер - ключ) управляют первой (старшей) ступенью аттенюатора 2, третьего и четвертого - второй ступенью, ... и (младшей) ступенью аттенюатора 2.

По переднему фронту первого импульса генератора 13 формируется первый короткий импульс мультивибратора 15 и сигнал, например, отрицательной оценки с выхода компаратора 5 записывается в регистр 7. Вторым импульсом мультивибратора 5 запись повто15

20

25

30

ряется и одновременно 11 сдвигается

во второй разряд регистра 14. Сигнал отрицательной оценки через инвертор 6, второй элемент И блока 9 элементов И и электронный коммутатор 24 отключает первую (старшую) ступень ослабления аттенюатора 2, в результате чего сигнал на выходе радиоприемника возрастает. В случае, если он превзойдет более чем в N раз запомненный уровень шумов, компаратор 5 изменяет свое состояние, тогда сигнал, например, положительной оценки, записанный очередным импульсом с мультивибратора 15 в регистр 7, через первый элемент И блока 9 элементов И и электронный коммутатор 24 вновь включит первую ступень аттенюатора 2. Затем задним фронтом импульса генератора 13 1 передвигается в третий разряд кольцевого регистра 14 сдвига, происходит очередная запись в регистр 7. Поскольку в регистре 7 зафиксирован сигнал отрицательной оценки, то через четцшр1732302

тый элемент И блока 9 элементов И и электронный коммутатор 2 происходит выключение второй ступени аттенюатора 2, при этом сигнал на выходе радиоприемника 25 возрастает, но на величину меньшую, чем при отключении первой (старшей) ступени. Если полученного уровня сигнала с выхода радиоприемника 25 окажется недостаточно для изменения сигнала на выход компаратора 5, то обратное включение второй ступени аттенюатора 2 не произойдет и она остается выключенной. Следующим тактовым импульсом 1 будет сдвинута в четвертый разряд кольцевого регистра 1 сдвига, что позволит управлять третьей ступенью аттенюатора 2.

Подобным образом происходит после довательный перебор всех ступеней аттенюатора 2 и в конечном итоге на выходе радиоприемника 25 устанавливается уровень сигнала, в N раз больший запомненного уровня шумов. При этом напряжение высокочастотного сигнала на входе радиоприемника 25 .соответствует величине его чувствительности и выставлено (зафиксировано в состояниях триггеров электронного коммутатора 2k) с дискретностью до младшей ступени ослабления аттенюатора 2,

Единица, сдвинутая в последний (п+2)-й разряд кольцевого регистра 1 сдвига, соединенный с входом выключения генератора 13 тактовых импульсов, выключает генератор 13 тактовых импульсов, прекращая тем самым процесс изменения уровня высокочастотного сигнала на входе радиоприемника 25,

Суммарная величина выключенных ступеней ослабления аттенюатора 2 (например, ступени рассчитаны в децибелах) соответствует чувствительности радиоприемника. Эта величина в виде параллельного двоичного кода с выхода электронного коммутатора 2 поступает на информационный вход вычислительного блока 10.

Считывание информации (параллельного кода) в регистр А вычислительного блока 10 происходит при появлении разрешающего сигнала, который формируется после появления 1 в (п+2)-м разряде кольцевого регистра 1 сдвига, остановки генератора 13 тактовых импульсов, обнуления бло

0

5

5

0

5

0

5

0

5

8

ка b памяти, сдвига второй разряд регистра

единицы

во

11 сдвига и

появлении ее на третьем входе (вход записи в регистр А) вычислительного блока 10, кроме того, с небольшой задержкой, достаточной для снятия информации в регистр вычислительного блока 10, вносимой элементами - 19 и 20, происходит обнуление триггеров электронного коммутатора 2k,

Одновременно с этим с выхода первого элемента И 16 через третий элемент ИЛИ 17 с задержкой - мультивибратор 22 - сигнал пуска вычислительной операции поступает на второй вход вычислительного блока 10. В результате этого на информационном выходе вычислительного блока 10 формируется сигнал, представляющий собой разность кодов регистров Л и Б (содержание регистра В равно нулю, так как после предварительного обнуления с блока 3 запись информации в регистр В не производится). На выходе Конец вычисления вычислительного блока 10 формируется сигнал Конец вычисления, который обеспечивает разрешение считывания информации 0 блоком 23 цифровой индикации, обнуле- (ние регистра 11 сдвига, установку в нуль триггеров электронного коммутатора 2k и тем самым возвращение ступеней аттенюатора 2 в исходное состояние, Вычислительный блок работает по известному принципу.

Измерение избирательности осуществляют следующим образом.

При нажатии кнопки бирательчости блоком вырабатываются те же сигналы, что и при измерении чувствительности, с тем лишь отличием, что триггер 18 устанавливается в состояние логического О.

После этого производится измерение чувствительности радиоприемника 25 на частоте f,, и запись результата в регистр А вычислительного блока 10. При этом сигналом с второго разряда регистра 11, разрешающим запись в регистр А вычислительного блокэ Ю, через второй элемент И 19 (О от триггера 18 и 1 со второго разряда регистра 11) производится перестрой Измерение из- 3 управления

ка генератора на частоту f и установка в О (через второй элемент ИЛИ 20) триггеров электронного коммутатора 2k, После этого с задержкой - мультивибратор 21 - запускаются генератор 13 тактовых импульсов и ждущий мультивибратор блока 6 памяти .

Повторяется процесс измерения чувствительности радиоприемника 25, но уже на частоте f. Появление 1 в (п+2)-м разряде кольцевого регистра fft сдвига останавливает работу генератора 13 тактовых импульсов, обнуляет блок 6 памяти и передвигает 1 в третий разряд регистра 11 сдвига, формируя тем самым сигнал, разрешающий запись информации в регистр В вычислительного блока 10, а через третий элемент ИЛИ 17 и мультивибратор 22 - начало вычислительной операции. По окончании вычислительной операции на выходе Конец вычисления вычислительного блока 10 формирует сигнал Конец вычисления,, который разрешает считывание результата вычисления в блок 23 цифровой индикации, обнуляет регистр 11 сдвига, устанавливает генератор 1 на частоту f, и устанавливает в О триг2Ц

чегер электронного коммутатора рез элемент ИЛИ 20.

Таким образом, если ступени ат- , тенюатора рассчитаны в децибеллах, а разность логарифмов двух чисел дает логарифм частного, то после дешифрирования в блоке 23 цифровой индикации отображается значение избирательности.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет сократит время измерения параметров радиоприемников, поскольку управление аттенюатором ведется методом поразрядного взвешивания, которое особенно при необходимости внесения больших затуханий требует значительно меньшее число переключений, чем метод с последовательным переключением равновесных ступеней (как в известном устройстве). Так, например, для измерения чувствительности от 1 мкВ и не хуже 30 мкВ с точностью 1 дБ известным устройством может потребоваться последовательное включение 30 ступеней аттенюатора, а с помощью предлагаемого устройства, где использован аттенюатор с неравновесными ступенями, например 16, 8, k, 2 1 дБ достаточно всего пяти переключений, Аналогично и при измерении избирательности.

й , ь,

15

20

25

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сократить время измерения параметров радиоприемником 5 за счет сокращения времени подбора величины ослабления аттенюатора.

Формула изобретения

Ю Устройство для автоматического измерения параметров радиоприемников, содержащее первый ждущий мультивибратор, последовательно соединенные генератор сигналов и аттенюатор, выход которого является входом контролируемого радиоприемника, последовательно соединенные коммутатор, вход которого является выходом контролируемого радиоприемника, блок памяти и компаратор, второй вход которого соединен с вторым выходом коммутатора, блок управления, первый выход которого соединен с входом управления коммутатора, первый элемент И, триггер, первый и второй установочные входы и выход которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока управления и первым входом первого элемента И, последо30 вательно соединенные второй элемент И, инверсный вход которого соединен с выходом триггера, второй ждущий мультивибратор, первый элемент ИЛИ, второй вход которого соединен с чет35 вертым выходом блока управления, и генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответст40 венно с первым выходом регистра сдвига и выходом первого элемента И, третий ждущий мультивибратор, вычислительный блок и блок цифровой индикации, первый и второй выходы регист45 Ра сдвига соединены соответственно с вторым и третьим входами вычислительного блока, соответствующий выход которого соединен с первым управляющим входом генератора сигналов,

50 разрешающим входом блока цифровой индикации и входом оОнуления регистра сдвига, установочный вход которого соединен с установочным входом вычислительного блока и подключен к

55 четвертому выходу блока управления, второй выход регистра сдвига соединен с прямым входом второго элемента И третий элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с втотмм управляющим входом генератора сигналов и подключен к выходу второго элемента И, второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с соответствующим выходом вычислительного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены регистр, первый вход которого соединен с выходом компаратора, инвертор, последовательно соединенные кольцевой регистр сдвига, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, блок элементов И и электронный коммутатор, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и управляющим входом аттенюатора, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом ждущего мультивибратора, выход которого соединен с вторым входом регистра, выход которого соединен с вторым входом блока

элементов И и с входом инвертора, выход которого соединен с третьим входом блока элементов И, выход электронного коммутатора соединен с информационным входом вычислительного

блока, второй выход кольцевого регистра сдвига соединен §с вторым входом генератора тактовых импульсов, входом регистра сдвига, вторым входом первого элемента И и вторым входом блока памяти, третий и управляющий- входы которого соединены соответственно с выходом второго ждущего мультивибратора и первым выходом блока управления.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия измерения. Управление аттенюатором 2 на входе контролируемого радиоприемника 25 осуществляется методом поразрядного кодирования с помощью кольцевого ре-, гистра 14 сраига, блока элементов И 9, электронного коммутатора 24 и инвертора 8 по результатам компариро- вания выходного сигнала контролируемого радиоприемника 25 с запомненным уровнем шума. Вычисление величины измеряемых параметров осуществляется вычислительным блоком 10, работой которого, а также переключением частот генератора 1 сигналов управляет, регистр 11 сдвига. Пуск операций измерения чувствительности или избирательности осуществляется с блока 3 управления. Результаты измерения отображаются на блоке 23 цифровой индикации. Реализованный с помощью введенных блоков метод поразрядного кодирования, примененный для управления работой устройства, позволяет достичь поставленной цели. 1 ил. г и с