Устройство для измерения неравномерности затухания электромеханических фильтров Советский патент 1992 года по МПК G01R27/28 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к производству электромеханических фильтров.

Известно устройство для измерения неравномерности затухания, содержащее генератор электрических колебаний, частотомер, исследуемый фильтр и вольтметр. Изменяя частоту генератора, находят эстремальные максимальное и минимальное значения напряжения на амплитудно- частотной характеристике (АЧХ) фильтра в полосе пропускания и по известным формулам определяют неравномерность затухания.

Однако указанное устройство не обеспечивает измерения параметра фильтра без обработки информации человеком.

Известно устройство для автоматического допускового контроля неравномерности АЧХ, содержащее генератор качающейся частоты, детектор, измеритель максимума сигнала, компараторы, блок регистрации, .индикатор, а также делители, элементы памяти и сравнения.

Недостатком известного устройства является невозможность количественной оценки неравномерности АЧХ фильтра, что не позволяет вести контроль за ходом технологического процесса изготовления фильтра.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения количественного контроля неравномерностизатухания

электромеханического фильтра.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, исследуемый фильтр, детектор, а также измеритель максимума сигнала с одним компаратором, другой компаратор, блок регистрации, индикатор, кроме измерителя максимума сигнала, состоящего из последовательно соединенных первого счетчика, первого цифроаналогового преобразователя и первого компаратора, введены цепь выделения минимума амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания, состоящая из последовательно соединенных второго счетчика, второго цифроаналогового преобразователя и второго компаратора, и цепь управления, состоящая из генератора тактовых импульсов, который своим выходом через кнопку запуска соединен с входом генератора качающейся частоты и счетными входами первого и второго счетчиков, экстрематора, вход которого соедине;- с выходом детектора, а выход - с управляющим входом первого электронного ключа, двух

триггеров, первый из которых своим входом установки в О связан с выходом первого компаратора, а второй таким же входом связан через первый электронный ключ с выходом второго компаратора. Кроме того, выход первого триггера соединен с управляющим входом первого счетчика и управляющим входом второго электронного ключа, выход второго триггера - с

управляющим входом второго счетчика, а также через второй электронный ключ - с входом разрешения работы блока регистрации в виде блока деления чисел и входом запуска устройства сброса подключенного своими выходами к входам установки в единичное состояние первого и второго триггеров и входам сброса первого и второго счетчиков, а выходы счетчиков связаны соответственно с первым и вторым входами

блока деления чисел, к которому подключен индикатор.

Предлагаемое устройство отличается от

известного наличием двух цепей: цепи выделения минимума амплитудно-частотной

характеристики и цепи управления.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для измерения неравномерности затухания фильтра; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы напряжений на выходе функциональных узлов.

Устройство работает следующим образом.

Для проведения измерений необходи мо кнопкой 2 запуска замкнуть цепь генератор 1 тактовых импульсов - генератор 3 качающейся частоты. Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает тактовые импульсы (фиг.2. диаграмма 1). Первый тактовый импульс поступает на вход запуска генератора 3 качающейся частоты, который работает в ждущем режиме и запускается каждым последующим импульсом (фиг.2, диаграмма 2). Генератор качающейся частоты вырабатывает переменное напряжение с

линейно возрастающей частотой, которое поступает на вход амплитудного детектора 5, который вырабатывает напряжение, соответствующее амплитудно-частотной характеристике фильтра 4 (фиг.2, диаграмма 3).

Это напряжение поступает на второй вход компаратора 6 и первый вход компаратора 7. Одновременно тактовые импульсы с генератора 1 поступают на вход обратного счета реверсивного счетчика 8, который в начале

каждого цикла измерения устанавливается в единичное положение. Цифровая информация, содержащаяся в счетчике 8, поступает на вход первого цифроаналогового преобразователя 9, где преобразуется в напряжение, определяемое состоянием счетчика. Таким

образом, напряжение на выходе цифроана- логового преобразователя 9 имеет п д и третных уровней от некоторой максимальной величины до нуля (фиг.2, диаграмма 3).

Напряжение с выхода цифроаналогово- го преобразователя 9 поступает на первый вход компаратора 6. Как только напряжение на первом входе компаратора 6 становится меньше напряжения на втором входе того же компаратора (фиг.2, диаграммы 3 и 5. точка К), на его входе появляется напряжение, которое поступает на вход установки в О триггера 10 и перебрасывает его в состояние, запрещающее дальнейший счет счетчика 8.

Таким образом, в счетчике 8 в цифровом виде хранится максимальное значение амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания фильтра.

Цифровая информация с выхода счетчика 11 поступает на вход цифроаналогового преобразователя 12, где преобразуется в напряжение. Напряжение на выходе цифро- аналогового преобразователя 12 имеет п дискретных уровней от нуля до некоторой максимальной величины. Это напряжение подводится к второму входу компаратора 7. Как только напряжение на втором входе компаратора 7 становится больше напряжения на первом входе (фиг.2, диаграмма 3, точка I), на выходе компаратора появляется напряжение, которое через ключ 13 (фиг. 2, диаграмма 6) подается на вход установки в О триггера 14, который перебрасывается в состояние, запрещающее дальнейший счет счетчика 11. Таким образом, в счетчике 11 в цифровом виде хранится напряжение, равное экстремальному минимальному значению амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания исследуемого фильтра (в точке I).

Для исключения ложного срабатывания компаратора 7, например, в точках К-1 и К+1 (фиг. 2, диаграмма 3) ключ 13 открывается напряжением с экстрематора 17 (фиг.2, диаграмма 4) только в момент времени, соответствующий экстремальным значениям амплитудно-частотной характеристики исследуемого фильтра иг. 2, диаграмма 4).

Возможное несовпадение во времени появления импульсов на выходах компаратора 7 и экстрематора 17 из-за различия времен задержки в срабатывании последних не приводит к сбою работы устройства. В этом случае счетчик 11 останавливается с приходом следующего тактового импульса, так как на следующем такте напряжение на выходе ЦАП 12 увеличивается на одну ступень, что вызывает расширение (увеличение длительности) импульса на выходе компаратора 7 (фиг.З, диаграмма 7) за счет срабатывания последнего в точках 1-1 и 1+1. Это приводит к перекрытию во времени импульсов с выходов компаратора и экстрематора. 5 Напряжение с выхода триггера 14 поступает также на вход разрешения работы блока 15 деления числа. Результат деления индицируется индикатором 18. С выхода триггера 14 напряжение поступает также на

10 вход блока 16 сброса, который через интервал времени, отсчитываемый с момента появления напряжения на выходе триггера 14 и задаваемый оператором, сбрасывает в единичное положение триггеры 10 и 14 и

15 счетчик 3 и в нулевое положение счетчик 11. Цикл измерения повторяется. При применении предлагаемого устройства исключаются ручные операции по перестройке генераторов и записи

0 результатов при измерении неравномерности затухания фильтра.

Формула изобретения Устройство для измерения неравномерности затухания электромеханических

5 фильтров, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, клеммы для подключения объекта измерения и амплитудный детектор, а также первый и второй компараторы и индикатор, о т0 личающееся тем, что, с.целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения количественного контроля неравномерности затухания электромеханического фильтра, в него введены последо5 вательно соединенные первый счетчик и первый цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные второй счетчик и второй цифроаналоговый преобразователь, первый и второй триггеры, пер0 вый и второй электронные ключи, блок

сброса, экстрематор, блок деления чисел, а

также последовательно соединенные гене ратор тактовых импульсов и кнопка запуска,

второй вывод которой подключен к счетным

5 входам первого и второго триггеров и входу генератора качающейся частоты, при этом выходы цифроаналоговых преобразователей подключены к первым входам соответственно первого и второго компараторов,

0 вторые входы которых подключены к выходу амплитудного детектора и входу экстрема- тора, выход которого подключен к управляющему входу второго электронного ключа, вход которого подключен к выходу второго

5 компаратора, а выход - к входу установки нуля второго триггере, выход первого компаратора подключен к входу установки нуля первого триггера, при этом выход первого триггере подключен к управляющим входам

первого счетчика и первого электронного

ключа, выход второго триггера подключен к управляющему входу второго счетчика и входу первого электронного ключа, выход которого подключен к входу блока сброса, первый выход которого подключен к входам установки единицы первого и второго триггеров и входу сброса первого счетчика, а

второй - к входу сброса второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков подключены соответственно к первому и второму входам блока деления чисел, выход которого подключен к индикатору, а вход разрешения работы - к выходу первого электронного ключа..

Использование: изобретение относится к радиотехнике, а именно к производству электромеханических фильтров, и позволяет автоматизировать процесс измерения и повысить точность измерения неравномерности затухания фильтра. Сущность изобретения: генератор 1 тактовых импульсов определяет такт работы устройства. С включением кнопки 2 тактовым импульсом запускается в работу генератор 3 качающейся частоты. С генератора 3 качающейся частоты сигнал поступает на вход исследуемого фильтра 4. Выделение огибающей амплитудно-частотной характеристики фильтра осуществляется детектором 5. Это напряжение поступает на вход компаратора 6 и вход компаратора 7. Поиск наивысшей точки амплитудно-частотной характеристики фильтра осуществляется с помощью цепи, включающей счетчик 8, цифроаналоговый преоб- разователь 9 и компаратор 6. Поиск наинизшей точки (экстремума) амплитудно- частотной характеристики осуществляется с помощью цепи, включающей счетчик 11, цифроаналоговый преобразователь 12 и компаратор 7. Для исключения ложного срабатывания компаратора 7 в устройство введен экстрематор 17. Напряжением с экстрематора 17 открывается ключ 13, и сигнал с компаратора 7 на триггер 14 поступает только при достижении минимальной экстремальной точки на амплитудно-частотной характеристике в полосе пропускания фильтра. Напряжение с выхода триггера 14 поступает на вход разрешения работы блока 15 деления чисел. Результат деления индицируется индикатором 18. С выхода триггера 14 напряжение поступает также на вход блока 16 сброса, который через интервал времени, задаваемый оператором, сбрасывает в исходное состояние триггеры 10 и 14 и счетчики 8 и 11. Затем цикл повторяется. Коммутация цепей в заданной последовательности осуществляется электронными ключами 13 и 19 и триггерами 10 и 14. 3 ил. j w Ј V| сл 5 со Фаг1

фиг. I