Устройство селекции и счета пропусков импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/22 

XI

4 00

ю

Сл

XI

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных, например, для тренировки и динамических испытаний приборов СВЧ- импульсного действия, а также в системах передачи информации.

Известны устройства, осуществляющие селекцию и счет пропусков импульсов. Селекция импульсов и счет пропусков в них осуществляется в том случае, когда амплитуда или длительность импульсов меньше заданного значения.

Наиболее близким к предложенному является устройство для селекции и счета пропусков импульсор, содержащее блок регулируемой задержки, регулируемый генератор импульсов, визуальный индикатор, регулируемый источник опорного напряжения, счетчик пропусков импульсов, переключатель режимов работы, интегратор, счетчик пачек пропусков импульсов, блок управления, формирователь импульсов, блок сравнения, шину синхроимпульсов и входную шину, причем вход блока задержки соединен с шиной синхроимпульсов и входом синхронизации индикатора, выход блока задержки соединен с входом генератора, выход которого соединен с первым входом индикатора, первым пходом переключателя и вторым входом формирователя, к входной шине подключены вторые входы индикатора и переключателя, третий вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, первый выход переключателя соединен с входом интегратора, второй выход - с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом интеграv тора, а выход - с первым входом формирователя, первый выход формирователя

( соединен с входом счетчика пропусков и первым входом блока управления, второй выход с вторым входом блока управлений, третий выход - с входом Сброс интегратора, выход блоха управления соединен со входом счетчика пачек пропусков. Селекция и счет пропусков импульсов в известном устройстве осуществляются в том случае, когда энергия (площадь) импульсов меньше заданного значения.

Недостатком известного устройства является невозможность отделения искрений s приборе СВЧ от искрений в радиотехническом устройстве в целом, так как причиной уменьшения энергии (площади) импульсов может быть как прибор СВЧ, так и другие узлы радиотехнического устройства, Указанный недостаток объясняется отсутствием в известном устройстве возможное

селекции и счета импульсов, амплитуда которых больше заданного значения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения селекции и счета импульсов, амплитуда которых превышает заданное значение Реализация указанной возможности позволит за счет одновременного анализа параметров двух импульсных

0 последовательностей, а именно огибающей выходных СВЧ-импульсов и импульсов тока через прибор СВЧ, разграничить причины появления пропусков, обусловленных нарушениями в работе либо всего радиотехнического оборудования, либо только искрениями

5 (пробоями) в самом приборе СВЧ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для селекции и счета пропусков импульсов, содержащее блок регулируемой задержки, регулируемый генератор импульсов визуальный индикатор, регули0 руемый источник опорного напряжения, переключатель режимов работы, интегратор, блок управления, формирователь импульсов, блок сравнения, первый и второй счетчики импульсов, причем вход блока

5 регулируемой задержки соединен с шиной синхроимпульсов и первым входом визуального индикатора, выход блока регулируемой задержки с входом регулируемого генератора ммрульсов, выход которого подключен к

0 первым входам переключателя режимов работы и формирователя импульсов, вторые входы визуального индикатора и переключателя режимов работы подключены к входной шине, выход регулируемого источника

5 опорного напряжения соединен с третьим входом переключателя режимов работы, аход первого счетчика импульсов и первый вход блока управления подключены к третьему выходу формирователя импульсов, пер0 вый и второй выходы которого соединены с вторыми входами блока управления и интегратора соответственно, первый и второй выходы переключателя режимов работы соединены с первыми входами интегратора

5 м блока сравнения соответственно, выход интегратора соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу формирователя импульсов, вход второго счетчика импульсов соединен

0 с первым выходом блока управления, введены блок сфоРирования, третий и четвертый счетчики импульсов, пиковый детектор и вторая шинч входных импульсов, которая соединена с первым входом пиковоп детек5 тора, второй вход которого соединен с выходом блока стробирования, а первый и второй выходы - соответственно с четвертым 4 пятым «ходами переключателя режимов работы, шестой вход которого соединен с второй шиной входных импульсов, третий выход - с третьим входом визуального индикатора, а четвертый выход - с третьим входом блока сравнения, четвертый вход которого соединен с вторым выходом регулируемого источника опорного напряжения, а второй выход - с третьим входом формирователя импульсов, четвертый выход которого (Соединен с входом третьего счетчика импульсов и третьим входом блока управления, второй выход которого соединен с входом четвертого счетчика импульсов, причем вход блока стробирования соединен с выходом регулируемого генератора импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства в режиме настройки и в режиме подсчета пропусков импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства при подсчете пачек пропусков.

Устройство содержит блок 1 регулируемой задержки, регулируемый генератор 2 импульсов, визуальный индикатор 3, регулируемый источник 4 опорного напряжения, блок 5 стробирования, первый счетчик 6 импульсов, переключатель 7 режимов работы, интегратор 8, второй счетчик 9 импульсов, блок 10 управления, формирователь 11 импульсов, блок 12 сравнения, пиковый детектор 13, третий счетчик 14 импульсов, четвертый счетчик 15 импульсов, шину 16 синхроимпульсов, первую шину 17 входных импульсов и вторую шину 18 входных импульсов.

Вход блока 1 регулируемой задержки и первый вход визуального индикатора 3 объединены и подключены к шине 16 синхроимпульсов. Выхрд блока 1 регулируемой задержки соединен с входом регулируемого генератора 2 импульсов, выход которого соединен с входом блока 5 стробирования и первыми входами переключателя 7 режимов работы и формирователя 11 импульсов. Вторые входы визуального индикатора 3 и переключателя 7 режимов работы объединены и подключены к первой шине 17 входных импульсов. Третий вход визуального индикатора 3 соединен с третьим выходом переключателя 7 режимов работы, первый выход которого подключен к первому входу интегратора 8, второй выход - к первому входу блока 12 сравнения, четвертый выход - к третьему входу блока 12 сравнения, третий вход - к первому выходу регулируемого источника 4 опорного напряжения, четвертый и пятый входы - соответственно к первому и второму выходам пикового

детектора 13, шестой вход - к второй шине 18 входных импульсов и к первому входу пикового детектора 13. Второй выход регулируемого источника 4 опорного напряжения соединен с четвертым входом блока 12 сравнения, второй вход которого подключен к выходу интегратора 8, а первый и второй выходы - соответственно к второму и третьему входам формирователя 11 импульсов. Второй вход интегратора 8 соединен с

вторым выходом формирователя 11 импульсов, а первый выход которого подключен к первому входу блока 10 управления, третий выход - к входу счетчика 6 импульсов и второму входу блока 10 управления, а четвертый выход - к входу счетчика 14 импульсов и третьему входу блока 10 управления. Выход блока 5 стробирования соединен с вторым входом пикового детектора 13. Входы второго 9 и четвертого 15 счетчиков импульсов соответственно соединены с первым и вторым выходами блока 10 управления.

Устройство работает в режимах: в режиме настройки и рабочем режиме.

Работа устройства в режиме настройки поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг. 2.

Синхроимпульсы (фиг. 2а)с шины 16 поступают на первый вход визуального индикатора 3, в качестве которого может использоваться двулучевой осциллограф, и запускают его временную развертку. Одновременно синхроимпульсы поступают нз вход блока 1 регулируемой задержки, который может быть выполнен на основе ждущего мультивибратора с регулируемой длитепьчостью выходных импульсов или в виде пассивной дискретной линии задержки с согласующим усилителем на выходе. С

выхода блока 1 синхроимпульсы поступают на вход управляемого генератора 2 импульсов, в качестве которого может использоваться ждущий мультивибратор с регулируемыми длительностью и амплитудои выходных импульсов. На выходе генератора 2 вырабатываются импульсы Ur (фиг. 2г), которые поступают на вход переключателя 7 режимов работы. В качестве пере- ключгтеля 7 может быть использован любой

двухпозиционный переключатель на шесть направлений. С третьего выхода переключателя 7 импульсы Ur подаются на третий вход индикатора 3, а на его второй вход одновременно поступают входные импульсы Uex(i)

(фиг. 26) с шины 17. По индикатору 3, плавно регулируя длительность выходных импульсов ги(г) генератора 2, добиваются Ти(г) (HONJ) - после чего устанавливают

Ur Ии(макс) и, регулируя время задержки Гз, совмещают спады импульсов Ur и UBX(I). Импульсы Ur с первого выхода переключателя 7 поступают на первый вход интегратора 8, выполненного на основе дифференциального усилителя и накопительного элемента с принудительным разрядом его по окончанию действия импульса Ur. На выходе интегратора 8 формируется пилообразное напряжение иинт(фиг.2д), амплитуда которого пропорциональна номинальной площади (энергии) SHOW выходного импульса генератора 2, а следовательно, и номинальной площади входного импульса на шине 17. Напряжение UHHT подается на второй вход блока 12 сравнения, состоящего из двух компараторов. Одновременно на первый вход блока 12 со второго выхода переключателя 7 подается опорное напряжение Uon(i) (фиг. 2д) с первого выхода регу- лируемого источника 4 опорного напряжения. Последний может быть выполнен по Схеме повторителя напряжения с параметрическим стабилизатором на входе. Напряжение Uon(i) сравнивается на первом компараторе блока 12с напряжением UHHT. Если UHHT Uon(i), то на первом выходе блока 12 вырабатывается импульс запрета из(фиг. 2е), который поступает на вход первой из двух схем антийовпадений, входящих в состав формирователя 11 импульсов. В результате импульс Ur, поступающий на первый вход формирователя, на вход счетчика 6 импульсов и второй вход блока 10 управления не проходит. Если UHHT Uon(i), то импульс запрета не вырабатывается и в момент спада импульса Ur на входе счетчика 6 появляется импульс счета пропусков иПи (фиг, 2к), который фиксируется им. Плавно регулируя величину напряжения U0n(i), добиваются такого положения, при котором блок 12 сравнения находится на пороге срабатывания, о чем судят по неустойчивой работе счетчика 6. Это положение соответствует тому, что амплитуда пилообразного напряжения иинт(макс) на выходе интегратора 8 равна номинальной величине опорного напряжения UOM(I)HOM, а следовательно, она пропорциональна SHOM. Установка (сброс) интегратора 8 в исходное состояние происходит по окончании действия импульса Ur, для чего на втором выходе формирователя 11 вырабатывается импульс сброса Uc6p (фиг. 2ж), поступающий на второй вход интегратора 8. Длительность этого импульса выбирается такой, что за время его действия накопительный элемент интегратора 8 полностью разряжается.

Входные импульсы Uux(2) (фиг. 2в), подводимые к шине 18, поступают на первый вход пикового детектора 13, выполненного на основе детектора со стробированием и

управляемым сбросом, снабженным делителем выходного напряжения, и ключом, шунтирующим накопительный элемент детектора. Детектор 13 выполнен таким образом, что время заряда его накопительного

элемента много меньше длительности входных импульсов Uex(2), а время разряда - больше их длительности, но много меньше периода их повторения. Применение указанного детектора позволяет исключить

формирование ложных импульсов счета, если входные импульсы Uex(2) имеют сложную, изрезанную форму, характерную для импульсов анодного тока при пробоях в приборах СВЧ. Для устранения влияния

возможных выбросов на фронте и спаде импульсов Uux(2). а также в паузе между импульсами в устройство введен блок стробирования 5, в качестве которого может быть использован ждущий мультивибратор

с элементом задержки в цепи запуска. Блок 5 вырабатывает импульсы строба Ucip (фиг, 2з), задержанные относительно фронта импульсов Ur на некоторое фиксированное время, а длительность их такова, что их спад

несколько опережает спад импульсов Ur. Эти импульсы поступают на ключ и второй вход детектора 13, таким образом, входной импульс Uex(2) воздействует на накопительный элемент детектора 13 лишь в течение

времени ги (стр). Напряжение ипд (фиг. 2и) с первого выхода пикового детектора 13 подается на четвертый вход переключателя 7, а с era четвертого выхода - на третий вход блока 12 сравнения. В блоке 12 напряжение

сравнивается с опорным напряжением U0n(2), поступающим на четвертый вход блока 12 со второго выхода источника 4, Если ипд Uon(2), то на втором выходе блока 12 сравнения формируются импульсы, постулающие на формирователь 11 импульсов, и с его четвертого выхода на вход счетчика 14 импульсов поступают импульсы счета пробоев Unn (фиг. 2л), которые фиксируются им. Если ипд U0n(2), то счет импульсов пробоев

не происходит. Плавно регулируя величину напряжения U0n(2), добиваются такого положения, при котором счетчик 14 находится на пороге срабатывания. Это положение соответствует тому, чо величина напряжения

Uon(2) соответствует номинальной амплитуде выходных импульсов детектора ипд(ном). После настройки устройство переводится в рабочий режим, При этом на третий вход визуального индикатора 3 подаются

импульсы поступающие на шестой вход переключателя 7, на первый вход интегратора 8 - импульсы 1)вх(1), на первый вход блока 12 сравнения напряжение 1)оп(1)ном Ki, где Ki 1 - коэффициент, определяющий требуемый уровень селекции импульсов UBX(I), на его четвертый вход напряжение U0n(2). а на третий вход со второго выхода пикового детектора 13 - напряжение величиной ипд(ном) «2, где К2 1 - коэффициент, определяющий требуемый уровень селекции импульсов Uex(2). В этом режиме импульсы счета пропусков будут формироваться только в том случае, когда площадь входных импульсов UBX(I) будет меньше SHOM Ki, a импульсы счета пробоев - когда амплитуда входных импульсов UBx(2) будет больше ипд(ном) -К2, Временные диаграммы, поясняющие работу устройства в рабочем режиме принципиально не отличаются от приведенных на фиг, 2.

Помимо общего количества пропусков и пробоев устройство осуществляет также подсчет числа пачек пропусков и пробоев. Работа устройства при подсчете пачек пропусков поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг. 3, исходя из предположения, что пачкой сцитают серию, состоящую из четырех пропусков, следующих подряд. Импульсы счета пропусков U™ (фиг. 36) поступают на второй вход блока 10 управления, состоящего из пересчетного устройства с устанавливаемым коэффициентом пересчета, устройства останова и устройства сброса. Поступающие импульсы Упи фиксируются пересчетным устройством. После поступления четвертого импульса на первом выходе блока 10 управления формируется сигнал счета пачек пропусков Unn (фиг, Зв), который фиксируется счетчиком 9 импульсов Одновременно устройство останова устанавливается в положение, в котором дальнейшее поступление импульсов на вход счетчика 9 прекращается, с целью избежания повторного срабатывания счетчика, если серия пропусков окажется длинной. При поступлении на вход устройства первого же нормального импульса 11вх(1) устройство останова устанавливается в исходное состояние. Импульс сброса формируется с приходом каждого нормального импульса, то есть, при отсутствии сигнала Unn, для чего используется сигнал, соответствующий во времени спаду импульса Ur, формируемый на первом выходе формирователя 11 импульсов. Работа устройства при подсчете пачек пробоев ничем не отличается от вышеописанного, для чего блок 10 управления выполнен двухканальным; счет пачек пробоев осуществляется с помощью счетчика 15.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять одновременную селекцию и

счет не только импульсов с уменьшенной площадью, но и импульсов с увеличенной амплитудой, а это, позволяет анализировать пробойные явления в радиотехнических устройствах, имеющих в своем составе прибо0 ры СВЧ, с целью выявления с высокой степенью достоверности источников пробоев - прибора СВЧ или других элементов оборудования.

Формула изобретения

5 Устройство селекции и счета пропусков импульсов, содержащее блок регулируемой задержки, вход которого соединен с шиной синхроимпульсов и первым входом визуального индикатора, а выход - с входом регули0 руемого генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов и первым входом переключателя режимов работы, второй вход которого соединен с первой шиной входных

5 импульсов и вторым входом визуального индикатора, третий вход - с первым выходом регулируемого источника опорного напряжения, первый выход - с первым входом интегратора, а второй выход с первым вхо0 дом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом интегратора, а первый выход с вторым входом формирователя импульсов, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, второй

5 выход с вторым входом интегратора, а третий выход с входом первого счетчика импульсов, и вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с входом второго счетчика импульсов,

0 отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности селекции и счета импульсов, амплитуда которых превышает заданное значение, в него

5 введены блок стробирования, третий и четвертый счетчики импульсов, пиковый детектор и вторая шина входных импульсов, которая соединена с первым входом пикового детектора, второй вход которого соеди0 нен с выходом блока стробирования, а первый и второй выходы соответственно с четвертым и пятым входами переключателя режимов работы, шестой вход которого соединен с второй шиной входных импульсов,

5 третий выход - с третьим входом визуального индикатора, а четвертый выход - с третьим входом блока сравнения, четвертый вход которого соединен с вторым выходом регулируемого источника опорного напряжения, а второй выход с третьим входом

формирователя импульсов, четвертый вы-ней с входом четвертого счетчика импульход которого соединен с входом третьегосов, причем вход блока стробирования соесчетчика импульсов и третьим входом блокадинен с выходом регулируемого генератора

управления, второй выход которого соеди-импульсов.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных, например, для тренировки и динамическихиспытанийприборов СВЧ-импульсного действия, а также в системах передачи информации. Устройство селекции и счета пропусков импульсов содержит блок 1 регулируемой задержки, регулируемый генератор 2 импульсов, визуальный индикатор 3, регулируемый источник 4 опорного напряжения, блок 5 стробирования, счетчики б, 9. 14 и 15 импульсов, переключатель 7 режимов работы, интегратор 8, блок 10 управления, формирователь 11 импульсов, блок 12 сравнения, пикопый детектор 13, шину 16 синхроимпульсов, шины 17 и 18 входных импульсов. Обеспечение возможности селекции и счета импульсов, амплитуда которых превышает заданное значение, позволяет расширить функциональные возможности устройства.3 ИЛ.-- -.- --,-.,. (Л с

VSK«)

5

Ufa

Wr

IL

.ъ&и

tt

UHT

Ucfp

ж

П

г

UuHTfnaicc)

j

1

Риг2

II I IIIIIIIII III

п

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал

Заказ 2510ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

II

#/гЗ

Корректор О.Кравцова