Устройство для измерения нелинейности пилообразного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R29/02 

подключен ко входу синхронизации устройства, выход блока выделения вершины импульса подключен ко второ му входу компаратора и через детектор знака нелинейности к блоку инди кации, а выход генератора импульсов .регулируемой длительности подключен JCO второму входу элемента запрета. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства/ на фиг. 2 показаны орновные осцилограммы, поясняющие работу устройства. Функциональная схема устройства включает дифференцирующий каскад 1, соединенный со входом устройства, амплитудный детектор 2 и блок 3 выделения вершины импульса, подключенные к выходу дифференцирующего каскада, генератор 4 импульсов peгy лируемой длительности, соединенный со входом синхронизации устройства, счетчик 5 импульсов и соединенный с ним последовательно блок б индикации, ген7, соединенный с выходом амп литудного детектора 2 и входом синхронизации, компаратор 8, подключенный к выходам ген7 и блока 3 выделения вершины импульса, элемент 9 запрета, соединенный с выходами генератора 4 импульсов регулируемой длительности и компаратора 8, де;тектор 10 знака измеряемой величины соединенный с выходом блока 3 выдел ния вершины импульса и входом блока 6индикаций. Устройство работает следующим об разом. В рабочем состоянии на вход дифференцирующего каскада поступает ко тролируемое пилообразное напряжение У . Одновременно на входе импульсо генератора 4 импульсов регулируемой длительности появляются импульсы синхронизации / определяющие частоту повторения импульсов пилооб 1 азного напряжения. На выходе дифференцирующего каскада появляются импульсы прямоугольной формы Ua (фиг. 2) , амплитуда которых пропор циональна скорости нарастания входного напряжения Unf а спад вершины соответствует изменению этой скорости, т.е. характеризует нелинейность пилообразного напряжения во время прямого хода Un Иа выходе амплитудного (пикового) детектора 2 появляется постоянное напряжение, пропорциональное максимальной скорости Un Это напряжение поступает далее на один из входов ,блока 3 выделения вершины .продифференцированного импульса (разностный усилитель с постоянным коэффициентом усиления) , на другой вход этого блока поступает продифференцированный импульс с выхода дифференцирующего каскада 1. В блоке выделения происходит вычитание поступивших на вход напряжений с последующим усилением на постоянный коэффициент усиления, в результате чего на выходе получается импульс напряжения U-j/Фиг. 2), повторяющий форму вершины продифференцированного импульса. Коэффициент усиления разностного усилителя выбирается из следующего соотношения -ь 7hiax где Yiojx максимальное значение измеряемой нелинейности в относительных единицах. Так, при заданной максимальной нелинейности 0,1 10, при 0,01 Кч,с 100. Если необходимо шкалу измеряемых нелинейностей разбить на несколько поддиапазонов, то это значит,, что и надо выбирать имеющим несколько фиксированных значений. ген 7 работает совместно с двоичным счетчиком. В качестве напряжения, питающего резистивную матрицу генератора, используется напряжение с выхода амплитудного детектора, пропорциональное скорости изменения пилообразного напряжения(ПН),т.е. равное апмлитуде продифференцированного импульса.На выходе генформируется ступенчатое напряжение ит(Фиг.2, величина каждой ступени которого находится в прямой зависимости от величины максимальной скорости измеряемого ПН. Причем, каждая ступень, формируется синхронно с импульсами поступающего на вход устройства ПН. Цикл измерения нелинейности ПН заканчивается после формирования максимального выбранного числа ступеней, например 12. е выхода ген 7 ступенчатое напряжение поступает на одиь из входов компаратора 8, сравнивается с величиной импульсов вершины, поступающих с выхода разностного усилителя 3 на другой вход компаратора (фиг. 2) . Импульсы и8(фнг. 2) , формируемые компаратором 8 в момент сравнения ступени с вершиной, поступают на один из входов элемента 9 запрета. На другой вход элемента 9 запрета поступают импульсы 04 (фиг. 2) с выхода генератора 4, имеющие минимальную длительность несколько большую длительности обратного хода ПН. Таким образом, импульсы сравнения очередной ступени напряжения от ген 7 с вершиной продифференцированноГо импульса, приходящиеся на момент обратного хода, не поступгцот на счетчик 5 импульсов. Импульсы сравсравнения, приходящиеся на период прямого хода ПН, поступают от компаратора 8 через элемент 9,запрета на счетчик 5 ( Uq фиг. 2) и далее на блок 6 индикации. Если величину ступени в геН выбрать равной 1% от величины напряжения амплитудного детектора, пропорционального максимальной скорости изменения ПН, то число ступеней, укладывающихся в амплитуде импульса вершины, и есть коэффициент нелинейности в процентах, определяемый по известной формуле I. . UntYigx-bnniin u.U

. U

и:

п ir(ax nma Для замера величины нелинейности ПН на отдельном выбранном участке прямого хода необходимо изменять длительность импульсов запрета, поступащих с генератора 4 импульсов регулируемой длительности. На фиг. 2 изменение длительности импульсов U показано штриховой линией.

На детектор 10 знака измеряемого коэффициента нелинейности сигнала поступает сигнал с выхода блока 3 выделения вершины (разностного усилителя) . Здесь ой дифференцирутется и усиливается. В результате на выходе получается отрицательный импульс .при положительном коэффициенте нелинейности (т.е. когда скорость изменения в начале ПН. больше, чем в конце ) , и положительный,- когда коэффициент нелинейности отрицательнь1й. Импульсы с выхода усилителя детектора знака поступают далее на соответствующий индикатор, например светодиод в блоке б индикации.

Высокая скорость измерения и получения непосредственного отсчета измеряемой величины в цифровом виде поволяют полностью автоматизировать процесс измерения и применять предлагаемое устройство для контроля не линейности серийно выпускаемых генераторных разверток для телевизионных и других устройств.

формула изобретения

Устройство для измерения нелинейности пилообразного напряжения, содержащее генератор импульсов регулируемой длительности, подключенный ко входу синхронизации устройства, последовательно подключенный счетчик импульсов и блок индикации, а также диЛференцирующий каскад, вход которого является входом устройства, а его выход подключен ко входам амплитудного детектора и блока выделения вершины импульса, отличающерс я тем, что, с целью автоматизации

0 процесса измерения и повышения быстродействия, в него введены детектор знака нелинейностй, генератор ступенчатого напряжения, компаратор и элемент запрета, причем выход элемен5та запрета подключен ко входу счетчика импульсов, а первый его вход че- рез компаратор подключен к выходу генератора ступенчатого напряжения, первый вход которого подключен к вы0ходу амплитудного детектора и ко второму входу блока выделения вершины импульсов, а второй вход генератора ступенчатого напряжения подключен ко- входу синхронизации устройства, с выход блока выделения вершины Импульсов подключен ко второму входу компаратора и через детектор знака нелинейности к блоку индикации, а вьлход генератора импульсов регулируемой длительности подключен ко второму

0

входу элемента запрета.

Источники информации, хринятые во внимание при экспертизе 35 1. Авторское свидетельство СССР

521530, кл. CiOlR 29/02, 25.09.72. :; 2. Олиноков В.Ф. Измеритель нели.нейности пилообразного напряжения. Измерительная техника, 1974, № 9, 40 Ь. 74-76 (прототип).

9иг.1

гттп

жж

фиг 2