Устройство для контроля широкополосного усилителя Советский патент 1983 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано для контроля усилителей вырабатывающих сигналы, пропорциональные производной от входных импульсных сигналов.

Известно устройство для контроля усилительного блока, содержащее блоки сравнения, формирователи импульсов , блоки совпадения и триггеры индикаиии flj.

Недостатком устройства является невозможность определения вида искажения реальный сигналов и оценки характера неисправности усилительного блока.

Наиболее близкое к предлагаемому, устройство для контроля широкополосного усилителя содержит два блока сравнения, фазоинвертор, четыре элемента совпадения, четыре формирователя импульсов, семь триггеров индикации, генератор тактовых импульсов, источник испытательного напряжения иёточника опорных напряжений 2,

Недостатком этого устройства является зёшисимость результатов кон ропя от разброса коэффициентов усиления урилителей..

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля широкополосного усилителя содержащее первый и второй блоки сравнений, первые входы которых соединены с выходом контролируемого широкополосного усилителя и с входом фазоинвертора, вы10ход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения, выход первого блока сравнения через первый формирователь импульса соединен с вторым входом пер15вого элемента совпадения, второй вход второго элемента совпадения соединен с выходом второго формирователя импульса, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим вхо20дом источника испытательного напряжеН1 я, выход которого соединен с входом контролируемого широкополосного усилителя, первый, второй, третий, четвертый , пятый, шестой и седьмой триггеры

25 индикации, выход второго элемента совпадения соединен с единичным входом третьего триггера индикации, нулевой вход которого соединен с нулевым входом четвертого триггера индикации,

30 единичный вход которого соединен с ьыходом первого элемента совпадения выход второго блока сравнения соединен с единичным входом пятого триггера индикации, нулевой вход которог соединен с нулевыми входами третьего пестого и седьмого триггеров индикаНИИ, с выходом .генератора тактовых импульсов и входом третьего формирователя импульса, выход третьего эле мента совпадения присоединен к единичному входу шестого триггера индикации,.выход первого блока сравнения, соединен с входом четвертого формирователя импульса, с установочным входом пятого формирователя импульса, выход первого формирователя импульса подключен к входу второго формирователя итипульса, управляющий вход второго блока сравнения присоелинен к первому выходу третьего формирователя импульса, второй выход которого подключен к входу пятого формирователя импульса и к единичному входу второго триггера индикации генератора тактовых импульсов соединен с первым входом четвертого элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу пятого фор мирователя импульса, выход четвертого элемента совпадения присоединен к единичному входу седьмого триг гора индикации, выход четвертого формирователя импульса соединен с первьлм входом третьего элемента сов падения, первый и второй источники опорных напряжений, введены образnoBfjHi широкополосный усилитель, дополнительный блок сравнения, ключевой элемент, первый и второй аттеню аторы напряжения, амплитудный детек тор, первый и второй элементы ИЛИ, причем выход исто.чника испытательно напряжения соединен с входом образцового широкополосного усилителя, выход которого подключен к первому входу дополнительного блока сравнения , второй вход которого соединен к выходу первого источника опорного напряжения, выходы первого и второг источников, опорных напряжений соответственно через первый и второй ат тенюаторы напряжения соединены с вт рыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения, выход контролируемого широкополосного уси лителя через ключевой элемент подключен к входу амплитудного детекто ра, выход которого присоединен к уп равляющим входам первого и второго аттенюаторов напряжения, выход дополнительного блока сравнения соеди нен с управляющим входом ключевого элемента, выход первого блока сравнения подключен к единичному входу первого триггера индикации и к второму входу третьего элемента совпадения , выход первого элемента совпа дения подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого присоединен к нулевому входу первого триггера индикации, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом генератора тактовых импульсов и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента совпадения, выход второго элемента ИЛИ присоединен к нулевому входу второго триггера индикации, выход третьего элемента совпадения присоединен к третьему входу первого элемента ИЛИ. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, источник 2 испытательного напряжения, фазоинвертор 3, первый источник 4 опорного напряжения первый и второй блоки 5 и 6 сравнения, второй источник 7 опорного напряжения, первый, второй, третий, четвертый и пятый формирователи 8-12 импульсов, первый, второй , третий и четвертый элементы 13-16 совпадения, первый, второй, третий, четвертый, пятый, .шестой, седьмой триггеры 17 -, 23 индикации, образцовый широкополосный усилитель 24, дополнительный блок 25 сравнения, ключевой элемент 26, амплитудный детектор 27, первый и второй аттенюаторы 28 и 29 напряжения, первый и второй элементы 30, 31 ИЛИ и контролируемый широкополосный усилитель 32. Устройство работает следующим образом. При неисправном состоянии контролируемого широкополосного усилителя 32 двухполярный сигнал на его выходе отсутствует. Генератор 1 тактовых импульсов запускает третий формирователь 10 импульсов,задним фронтом импульса которого запускается пятый формирователь 12 импульсов и включается второй триггер 18 индикации, характеризующий сигнал Неисправность. С выхода первого элемента 13 совпадения через второй элемент 31 ИЛИ включающий сигнал на второй триггер 18 индикации не поступает, и он остается во включенном состоянии. Задний фронт сигнала с генератора 1 тактовых -импульсов поступает на первый вход четвертого элемента 16 совпадения, на втором входе которого продолжает действовать сигнал с выхода пятого формирователя 12 импульсов, так как на вход установки начальных условий пятого формирователя 12 импульсов сигнал с выхода первого блока 5 сравнения не поступает. Поэтому на выходе четвертого элемента 16 совпадения формируется сигнал, включающий седьмой триггер 23 индикации, характеризующий сигнал Нет сигнала. При наличии на выходе контролируемого широкополосного усилителя 32 отрицательной постоянной величины напряжения генератор 1 тактовых импульсов запускает третий формирователь 10 импульсов, сигнал с которого поступает на управляющий вход второго блока 6 сравнения, уменьшая величину его отрицательного порогового напряжения. Так как отрицательное выходное напряжение контрол руемого широкополосного усилителя 3 превышает уменьшенное пороговое напряжение второго блока 6 сравнения, то на его выходе формируется сигнал включающий пятый триггер 21 индикации, характеризующий неисправност Отрицательный перепад, Задний фро сигнала с выхода третьего формирователя 10 импульсов включает второй триггер 18 индикации, характеризующ сигнал Неисправность. При наличии на выходе контролиру мого усилителя 32 положительной пос тоянной величины напряжения срабаты вает первый блок 5 сравнения, на .выходе которого формируется перепад напряжения, фронтом которого запускается четвертый формирователь 11 импульсов, запрещающий срабатывание третьего элемента 15 совпадения. По окончании импульса запрета, при наличии перепада напряжения с выхода первого блока 5 сравнения срабатывает третий элемент 15 совпадения сигнал с выхода которого включает шестой триггер 22 индикации, характеризующий сигнсш Положительный перепад. Выходным сигналом третьег элемента 15 совпадения.через первый элемент 30 ИЛИ выключается перебрасывается в нулевое состояние) первый триггер 17 индикации. При наличии на выходе усилителя 32 одиночного импульса положительной полярности на выходе первого блока 5 сравнения формируется одиночный импульс, запускающий первый формирователь 8 импульсов, а затем второй формирователь 9 импульсов. Их выходные Сигналы не проходят через первый и второй элементы 13 и 14 совпадения, так как нет сигнала с фазоинвер ора 3, реагирующего только на входной отрицательный импульс Выходным сигналом с первого блока 5 сравнения запускается и четвертый формирователь 11 импульсов, формирующий импульс запрета на срабатывание третьего элемента 15 совпадения. Выходным сигналом первого блока 5 сравнения включается первый триггер 17 индикации, характеризующий сигнал Одиночный импульс, а сигналом с третьего формирователя 10 импульсов включается второй триггер 18 индикации, характеризующий сигнал Неисправность. При исправном контролируемом усилителе 32 на выходе первого элемента 13 совпадения формируется импульс, вызывающий срабатывание четвертого триггера 20 индикации сигнал Исправен . Пороги срабатывания первого и второго блоков 5 и б сравнения задаются от первого и второго источников 4 и 7 опорного напряжения (соответственно положительной и отрицательной полярности) и с учетом коэффициента передачи первого и второго аттенюатора 28 и 29, выбираются соответственно не превышающими номинальной амплитуды двуполярного импульса и превышаквдими максимальную амплитуду двуполярного импульса. При отличии коэффициента усиления контролируемого усилителя от номинального с выхода источника 2 испытательного напряжения импульс треугольной форкад поступает на вход образцового широкополосного усилителя 24, на выходе которого, как и на выходе усилителя 32, формируется двуполярный импульс, который поступает на первый вход дополнительного блока 25 сравнения, где сравнивается с положительным напряжением и с выхода первого источника 4 опорного напряжения. В момент сравнения на выходе дополнительного блока 25 сравнения фор мируется импульсный сигнал, вызывающий замыкание ключевого элемента 26; С его выхода сигнал поступает на амплитудный детектор 27, выделяющий амплитудное (пиковое 7 значение положительной части двуполярного выходного импульса контролируемого усилителя 32, приходяшееся на момент замкнутого состояния ключевого элемента 26. Выходное напряжение амплитудного детектора 27, пропорциональное коэффициенту усиления контролируемого усилителя 32, поступает на управляющие входы первого и второго аттенюаторов 28 и 29 напряжения. В результате регулируются их коэффициенты передачи так, что, например, при уменьшении величины выходного сигнала контролируемого усилителя 32 уменьшаются коэффициенты передачи первого и второго аттенюаторов 28, 29 напряжения и пороговые напряжения первого и второго блоков 5 и б сравнения. Устройство позволяет повысить достоверность контроля, в результате чего не будут браковаться работоспособные усилители, имеющие отличающийся от номинального коэффициент усиления. Формула изобретения Устройство для контроля широкополосного усилителя, содержащее пер вый и второй блоки сравнения, первы входы которых соединены с выходом контролируемого широкоплосного усилителя и с входом фазоинвертора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения, выход первого блока сра нения через первый формирователь им пульса соединен с вторым входом пер вого элемента совпадения, второй вх второго элемента совпадения соедине с выходом второго формирователя импульса, выход генератора тактовых импульсов соединен с управляющим вх дом источника испытательного напряжения , выход которого соединен с входом контролируемого широкополосного усилителя, первый, второй, тре тий , четвертый, пятый, шестой и се 1ьмой триггеры индикации, выход второго элемента совпадения соедине с единичным входом третьего триггер индикации, нулевой вход которого со динен с нулевым входоь4 четвертого триггера индикации, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента совпадения, выход второго блока сравнения соединен с единичным входом пятого триггера индикации, нулевой вход которого соединен с нулевыми входами третьего, шесто го и седьмого триггеров индикации, с выходом генератора тактовых импульсов и входом третьего формирователя импульса, ьыходтретьего элемента совпадения присоединен к единичному входу шестого триггера индикации, выход первого блока срав нения соединен с входом четвертого формирователя импульса, с установоч ным входом пятого формирователя импульса, выход первого формирователя импульса подключен к входу второго формирователя импульса, уп,равляющий вход второго блока сравнения присоединен к первому выходу третьего формирователя импульса/ .второй выход которого подключен к входу пятого формирователя импульса и к единичному входу второго тригге ра индикации, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом четвертого элемента совпаден второй вход которого подключен к вы ходу пятого формирователя импульса выход четвертого элемента совпадения присоединен к единичному вхо ду седьмого триггера индикации, выход четвертого формирователя импульса соединен с первым входом третьего элемента совпадения, первый и второй источники опорных напряжений, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены образцовый широкополосный усилитель, дополнительный блок сравнения, ключевой элемент, первый и второй аттенюаторы напряжения, амплитудный детектор, первый и второй элементы ИЛИ, причем выход источника испытательного напряжения соединен с входом образцового широкополосного усилителя , выход которого подключен к первому входу дополнительного блока сравнения, второй вход которого присоединен к выходу первого источника опорного напряжения выходы первого и второго источников опорных напряжений соответственно нерез первый и второй аттенюаторы напряжения соединены с входами соответственно первого и второго блоков сравнения, выход контролируемого широкополосного усилителя через ключевой элемент подключен к входу амплитудного детектора, выход которого присоединен к управляющим входам первого и второго аттенюаторов напряжения, выход дополнительного блока сравнения соединен с управляющим входом ключевого элемента, выход первого блока сравнения подключен к единичному входу первого триггера индикации и к второму входу третье ( го элемента совпадения, выход первого элемента совпадения подключен к первому входу первого элемента ИЛИ выход которого присоединен к нулевому входу первого триггера индикации, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом генератора тактовых импульсов и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента совпадения, выход второго элемента ИЛИ присоединен к нулевому входу второго триггера индикации, выход третьего элемента совпадения присоединен к третьему входу первого элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Автоматический контроль радиоэлектронного и электротехнического оборудования. Под ред. В.И.Шляндина и др. М., энергия, 1972, с. 112 - 113, рис. 3-21, 2.Авторское свидетельство СССР № 742833, кл. G 01R 31/28, 1978 (прототип).