Устройство для измерения коэффициента прямоугольности амплитудно-частотной характеристики радиоприемников Советский патент 1992 года по МПК H04B17/00 G01R29/10 

Фаг 1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использова но для измерения характеристик радиоприемников.

Цель изобретения - обеспечение изме- рения полосы пропускания и крутизны скатов односигнальной характеристики частотной избирательности радиоприемников.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - вариант выполнения блока управления.

Устройство для измерения коэффициента прямоугольное™ амплитудно-частот- ной характеристики радиоприемников (фиг. 1) содержит формирователь 1 цифрового кода, реверсивный счетчик 2, цифроана- логовый преобразователь 3, генератор 4 сигналов, управляемый аттенюатор 5, уп- равляемый переключатель 6, генератор 7 прямоугольных импульсов, индикатор 8, блок 9 управления, инвертор 10, электронный ключ 11, счетный триггер 12. блок 13 запуска, формирователь 14 опорного сигна- ла, амплитудный компаратор 15, RS-триггер 16, элемент 17 задержки, элемент ИЛИ 18 и блок 19 дифференцирования. На фиг.1 показан также исследуемый радиоприемник 20.

Блок 9 управления (фиг.2) содержит эле- менты ИЛИ 21 и 22, источник 23 опорных напряжений, пять управляемых ключей 24.1-24.5, дешифратор 25 и двоичный счетчик 26.

Устройство работает следующим обра- зом

В начальный момент Еремени (фиг.1) счетный триггер 12 находится в состоянии логической 1 (логического О). При этом на его выходе формируется напряжение ло- гической 1 (логического О), которое поступает на управляющий вход управляемого переключателя 6. Нормально разомкнутые контакты управляемого переключателя 6 замыкаются (размыкаются) и его вход подклю- чается к суммирующему (вычитающему) входу реверсивного счетчика 2.

С помощью нажатия контактной кнопки на выходе блока 13 запуска формируют одиночный импульс И, который через элемент ИЛИ 18 поступает на установочные входы реверсивного счетчика 2 и блока 9 управления и R-вход RS-триггера 16, а через элемент ИЛИ 18 и элемент 17 задержки подается на управляющий вход реверсив- ного счетчика 2, второй счетный вход блока 9 управления и S-вход RS-триггера 16, Величина т задержки выбирается из расчета времени, необходимого для перевода всех счетчиков 2 и 26 в начальное состояние

Сначала двоичный счетчик 26 блока 9 управления (фиг.2) устанавливается я начальное состояние, а затем задержанным на Т импульсом И через второй элемент ИЛИ 22 переводится в режим памяти этого импульса. При этом на первом выходе двоичного счетчика 26 формируется напряжение логической 1, которое на втором выходе дешифратора 25 также вырабатывает напряжение логической 1, которое подается на управляющий вход первого управляемого ключа 24.1, открывает его и через первый элемент ИЛИ 21 подключает первый выход источника 23 опорного напряжения к управляющему входу управляемого аттенюатора 5 и информационному входу индикатора 8. Затухание управляемого аттенюатора 5 изменяется и на его выходе формируется высокочастотный сигнал с уровнем, на 6 дБ превышающим чувствительность Х0 иссле - дуемого радиоприемника 20.

На выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 формируется сигнал Y, сравниваемый далее с уровнем опорного сигнала YO, вырабатыьэемого формирователем 14 опорного сигнала, Если Y YO, амплитудный компаратор 15 срабатывает и на его выходе образуется напряжение Ui, которое поступает на вход блока 19 дифференцирования. Фронт напряжения Ui блоком 19 дифференцирования дифференцируется и в виде положительного импульса U2 поступает на вход инвертора 10, после инвертирования которым в виде отрицательного импульса 1)з через второй элемент ИЛИ 22 поступает на счетный вход двоичного счетчика 26 блока 9 управления Состояние двоичного счетчика 26 не изменяется, напряжение на втором выходе дешифратора 25 остается равным логической 1 и на выходе управляемого аттенюатора 5 уровень высокочастотного сигнала генератора 4 остается неизменным,

Одновременно реверсивный счетчик 2 устанавливается в начальное состояние, RS- триггер 16 переводится в положение логического О, а затем RS-триггер 16 устанавливается в состояние логической 1, а в память реверсивного счетчика 2 с формирователя 1 цифрового кода в двоичном коде закладывается значение числа, которое на выходе цифроаналогового преобразователя 3 формирует напряжение, вырабатывающее на выходе генератора 4 сигнала частоту, близкую к частоте fo основ - ного канала приема исследуемого радиоприемника 20. На выходе RS-триггера 16 формируется напряжение Щ логической 1, которое, поступая на управляющий вход электронного ключа 11, открывает его, подключая выход генератора 7 прямоугольных импульсов Us к входу управляемого переключателя 6, а через его нормально разомкнутые контакты - на суммирующий вход реверсивного счетчика 2. Объем последнего плавно увеличивается, а значение числа в двоичном коде на его выходе плавно возрастает, поступая на вход цифроаналогового преобразователя 3. На выходе цифроаналогового преобразователя 3 напряжение Ue также плавно увеличивается и подается на вход генератора 4 сигналов и управляющий вход индикато ра 8. Частота генератора 4 сигнала члавно перестраивается от частоты fo основного канала приема к верхней гра- нице fi полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20, а на экране индикатора 8 электронный луч высвечивает линию, соответствующую половине полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровне а 6 дБ. При достижении частотой генератора 4 верхней границы fi полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20 напряжение Y на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 становит- ся меньше Yo и амплитудный компаратор 15 возвращается в состояние логического О. Напряжение Ui на выходе амплитудного компаратора 15 также становится равным логическому О. Срез напряжения Ui бло- ком 19 дифференцирования дифференцируется и в виде отрицательного импульса U2 поступает на вход инвертора 10, На выходе последнего формируется положительный импульс Кз, который через второй элемент ИЛИ 22 блока 9 управления подается на счетный вход двоичного счетчика 26. Последний срабатывает и на его втором выходе в двоичном коде и, соответственно, на третьем выходе дешифратора 25 формиру- ется напряжение логической 1, которое поступает на управляющий вход второго управляемого ключа 24.2 блока 9 управления. Второй управляемый ключ 24 2 открывается и через первый элемент ИЛИ 21 второй вы- ход источника 23 опорных напряжений под- ключается к управляющему входу управляемого аттенюатора 5. Затухание управляемого аттенюатора 5 уменьшается и на входе исследуемого радиоприемника 20 уровень высокочастотного сигнала генератора 4 устанавливается на 20 дБ выше его чувствительности Хо. При этом напряжение Y на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 становится больше опорного напряжения YO и на выходе амплитудного компаратора 15 опять вырабатывается напряжение Ui логической 1, которое через инвертор 10 и второй элемент ИЛИ 22 в виде второго отрицательного импульса Us

поступает на счетный вход двоичного счетчика 26. Последний не срабатывает, затухание управляемого аттенюатора 5 не изменяется, а перестройка частоты генератора 4 сигнала к верхней границе h амплитудно-частотной характеристики на уровне 20 дБ продолжается. При этом на экране индикатора 8 высвечивается вторая линия, соответствующая половине полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровне 20 дБ.

При достижении верхней границы h полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20 напряжение Y на выходе детектора исследуемого радиоприемникл 20 становится меньше напряжения Yo и из пряжение Ui на выходе амплитудного ком паратора 15 становится равным логическому О, Срез напряжения Ui блоком 19 дифференцирования дифференцируется и через инвертор 10 и второй элемент ИЛИ 22 в виде второго положительного импульса поступает на счетный вход двоичного счетчика 26. Последний срабатывает и на четвертом выходе дешифратора 25 формируется напряжение логической 1, которое подается на управляющий вход третьего управляемого ключа 24.3. Последний открывается и через первый элемент ИЛИ 21 третий выход источника 23 опорных напряжений подключается к управляющему входу управляемого аттенюатора 5. Затухание управляемого аттенюатора 5 уменьшается и на входе исследуемого радиоприемника 20 уровень высокочастотного сигнала генератора 4 становится выше его чувствительности на 40 дБ. При этом на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 напряжение Y становится больше уровня Yo опорного сигнала, на выходе амплитудного компаратора 15 вновь формируется напряжение Ui логической 1, перестройка частоты генератора 4 сигналов продолжается, а на экране индикатора 8 высвечивается третья линия, определяющая соответствующую часть половины полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровне 40 дБ.

При достижении частотой генератора 4 сигналов верхней границы 1з полосы пропускания напряжения Y на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 снова становится меньше уровня YO опорного сигнала и напряжение Ui на выходе амплитудного компаратора 15 опять становится равным логическому 0й. Срез напряжения Ui блоком 19 дифференцирования дифференцируется и через инвертор 10 и второй элемент ИЛИ 22 в виде третьего положительного импульса из подается на счетный

вход двоичного счетчика 26. Последний срабатывает и на пятом выходе дешифратора 25 формируется напряжение логической 1, которое подается на управляющий вход четвертого управляемого ключа 24.4, кото- рый открывается и через первый элемент ИЛИ 21 с четвертого выхода источника 23 опорных напряжений подключается к управляющему входу управляемого аттенюатора 5. Затухание управляемого аттенюатора 5 уменьшается и на входе исследуемого радиоприемника 20 уровень высокочастотного сигнала генератора 4 становится выше его чувствительности Хо на 60 дБ. При этом на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 напряжение Y становится больше уровня YO опорного сигнала, на выходе амплитудного компаратора 15 опять формируется напряжение LH логической 1, перестройка час- тоты генератора 4 сигналов к верхней границе полосы пропускания продолжается, а на экране индикатора 8 высвечивается четвертая линия соответствующей части половины полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровне 60 дБ.

При достижении частотой генератора 4 сигналов верхней границы f4 полосы пропускания напряжение Y на выходе детектора исследуеморо радиоприемника 20 опять становится меньше уровня YO и напряжение DI на выходе амплитудного компаратора 15 снова становится равным логическому О. Срез напряжения Ui блоком 19 дифференцирования дифференцируется и через ин- вертор 10 и второй элемент ИЛИ 22 в виде четвертого положительного импульса 11з подается на счетный вход двоичного счетчика 26, Последний срабатывает и на шестом выходе дешифратора 25 формируется напря- жение логической 1, которое подается на управляющий вход пятого управляемого ключа 24.5, который открывается и через первый элемент ИЛИ 21 с пятого выхода источника 23 опорных напряжений подклю- чается к управляющему входу управляемого аттенюатора 5. Затухание управляемого аттенюатора 5 уменьшается и на входе исследуемого радиоприемника 20 уровень высокочастотного сигнала генератора 4 ста- новится выше его чувствительности Хо на 80 дБ. При этом на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 напряжение Y становится больше уровня YO опорного сигнала, на выходе амплитудного компаратора 15 снова вырабатывается напряжение Ui (фиг.За) логической 1. перестройка частоты генератора 4 сигналов к верхней границе fs полосы пропускания продолжается, а на экране индикатора 8 высвечивается линия

соответствующей части половины полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровне 80 дБ.

В момент достижения частотой генератора 4 сигналов верхней границы fs полосы пропускания напряжение Y на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 опять становится меньше уровня YO опорного сигнала и напряжение Ui на выходе амплитудного компаратора 15 принимает значение логического О. Срез напряжения Ui блоком 19 дифференцирования дифференцируется и через инвертор 10 и еторой элемент ИЛИ 22 в виде пятого положительного импульса Уз подается на счетный вход двоичного счетчика 26. Последний срабатывает и на седьмом выходе дешифратора 25 вырабатывается напряжение U логической 1, которое подается на вход счетного триггера 12 непосредственно, на установочные воды реверсивного счетчика 2 и блока 2 управления и R-вход RS-триггера 16 - через элемент ИЛИ 18. а на второй счетный вход блока 9 управления,S-вход RS-триггера 16 и управляющий вход реверсивного счетчика 2 -через элемент ИЛ И 18 и элемент 17 задержки. Счетный триггер 12 переводится в положение логического О (логический 1), нормально разомкнутые контакты замыкаются (размыкаются), подключая его вход к вычитающему (суммирующему) входу реверсивного счетчика 2.

Сначала двоичный счетчик 26 блока 9 управления устанавливается в начальное состояние, а затем задержанным на т импульсом U через второй элемент ИЛИ 22 переводится в режим памяти этого импульса. При этом на выходе Г двоичного счетчика 26 формируется напряжение логической 1, которое на втором выходе дешифратора 25 вырабатывает напряжение логической 1, которое подается на управляющий вход первого управляемого ключа 24.1, открывает его и через первый элемент ИЛИ 21 подключает первый выход источника 23 опорных напряжений к управляющему входу управляемого аттенюатора 5 и к информационному входу индикатора 8. Затухание управляемого аттенюатора 5 уменьшается и на входе исследуемого радиоприемника 20 формируется уровень высокочастотного сигнала, на 6 дБ превышающий его чувствительность Хо. На выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 напряжение Y становится больше уровня опорного сигнала Y и на выходе амплитудного компаратора 15 вырабатывается напряжение U логической 1, которое поступает на вход блока 19 дифференцирования. Фронт импульсов Ui блоком 19 дифференцировамия дифференцируется и через инвертор 10 и второй элемент ИЛИ 22 поступает на счетный вход двоичного счетчика 26 блока 9 управления. Состояние двоичного счетчика 26 не изменяется, напряжение на втором выходе дешифратора 25 остается равным логической 1, а на выходе управляемого аттенюатора 5 уровень высокочастотного сигнала генератора 4 не изменяется.

Одновременно реверсивный счетчик 2 также сначала устанавливается в начальное состояние, RS-триггер 16 переводится в по- ложенир логического О, а затем задержан- ным импульсом Uy RS-триггер 16 устанавливается в положение логической 1, а в память реверсивного счетчика 2 с формирователя цифрового кода в двоичном коде закладывается значение числа, которое на выходе цифроаналогового преобразователя 3 формирует напряжение, вырабатывающее на выходе генератора 4 сигнал с частотой, близкой к частоте fo основного канала приема исследуемого радиоприемника 20. На выходе RS-триггера 16 формируется напряжение 1М логической 1, которое, поступая на управляющий вход электронного ключа 11, открывает его. подключая выход генератора 7 прямоугольных импульсов Us к входу управляемого переключателя 6, а через его нормально замкнутые контакты - к вычитающему входу реверсивного счегчика 2. Объем реверсивного счетчика 2 плавно уменьшается и значение числа в двоичном коде на его выходе плавно уменьшается, что, соответственно, вызывает плавное падение напряжения Ue на выходе цифроаналогового преобразователя 3. Частота генератора 4 сигналов также плавно перестраивается от частоты fo основного канала приема к нижней границе f i полосы пропускания исследуемого радиоприемника 20, а на экране индикатора 8 электронный луч высвечивает левую половину первой линии, соответствующей полосе пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровне 6 дБ.

При достижении частотой генератора 4 сигналов нижней границы fi полосы пропускания напряжения Y на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 становится меньше уровня YO опорного сигнала и амплитудный компаратор 15 возвращается в состояние логического О. На выходе амплитудного компаратора 15 напряжение Ui (фиг.За) также становится равным логическому О, которое поступает на вход блока 19 дифференцирования. Срез напряжения Ui блоком 19 дифференцирования дифференцируется и в виде отрицательного импульса U2 поступает на вход инвертора 10. На выходе последнего формируется положительный импульс Уз, который через второй элемент ИЛИ 22 подается на счетный

вход двоичного счетчика 26 блока 9 управления. Двоичный счетчик 26 срабатывает и на третьем выходе дешифратора 25 формируется напряжение логической 1, которое поступает на управляющий вход второго уп0 равляемого ключа 24.2. Последний открывается, и процесс формирования левых участков линий полос пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровнях 20,40, 60 и 80 дБ повторяется.

5 При достижении частотой генератора 4 сигналов нижней границы f/ левого участка полосы пропускания напряжения Y на выхо де детектора исследуемого радиоприемника 20 становится меньше уровня YO

0 опорного сигнала и амплитудный компаратор 15 снова возвращается в состояние логического О, Срез напряжения Ui блоком 19 дифференцирования дифференцируется и через инвертор 10 и второй элемент ИЛИ

5 22 в виде десятого положительного импульса Уз подается на счетный вход двоичного счетчика 26. Последний срабатывает и на седьмом выходе дешифратора 25 формируется напряжение логической 1, которое поступает на вход счетного триггера 12 непосредственно, на установочные входы реверсивного счетчика 2 и блока 9 управления - через элемент ИЛИ 18, а на второй счетный вход блока 9 управления,S-вход RS- триггера 16 и управляющий вход реверсивного счетчика 2 - через элемент ИЛИ 18 и элемент 17 задержки. Счетный триггер 12 переводится в состояние логической 1 (логического О), и процесс высвечивания линии, соответствующей полосе пропускания на уровне б дБ, и участков полос пропускания на уровнях 20, 40, 60 и 80 дБ повторяется.

Таким образом, на экране индикатора 8 формируется одна сплошная линия, соответствующая полосе гропускания ни уровне 6 дБ, и восемь участков линий полос пропускания исследуемого радиоприемника 20 на уровнях 20, 40, 60 и 80 дБ относительно чувствительности Х0Х исследуемого радиоприемника 20.

Калибруя горизонтальную развертку индикатора 8 по частоте и измеряя разности соответствующих частот, определяют полосу пропускания а, а по формулам:

„A Xm Ха

Кп

fП sJ XX

i ТбТп - Та

соответственно определяют коэффициент прямоугольности и крутизну скатов на каж0

5

0

5

0

5

дом из участков характеристики частотной избирательности исследуемого рздиопри емника 20.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения коэффициента прямоугольности амплитудно-частотной характеристики радиоприемников, содержащее блок запуска, индикатор, последовательно соединенные генератор сигналов и управляемый аттенюатор, выход которого подключен к входу исследуемого радиоприемника, последовательно соединенные формирователь опорного сигнала, амплитудный компаратор, к другому входу которого подключен выход детектора исследуемого радиоприемника, и блок дифференцирования, последовательно соединенные RS-триггер и электронный ключ, отличающееся тем, что, с целью обеспечения измерения полосы пропускания и крутизны скатов односигнальной характеристики частотной избирательности радиоприемников, в него введены последовательно соединенные формирователь цифрового кода, ревер- сивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к объединенным входу генератора сигналов и управляющему входу индикатора, последовательно соединенные инвертор, вход которого подключен к выходу блока дифференцирования, блок управления, второй выход которого соединен с управляющим и информационным входами управляемого аттенюатора и индикатора соответственно, элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока запуска, а выход также соединен с объединенными установочными входами реверсивного

счетчика, блока управления и R-входом RS- триггера, и элемент задержки, выход которого подключен к объединенным S-входу RS-триггера, управляющему входу реверсивного счетчика и второму счетному входу блока управления, последовательно соединенные счетный триггер, вход которого подключен к первому выходу блока управления, и управляемый переключатель, информационный вход которого соединен с выходом электронного ключа, а первый и второй выход подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика соответственно, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с вторым входом электронного ключа.

2. Устройство по п.1, о т л и а ю щ е е- с я тем, что блок управления содержит источник опорных напряжений, пять электронных ключей, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам источника опорных напряжений, первый элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих электронных ключей, а выход является вторым выходом блока управления, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, первый и второй входы которого являются первым и вторым счетными входами блока

управления, двоичный счетчик, установочный вход которого является установочным входом блока управления, и дешифратор, соответствующие выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам соответствующих электронных ключей, а соответствующий выход дешифратора является первым выходом блока управления.

Фиг г

Использование: для определения характеристик радиоприемников Сущность & T&S& бретения- устройство содержит формирователь 1 цифрового кода, реверсивный счетчик 2, цифроаналоговый преобразователь 3, генератор 4 сигналов, управляемый переключатель 6, генератор 7 прямоугольных импульсов, индикатор 8, блок 9 управления, инвертор 10, электронный ключ 11, счетный триггер 12, блок 13 запуска, формирователь 14 опорного сигнала, амплитудный компаратор 15, RS-триггер 16, элемент 17 задержки, элемент ИЛИ 18, блок 19 дифференцирования. 1-2-3-4-5; 6-2; 3-6; 14-15-19-10-9: 9-5, 9-8, 6-2, 2-6. 16-11, 17-9, 17-16. 17-2.7-11.13- 18.9-12,9-18. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.