Устройство для контроля амплитудно-частотной характеристики четырехполюсников Советский патент 1993 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для автоматического контроля амплитудно- частотных характеристик (АЧХ) четырехполюсников.

Цель изобретения-уменьшение времени контроля.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля амплитудно- частотной характеристики четырехполюсников содержит блок 1 управления, фильтр 2 нижних частот, первый корректор 3, усилитель 2, управляемый магазин 5 затуханий, блок 6 индикации, коммутатор 7, второй корректор 8, измеритель уровня 9, генератор 10 пилообразного напряжения, показан также исследуемый четырехполюсник 11.

Устройство работает следующим обра- зом.

Блок 1 управления устанавливает минимальный коэффициент ослабления управляемого магазина 5 затуханий, сформировав на одном из своих выводов прямоугольный импульс. Этот импульс поступает на вход генератора 10 пилообразного напряжения, на выходе которого устанавливается постоянное напряжение определенного уровня, равного первой ступени. Это напряжение поступает на вход управляющего магазина 5 затуханий, представляющего собой управляемый делитель напряжения, выполненный на основе полевого транзистора в качестве управляемого сопротивления.

После этого блок 1 управления, представляющий собой ЭВМ (микроЭВМ), начинает генерировать на одном из своих выводов последовательность прямоугольных импульсов скважностью q 2:

-Ј-°где Ти - длительность одного периода еле- дования импульсов;

т.и - длительность импульса.

Спектр этой последовательности имеет только нечетные составляющие. При разложении его в ряд Фурье имеем

Un

00

2 Um

k 1 клг

+ 2

sin

7Г

2

coskQ;t

и

m , 2 Um

7Г

{COS Qc t - COS 3 Q; t +

- COS 5 Qc t - -y COS 7 Qc t +...} ,

5

0

5 0 5

0

5

0

5

где Dm амплитуда прямоугольного импульса;

Q: - частота основной гармоники последовательности прямоугольных импульсов.

Таким образом, на вход исследуемого четырехполюсника 11 одновременно подаются спектральные составляющие, содержащиеся в спектре последовательности прямоугольных импульсов. Необходимо, чтобы Ти Јi, где Он - нижняя контролируемая частота для исследования АЧХ исследуемого четырехполюсника 11.

Нетрудно видеть, что амплитуды спектральных составляющих убывают со скоростью 5 дБ/октаву.

Фильтр 2 нижних частот предназначен для пропускания спектральных составляющих в полосе пропускания исследуемого четырехполюсника 11 (например, для речевого диапазона системы радиосвязи нижняя частота - частота основной гармоники, будет равна 300 Гц, а верхняя частота - частота 11-й гармоники - 3300 Гц). С выхода фильтра 2 сигнал поступает на вход первого корректора 3, имеющего подъем частотной характеристики бдБ/октаву в полосе пропускания четырехполюсника. На входе первого корректора 3 будет сигнал, имеющий спектральные составляющие одинакового уровня. Усилитель 4 и управляемый магазин 5 затуханий предназначены для формирования заданного уровня сигнала на входе исследуемого четырехполюсника 11. Далее сигнал поступает на вход усилителя 4, имеющего фиксированный коэффициент усиления, и потом на управляемый магазин 5 затуханий, имеющего заданный коэффициент ослабления.

С выхода управляемого магазина 5 затуханий сигнал поступает на вход исследуемого четырехполюсника 11 и на первый вход коммутатора 7. На второй вход коммутатора 7 поступает сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 11.

Блок 1 управления с помощью управляемого сигнала коммутирует на выход коммутатора 7 сигнал с входа исследуемого четырехполюсника 11. Этот сигнал поступает на вход второго корректора 8, имеющего спад частотной характеристики 6 дБ/октаву в полосе пропускания исследуемого четырехполюсника 11. С выхода второго корректора 8 сигнал поступает на вход измерителя уровня 9, выполненного на основе аналого- цифрового преобразователя, где происходит его преобразование в цифровой код, которым измеритель 9 уровня обменивается с блоком 1 управления.

Блок 1 управления запоминает полученный код во внутреннем оперативно-запоминающем устройстве (ОЗУ). После этого блок 1 коммутирует с помощью управляемого сигнала на выход коммутатора 7 сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 11, запрещая прохождение сигнала с его входа, и повторяется преобразование сигнала, описанное выше.

Блок 1 управления, обменявшись цифровым кодом с измерителя 9 уровня, сравнивает программно полученные коды сигналов с входа и выхода исследуемого четырехполюсника 11 и, если их разница не выходит за допустимую границу, блок 1 передает в блок 6 индикации цифровой код сигнала Норма, который инициализируется на световом табло блока 6 индикации, если разница выходит за допустимую границу, передается код сигнала Не норма.

Таким образом, результатом контроля АЧХ исследуемого четырехполюсника 11 является сигнал Норма или Не норма при заданном уровне сигнала на его выходе.

После этого устанавливается следующая ступень коэффициента ослабления управляемого магазина 5 затуханий, и цикл контроля АЧХ исследуемого четырехполюсника 11 повторяется.

Ступеней (или шагов) ослабления коэффициента передачи может быть несколько (практически это составляет 8-10 ступеней).

Сигналы Норма или Не норма и номер ступени отображаются на световом табло блока 6 индикации.

Время контроля АЧХ исследуемого четырехполюсника 11 будет равно удвоенному значению длительности одного периода следования последовательности прямоугольных импульсов, т.е.

Т 2

1 IE1

где Q; - частота основной гармоники, что значительно быстрее времени контроля известных устройств, а контроль АЧХ, основанный на сравнении сигналов на входе и

выходе четырехполюсника, позволяет с высокой степенью точности контролировать амплитудно-частотную характеристику. Формула изобретения Устройство для контроля амплитудночастотной характеристики четырехполюсников, содержащее блок управления, блок индикации, измеритель уровня и управляемый магазин затуханий, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени контроля, введены последовательно соединенные фильтр нижних частот, вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый корректор и усилитель, выход которого соединен с входом управляемого

магазина затуханий, выход которого является выходом для подключения входа исследуемого четырехполюсника, генератор пилообразного напряжения, вход и выход которого соединены соответственно с первым управляющим выходом блока управления и управляющим входом управляемого магазина затуханий, последовательно соединенные коммутатор, первый вход которого является входом для подключения

исследуемого четырехполюсника, и второй корректор, выход которого соединен с информационным входом измерителя уровня, выходуправляемого магазина затуханий соединен с вторым входом коммутатора, управляющий вход которого соединен с вторым управляющим выходом блока управления, информационные вход и выход которого соединены соответственно с информационным выходом измерителя уровня и входом блока индикации, третий и четвертый управляющие выходы и управляющий вход блока управления соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами и управляющим выходом измерителя уровня.

Использование: для автоматического контроля АЧХ четырехполюсников. Сущность изобретения: устройство содержит блок 1 управления,фильтр 2 нижних частот, два корректора 3 и 8, усилитель 4, управляемый магазин 5 затухания, коммутатор 7, измеритель 9 уровня, блок 6 индикации, генератор 10 пилообразного напряжения. 1-2-3-4-5-11,5-7, 11-7-8-9-1, 1-10, 1-6, 1- 9, 10-5, 1-7. Сокращение времени контроля достигается за счет одновременной подачи всего необходимого спектра частот на вход исследуемого четырехполюсника. 1 ил.