Устройство для контроля частотной характеристики группового времени запаздывания четырехполюсников Советский патент 1980 года по МПК H04B3/46 

йы преобразователь сдвига фаз в сигнал с широтно-импупьсной модуляшгей, первый и второй элементы И, компаратор, генератор импульсов счета, заграждающий фильтр, формирователь импульсов, счетчик, дешифратор, блок памяти, преобразователь кода, блок в1зода кода и блок управления, при этом выход блока согласования через последовательно соединенные заграждакяиий фильтр, формирователь импульсов, первый И, счетчик, дешифратор, блок памяти, преобразователь кода и блок ввода кода подключен к первому входу компаратора, второй вход которого через последовательно соединенные детектор, фильтр нижних частот, первый усилитель-ограяитатель, преобразователь сдвига фаз в сигнал с широтно-импульсной модуляцией, второй вж)д которого соединен с выходом второгЬ усилителя-ограничителя, и второй эпемет И соединен также с выходом блока согласования, выход второго усилителя-огт аничителя подключен также к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а соответствующие выходы блока управления подключены к згправлающим входам компаратора, блока ввода кода, объединенным управяякзщной входам счетчика и блока памяти и к второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и выходом генератора импульсов счёта.

На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предложенного устройства.

Устрбйство для контроля частотной характеристики группового времени запаз дьтания четьфехполюсйиков содержит на передаче генератор качающейся частоты (ГКЧ) 1, мод глятор 2, делитель частоты Эь сумматор 4, генератор | сигнал а опорной фазы 5, на приеме - блок согласования 6, детектор 7, фильтр ниж. них частот 8, усилитель-ограничитель 9, преобразователь iO сдвига фаз в сигнал с широтно-импульсвой модуляцией (ШИМ) полосовой фильтр 11, делитель частоты 12, полосовой фильтр 13, усилитель-ограничитель 14, элемент И 15, генератор 16 импульсов счета, компаратор 17, заграждающий фильтр 18, формирователь 19 импульсов, элемент И 2О, счетчик 21, )ратор 22, блок памяти 23, преобразователь кода 24, блок ввода

кода 25, блок управления 26 я контрс лируемый чётьфехполюсник 27,

Устройство работает следующим офа зом.

JT

На вход контролируемого четьфехполюсннка 27 с выхода сумматора 4 подаются одновр® енно два сигнала: сигнал опорной фазы с визюда генератора сиг нала опорной фазы 5 с частотой, Kpaiv ной частоте - модулирующего сигна ла1, и амплитудйо-модулированный измеритетЬ.ный сигнал и модулятора 2, полученный пут1эм смешивания частоты генератора качающейся частоты 1 и- сиг :Нала с частотой-jTi образованного деления делителем частоты 3 в tfL раз частоты генератора сигнала опорной фазы 5.На приемном конце суммарный сигнал с выхода контролируемого четьфехяолюсннка 27. поступает на блок согласования. 6. Сигнал,снимаемый с его выхода, детект1фуется детектором 7 и поступает на фильтр нижних частот 8, выделяющий огй-баюшую измерительного сигнала -О.. Сигнал огибающей преобразуется в первом усилителе-ограничителе 9 в последовательность прямоугольных импульсов и и поступает на вход преофазователя 1Q сдвига фаз в сигнал с широтно-импульсной модуляцией, где сравщсвается по фазе с последовательность, приходящей по каналу спорной фазы, состоящему из полосового фильтра 11, выделяющего сигнал опорной фазы, второго делителя частоты 12, осуществляющего деление частоты сигнала опорной фазы в п pfaa до величинь -И. J полосового фильтра 13 вьзделяющего составляющую с частотой Sii и второго усилителя-ограничителя 14, преобразующего эту сйставлшсндую в последовательность прямоугольных импуяьсов. На выходеззреобразоватепяЮшдеется сигнал с широтно-импупьсной модуляцией, шврина импульсов пропор1шонаш на абсолютному сдвигу фазмежду огибающей испытательного ся гнала в колебание, пришедшим по каналу о1юрной фазы . Измерение сдвига фаз (длительности импульса ШИМ) осуществляется по методу последовательного счета4 Сущность метода последователыюго счета состоит в представлении измеряемого интервала в виде последовательности неноторого числа импульсов, следующих друг за друпш через одинаковые «алонны е промежутки времени to flo чвспу импульсов последовательности, назьгоа©мойквантующей.судятовеличине измеряеivioro интервала. Очевидно, что число импульсов квантующей последоватеяьиостн является цифровым кодом интервала 5 ц, В предложенном устройстве метод nScffei доЬвтельности счета реализован с помощью второгчэ элемента И 15, генератора импульсов счета 16 к компаратора 17. На второй элемент И 15 поступают импульсы с выхода преобразователя Ю. Длительность импульсов на выходе преобразователя 10 равна абсолютному значению сдвига фаз между огибакящей испы тательного сигнала и колебанием, пришед шим по каналу опорной фазы. При нали чии импульса на выходе преобразователя 10 через второй элемент И 15 проходят импульсы квантующей последовательности которые регистрируются счетчиком 17. Число импульсов квантующей послеж вательнрсти, зарегистрированное счетчиком пропорционально абсолютному сдвигу фаз между огибаюшей дспытательвого сигяаяа и сигналом, пришедшим по каналу опорной фазы. Это число является пифровым кодом измеряемого сдвига. Принцип работы устройства состоит в том, что в промежуток времени между импульсами на выходе преобразователя 1О осуществляется измерение частоты испытательного сигнала и параллельный ввод в компаратор 17 в обратном коде значения допустимого на данной частоте отклонения сдвига фаз. Если сдвиг фаз больше допустимого, то на выходе компа ратора 17 во время иалерения сдвига t / фаз 1во время действщ нмпульса на выходе преобразователя Ю) появляется сигнал переполнения. Этот снгнйл свидетельствует о выходе группового времейи запаздывания за пределы допустимых значений.. Например: Если счетчик компаратора 17 состоит из 10 триггеров, и код допустимого сдвига фазы имеет вид 1 О01 ОО1 001, то для получения сигнала переполнения при превышении этого допуска необходимо ввести в компаратор 17 перец измерениями код 011О11О11О Для осуществления процесса изм ения Частоты испытательного сигнала, определения допустимых значений отклонения сдвига фаз на данной частоте и ввода цифровых кодов этих отклон«1ий в счетчик компаратора 17 в устройство вводятся заграждающий фильтр 18, формирователь 19, первый элемет- И 20, счетчик 21, дешифратор 22, блок памяти 23, преобразователь 24, блок ввода йОда 26 и блок управления 26. С выхода блока согласования 6 испытательный сигнал через заграждающий фильтр 18, настроенный на частоту генератора сигнала опорной фазы5, поступает на вход формирователя 19, преобразующиго синусоидалыюе напряжстсие испытательного сигнала в прямоугольные импульсы с длиТелытостью, равной длительности периода испытательного сигнала. Измерение длкте.пьности периода осуществляется также по методу последовательного счета, аналогично описанному выше измерению сдвига фаз, с помощью нового элемента И 2О, геяератора 16 и счетчика 21. Число дмпульсов квантующей последовательности, зарегистрщзо ванных счетчиком 21, пропорционально периоду испытательного сигнала и является цйфро.вым кодом йа геряемого периода. Значение частоты испыт ельного сигнала, а значит допустимое отклонение фазового сдвига на данной частоте может быть установлено лишь в конце периода испытательного сигнала (чччэ вытекает из сущности метода последовательного счета). Поэтому процесс определения частоты и ввода кодовой комбинации, соответствующей допустимому значению отклонения фазового сдвига на данной частоте в обратном коде в компаратор 17 занимает по времени два периода колебаний испытательного сигнала. При этом необходимые команды вьфабатываются блоком управления 26. По заполнения счетчика 21 импульсами квантующей последовательности в течение первого периода на выходах дешифратора 22 будут появляться, импульсы, соответствующие, значениям частот, на которЬ1х необходимо произвести переключение значений допустимых отклонений фазового сдвига. Эти импульсы фиксируются блоком памяти .23, по состоянию которого в конце первого периода можно судить о пределе допустимой границы отклонения фазы, соответствукяцей текущей частоте испыта-тельного сигнала. В соответствии с текущей частотой испытательного сигнала (то есть в соответствии ссотоянием блока памяти 23) (на выходе блока )звода кода 25 с помощью преобразователя кода 24 устанавливаотся KOflOBafT комбинация, соответству5ощая допустимому значению фазового сдвига на текущей частоте. По командеблока управления 26 во втором периоде осуществляется сброс компаратора 17 и ввод в него кодовой комбинации с помощью блока ввода кода 25. ЧерШоваНйе iipDiiefcca dnJj eflejreHHH текущей частЬтьг с ЁГводом допуещвйх кодовых крмбинаций в компаратор 17 и процесса измерения фазового сдбйга такж осуществляется по команде блока управления 26, Формйров1аниё сигналЬв управления этими процессами происходит с помощью сигнала, получаемого на выходе усилителя-гограничителя 14. Эффект от внедрения изо.бретения заключается в том, что предложенное устройстЕЮ позволяет полностью автоматизировать процесс KOHTponia при проведении панорактых измерений частотных ха1рактеристик группового времени запазды вания четьфехполюснтсов. Ф.ормула изобретения Устройство дляконтроля частотной характеристики группового времени запаз дывания четырехполюсников, содержащее ни передаче последовательно соединенные генератор качающейся частоты, модулятор и сумматор, второй вход которо го соединен с выходом генератора сигнала опорной фазы и входом первого делителя частоты, выход которого подключен к второму входу модулятора, а на приеме - блок согласования, детектор фильтр нижних частот и первый усилител Ограничитель, а также последовательно соединенные первый полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом блока согласования, второй депитепь частоты. второй ПОЛОСОВОЙ фильтр и второй усипитель-ограничитель, отливающееся тв, что, с целью повыщения точности и сокращения времени контроля, введены преобразователь сдвига фаз в сигнал с щиротно-импульсной модуляцией, первый и второй элементы И, компаратор| генератгор импульсов счета, заграждающий фильтр, формирователь импульсов, счетчик, дещифратор, блок памяти, преобразователь кода, блок ввода кода и управления, при этом выход блока согласования через последовательно соединенные заграждаххдий фильтр, формирователь импузтьсов, первый элемент И, счетчик, дещифратор, блок памяти, преобразователь кода и блок ввода вода подключен к первому входу компаратора, второй вход которого через последовательно с единенные детектор, фильтр нижних частот, перв ый усилитель-ограничитель, преофаэователь сдвига фаз в сигнал с широтно-;импульсной модуляцией, второй вход рого соединен с выходом второго усшш- теля-ограничитбпя, и второй элемент И соединен также с выходом блока согласования, выход второго усилителя-ограничителя подключит также к первому входу блока управления, втчэрой вход которого соединен с выходом фор11ирователя импульсов, а соответствующие выходы блока управления подключены к управляющим входам юмпаратора, блока ввода кода, объединертым управляющим входам счетчика и блока памяти и к второму входу первого элет.1ента И, третий вход которого соединен с вторым входом второго И и Выходом генератора импульсов счета. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Соловьев Н. Н. Измерительная техника в проводной связи, ч. Ш, М., Связь, 1971, с. 94-95 (прототип).