Цифровой измеритель отношения величин в децибаллах Советский патент 1975 года по МПК G01R19/10 

1

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для измерения отношения двух величин в логарифмических единицах (децибелах и неиерах).

Известен логарифмический аналого-цифровой преобразователь отношения двух напряжений постоянного тока, содержащий К.С-и,(пь для формирования экспоненциально падающего нанряжения, схему сравнения, генератор счетных импульсов и счетчик импульсов.

Недостатком известного преобразователя является малый диапазон измеряемых отношений.

Целью изобретения является расширение диапазона излюрения.

Предлагаемый цифровой измеритель отношения величин в децибелах отличается тем, что он снабжен блоком усилителей, формирователем запускающих импульсов и дополнительным триггером, причем блок усилителей включен между входо.м меньшей из сравниваемых величин и входом схемы сравнения; выходы блока усилителей подключены также через пороговые каскады к входу формирователя запускающих импульсов, который вместе с. дополнительным триггером включен между формирователем счетных импульсов и

RC-liQUblG.

Блок-схема цифрового измерителя представлена на чертеже.

Цифровой измеритель состоит: из / С-цепи 1, выход которой подключен к одному из входов схемы сравнения 2, а вход управления jftIC-цспи соединен с выходом дополнительного триггера 3; формирователя 4 запускающих импульсов, представляющего собой семиразрядный счетчик с дешифраторами 30-го и

60-го импульсов; триггера 5; формирователя 6 счетных импульсов; пороговых каскадов 7; ключа 8; счетчика импульсов 9 и блока усилителей 10. Большая из сравниваемых величин подается на вход И. меньщая - на вход 12.

Работает цифровой измеритель следующим образом. Кондеисатор RC-nemi 1 заряжается до амплитуды сигналов большей из сравниваемых величии, поступающих «а вход 11. Дополнительный триггер 3 и триггер 5 иаходятся в состоянии «О. Формирователь 4 запускающих импульсов устанавливает нулевым (128 м) имиульсом триггер 5 в состоянии «1, ключ 8 открывается, и через него на счетчик 9 с формирователя 6 поступают счетные имиульсы. Меньшая из сравниваемых величин (например, напряжение переменного тока) через вход 12 постуиает на блок усилителей 10. На одном из пороговых каскадов это напряжение сравнивается с эталонным напряжением

постоянного тока (например, 300 мв1. Если

воллчкиа напряжения больше эталонного, на формирователь 4 от пороговых каскадов поетунает разрешение на установку дополнительного триггера 3 в состояние «1 нулевым импульсом. С установкой состояния «1 доно.тнительного триггера 3 начинается разряд конденсатора / С-цеии. С выхода / С-цени экспоненциально издающее напряжение подается на один из входов схемы сравнения 2. На другой вход схемы сравнения 2 с блока усилителей 10 постунает напряжение постояниого тока, пропорциональное амплитуде меньшей из сравниваемых величин. В момент равенства экспоненциально падающего напряжения и иапряжения иостоянного тока, подаваемого с блока усилителей 10, на выходе схемы сравнения 2 формируется импульс, возвращающий триггеры 3 и 5 в состояние «О, конденсатор / С-цепи 1 снова заряжается до амплитуды сигнала большей из сравниваемых величин, а ключ 8 запирается. Времеинбй интервал Дг, отсчитываемый от начала разряда конденсатора / С-цепи 1, предварительно заряжению до больщего иапряжения Ui, до момента равенства экспоненциально падающего напряжеt

f(

ния меньшему напряжению/ 2

порцнонален логарифму отношения, так

f/a

как

и

Дг

или и.

Д/ 0, Ig rz: 0,1 bRCN,

Uz

где Л - значение измеряемого отношения в децибелах. Следовательно, для того чтобы число счетных импульсов соответствовало значению измеряемого отношения в децибелах, период следования счетных импульсов с формирователя 6 выбирается равным 0,115 RC. Таким образом, за время, в течение которого был открыт ключ 8, на счетчик 9 прошло N счетных импульсов, соответствуюи1,их значению измеряемого отношения в децибелах. Если переменное напряжение, поступающее

через вход 12. меньше 300 мв, то однн из пороговых каскадов 7 дает команду па включение в блоке усилителей 10 каскада с коэффициентом усиления, равным 30 дб. С нороговых каскадов 7 в формирователь 4 ноступает также разрещение на установку дополнительного триггера 3 в состояние «1 30-м импульсом. При равенстве экспопенцнально падающего напряжения, формируемого RC-цепью 1, и нанряжения постоянного тока, пронорционального амплитуде неременного тока, с каскада с коэффициентом усиления, равным 30 дб, расположенного в блоке усилителей 10, схемой сравнения 2 формируется «стон-импульс, устанавливающий триггеры 3 и 5 в состояние «О. Ключ 8 закрывается. За время, в течение которого был открыт ключ 8, на счетчик 9 прошло 30+АЛ импзльсов (ДЛ Л-30, где - значение измеряелюго отношения в

децибелах). Если переменное нанряжение, поступающее через вход 12, меньше 300 мв, на выходе каскада с коэффициентом усиления, равным 30 дб, включается еще один такой же каскад. В этом случае дополнительный триггер 3 устанавливается в состояние «1 60-м импульсом, а на счетчик 9 приходит

ИМПУЛЬСОВ.

Формула изобретения

Цифровой измеритель отношения величин в децибелах, содержащий два источника сравниваемых велнчин, RC-цепь, схему сравнения,

формирователь счетных импульсов и пороговые каскады, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, он снабжен блоком усилителей, формирователем запускающих импульсов и дополнительным

триггером, причем блок усилителей включен между входом меиьшей из сравниваемых величин и входо.м схемы сравнения, а выходы блока усилителей подключены также через пороговые каскады к входу формирователя

запускающих импульсов, который вместе с дополнительным триггером включен между формирователем счетных импульсов и / С-цепью.

11