Измеритель переходных характеристик Советский патент 1982 года по МПК G01R29/02 G04F10/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Язобрегение относится к радиоизмерениям. По основному авт. св. № 781753 известен измеритель переходных характеристик, содержащий блок управления, выходы которого соединены со входами регистра и блока опроса, К блоков записи счетчик и генератор, соединенный со входом делителя, узел сравнения, К ключей К генераторов импульсов и анализатор спектра, причем вход устройства через К параллельных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных ключа и блока записи, подключены к бло- ку опроса, который подключен через анализатор спектра к блоку сравнения, два выкоаа которого подключены к счетчику, причем один из них подключен к блоку опроса, а выход делителя соединен со входом регистра подключенного через К генераторов импульсов к соответствующим входам ключей 1J. Недостатком данного измерителя явля. ется невозможность измерения спектров переходных процессов. Цель изобретения - измерение спектров переходных процессов. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель переходных процессов, содержащий блок: управления, выходы которого соединены со входами регистра и блока опроса, К блоков записи, счетчик и генератор, соединенный со входом делителя, блок сравнения, К ключей генераторов импульсов, анализатор спектра, причем входная шина через К параллельных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных ключа и блока записи, подключены к блоку опроса, который подключен через анализатор спектра к блоку сравнения, два выхода которого подключены к счетчику, причем один из них подключен к блоку опроса, а выход делителя соединен со входом регистра, подключенного через К генераторов импульсов к соответствующим входам ключей, введены К дополнительных блоков записи и дополнительный ключ, включенный э 1ежду входной Ш1той и первыми входами дополнительных блоков записи, второй вход ка 1щого из которых соединен с выходом соогвегствующего генератора импульсов, дополнительных блоков записи соединены с соотвег- ствуюшими дополнитачьными входами бло ка опроса, дополнительный выход которого соединен со вторым входом анализатора спектра, причем вход управления дополнительного ключа подключен к чегвергому выходу блока управления, а оди из дополнительных входов блока опроса подключен к разрешающему вькоду блока сравнения. На чертеже приведена структурная электрическая схема измерителя. Измеритель содержит ключи ,..., , блоков ,.., записи, генераторов ,..., импульсов, блок 4 опроса, блок 5 управления, регистр 6, делигель 7 частоты, генератор 8 управляю- щих импульсов, анализатор 9 спектра, блок 10 сравнешш, счетчик 11, ключ 12 дополни тельные блоки 13 1,..., записи. Измеряемый сигнал подан на вход- ную шину 14, на шину 15 подан пороговый сигнал. Устройство работает следующим обраПеред началом проведения измерений априорно полагается, что время переходного пропесса установления частоты и ам плитуды больше некоторого времени Т , которое оценивается ориентировочно по результатам анализа динамических возможностей схемы. Нет необходимости в проведении измерений за интервал време ни 17 , и соответств тощие выходы сдвигающего регистра б не подключены ко входам соответствующих генераторов 3, что вызывает задерхску их запуска на время 77 . В , если оценить время f априорно невозможно, все выходы сдвигающего регистра подключены ко входам генераторов 3. И змерение времени полного переходного процесса начинается с ;момента подачи управляющего воздействия, при этом время задержки равно нулю. Исходя из того,,что время между бли нсайш п га импульсами, поступающими на вход сдвигающего регистра 6 с выхода делителя 7, равно задержка запуска генераторов 3 равна с--(;е-1)т,1и,. где 6 - номер выход арегистров 6; период импульса генераторов 3, -откуда можно определить число выходов сдвигающего регистра, не подключенных ко входам генераторов 3. В исходном состоянии после включения напряжения питания регистр 6 обнулен и закрыт для прохождения сигналов с выхода делителя 7 сигналом с выхода блока 5 управления, ключи закрыты с управляющим входам, генератор 8 генерирует импульсы частоты l/j, которые делятся делителем 7 с коэффициентом деления VI и затем поступают на вход регистра 6, блоки записи находятся в обну- ленном состоянии. В момент времени -L-( на выходе блока управления 5 появляется управляющий сигнал в виде ступенчатой функции, поступающий на исследуемый объект (не показан), в котором начинает протекать переходной процесс по амплитуде и частоте. Время установления частоты -tvjy и время установления амплитуды -fcy практически связаны соотношением Ьх,1,. В момент появления управляющего сигнала на выходе блока утфавления, открывается ключ 12 и сигнал с выхода исследуемого объекта записывается в блоках 13 запис и. Импульс с выхода блока управления 5 открывает регистр Ь для прохождения импульсов-с периодом с выхода делителя 7. Сигнал с t -выхода регистра 6 запускает один из генераторов 3, который генерирует импульс длительностью, равной периоду частоты frj,. Следующие импульсы с выходов регистра 6 последовательно запускают соответствующие генераторы 3, которые также генерируют одиночные импульсы дли- ;тельностью равной периоду установивщейся частоты сдвигом относительно друг друга на величину . На время длительности Т,2 импульсов р выходов генераторов 3 открываются сортветствующие ключи для прохождения сигнала с исследуемого объема. Таким образом, из выходного сигнала исследуемого объекта последовательно берутся выборки длительностью Тл со сдвигом на время , которые записываются в непрерывную реализацию в блоках 2. Выходы генераторов 3 соединены с управляющими входами дополнигельн1,1х блоков записи. Передним фронтом rмпyльcoв с выходов генераторов 3 эти блоки записи открываются для информационного сигнал с выхода ключа 12 и с этих же моменто начинают записывать реализацию сигналов на участке переходного процесса. Регистр 6 работает в одном направле шш, т.е. после появления Р импульса с выхода делителя 7 он не переходит в начальное состояние, а остается в конечном состоянии, закрывая вход для поступлени импульсов с выхода делителя 7. Таким образом, в блоках 2 записи за поминается непрерывная реализация после довательных выборок сигнала длительностью TO. блоках 13 запоминаетс непрерывная реализация сигналов на участке переходного процесса, длительности которых дискретно изменяются на величину отсГдо -tp . Каждая из непрерывных .реализаций, записанных в блоках 2, отличается друг от друга или наличием фазовых скачков амплитуды или искаженной формой колебаний, поскольку время не равно периоду частоты колебания, включающего участчзк переходного процесса. Сигнал, записанный в кольцо в блоках 2, не включает участка переходного процесса, поэтому повторяет сигнал установившейся частоты f После полной записи в непрерывную реализацию выборок сигнала, по заднему фронту импульса от блока 5 управления блок 4 опроса подключает выход пер вого блока 2 записи к анализатору спект ра 9. Длительность импульса должна быть больше времени полной записи выбо рок сигналов в кольцо или непрерывную реализацию, Информационный параметр спектра ис- следуемой непрерывной реализации 5 ( поступает на блок 10 сравнения, где сравнивается .с пороговым сигналом, который может быть получен непосредственно в результате спектрального анализа сигнала источника частоты ,2. анализатором 9 спектра, последующей записи результата анализа в дополнительном блоке записи (не показан) и подачи результата записи на вход блока 1О сравнения в виде параметра Sg а также каким-либо другим известным методом. Результат сравнения с выхода блока Ю, имеющего релейную характеристику, имеет два логических состояния (разрещение) или нет (запрет). Состоянию да соответствует удовлетворительное сравнение величин, состоянию нетнеудовлетворительное сравнение. После появления логического состояния нет на выходе блока 10,блок 4 опроса подключает следующий блок записи ко входу анализатора 9 спектра и операция сравнения повторяется. Таким образом, блок 4 опроса подключает последовательно все блоки записи Ко входу анализатора спектра до тех пор пока в результате сравнения не появится логическое состояние да. Каждому блоку 2 записи соответствует дополнительный блок 13 записи, в котором записана информация о сигнале на участке переходного процесса. Блок 4 опроса опращивает оба узла записи параллельно. Однако, только после появления на выходе блока 10 сигнала да, блок 4 опроса подключает выход соответствующего дополнительного блока записи, в котором записан в непрерывную реализацию сигнал полного участка переходного процесса, к анализатору 9 спектра, Время полного переходного процесса определяется следующим образом. Счетчик 11 подсчитывает число логических состояний нет на выходе блока 10, После появления логического состояния да в счетчике 11 остается записанным число / . Величина дискретного сдвига между импульсами выбрана равной Тз / и , слеовательно числу Х, записанному в счетчике II, соответствует время . Это время равно интервалу между импульсом и импульсом на выходе регистра 6. С учетом времени задержки L время полного переходного процесса записывается в виде . Поскольку время Ьу находится в ли - нейной зависимости от числа , эапи- санного в счетчике 11, его шкалу можно проградуировать непосредственно в значениях времени переходного процесса. Формула изобретения Измеритель переходных характеристик по авт. св. М 781753, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью измерения спектров переходных процессов, в него введены К дополнительньпс блоков записи и, дополнительный ключ, включенный между входной шиной и nepsbTNtii входами

1 дополнительных блоков записи, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего генератора импульсов, выходы дополнительных блоков записи соединены с соответствующими дополнительными входами блока опроса, дополнительный выход которого соединен со вторым входом анализатора спектра, причем вход управления дополнительногс

.ключа подключен к четвертому выходу блока управл«Я1ия, а один из дополнительных входов блока опроса подключен к разрешающему выходу блока сравнения.,

Источники И1фзрмации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 781753, кл. G 01 R 29/О2, Ol.O6.78.