CN2121100U - 浮动载波动态测试信号发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浮动载波动态测试信号发 生器。它由定时器A、产生模拟不同声音信号时程 特点的调制信号发生器B，放大器C，调制器E、正弦 波发生器D、输出放大器F和整形电路G组成，它 可以产生具有不同声音信号时程特点的调幅音频信 号，可使调制信号和正弦波信号具有不同的相位关 系，也可使二者与输入的发射机脉冲或高频载波信号 具有不同的相位关系，利用本仪器可对浮动载波发射 机的动态载波浮动情况，信号畸变情况和其它广播， 通信设备动态情况下的信号畸变情况进行观察。

Description

本实用新型涉及一种浮动载波动态测试信号发生器，主要用于对浮动载波调幅发射机的动态特性测试，也可用于其它广播、通信设备的动态测试。

浮动载波调幅发射机能够在不影响播出质量的情况下节约大量能源，已经引起国内外广泛重视。目前对该发射机控制特性的测试，都是采用输入不同幅度等幅音频信号逐点测试。其在实际广播中动态情况下的控制特性由于没有相应仪器无法进行测试，其他通信广播设备有时也需要观察实际工作的动态情况，在广播和通信设备中传输的声音信号可以从时间延续的角度分为起始，稳定和结束三段时程，亦即信号的包络可分为增长、稳定、衰减三段过程。根据统计，声音的起始段有的较短，约为1－10ms，有的较长，如语言信号，约为50－80ms，有的很长，如乐曲、戏曲、歌曲的渐强音可达数秒以上；声音的稳定段有的较短，有的甚至没有明显的稳定段，如音乐中的顿音、弦乐中的拨奏声等，而有的较长或很长，甚至达数秒以上，声音的结束段同样也有的较短、有的较长。在两次声音之间可能还有长短不同的间隙。如果要测试广播通信设备传输实际声音信号时的动态情况，就必然产生一个模拟声音信号时程特点的调幅音频信号。产生调幅信号的已有技术见徐德明著的《QTF88型调幅信号发生器》（《有线通信技术》1989－2、3期），它是用0.3KHz－3.4KHz音频信号对12KHz－136KHz载频信号调制的调幅信号，其载波信号在音频信号的高端及超音频信号的范围，不能包含音频信号的全部范围，其已调信号也不具备声音信号的时程特点。

本实用新型的目的是提供一种能够产生具有模拟不同声音信号时程特点的调幅音频信号，并且可使调制信号和正弦波信号具有不同的相位关系，也可使二者与输入的发射机脉冲或高频载波信号具有不同的相位关系。

本实用新型的目的是通过以下措施实现的：

它是由定时器A、产生模拟不同声音信号时程特点的调制信号发生器B、放大器C、调制器E、正弦波发生器D、输出放大器F、整形电路G组成，

正弦波发生器D的输出一路作为载波信号接调制器E的输入端，另一路接整形电路G的输入端，整形电路G的输出接定时器A的输入端，定时器A的输出接调制信号发生器B的输入端，调制信号发生器B的输出接放大器C的输入端，C的输出作为调制信号接调制器E的另一输入端，调制器E的输出接输出放大器F。

本实用新型还可以由外输入信号uf触发，外输入信号通过双刀双掷开的K1接入整形电路G的输入端，定时器A的一路输出通过双刀双掷开关的K2接正弦波发生器D的输入端。

本实用新型还可通过下述方式来实施，即在定时器A和调制信号发生器B之间接入触发延时电路H，以调整调制音频信号与正弦波的相位关系，在定时器A和正弦波发生器D之间接入触发延时电路I，以调整外输入信号uf与正弦波的相位关系，定时器A的另一路输出接触发延时电路J，以产生对应于调制音频信号波形任何位置的同步输出信号uT。

本实用新型的载波频率为20Hz－20KHz，可以包括音频信号的全部音频范围。其调制信号为一模拟实际声音信号幅度时程特点的信号，（见图5），其上升级a、下降段c时间在1ms－10ms间可调，稳定段b在0－10s之间可调，间隙d在1ms－10s之间可调。其输出的调幅信号（见图6）可以模拟不同时程特点的实际声音信号。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型的方框图。

图2为本实用新型的另一实施例的方框图。

图3、图4为图2的电路原理图。

图5为模拟声音信号时程特点的调制信号波形。

图6为本实用新型输出的音频调幅信号。

图7为用外输入信号uf触发时各点波形。

在图3、4中，整形电路G由施密特触发器IC1组成，定时器A由单稳态触发器IC2及其外围元件W1、C1组成。

调制信号发生器B由延时电路，整形驱动电路，梯形波发生器组成，延时电路的输出接整形驱动电路的输入端，整形驱动电路的输出接梯形波发生器的输入端，延时电路由单稳态触发器IC3及W2、C2组成，整形驱动电路为由IC4·R1－5组成的施密特触发器，梯形波发生器由IC6、D1－2、W3－4、R9－10、C3、稳压二极管D3组成，IC6，D1－2、W3－4、R9组成反相积分电路，形成三角波，R10、D3组成限幅电路，产生梯形波。

放大器C为由IC7、W5－6、R11－13组成的求和放大器，输出放大器F为由IC13－14、C8－9、R43－46、W8组成的平衡放大器。

正弦波发生器D由可触发复位的三角波发生器和非线性函数变换电路组成，可触发复位的三角波发生器的输出接非线性函数变换电路的输入，可触发复位的三角波发生器由IC8－9，场效应管BG1－2、D4、W7、C4－5、R14－21组成，非线性函数变换电路由IC10－11、场效应管BG3、D5－6、R22－31组成。

调制器E为由模拟乘法器IC12、R32－42、C6－7组成的平衡调制器。

触发延时电路H由单稳态触发器IC16、W10、C11组成，触发延时电路I由单稳态触发器IC15、W9、C10组成，触发延时电路J由单稳态触发器IC17、W11、C12组成。

下面结合附图3、4和波形图7说明本实用新型的工作原理：

当开关k1、k2选择在1位置时，正弦波发生器D产生的正弦波Uz进入由IC1组成的整形电路G；或当开关K1、K2位于2位置时，由发射机产生的脉冲或高频载波信号Uf进入由IC1组成的整形电路G，经IC整形后，形成方波U1，U1触发由延时时间可调的不可再触发单稳态电路IC2组成的定时器A，形成定时方波U2，由W1调整延时时间。U2的前沿触发延时电路H（由IC16组成）、延时电路J（由IC17组成）。IC15产生相位调整信号U3，为一负方波，由W9调整延时时间。IC16产生相位调整信号U4，为一负方波，由W10调整延时时间。IC17产生同步输出信号UT，为一负方波，由W11调整延时时间，UT的后沿（上升沿）作为示波器的同步信号。U4的后沿触发调制信号发生器B的延时电路IC3，产生一负方波U6，由W2调整负方波的宽度。U6经由IC4组成的整形驱动电路，进一步整形并增加输出能力，其输出仍为一负方波U6，U6一方面经IC5、R6－8组成的反相放大器形成正方波。另一方面进入由IC6、D1－2、W3－4，R9组成的反相积分电路，形成三角波U8，U8进入由R10、D3组成的限幅电路，切除一部分三角波，形成梯形波U9，调节W3可调节三角波上升斜率，从而可调节梯形波上升斜率。调节W4可调节三角波下降斜率，从而可调整梯形波的下降斜率，调整定时器A（由IC2组成）的延时时间，可调整总周期时间。调整调制信号发生器B的延时电路IC3的延时时间，以及调整梯形波的上升，下降斜率，可调梯形波在整个周期内所占的时间，从而可产生模拟声音信号时程特点的调制信号U9。同时调整IC3的延时时间还可以决定IC5输出方波U7的宽度。

U7和U9经K3切换，进入由IC7、W5－6、R11－13组成的求和放大器C，形成幅度和直流电平可调的方波或梯形波U10、W5调节其幅度，W6调节其电平。

正弦波发生器D的三角波发生器由IC8－9、BG1－2、D4、W7、C4－5、R14－21组成，三角波的频率为20Hz－20KHz，由W7调整。当没有外触发信号时，场效应管BG1、BG2的栅极由R19、R20提供一负电压而截止，三角波发生器按由W7和C4决定的频率自由振荡，当外触发脉冲U3到来时，经C5和R19，R20组成的微分电路形成一正尖脉冲，使BG1、BG2瞬时导通，BG1的导通，通过V＋、R21为IC8反相输入端提供正电压，迫使IC8输出低电平。BG2的导通使原积分过程中C4上贮存的电荷放掉。当触发尖脉冲消失后，三角波从正向开始产生，使三角波与触发脉冲同步。由于外触发信号是由外输入信号的固定相位保持一定关系的，就可使三角波与外输入信号锁相，三角波U11由IC9输出，至由IC10－11组成的非线性函数变换电路，变换成正弦波，IC10、R22－24组成反相放大器，为后面的变换电路提供一定的三角波幅度。BG3处于IC11反相放大器的输入回路中，利用它的非线性，自动调节放大器的放大倍数，从而把三角波变换为正弦波Uz，正弦波Uz由IC11输出。

调制信号U10和正弦波Uz同时进入由IC12组成的平衡调制器E、由U10对Uz进行幅度调制，产生调幅信号，由K3切换由方波调制还是由梯形波调制。U10的幅度和直流电平决定调幅信号的幅度和调制度，由W5和W6调节，其调制度可由0调制到100％，IC12输出的差动调幅信号U12、U′12，经由IC13－14组成的平衡放大器F进行放大，最后输出模拟声音信号或音频脉冲串Ue。

当开关K1、K2位于1位置时，IC8－9组成的三角波产生电路设有外触发信号产生自由振荡，经IC11输出正弦波Uz，Uz经IC1整形后产生方波U1，U1前沿触发IC2产生U2，U2前沿触发IC16产生U4，U4后沿触发IC3产生U6，因此Uz与U6与相位是有固定关系的，即音频信号与调制信号的相位有固定的关系，调节IC16的延时时间，就可调节它们之间的相位关系，以便于观察调幅音频信号通过通信，广播电路后发生的畸变。

当开关K1、K2位于2位置时，外输入信号Uf经IC1整形后产生U1，U1触发IC2产生U2，U2前沿触发IC15、IC16，由IC16产生的U4后沿触发IC3，由前所述可知，IC3产生的U6与Uf保持一定的相位关系，即调制信号与外输入信号（通信广播设备中的被调脉冲或高频载波信号）保持一定的相位关系，并可由IC16的延时时间进行调整。IC15输出的方波U3，其后沿触发三角波发生器，使三角波由触发时刻起从正程开始，也就使正弦波从正半周开始，调节IC15的延时时间，可调节正弦波与Uz的相位关系。可见分别调节IC15、IC16的延时时间，就可调整Uf、Uz和U6之间的相位关系。以便于观察调幅音频信号通过通信、广播设备调制线路后被调脉冲或载波的畸变情况。

延时电路IC17受U2前沿触发产生UT，用UT后沿输出作为示波器的同步信号，其延时时间调节范围宽，后沿几乎可位于IC2定时周期的任意位置，所以其产生的同步信号可对应于调制信号的任何位置，以利于观察各部分的细节。

在图1所示的实施例中，省去了延时电路H、I、J，其它部分与图2完全相同。省去IC15、IC16后，外输入信号Uf，正弦波信号Uz和调制信号U9三者之间的相位关系不可调整，可由IC2产生的U2前沿直接触发IC3和三角波发生器。

省去延时电路IC17、可由调幅音频信号Ue直接直接同步示波器。

本实用新型的优点是能够产生具有不同声音信号时程特点的调幅音频信号。可使调制信号和正弦波信号具有不同的相位关系，也可使二者与输入的发射机脉冲或高频载波信号具有不同的相位关系，利用本仪器可对浮动载波发射机的动态载波浮动情况，信号畸变情况，和其它广播、通信设备动态情况下的信号畸变情况进行观察。

Claims (10)

1、一种浮动载波动态测试信号发生器，其特征在于它由定时器A、产生模拟不同声音信号时程特点的调制信号发生器B、放大器C、调制器E、正弦波发生器D、输出放大器F、整形电路G组成，

正弦波发生器D的输出一路作为载波信号接调制器E的输入端，另一路接整形电路G的输入端，整形电路G的输出接定时器A的输入端，定时器A的输出接调制信号发生器B的输入端，调制信号发生器B的输出接放大器C的输入端，C的输出作为调制信号接调制器E的另一输入端，调制器E的输出接输出放大器F。

2、根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于它可由外输入信号uf触发，外输入信号通过双刀双掷开关的K1接入整形电路G的输入端，定时器A的一路输出通过双刀双掷开关的K2接正弦波发生器D的输入端。

3、根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于正弦波发生器D产生的载波频率为20Hz－20KHz。

4、根据权利要求3所述的信号发生器，其特征在于在定时器A和调制信号发生器B之间接入触发延时电路H，以调整调制音频信号与正弦波的相位关系，在定时器A和正弦波发生器D之间接入触发延时电路I，以调整外输入信号uf与正弦波的相位关系，定时器A的另一路输出接触发延时电路J，以产生对应于调制音频信号波形任何位置的同步输出信号uT。

5、根据权利要求3或4所述的信号发生器，其特征在于整形电路G由施密特触发器IC1组成，定时器A由单稳态触发器IC2及其外围元件W1、C1组成。

6、根据权利要求5所述的信号发生器，其特征在于调制信号发生器B由延时电路，整形驱动电路，梯形波发生器组成，延时电路的输出接整形驱动电路的输入端，整形驱动电路的输出接梯形波发生器的输入端，延时电路由单稳态触发器IC3及W2、C2组成，整形驱动电路为由IC4·R1－5组成的施密特触发器，梯形波发生器由IC6、D1－2、W3－4、R9－10、C3、稳压二极管D3组成，IC6，D1－2、W3－4、R9组成反相积分电路，形成三角波，R10、D3组成限幅电路，产生梯形波。

7、根据权利要求6所述的信号发生器，其特征在于放大器C为由IC7、W5－6、R11－13组成的求和放大器，输出放大器F为由IC13－14、C8－9、R43－46、W8组成的平衡放大器。

8、根据权利要求7所述的信号发生器，其特征在于正弦波发生器D由可触发复位的三角波发生器和非线性函数变换电路组成，可触发复位的三角波发生器的输出接非线性函数变换电路的输入，可触发复位的三角波发生器由IC8－9，场效应管BG1－2、D4、W7、C4－5、R14－21组成，非线性函数变换电路由IC10－11、场效应管BG3、D5－6、R22－31组成。

9、根据权利要求8所述的信号发生器，其特征在于调制器E为由模拟乘法器IC12、R32－42、C6－7组成的平衡调制器。

10、根据权利要求4所述的信号发生器，其特征在于触发延时电路H由单稳态触发器IC16、W10、C11组成，触发延时电路I由单稳态触发器IC15、W9、C10组成，触发延时电路J由单稳态触发器IC17、W11、C12组成。

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