Устройство для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов Советский патент 1978 года по МПК G01R29/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРШИЯ ГЛУБИНЫ МОДУЛЯЦИИ АМПЛИТУДНО ОДУЛИРОВАННЫХ СКШАЛОВ

управляющие входы первого и второго электронных ключей соединены с первым управляющим входом четвертого электронного ключа, с управляющими входами третьего электронного ключа, блока переноса, реверсивного счетчика и через второй вычитающий счетчик с выходом первого электронного ключа, выход второго электронного ключа подключен к второму входу реверсивного счетчика и через третий вычитающий счетчик и импульсно-потенциальные вентили к установочному входу четвертого вычитающего счетчика, выход которого подключен к входу,счетчика с цифррвой индикацией и через блок переноса - к управляющему входу импульсно-потенциальных вентилей, второй вход четвертого вычитающего счетчика подключен к выходу четвертогоэлектронного .ключа и через делитель частоты к третьему входу реверсивного счетчика, четвертый управляющий вход которого соединен с третьим управляющим входом третьего электронного ключа, а выход реверсивного счетчика подключен к второму управляющему входу четвертого электронного ключа.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - диаграмма работы известного устройства.

Устройство для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов содержит входное устройство 1, усилитель 2, усилители-формирователи 3 и 4, вычитающие счетчики 5-8, ограничители 9 и 10, дискретный делитель напряжения 11, электронные ключи 12-15, блок переноса 16, импульсно-потенциальные вентили 17, генератор импульсов 18, схему логического анализа 19, реверсивный счетчик 20, делитель частоты 21 и счетчик 22 с цифровой индикацией..

Входное устройство, (Служит для изменения NfacmTa6a входного сигнала и обеспечения требуемого входного сопротивления прибора. Выход входного устройства 1 подключен к усилителю-формирователю 3 и к ограничителю 9, а выход последнего через усилитель 2 - к; ограничителю 10.

Ограничители 9 и 10 ограничивают сигнал снизу, причем ограничитель 9 имеет постоянный уровень ограничения Ui« (см. фиг. 2а), а ограничитель 10 - переменный уровень ограничения UR,-, задаваемый дискретным делителителем напряжения 11 (см. фиг. 26). . При помощи ограннчителя 9 выделяется верхняя часть модулируемого сигнала, в которую входит огибающая. После ограинчення сигнал усиливается усилителем 2 и подается на вход ограничителя 10.

Усилитель-формирователь 3 формирует последовательность импульсов, следующих с частотой несущей (см. фиг. 2а, в), а усилительформирователь 4 формирует импульсы в моменты превышеиия сигнала на выходе усилителя 2 Над уровнем ограничёиия U,- (см. фиг. 26, г, д. е), т. е. при ,

где Urn- амплитуда модулируемого сигнала.

При Jm и«„ импульсы ИЗ выходе усилителяформирователя 4 отсутствуют.

Выход усилителя-формирователя 3 соединен с одним из входов схемы логического анализа 19. Выход усилителя-формирователя 4 соединен с другим входом схемы логического анализа 19, с управляющим входом электронного ключа 14 и через электронный ключ 12 - с входом вычитающего счетчика 5.

Выход схемы логического анализа 19 соединен через электронный ключ 13 и вычитающий счетчик 8с дискретным делителем напряжения П, а через электронные ключи 13 и - с входами вычитающего 7 и реверсивного 20 счетчиков.

Схема логического анализа 19. выдает им пульсы при наличии импульсов на выходе усилителя-формирователя 3 и отсутстэии импульсов на выходе усилителя-формирователя 4.

Формирование выходных импульсов схемой логического анализа 19 происходит пр заднему фронту выходных импульсов усилителя-формирователя 3.

Импульс на выходе схемы логического анализа 19 отсутствует, если в течение времени, определяемого длительностью выходного импульса усилителя-формирователя 3, появится 5 импульс на выходе усилителя-формирователя 4.

Как видно из диаграммы, приведенной на фиг. 3, каждое переключение дискретного делителя напряжения 11 с одного уровня на другой (меньший) уровень происходит за один период модулирующего сигнала. Таким образом весь процесс измерения длится в течение времени, определяемого выражением

1„м. ., дес. сек),

5 . где Тц - период модулирующего сигнала; ди« - шаг квантования дискретного делителя напряжения;

AUm :-максимальное изменение амплитуды модулирующего сигнала, относительно амплитуды модулируемого сигнала при отсутст ВИИ модуляции;

При введении схемы логического анализа 19 переключение дискретного делителя напряжения с одного уровня на следующий (меньший) уровень происходит по выходному импульсу 5 схемы логического анализа 19.

Таким образом, переключение дискретноро делителя напряжения 11 (уменьшение переменного уровня ограничения) происходит с частотой модулируемого сигнала (Тн) с момента U«t до момента Um UR/ за каждый 0 период модулирующего сигнала (Тм) (см. фиг. 3).

Выход вычитающего счетчика 5 соединен с управляющими входами электронных ключей 12-15 блока переноса 16 и реверсивного счетчика 20. На вторые управляющие входы электронного ключа 13 и реверсивного счетчика 20 подается импульс пуска. Через эле1сгронный ключ 15 генератор импульсов 18 соединен с входом вычитающего счетчика 6 и через делитель частоты 21 - с 0 входом реверсивного счетчика 20. Выход реверсивного счетчика 20 соединен с вторым управляющим входом электронного ключа 15. Выход вычитающего счетчика 6 соединен с входом счетчика 22 с цифровой индикацией и через блок переноса 16 с группой импульснопотенциальных вентилей 17. Выходы вычитающего счетчика 7 связаны поразрядно через группу импульсио-потенциальных вентилей 17 с установочными входами вычитающего счетчика 6. Амплитудно-модулироваиный сигнал U{t) через входное устройство 1 поступает на один вход ограничителя 9 и на вход усилителя-фор мирователя 3. .На другой вход ограничителя 9 подается постоянное образцовое напряжение U«, Тогда на выходе ограничителя 9 выделяется разностный сигнал ли, K,)-U«, где К| - коэффициент преобразования входного устройства 1. Сигнал AUi усиливается усилителем 2 до определенной постоянной величины AUa K2AUi и подается на вход ограничителя 10. На другой вход ограничителя 10 поступает калиброванное напряжение U« с дискретного делителя напряжения 11, управляемого вычитающим счетчиком 8. При на выходе ограничителя 10 появляется импульс.который поступает на вход усилителя-формирователя 4 (см. фиг. 26, г, Д, е). С выхода усилителя-формирователя 3 на вход схемы логического анализа 19 поступают импульсы с частотой модулируемого сигнала (см. фиг. 2в). В исходном состоянии электронные ключи 12-15 закрыты и не пропускают входных импульсов. В вычитающем счетчике 5 Записано число импульсов N (ш-частота несущей, л - частота огибающей), соответствующее времени измерения, равному периоду модулирующего сигнала (Тм), в вычитающем счетчике 7 записано число импульсов К, соответствующее удвоенному максимальному значению амплнтудно-модулированного сигнала 2AU2, а в вычитающем счетчике 8 записан код, соответствующий максимальному уровню калиброванного напряжения икг««, который выбирается из условия Uu. AU2 (см. фиг. 26). По.сигналу пуска электронный ключ 13 открывается, а реверсивный счетчик 5Ю устанавливается в режим работы на сложение. Импульсы с выхода схемы логического анализа 19 через открытый электронный ключ 13 поступа ют на вход вычитающего счетчика 8, управляющего дискретным делителем напряжения IK Напряжение на выходе дискретного делителя напряжения 11 начинает уменьшаться до появления первого импульса на выходе ограннчнтеля 10, а следовательно и уснлятеляформирователя 4 (см. фиг. 26, г). Этот момент соответствует коду, записанному в вычитающем счетчике 7 и равному удвоенному макснмальному значению амплитудно-модулированного сигнала 2AU2 (см. фиг. 26). Импульс с выхода усилнтеля-({)ормнропателя 4 открывает ключи 12, 14 и поступает на вход вычитающего счетчика 5 и на входы схемы логического анализа 19 (на выходе схемы логического анализа импульс отсутствует). При отсутствии импульса с выхода усилителя-формирователя 4 на выходе схемы логического анализа 19 появится импульс, который поступает через электронный ключ 13 на вход вычитающего счетчика 8 для установки следующего (меньщего) уровня калиброванного напряжения и через электронный ключ 14 на входы вычитающего счетчика 7 и реверсивного счетчнка 20. В дальнейщем работа схемы повторяется, при этом число импульсов, поступающих на. вход счетчнка 5 (за период модулирующего сигнала Т«) нарастает по мере уменьшения калиброванного напряжения U,. Уменьщение калиброванного напряжения U«r происходит до нижнего уровня Ur«M«, при котором с выхода усилителя-формирователя 4 через электронный ключ 12 в вычитающий счетчик 5, за время Тм поступит число импуль(фиг. 26, е). В этот момент в вычитающем счетчике 7 будет записано число импульсов М, соответствующее 2AU2-2AU«, а в реверсивном счетчике 20 будет записано число импульсов, соответствующее 2 А Urn- Известно, что глубина модуляции при синусоидальном сигнале определяется выражением ш - ли, .иг где Uo - амплитуда модулируемого сигнала при отсутствии модуляции. Учитывая, что Up AUj- AUm, получаем &Um 2&Um М/2-uUm 2Ди - 2Ли„ Следовательно, в реверсивном счетчике 20 и в вычитающем счетчике 7 записаны все необходимые данные для вычисления коэффициента глубины модуляции. Выходной импульс вычитающего счетчика 5 закрывает электронные ключи 12, 13, 14, устанавливает реверсивный счетчик 20 в режим работы на вычитание, поступает на вход блока переноса 16, для переноса кода, записанного в вычитающем счетчике 7, в вычитающий счетчик 6 и открывает электронный ключ 15. Через открытый электронный ключ 15 импульсы с генератора импульсов 18 поступают на вычитающий счетчик 6 н через делитель частоты 2 на реверсивный счетчик 20. После с11И(вания чнсла 2Аи2-2АЩс вычитающего счетчика 6, в.счетчике с цифровой ннднкацией 22 записывается единица и происходит очередной перенос кода, записанного в вычиающем счегчнке 7 в вычитающий счетчик 6. Так будет продолжаться до тех пор, пока в реверсивном счетчике 20 не будет списано чисо 24 и Импульсом переполнения реверсивного счетика 20 закрывается электронный ключ (5 н роцесс измерения заканчивается.

В сч тчике с цифровой индикацией 22 будет записано число, соответствующее действию

SAUjB.-,.,,

TbuT -fиг;

коэффициент деления делителя

где Кд частоты.

Формула изобретения

Устройство для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные входное устрьйство, первый ограничитель, усилитель я второй ограничитель, а также последовательно соедииенные вычитающий счетчик и дискретный делитель напряжения, подключен.ный к второму входу второго ограничителя, к выходу которого подключен первый усилительформирователь, электронные ключи, причем два управляющих входа одного ключа подсоединены к., двум управляющим входам другого, последовательно соединенные генератор импульсов и Электронный ключ, а также другие вычитающие счетчики, усилитель-формирователь, блок переноса, нмпульсно-лотёнциальные вентили, электронный «люч. отличающееся ,тем, что, с целью увеличения быстродействия, в цего «ведены схема логического анализа, реверсивный счетчик, делитель частоты и счетчик с цифровой индикацией, причем первый вход схемы логического аиализа соедииен с первыми управляющими входами первого и второго электронных клкмей и с выходом первого уснлителя-формирователя, входное устройство через второй усилитель-формирователь подключено к второму входу схемы логического анализа, выход которой через третий электронный ключ соединен с входами второго электронного ключа и первого вычитающего счетчика, вторые управляющие входы первого и второго электронных ключей соединены с первым управляюuuiM входом четвертого электронного ключа, с управляющими входами третьего электронного ключа, блока переноса, реверсивного счетчика и через второй вычитающий счетчик с выходом первого электронного ключа, выход второго электронного ключа подключен к второму входу реверсивного счетчика и через третий вычитающий счетчик и импульсно-потенциальные вентили к установочному входу четвертого вычитающего счетчика, выход которого подключен к входу счетчика с цифровой индикацией и через блок переноса к управляющему входу импульсно-потенциальных вентилей, второй

U вход четвертого вычитающего счетчика подключен к выходу четвертого электронного ключа и через делитель частоты к третьему входу реверсивного счетчика, четвертый управляющий вход которого соедииен с третьим управляющим входом третьего электронного ключа, а

5 выход реверсивного счетчнка подключен к второму управляющему входу четвертого электронного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Заявка № 1796771, кл. G О R 29/02,

13.06.72, по которой принято положительное рещение.

л«

ПППППЛПП

J,

J п п п

« I

п п п п п я п

«и/

4ti