Измеритель искажений вершины импульсов Советский патент 1982 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для оценки искажений электрических сигналов, в частности для настройки амплитудно-частной характеристики(АЧХ) четырехполюсников.

По основному авт.св. № 434336 известен измеритель искажений вершины импульсов, содержащий преобразователь масштаба входного сигнгша и последовательно соединенные блок восстановления постоянной составляквдей, детектор и измеритель отнсяиения нап- j. ряжений, второй вход которого соединен с входом преобразователя масштаба входного сигнала, схему упраления, выход которой.соединен с вторым входом блока восстановления постоянной составляющей }.

Однако известный измеритель искажений вершины импульсов не об19спечияает измерений при настройке амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника, а также имеет-низкую точность измерений.

Цель изобретения - обеспечение измерений при. настройке амштитудно частотной характеристики четырехполюсника, а также повышение точиости измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в известный измеритель искажений вершины импульсов введены ключ, индикатор, дополнительный Де тектор, формирователь сигнала запуска и Аормирователь сигнала сброса, при этом, вход первого блока восстановления постоянной составляющей соединен с выходом преобразователя

10 масштаба входного сигнала через ключ, второй вход которого соединен с входом индикатора и с выходом схемы управления, вход которой и другой вход измерителя отнсшения напряжений

15 объединены соответственно через формирователь сигнала запуска и через дополнительный детектор, вход которого через формирователь сигнала сброса соединен с дополнительным вхо20дом схекы управления.

Причем, вход схемы управления соединен с выходом формирователя сигнала запуска через блок определения знака градиента частоты, второй вход

25 которого соединен с выходом формирователя сигнала сброса.

Кроме того, блок определения знака градиента частоты выполнен в виде последовательно соединенных делите30ля на два, элемента ИЛИ, второго дополнительного детектора, интегратора и коммутатора, второй и третий входрл которого соединены с выходом делителя на два и с объединенными первыми входами делителя на два и триггера,, второй вход и выход которого соединены соответственно с вторыми входами делителя на два и элемента ИЛИ.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 - вариант выполнения блока определения знака градиента частоты.

Измеритель искажений вершины импульсов содержит индикатор 1, схему 2 управления, детектор 3,дополнительный детектор 4, преобразователь 5 масштаба входного сигнала, блок 6 восстановления постоянной составляющей, измеритель 7 отношения напряжений, формирователь 8 сигнала запуска, формирователь 9 сигнала сброса, ключ 10, блок 11 определения знака градиента частоты, состоящий из фиг,2) интегратора 12, второго дополнительного детектора 13, элемента ИЛИ 14, делителя 15 на два, коммутатора 16 и триггера 17. Кроме того, устройство содержит настраивае 1ый четырехполюсник 18 и генератор 19 качающейся частоты.

Измеритель работает следующим образом.

Каждый формирователь 8 и 9 содержит частотно-зависимый узел (не показан) , настроенный на частоту.соответственно начала и конца подлежащего настройке диапазона.

Сигналы с выходов формирователей 8 и 9 поступает на вход схемы 2 управления. Импульс с формирователя 8 переводит схему 2 в единичное, а импульс с формирователя 9 - в нулевое состояние.

Таким образом, если частота на входе измерителя лежит внутри диапазона, подлежащего настройке, на выходе схемы 2 управления имеется сигнг1л логической единицы.

Дополнительный детектор 4 преобразует сигнал, изменяющийся по частоте и амплитуде, в сигнал постоянного тока импульсной формы с искажениями вершины импульсов, причем эти искажения отражают амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) настраиваемого четырехполюсника.

В преобразователе 5 масштаба входного сигнала производится увеличение импульсов до величины, необходимой для дальнейшей обработки. Этот сигнал подается на ключ 10. Напряжение на его выходе зависит от сигнала управления. Если частота входного сигнала вне диапазона настройки, то напряжение на выходе ключа 10 равно нулю, если же частота входного сигнала находится в диапазоне настройки то напряжение на выходе ключа 10 несет в себе информацию об АЧХ настраиваемого четырехполюсника.

Этот сигнал является прямоугольным импульсом с неравномерной вершиной. Величина неравномерности импульса отображает неравномерность АЧХ. Блок 6 восстановления постоянной составляющей устраняет неравнЬмерность, обусловленную импульсной формой напряжения, не влияя на неравномерность, обусловленную равномерностью АЧХ.

Работой блока 6, как и работой ключа 10, управляет сигнал управления. Далее постоянная составляющая сигнала отфильтровывается, а сам сигнал подается на детектор 3 и измеритель 7. Большим неравномерностям АЧХ соответствуют большие показания измерителя 7, меньшим - меньшее .

Генераторы качающейся частоты, например, типа Х1-38 в своем спектре частот могут иметь частоты,зеркально отображенные относительно нулевой частоты, поэтому возможно появление сигнала на выходе формирователя 8 дважды за период развертки.

В этом случае схема 2 управления переключается в единичное состояние с приходом первого импульса с формирователя 8, соответствующего частоте начала диапазона настройки, зеркально отображенной относительно нулевой частоты. В результате этого настройка будет производиться неверно. Достоверность настройки достигается включением между формирователем 8 и схемой 2 управления блока 11 определения знака градиента частоты, второй вход которого также подключен к выходу формирователя 9.

Если на вход измерителя поступают частоты, зеркально отображенные относительно нулевой частоты, то запуск схемы 2 управления происходит каждым вторым импульсом, снимаемым с формирователя 8.

Если на вход измерителя не поступают частоты, зерксшьно отображенные относительно нулевой частоты,то запуск схемы 2 управления осуществляется каждым импульсом, снимаемым с формирователя 8. Установка схемы 2 в нулевое состояние происходит сигналом с выхода формирователя 9. Техническая реализация блока 11 определения знака градиента частоты может быть различна.

Первым входом блока 11, подключенным к выходу формирователя 8, является счетный вход делителя 15 на два, объединенный с первым входом коммутатора 16 и входом установки в единичное состояние триггера 17.

Вторым входом блока 11, подключенным к выходу формирователя 9,является вход установки в нулевое состояние делителя 15, объединенный с входом установки в нулевое состоя.ние триггера 17.

Выход делителя 15 одновременно подключен к второму входу коммутатора 16 и первому входу элемента ИЛИ 14, второй вход которого подключен к :выходу триггера 17, а выход последовательно соединен с вторым дополнительным детектором 13,интегратором 12 и управляющим входом коммутатора 16, выход которого является выходом блока 11.

Работа блока 1 основана на сравнении импульсов,вырабатываемых делителем 15 на два и триггером 17.

Если в спектре сигнала на входе имерителя нет частот,зеркально отображенных относительно нулевой частоты,т за период развертки генератора 19 на выходе формирователя 8 и выходе формирователя 9 появится по одному импульсу.

Вслед за импульсом с выхода формирователя 9, переводящем делитель 15 и триггер 17 в нулевое состояние, приходит импульс с выхода формирователя 9, который переводит делитель 15 и триггер 17 в нулевое состояние. Сигнал с выхода формирователя 9 вновь переводит делитель 15 и триггер 17 в нулевое состояние. Таким образом, переключение происходит каждый период развертки генератора 19. Напряжение на выходах делителя 15 и триггера 17 повторяют друг друга, поэтому на выходе элемента ИЛИ 14 напряжение равно нулю, и следовательно,оно равно нулю и на выходе вт рого дополнительного детектора 13, интегратора 12 и управляющем входе коммутатора 16,т.е. вход блока 1 оказывается соединенным с его выходом через коммутатор 16.

В случае наличия в спектре частот, поступающих на вход измерителя зеркально отображенных относительно нулевой частоты, за период развертки генератора 19 на выходе формирователя 8 появятся два импульса. Первый импульс с выхода формировател 8 переводит делитель 15 и триггер 17 в единичное состояние.

На выходе элемента ИЛИ 14 напряжение равно нулю до прихода второго импульса с выхода формирователя 8, который переводит в нулевое состояние делитель 15,а состояние триггера 17 не изменяет. На выходе элемента ИЛИ 14 имеется потенциал логической единицы, С приходом импульса с выхода формирователя 9 триггер 17 переходит в нулевое состояние, а состояние делителя 15 не меняется. На выходе элемента ИЛИ 14 вновь имеется нулевой потенциал.

Таким образом, на выходе элемента ИЛИ 14.имеется сигнал прямоугольной формы, наличие которого говорит о присутствии на входе измерителя частот, зеркально отображенных OTHqсительно нулевой частоты. Далее этот сигнал детектируется, интегрируется и подается на управляющий вход коммутатора 16, подключающего выход делителя 15 на два к выходу блока 11. Постоянная интегрирования должна

0 быть достаточной, чтобы напряжение на управляющем входе коммутатора 16 не упало до величины, переводящей коммутатор 16 в другое состояние,соответствующее отсутствию на входе

5 измерителя частот, зеркально отображенных относительно нулевой частоты.

Индикатор 1 сигнализирует о наличии в спектре частот, приходящих на вход измерителя и необ}{одимых

0 для настройки, а также о том, что величина сигнала достаточна для нормальной работы.

Таким образом, упрощается процесс

5 настройки систем, точность настройки повышается, затраченное время на настройку уменьшается, резко снижаются требования к квалификации операторов, производящих настройку,увеличивается достоверность процесса

0 настройки.

Формула изобретения

5

1.Измеритель искажений вершины импульсов по авт. св. № 434336, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерений при настройке амплитудно-частотной ха0рактеристики Четырехполюсника, введены ключ, индикатор,,дополнительный детектор, формирователь сигнала запуска и формирователь сигнала сброса, при этом первый вход блока восстановления постоянно.й составляющей

5 соединен с выходом преобразователя масштаба входного сигнала через ключ, второй вход которого соединен с входом индикатора и с вьоходом схемы управления, вход которой и дру0гой вход измерителя отношения напряжений объединены соответственно через формирователь сигнала запуска и через дополнительный детектор, вход которого через формирователь

5 сигнала сброса соединен с дополнительным входом схемы управления.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью повышения точности измерений, вход

0 схемы управления соединен с выходом формирователя сигнала запуска через блок определения знака градиента частоты, второй вход которого соединен с выходом формирователя сигнала сброса.

5

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок определения знака градиента частоты выполнен в виде последовательно соединенных делителя на два, элемента ИЛИ, второго дополнительнсэго детектора, интегратора и коммутатора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом делителя на два и с объединенными первыми входами делителя на два и триггера, второй вход и выход которого соединены соответственно с вторами входами делителя на два и элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 434336, кл. G 01 R 29/02, 1971 (прототип)