Устройство для контроля импульсов тока приборов СВЧ Советский патент 1992 года по МПК G01R19/165 G01R29/33 

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

Известны устройства для измерения амплитуды импульсов тока приборов СВЧ М- типа, использующие осциллографический метод измерения, а в качестве преобразователя амплитуды импульса тока в амплитуду импульса напряжения импульсный трансформатор тока 1. Основным недостатком этих устройств является отсутствие возможности выделения и количественной оценки таких импульсов тока, амплитуда которых превышает некоторое установленное значение.

Наиболее близким по технической сущ-0 ности к изобретению является устройство для контроля импульсов тока, содержащее импульсный модулятор, к первому и второму выходам которого подключена -первичная обмотка импульсного трансформатора напряжения, вторичная обмотка которого одним концом заземлена, а другим соединена соответственно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока и прибором СВЧ, вторичная обмотка измерительного трансформатора тока, зашунтиро- ванная резистором, одним концом заземлена, а другим через коаксиальный кабель соединена с входом осциллографа 2.

Недостатки известного устройства заключаются в невозможности достоверной селекции и счета импульсов тока прибора СВЧ, амплитуда которых превышает устач о о

Јь О 4

новленное значение, и в отсутствии возможности запоминания формы импульсов тока через прибор СВЧ, искаженных искрениями в нем.

Цель изобретения является увеличение глубины контролы.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля импульсов тока приборо а СВЧ, содержащее импульсный модулятор, к первому и второму выходам которого подключена первичная обмотка импульсного трансформатора напряжения, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с общей шиной, а другим выводом после- довательио через первичную обмотку измерительного трансформатора тока подключена к первому выводу прибора СВЧ, второй вывод которого соединен с общей шиной, причем вторичная обмотка измерительного трансформатора тока зэшунтиро- вана резистором и одним выводом соединена с общей шиной, а другим выводом подключена к входу канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа, введены последовательно соединенные пиковой детектор, резистив- ный делитель напряжения, переключатель, компаратор и первый счетчик импульсов, а также регулируемый источник опорного напряжения, второй счётчик импульсов, первый и второй RS-триггеры, первый и второй логические элементы И, причем вход пикового детектора подключен к входу вертикального отклонения запоминающего осциллографа, выход регулируемого источника опорного напряжения подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов и R-входу первого RS-грипера, 5-вход которого соединен с S-входом второго RS- триггера и первым выходом запоминающего осциллографа, а R-вход второго RS-триггера соединен с выходом переполнения второго счетчика импульсов, прямой выход первого RS-триггера соединен с первым входом второю логического элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу запоминающего осциллографа, а выход- к входу внешнего стирания запоминающего осциллографа, третий выход импульсного модулятора подключен к первому входу первого логического элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом второго RS-триггера, а выход - с входом синхронизации запоминающего осциллографа.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит импульсный модулятор 1, импульсный трансформатор 2 напряжения, измерительный трансформатор 3 тока, резистор 4, запоминающий осциллограф 5, прибор 6 СВЧ, пиковый детектор 7. первый 8 и второй 9 логические элементы И,

первый 10 и второй 11 RS-триггеры, рези- стивный делитель 12 напряжения с резисторами 13 и 14, переключатель 15, компаратор 16, регулируемый источник 17 опорного напряжения, первый 18 и второй

0 19 счетчики импульсов. Первый и второй выходы импульсного модулятора 1 подключены к первичной обмотке импульсного трансформатора 2 напряжения, вторичная обмотка которого одним выводом соедине5 на с общей шиной, а другим выводом после- довательно через первичную обмотку измерительного трансформатора 3 тока подключена к первому выводу прибора 6 СВЧ. Вторичная обмотка измерительного

0 трансформатора 3 .тока зашунтирована резистором 4 и одним выводом соединена с общей шиной, а другим подключена к входу канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа 5 и к входу пикового

5 детектора 7. Третий выход модулятора 1 соединен с первым входом первого логического элемента И 8, второй вход которого подключен к прямому выходу второго RS- триггера 11, а выход - к входу синхрониза0 ции запоминаюа1его осциллографа 5. Вход внешнего стирания последнего соединен с выходом второго логического элемента И 9, первый вход которого подключен к второму выходу запоминающего осциллографа 5, а

5 второй вход - к прямому выходу первого RS-триггера 10. S-входы первого 10 и второго 11 RS-триггеров объединены и подключены к первому выходу осциллографа 5. Между выходом пикового детектора 7 и об0 щей шиной включен резистивиый делитель 12, состоящий из последовательно соединенных резисторов 13 и 14, причем резистор 13 первым выводом, являющимся входом делителя, и вторым выводом, являю5 щимся выходом делителя, подключен к входам переключателя 15, выход которого соединен с первым входом компаратора 16, второй вход которого подключен к выходу регулируемого источника 17 опорного на0 пряжения. Выход компаратора 16 подключен к входам первого 18 и второго 19 счетчиков импульсов и одновременно - к R-входу первого RS-триггера 10, а R-вход второго RS-триггера 11 подсоединен к выхо5 ду второго счетчика 19 импульсов.

В качестве запоминающего осциллографа 5 может быть использован любой запоминающий осциллограф с послесвечением. На его вход канала вертикального отклоне- ния подаются контролируемые импульсы

тою, на вход синхронизации - внешние опережающие синхроимпульсы, на вход внешнего стирания - внешние импульсы стирания записи. На первом выходе запоминающего осциллографа 5 формируются сигналы, появляющиеся в момент замыкания контактов кнопки ручного стирания записи осциллографа 5, а на втором выходе - сигналы, появляющиеся в момент обратного хода развертки луча.

В качестве второго 19 счетчика импульсов может быть использовано пересчетное устройство с устанавливаемым коэффициентом пересчета п, где п 1, 2, 3...

Устройство работает следующим образом.

Импульсный модулятор 1 на своем третьем выходе формирует последовательность коротких синхроимпульсов, поступающих на первый вход логического элемента И 8. На вторичной обмотке трансформатора 2 относительно общей шины формируются с некоторой задержкой относительно синхроимпульсов импульсы напряжения, форма которых близка к прямоугольной, а их длительности и частота пгзторепия задаются режимом работы модулятора 1. Эти импульсы через первичную обмотку измерительного трансформатора 3 поступают в цепь питания прибора 6 СВЧ на его первый вывод. Импульсы тока в цепи питания прибора б СВЧ преобразуются трансформатором 3 в импульсы напряжения, выделяющиеся на резисторе Л, которые поступают канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа 5 и одновременно на вход пикового детектора 7. .

Перед работой необходимо произвести настройку устройства на номинальный уровень амплитуды импульсов тока. Для этого переключатель 15 устанавливают в положение, при котором на первый вход компаратора 16 поступает полный выходной сигнал пикового детектора 7. Последний выполнен таким образом, чю время заряда его запоминающего элемента много меньше, а время разряда много больше длительности контролируемых импульсов, но много меньше периода их повторения, г.е. пиковый детектор 7 работает в режиме расширения импульсов. При этом амплитуда выходных импульсов пикового детектора 7 равна амплитуде импульсов на выходе вторичной обмотки трансформатора 3 с точностью, обусловленной погрешностью детектирования.

Такое построение детектора необходимо для исключения формирования ложных импульсов счета, когда контролируемый импульс имеет сложную, сильно изрезанную форму вершины.

На второй вход компаратора 16 поступает напряжение с выхода регулируемого 5 источника 17 опорного напряжения. Плавно регулируя величину этого напряжения, добиваются положения, при котором компаратор 16 находится на пороге срабатывания, о чем можно судить по состоянию индикато0 ров первого счетчика 18 импульсов. В этом положении устройство оказывается настроенным на номинальную амплитуду контролируемых импульсов тока.

После настройки переключатель 15 пе5 реводится в рабочее положение, при кото ром на первый вход компаратора 16 подаются импульсы с выхода резистипного делителя 12, амплитуда которых уменьшена па величину, соответствующую установлен0 ному уровню селекции. Затем приводят устройство в исходное состояние, для чего нажатием кнопки сброса очищают содержимое счетчиков 18 и 19, а нажатием кнопки ручного стирания очищают экран запомпна5 ющего осциллографа 5 от ранее записанной на нем информации. При нажатии кнопки ручного стирания на S-входы RS-триггеров 10 и 11 подается перепад напряжения, устанавливающий оба триггера в состояние 1.

0 При этом нз вторые входы логических элементов И 8 и 9 поступают сигналы, разблокирующие входы синхронизации и внешнего стирания запоминающего осциллографа 5, и последний устанавливается в

5 режим ждущей развертки.

В последующем устройство работает следующим образом. При номинальной амплитуде контролируемых импульсов тока на выходе компаратора 16 импульсы отсутству0 ют, счетчики 18 и 19 остаются в исходном (нулевом) состоянии, а состояние RS-триггеров не изменяется, поэтому запоминающий осциллограф 5 записывает и тут же считает каждый контролируемый импульс.

5Если амплитуда контролируемых импульсов превышает установленное значение, обусловленное порогом срабатывания компаратора 16, происходит запись числа превышений в первый счетчик 18 импуль0 сов, предназначенный для счета и индикации общего числа импульсов тока, искаженных искрениями, за весь цикл наблюдений (этот цикл может быть равен всему времени тренировки или динамических

5 испытаний прибора СВЧ). С поступлением первого импульса превышения первый RS- триггер устанавливается в состояние О по своему R-входу и блокирует работу второго логического элемента И 9, запрещая тем самым стирание записи, произведенной на

экране запоминающего осциллографа 5. Стирание запрещено до тех пор, пока не произойдет переполнение счетчика 19 импульсов. При переполнении указанного счетчика на его выходе формируется сигнал, под воздействием которого второй RS-триг- гер 11 устанавливается в состояние О по своему R-входу и блокирует работу первого логического элемента И 8, запрещал тем самым новую запись. В результате в состо- яние О по своему R-входу и блокирует работу первого логического элемента И 8, запрещая тем самым новую запись. В результате на экране запоминающего осциллографа 5 записано п импульсов тока, амплитуда которых превысила установленное значеие. После анализа записанной ин- формации цикл записи может быть возобновлен нажатием кнопки ручного стирания записи, в результате чего RS-тригге- ры 10 и 11 устанавливаются о состояние 1, снимая блокировку входов синхронизации и внешнего стирания запоминающего осциллографа 5.

Основной режим работы счетчика 19 импульсов, когда , при котором на экране осциллографа записывается только первый импульс из группы следующих подряд импульсов искрений. Иногда при высокой интенсивности искрений возникает необхо- димость наблюдения нескольких первых импульсов искрений. В этом случае счетчик 19 импульсов устанавливают в положение, когда . При этом, если число искрений в группе окажется меньше п, будут записаны один или более нормальных импульсов тока, но так как их форма и амплитуда заранее известны, то влиять на результаты анализа записи они не будут. Нецелесообразно устанавливать значение п 5, так как это затруд- няет анализ результатов записи.

Предложенное устройство позволяет разделить функцию селекции, счета и функцию отображения визуальной информации, что позволяет устранить избыточность ин- формации при высокой интенсивности информации. В этом заключается одно из его главных преимуществ перед прототипом, который фиксирует на экране осциллографа все импульсы, и нормальные, и искаженные, что усложняет, а подчас делает практически невозможным анализ формы и подсчет числа искрений при высокой их интенсивности. Предложенное устройство может приме

няться для контроля импульсов не только при анодной, но и при других видах модуляции приборов СВЧ.

Формула изобретения Устройство для контроля импульсов тока приборов СВЧ, содержащее импульсный модулятор, к первому и второму выходам которого подключена первичная обмотка импульсного трансформатора напряжения, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с общей шиной, а вторым выводом последовательно через первичную обмотку измерительного трансформатора тока подключена к первому выводу прибора СВЧ, второй вывод которого соединен с общей шиной, вторичная обмотка измерительного трансформатора тока ззшунгирована резистором и одним выводом соединена с общей шиной, а вторым выводом подключена к входу канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубины контроля, в него введены последовательно соединенные пиковый детектор, резистивный делитель напряжения, переключатель, компаратор и первый счетчик импульсов, а также регулируемый источник опорного напряжения, второй счетчик импульсов, первый и второй RS-триггеры, первый и второй логические элементы И, причем вход пикового детектора подключен к входу вертикального отклонения запоминающего осциллографа, выход регулируемого источника опорного напряжения подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов и R-входу первого RS- триггера, S-вход которого соединен с S-вхо- дом второго RS-триггера и первым выходом запоминающего осциллографа, а R-вход второго RS-триггера соединен с выходом переполнения второго счетчика импульсов, прямой выход первого RS-триггера соединен с первым входом второго логического элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу запоминающего осциллографа, а выход - к входу внешнего стирания запоминающего осциллографа, третий выход импульсного модулятора подключен к первому входу первого логического элемента И, второй вход которого соединен с прямыми выходом второго RS-. триггера.а выход-с входом синхронизации запоминающего осциллографа.

Т

f

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для тренировки и динамических испытаний приборов СВЧ импульсного действия. Устройство для контроля импульсов тока приборов СВЧ содержит импульсный модулятор 1, импульсный трансформатор 2 напряжения, измерительный трансформатор 3 тока, резистор 4, запоминающий осциллограф 5, прибор 6 СВЧ, пиковый детектор 7, первый 8 и второй 9 логические элементы И, первый 10 и второй 11 RS-триг- геры, резистивный делитель 12 напряжения, состоящий из резисторов 13 и 14, переключатель 15, компаратор 16. регулируемый источник 17 опорного напряжения, первый 18 и второй 19 счетчики импульсов. 1 ил. сл с