Измеритель параметров усилителей Советский патент 1982 года по МПК G01R31/28 

(5) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ УСИЛИТЕЛЕЙ

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и в час ности к устройствам, применяемым для автоматического измерения параметров усилителей. Известны измерители чувствительности и коэффициента гармоник усили телей, содержащие аттенюаторы, блок управления, цифровые схемы П 1, Однако быстродействие таких устройств недостаточно. Наиболее близким по технической сущности является измеритель чувствительности и коэ(1к{)ициента нелине ных искажений, содержащий программный генератор, блок индикации, перестраиваемый режекторный фильтр и последовательно соединенные генер тор сигналов, регулируемый аттеню атор, контролируемый усилитель, ком ратор и источник опорного напряжения ко входу контролируемого усилителя подключен первый вход блока индикации, выход контролируемого усилителя соединен со входом перестраиваемого режекторного фильтра, выход блока деления соединен со вторым входом блока индикации 2 . Однако в известном измерителе чувствительности и коэффициента гармоник быстродействие ограничено тем, что установка уровня входного сигнала производится вручную. Для измерения коэффициента гармоник при различных уровнях входного сигнала в них не предусмотрена перестройка пороговых устройств. Кроме того, известное устройство рассчитано на измерение ко.эффициент. гармоник только на одной фиксирован.ной частоте, что снижает точ1ность измерений. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель параметра усилителей, содержащий программный генератор, блок индикации, перестра ваемый режекторный фильтр и последо вательио соединенные генератор си|- налор, регулируемый аттенюатор, кон ролируемый усилитель, компаратор и источник опорного напряжения, к входу контролируемого усилителя подключен первый вход блока индикац выход контролируемого усилителя сое динен с входом перестраиваемого режекторного фильтра, выход блока деления соединен с вторым входом блока индикации, введены управляемый генератор напряжения, формирователь импульсов, первый преобразователь частота-напряжение и последовательно соединенные сумматор, блок извлечения квадратного корня, выходом подключенный к входу блока деления, а также и параллельных каналов, состоящих из последователь но соединенных умножителя частоты, второго преобразователя частотанапряжение , полосового фильтра и квадратора, также ключа, вход которого соединен с выходом перестраиваемого режекторного фильтра, а выход ключа подключен ко второму входу полосового фильтра, при этом выходы квадраторов соединены с вход ми сумматора, первый выход программного генератора соединен с управляющим входом генератора сигналов, второй выход соединен со вторым управляющим входом управляемого генератора напряжения, третий выход соединен со вторым управляющим входом компаратора, четвертый выход подключен к входу источника опорного напряжения, выход управляемого генератора напряжения соединен с управляющим входом регулируемого ат тенюатора, а первый вход управляемого генератора напряжения соединен с выходом компаратора, выход генера тора сигналов соединен с входом фор мирователя импульсов, выход которого соединен с входом первого преобразователя частота-напряжения, а выход его соединен с управляющим входом перестраиваемого режекторног фильтра к выходу, формирователя импульсов подключены входы всех умножителей частоты,остальные выходы прог раммного генератора соединены соответ венно с управляющими входами ключей, На чертеже приведена Ьлок-схема предлагаемого измерителя. Измеритель параметров усилителей содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 сигналов, управляемый генератор 3 напряжения, регулируемый аттенюатор 4, перестраиваемый режекторный фильтр 5, контролируемый усилитель 6, программный генератор 7, блок 8 индикации, компаратор 9, блок 10 деления, источник 11 опорного напряжения, блок 12 извлечения квадратного корня, сумматор 13, первый преобразователь Ш частота-напряжение второй, третий и и+1 преобразователи 15 частота-напряжение, первый второй и и-ый умножитель 16 частоты, первый, второй и и-й ключ 17, первый, второй и квадраторы 18, первый, второй и угй полосовые фильтры 19. Устройство работает следующим образом. В начале цикла измерения генератор 2 сигналов, частота сигнала которого устанавливается по заданной программе программным генератором 7, генерирует гармонический сигнал с постоянной амплитудой, этот сигнал подается, на вход регулируемого аттенюатора, на выходе которого сигнал в начальный момент равен нулю. Из программного генератора 7 поступает команда на запуск управляемого генератора 3 напряжения. Изменяющееся по амплитуде напряжение с выхода управляемого генератора 3 поступает на управляющий вход регулируемого аттенюатора 4, с выхода которого увеличивающийся от нуля сигнал поступает на вход контролируемого усилителя 6. Когда на выходе усилителя 6 амплитуда достигнет номинального (или максимального) урЬвня срабатывает компаратор 9, порог срабатывания которого устанавливается источником 11 опорного напряжения, задающим опорные напряжения компаратору 9. Сигнал с выхода компаратора 9 останавливает управляемый генератор 3 напряжения, это обеспечивает повышенное быстродействие при измерении параметров усилителей , Напряжение сигнала с входа усилителя поступает также на первый вход блока 8 индикации, показания которого определяют чувствительность усилителя. Следующая команда подается на ключи - производится измерение коэффициента гармоник. 5 При достижении номинального (максимального уровня на выходе усилителя 6 испытательный сигнал поступает на перестраиваемый режекторный фильтр 5, который пропускает напряжение гармоник сигнала, а напряжение с частотой испытательного сигна ла подавляет. В процессе измерения сигнал основной частоты поступает с выхода генератора 2 сигналов также на вход формирователя 1 импульсов, С выхода формирователя t импульсов последовательность импульсов, с частотой испытательного си1- нала, поступает на вход первого преобразователя 14 частота-напряжение, после которого напряжение с амплитудой, пропорциональной частоте импульсов, подается на управля ющий вход перестраиваемого режектор ного фильтра 5 и управляет его част той .Таким образом, осуществляется точная настройка режекторного фильтра 5 на частоту испытательного сигнала. Сигнал с выхода режекторного фильтра 5 поступает на вход первого, второго ип-го ключей 17, которые управляются лрО1- рзммным генератором 7 jH через них на входы первого, второго и И-г полосовых фильтров 19. . Перестройка полосовых фильтров по частоте осуществляется следующим образом., Сигнал после формирователя .1 импульсов поступает на входы первого, второго, и-го умножителей 16 частоты, выходы которых соединен с входамами второго, третьего и (п+1)-го преобразователей 15 частота-напряжение. Напряжение с выходов преобразователей подается, соответственно, на управляющие входы полосовых фильтров, которые настраивают ся на частоты, соответствующие высшим гармоникам. Сигнал с выхода режекторного фильтра подается на входы полосовых фильтров, выделяющих соответствующие гармоники. Выходной сигнал полосовых фильтров поступает на входы квадраторов 18, далее возведенные в квадрат напряжения гармоник суммируются на сумматоре 13. Сумма квадратов амплитуд выделенных гармоник исследуемого сигнала подается на вход блока 12 извлечения квадратного корня. Напряжение с выхода блока 12 извлечения квадратного корня подается на один вход блока деления , а напряжение с выхода кoнтpoлиpye oгo усилителя 6 поступает на другой вход блока деления. Сигнал с выхода блока 10 деления поступает на второй вход блока 2 индикации. Количество каналов, выделяющих гармоник исследуемого сигнала, зависит от класса измеряемого усили-. теля, определяется программой измерений и устанавливается посредством коммутации ключей 17/ Измерение коэффициента гармоник дли групповых усилителей дальней многоканальной связи производится по второй и третьей гармоникам при этом должны сначала производится измерения коэф-фициента гармоник по второй гармонике, а затем - по третьей. Применение современной интегральной техники позволяет создать устройство для автоматического контроля и измерения параметров усилителей со значительно меньшими затратами на их производство. Формула изобретения Измеритель параметров усилителей, содержащий программный генератор, блок индикации, перестраиваемый режекторный фильтр и последовательно соединенные генератор сигналов, регулируемый аттенюатор, контролируемый усилитель, компаратор и источник опорного напряжения, к входу контролируемого усилителя подключен первый вход блока индикации, выход контролируемого усилителя соединен с входом перестраиваемогс режекторного) фильтра, выход блока деления соединен с вторым входом блока индикации, отличающийс я тем, что,- с целью повышения бь1стродействия и точности измерения, в него введены управляемый генератор напряжения, формирователь импульсов, первый преобразователь частота-напряжение, последовательно соединенные сумматор и блок извлечения квадратного корня, выходом подключенный к входу блока деления, а также У параллельных каналов, состоящих из пог следовательно соединенных умножителя частоты, второго преобразователя частота-напряжение полосового фильтра и квадратора, а также ключа, вход которого соединен с выходом 79 перестраиваемого режекторного фильтра , а выход ключа подключен ко второму входу полосового фильтра, при этом выходы квадраторов соединены с входами сумматора. Первый выход программного генератора соединен с управляющим входом генератора сигналов, второй выход соединен со вторым управляюи им входом управляемого генератора напряжения, третий выход соединен со вторым управляемым входом компаратора, четвертый выход подключен к входу источника опорног напряжения, выход управляемого генератора напряжения соединен с управлягощим входом регулируемого аттенюатора, а первый вход управляемого генератора напряжения соединен с выходом компаратора, выход генерато38ра сигналов соединен с входом форми рователя импульсов, выход которого соединен с входом первого преобразо вателя частота-напряжение, а его выход соединен с управляющим входом перестраиваемого режекторного фильтра, к выходу формирователя импульсов подключены входы всех умножителей частоты, остальные выходы npoi- раммного генератора соединены соответственно с управляющими входами ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. ( 01R 31/28, 1977. 2.Патент Японии № 9-7758, кл. 110 НО, 197.