Измеритель относительных амплитудночастотных характеристик Советский патент 1976 года по МПК H04B3/46 

1

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для измерения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) каналов связи или чеырехполюсников.

Известен из.меритель относительных амплитудно-частотных характеристик, содержащий генераторы качающейся и опорных частот, коммутатор, последовательно соединенные управляемый усилитель, детектор отношений и блок индикации, а также детектор, исследуемый объект и схему сравнения входного сигпала с источником опорного напряжения, причем выход схемы сравнения соединен с управляющим входом управляемого усилителя, а один из входов - с выходом источника опорного напряжения.

Однако известный измеритель не обеспечивает непрерывного измерения относительной амплитудно-частотной характеристики каналов связи по отношению к любой частоте опорного генератора.

Цель изобретения - получение непрерывного измерения относительной амплитудно-частотной характеристики каналов связи по отношению к любой частоте опорного генератора.

Для этого коммутатор включен между генераторами качающейся и опорных частот и исследуемым объектом, причем два выхода генератора качающейся частоты и выход генератора опорных частот подключаются ко входам коммутатора, выход которого через исследуемый объект подключен к информационному входу управляемого усилителя, выход управляемого усилителя подключен к входам детектора и введенного блока синхронизации, выход которого соединен с управляющим входом введенного ключа, вход которого соединен с выходом детектора, а выход подключен ко второму входу схемы сравнения. Блок синхронизации выполнен в виде последовательно соединенных схемы выделения верхней частоты и схемы задержки. Схема сравнения выполнена в виде истокового повторителя, конденсатора и дифференциального усилителя, причем вход истокового повторителя через конденсатор соединен с выходом дифференциального усилителя, являющегося также и выходом схе.мы сравнения, один вход дифференциального усилителя подключен к источнику опорного напряжения, а другой - к выходу истокового повторителя, при этом вход истокового повторителя и один вход дифференциального усилителя являются соответствующими входами схемы сравнения.

На чертеже изображена структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит генераторы качающейся 1 и опорных 2 частот, коммутатор 3, последовательно соединенные управляемый

усилитель 4, детектор 5 отношений и блок 6 индикации, а также детектор 7, исследуемый объект 8 и схему 9 сравнеиия входного сигнала с источником 10 опорного напряжения. Выход схемы 9 сравнения соединен с управляющим входом управляемого уснлителя 4, а одип из входов - с выходом источника опорного напряжения 10. При-этом коммутатор 3 включен между генераторами качаюш,ейся 1 и опорных 2 частот и исследуемым объектом 8, причем два выхода генератора 1 н выход генератора 2 подключены ко входам ком.мутатора 3, выход которого через исследуемый объект 8 подключен к информационному входу управляемого усилителя 4. Выход управляемого усилителя 4 подключеп ко входам детектора 7 п блока 11 спихронизации, выход которого соединеп с управляющим входом ключа 12, вход которого соединен с выходок детектора 7, а выход подключен ко второму входу схемы 9 сравнения. Блок 11 синхронизации содержит последовательно соединенные схему 13 выделения верхней частоты н схему 14 задержки, а схема 9 сравнения - нстокоБый новторитель 15, конденсатор 16 и дифференциальный уснлнтель 17. При это.м вход истокового повторителя 15 через конденсатор 16 соединен с выходом дифференциального усилителя 17, являющегося также н выходом схемы сравнения 9. Один вход дифференциального усилителя 17 нодключеи к источнику 10 онорного напряжения, а другой-к выходу истокового повторителя 15, при этом вход истокового повторителя 15 и один вход дифференциального усилителя 17 являются соответствующими входами схемы 9 сравнения.

Устройство работает следующим образом. Предположим, что генератор качающейся частоты (ГЧК) 1 находится в режиме прямого кода. Это значит, что исследуемый объект 8 подключен к выходу ГКЧ 1 и на него подается свиппрующий сигнал. Ключ 12 в режиме прямого кода разомкнут н схема сравнения 9 находится в режиме памяти. Так как сопротивление утечкп затвора полевого транзистора, на котором выполнен истоковый повторитель 15, может достигать сотни мегоом, то разряд конденсатора 16 происходит практически только за счет его токов утечки.

Если выбрать конденсатор 16 с малыми токами утечки, а входное сопротивление его зарядной цепи со стороны детектора 7 сделать как можно меньше, то время установки, задания начальных условий, получится много меньще времени памяти, т. е. времепи иитегпирования.

Включение конденсатора 16 в схему интегратора с операционным усилителем на интегральной микросхеме также способствует увеличению времени разряда конденсатора. Практически такая схема сравнеиия в предлагаемом устройстве обеспечивает уход уровня выходного напряжения менее 0,5% в течение одной минуты.

Время свипировання, требуемое для сняти5 амплитудно-частотных характеристик некоторых каналов связи может достигать величин норядка 20 сек, что значительно меиьше допу5 стнмого времени памяти. Напряжение с выхода исследуемого объекта 8 через управляемый усилитель 4, который в прямом ходе и.меет нерегулируемое усиление, т. к. цепь обратной связи переведена в режим памяти, подается 10 на детектор 5 отношений, выделяющий на выходе постоянную составляющую соответствующую уравнению сигнала приходяи его от исследуемого объекта 8.

Измерение происходит относительно той частоты, уровень которой по входу усилителя 4 был заполнен памятьго схемы в режиме обратного хода нри замкнутом ключе 12, т. е. замкнутой цепи обратной связи. Блок индикации 6 фиксирует относительные изменения уровня

20 напряжения на выходе детектора отношений 5, а соответственно и на выходе исследуемого объекта 8.

Когда частота на выходе ГКЧ 1 достигает своего верхнего значения, после которого дол5 жен начаться обратный ход, срабатывает схема 13 выделения верхней частоты блока 11 синхро из; цин, которая запускает схему 14 задержки. Схема задержки замыкает ключ 12 на время, достаточное для отрабатывания системы ЛРУ (автоматическая регулировка усиления) и размыкает его за небольшой промежуток времени до начала прямого хода. В момент начала обратного хода ГКЧ 1 коммутатор 3

5 подключает исследуемый объект 8 к выходу генератора 2 опорной частоты. Уровни напряжений обоих генераторов должны быть одинаковыми во всем диапазоне частот. Так как к началу обратного хода ГКЧ 1 цепь АРУ

0 уже замкнута, то АРУ отрабатывает по сигналу опорной частоты, относительно которой будет измеряться вся АЧХ.

В момент начала прямого хода коммутатор 3 переключает вход исследуемого объекта 8 к

5 ГКЧ, а ключ 12 размыкается, как было указано выше, и цень обратной связи, схема сравнения 9 снова переводится в режим памяти, весь цикл работы устройства повторяется.

В обратном ходе на детекторе отношений

0 5 выделяется опорное напряжение с уровнем соответствующим

t/д.о. КУЫВеличина /С-коэффициент усиления, здесь 5 зависит от уровия напряжения на входе исследуемого объекта 8, U(ыо) величина опорного напряжения, подаваемого с источпика опор1:ых наиряжеиий 10 и коэффициентом передачи исследуемого объекта.

В прямом ходе напряжение, выделяемое детектором отношений 5, соответствует величине (7д.о. : Ar-K(u)J, где величина /С осталась такой же, а уровень напряжения на выходе исследуемого объекта изменяется в соот