Измеритель амплитудно-частотных характеристик четырехполюсника Советский патент 1982 года по МПК G01R27/28 

управляющим входом коммутируемого де тектора, пятый выход задатчика кода частоты соединен с управляющим входом блока перестраиваемых частот, причем индикатор выполнен в виде газоразрядной матричной панели, задатчик кода частоты выполнен в -виде пос ледовательно соединенных генератора опорных частот, двадцатипятиразрядно го счетчика, блока сравнения кодов и специализированного вычислителя на микропроцессоре, второй вход которого подключен к выходу генератора опорных частот, а выход - к второму входу блока сравнения кодов, блока перестраиваемых частот выполнен в виде последовательно соединенных циф ро-аналогового, преобразователя, набора фильтров и коммутаторов, управляющие входы которых соединены с входом блока, а выходы коммутаторовс выходом блока. На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя; на фиг. 2 и, 3 - соответственно временная диаграм ма дискретизации процесса x(t ) и его спектр. Измеритель содержит специализированный вычислитель на микропроцессоре 1, опорный генератор 2, цифроаналоговый преобразователь (цАП) 3, двадцатипятиразрядный счетчик (ST1 ) блок 5- совпадения кодов, набор фильт ров б, коммутаторы 7, исследуемый четырехполюсник 8, коммутируемый детектор 9, аттенюатор 10, аналогоцифровой преобразователь (АЦП).11, цифровой счетчик ( ) 12, блок 13 стробирования, газоразрядная индикаторная матрица 14, задатчик 15 кода частоты, блок 16 перестраиваемых часто и выходные клеммы измерителя 17 и 18, Измеритель работает следующим образом. Специализированный вычислитель на микропроцессоре 1 формирует коды интервалов дискретизации и коды мгновенных значений амплитуды процесса X(t), математические выражения которого имеют вид (фиг. 2 ) (J 2Z At-s«n (w,,k-dt)-of (t-k-at;, Icso где л}(1- 2Л fg частота опорного генератора. Спектр X(t ) имеет вид (фиг. 3 ) fsinO,5M(w+u)o).dt f(jU))J ,nO,5tw+u)o)jt Sin 0,5M(uj-Wo) At Т „ Ч Sin qscw-vog) ai .Исходными; числовыми данными алгоритма вычисления являются код часто,ты выбранного диапазона и код частоты начала развертки, албор оптимгшьного соотношения числа фильтров 6 и Числа дискретов вычисления синусоидальной функции за период производится вычислителем 1 в соответствии с параметрами табл. 1 и 2. Таблица 1,

d 0,0001Fmax 0,02 кГц Код мгновенной амлитуды процесса X(t) поступает на ЦАП 8 с интервалом дискретизации по времени At, который формируется счетчиком ST1 4 и блокс совпадения кодов 5, на которую поступает код лс из вычислителя 1. Сигнсьп с выхода ЦАП 3 пропускается через набор фильтров б и через коммутаторы 7 поступает на исследуемый четырехполюсник 8. Сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 8 через аттенюатор 10 поступает на детектор-коммутатор 9, который служит для выделения огибающей из выходного сигнала четырехполюсника 8 и запоминания огибающей ,на время индикации. Индикация производится путем пре,образования аналогового напряжения в цифровой код схемой АЦП 11, который управляет высвечиванием вертикальных столбцов газоразрядной матричной панели (ИМГ-1) 14. Управление ее горизонтальной разверткой осущест вляется счетчиком ST2 12 по сигналам поступанвдим с вычислителя 1. Так как период развертки ИМГ-1 14 намного, меньше периода изменения частотыизмеряемого сигнала, использован блок 13 стробирования |Для высве чивания вертикального столбца газоразрядной матрицы 14. Кроме визуального наблюдения ампли тудно-частотной характеристики с выТаблица 2

efF 0,001-Fmax гГЦ сокой точностью измеритель позволяет определить выборочные значения АЦХ в цифровом виде при непосредственном отсчете. Экспериментальный макет измерителя был собран на газоразрядной матрице ИМГ-1, микропроцессорном комплекте К589, интегральных микросхемах серии 133, 531, 140, 252, диапазон измеряемых частот 0-20 кГц. Точность измерений в частном диапазоне i 0,510 увеличилась не меньше чем в 400 раз, погрешность измерений шкалы центральных частот fo уменьшилась до 10,5 -Ю f , погрешность измерений относительной амплктуды уменьшилась до 0,09 для измеряемой относительной амплитуды дБ. Формула изобретения 1. Измеритель амплитудно-частотных характеристик четырехполюсника, содержащий последовательно соединенные эадатчик кода частоты и блок перестраиваемых частот, выходом соединенный с первой входной клеммой . измерителя, вторая входная клемма которого через последовательно соедиенные аттенюатор, коммутируемый детектор и аналого-цифровой преобразователь, подключена к входу индикатора, отличающийся тем, 4TO с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные двоичный счетчик и блок схробирования, при этом выход блока стробирования соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, выход двоичного счетчика подключен к синхронизируййцему входу индикатора, а вход двоичного счетчика соединен с вторым выходом задатчика кода частоты, третий выход которого соединен с входом блока стробирования, четвертый выход задатчика кода частоты соединен с управляющим входом коммутируемого детектора, пятьа выход задатчика кода частоты соединен с управлякицим входом блока перестраиваемых частот.

; 2. Измеритель по п. 1, о т л ичающййся Тем, что индикааюр выполнен в виде газоразрядной матричной панели, а задатчик кода частотыв виде последовательно соединенных .

генератора опорных частот, двадцатипятиразрядного счетчика, блока сравЛ1ения кодов и специалинироваиного вычислителя на микропроцессоре, второй вход которого подключен к выходу генератора опорных частот, а выход к BTOpoi,iy входу блока сравнения кодов, блок перестраиваемых частот выполнен в виде последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, наборафильтров и коммутаторов, управляющие входы которых соединены с входом блока, а выходы KOI«мутаторов - с выходом блока.

S Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

0 , 2. Авторское свидетельство СССР по заявке в 3213226/18-21, кл. G 01 fi 27/28, 1980 (прототип).

1

3y((J.)

. nin.11 лflfl

p V

/%)f

x-e

ЛIS

JLJУд

1/г