DE2439612C2

DE2439612C2 - Method for measuring the amplitude of pulses with large differences in level

Info

Publication number: DE2439612C2
Application number: DE19742439612
Authority: DE
Inventors: Klaus Von Dr. 8019 Wolfratshausen Pieverling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1974-08-19
Publication date: 1976-02-19

Description

Insbesondere in der Ortungstechnik tritt häufig das Problem auf, einen empfangenen Impuls, dessen Energie innerhalb weiter Grenzen schwankt, hinsichtlich seiner Amplitude genau messen zu müssen. Zur Bewältigung hoher Dynamikbereiche verwendet man im allgemeinen logarithmische Verstärker oder Verstärker mit schneller Amplitudenregelung. Diese beiden bekannten Methoden versagen jedoch bei hohen Genauigkeitsanforderungen, weisen eine sehr begrenzte Reproduziernarkeit auf, da hier krumme Kennlinien durch elek'ronische Effekte nachgebildetIn particular in location technology, the problem often arises, a received pulse, whose Energy fluctuates within wide limits, having to measure its amplitude precisely. Logarithmic amplifiers or are generally used to cope with high dynamic ranges Amplifier with fast amplitude control. However, these two known methods fail high accuracy requirements, have a very limited reproducibility, because here crooked Characteristic curves simulated by electronic effects

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werden, und sind sehr aufwendig in bezug auf Temperaturkompensation und Bauteiletoleranzanforde-are, and are very expensive in terms of temperature compensation and component tolerance requirements

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Impuls, dessen pegel in weiten Grenzen schwanken kann, amplitudenmäßig genau zu messen, ohne daß die Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Methoden auftreten. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Impulse einem elektronisch stufenweise einstellbaren Dämpfungsglied sowie nach- iu folgend einem Gleichrichter zugeführt werden und von den Impulsen eine Steuerschaltung beaufschlagt wird, die immer dann, wenn eine bestimmte positive oder' negative Schwellenspannung eines Impulses überschritten wird, die nächstfolgende höhere Dämpfungsstufe des Dämpfungsglieds einstellt, und daß von den gleichgerichteten Impulsen ein Maximalwerldetektor beaufschlagt wird, der bei Erreichen eines positiven oder negativen Impulsmaximums einerseits einen von der Stellung des Dämpfungs- μ i'lieds abgeleiteten Signalpegelwert und andererseits den ermittelten Maximalpegel zur Interpolation im Bereich zwischen der eingestellten und der nicht mehr erreichten Dämpfungsstufe des üämpfungsglicds /ur Auswertung durchschaltet.The object of the invention is to provide a pulse, the level of which can fluctuate within wide limits, in terms of amplitude to measure accurately without the difficulties and disadvantages of the known methods appear. According to the invention, this object is achieved in that the pulses are electronically stepwise adjustable attenuator as well as after- iu are then fed to a rectifier and a control circuit is acted upon by the pulses is that whenever a certain positive or negative threshold voltage of a pulse is exceeded, the next higher attenuation level of the attenuator sets, and that a maximum value detector of the rectified impulses is applied, which is when a positive or negative pulse maximum is reached on the one hand a signal level value derived from the position of the attenuation μ i'lieds and on the other hand the determined maximum level for interpolation in the range between the set and the no longer attenuation level reached by the üämpfungsglicds / ur evaluation.

Ein Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung liegt in seiner hohen erzielbaren Genauigkeit. Die Dämpfungsglieder lassen sich sehr definiert herstellen. Außerdem kann jede Dämpfungseinsiellung. falls notwendig, individuell abgeglichen werden. Die 3" Gleichrichtung braucht lediglich eine einem ein/igen Stufenbereich des Dämpfungsglicds entsprechende Dynamik zu bewältigen. Für diesen Dynamikbereich läßt sich ein sehr genauer linearer Detektor ohne Schwierigkeiten herstellen.One advantage of the method according to the invention is its high achievable accuracy. the Attenuators can be produced in a very defined way. In addition, any damping can be used. if necessary to be adjusted individually. The 3" Rectification only needs one corresponding to a single step range of the attenuation element To cope with dynamics. For this dynamic range, a very precise linear detector can be used without Create difficulties.

In zweckmäßiger Weise erfolgt die stufenweise vorucnommene Einstellung des Dämpfungsglieds in digitaler Art mittels eines bei jeder Überschreitung der bestimmten Schwellspannung um eine Hinheil wcitcrschaltendcn Digitalzählers, Schieberegisters 4« od. dgl., so daß der von der Stellung des Dämpfungsglieds abgeleitete Signalpcgelwert als Digitalinformation vorliciit. Das Ausgangssignal ist dann bereits teilweise digitalisiert, was einer weiteren Digilalverarbeitung entgegenkommt. Ein Analog-Digiial-Wandler ist dann lediglich für den Intcrpolationshereich eines einzigen Stufenbcrcichs des Dämpfungsglieds erforderlich.The step-wise adjustment of the attenuator in FIG digital type by means of one Hinheil each time the certain threshold voltage is exceeded wcitcrschaltendcn digital counter, shift register 4 « or the like, so that the signal level value derived from the position of the attenuator is used as digital information provisionally. The output signal is then already partially digitized, which suits a further digilal processing. An analog-to-digital converter is then only for the integration range of a single step range of the attenuator necessary.

In vorteilhafter Weise wird dem Maximale ertdetektor aus der Steuerschaltung ein Sprungsignal 5» zugeführt, das eine irrtümliche Maximalwertausgabe bei einem Sprung von einer Stellung des Dämpfungsglieds in die nächste verhindert.Advantageously, the maximum detector A jump signal 5 »is supplied from the control circuit, which is an erroneous maximum value output when jumping from a position of the attenuator in the next prevented.

Zur zusätzlichen Phasenmessung der Impulse, d. Ii zu deren Nulldurchgangsauswertung, werden die immittelbar vor der Gleichrichtung anstehenden Impulssignale einem Niilldctektor zugeführt. Der Nulldetektor braucht lediglieh den Dynamikbereich eines einzigen Stufenbereichs des Dämpfungsglieds zu bewältigen. Die Phasenmessung beginnt zweckmäßig fi» erst nach Ausgabe des Signals »Amplitudenmaximum«, d. h. nach Ansprechen des Maximalwert" detektors. Auch hier besteht der Vorteil, daß da> schaltbarc Dämpfungsglied mit geringem Phasenfehler hergestellt bzw. für jede Dämpfungsstellung individuell abgeglichen werden kann.For additional phase measurement of the pulses, i. Ii the pulse signals immediately before the rectification are used to evaluate the zero crossing fed to a Niilldctektor. The zero detector only needs to cope with the dynamic range of a single step range of the attenuator. The phase measurement expediently begins fi »only after the output of the signal» amplitude maximum «, d. H. after the maximum value detector has responded. Here, too, there is the advantage that there> switchable attenuator produced with low phase error or for each attenuation position can be adjusted individually.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtFurther details of the invention are explained in more detail with reference to drawings. It shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild zur Durchführune des Impulsmeßverfahrens nach der Erfindung,F i g. 1 is a block diagram for implementing the pulse measuring method according to the invention,

Fi g. 2 die Zeitfunktion eines auszuwertenden Eingangsimpulses in der Zwischenfrequenzlage,Fi g. 2 the time function of an input pulse to be evaluated in the intermediate frequency position,

Fig. 3 diesen Impuls nach der Gleichrichtung mit zugehörigem Amplitudenwert-Durchschaltc-impuls,Fig. 3 this pulse after the rectification with associated amplitude value switching pulse,

Fig. 4 das Blockschaltbild eines konzentrierten, einstellbaren Dämpfungsglieds,4 shows the block diagram of a concentrated, adjustable attenuator,

Fig. 5 das Blockschaltbild eines verteilten, einstellbaren Dämpfungsglieds,5 shows the block diagram of a distributed, adjustable attenuator,

Fig. 6 das Blockschaltbild eines einstellbaren Dämpfungsglieds, bestehend aus jeweils gegengekoppelten Operationsverstärkern,6 shows the block diagram of an adjustable attenuator, each consisting of counter-coupled Operational amplifiers,

Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Impulsmessung mii vorschallbarcr Verzögerungseinrichtung,7 shows a block diagram for pulse measurement mii prechallable delay device,

Fig. 8 den zeitlichen Funktionsablauf bei Auswertung mit Verzögerung,8 shows the functional sequence over time in the case of an evaluation with a delay,

Fig. 9 das Blockschaltbild einer durch die Zwischenfrequenzschwingungen taktgesteuerten Signal auswertung, undFig. 9 is a block diagram of one through the intermediate frequency oscillations clock-controlled signal evaluation, and

Fig. K) den zeitlichen Funktionsablauf der Signaljuswertung nach F i g. ^l).FIG. K) the temporal functional sequence of the signal adjustment evaluation according to FIG. ^l ).

F i g. I zeigt ein Blockschaltbild zur Durchführung des Impulsmeßverfahrens nach der Erfindung. Ein Meßsignal in der Zwischenfrequenzlage läuft übet einen Zwischenfrequenz.vorverstärkcr 1. der eine kleine Verstärkung aufweist und lediglich zur Eliminierung von Rauschproblemen dient, in ein stulenweise einstellbares Dämpfungsglied 2. Diesem folgt ein Zwischenfrequenzhaupiverstärker 3 mit hoher Verstärkung. Das Ausuangssignal eines nachgeschallelen Gleichrichters 4 läuft in eine Steuerschaltung 5 sowie in einen Maximalwertdetektor 6. Die Steuerschaltung 5 besteht aus einem in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellten Schwcllwertdetektor und einem Zähler. Der Maximalwertdetektor 6 steuert die Öffnungszeiten zweier TorsehalUmgen 7 und 8.F i g. I shows a block diagram for carrying out the pulse measuring method according to the invention. A Measurement signal in the intermediate frequency position runs over an intermediate frequency preamplifier 1. the one has small gain and only for elimination of noise problems is used in an attenuator 2 adjustable in stacks. This follows an intermediate frequency main amplifier 3 with high gain. The output signal of a downstream Rectifier 4 runs into a control circuit 5 and into a maximum value detector 6. The control circuit 5 consists of one in Fig. 1 not in detail Schwcllwertdetektor shown and a counter. The maximum value detector 6 controls the opening times two torso necks 7 and 8.

Die Funktionsweise wird im zusätzlichen Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 erläutert. In Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf eines Zwischenfrequenzeinuaiigsinipulses Ig dargestellt, während F i g. 3 den Impulsspannungsvcrlaiif nach der Gleichrichtung und darunter einen Durchschalteimpuls nach Erreichen des Maximalwertes zeigt.The mode of operation is explained in connection with FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows the time course of an intermediate frequency single pulse Ig , while FIG. 3 shows the pulse voltage cycle after rectification and, below that, a switch-on pulse after reaching the maximum value.

F.s sei angenommen, daß ein F.mpfangsimpuls /1; mittlerer Amplitude am Eingang des Zwischen-Irequenzvorverstärkers I eintrifft. Das Dämpfungsglied 2 steht zunächst in der Stellung mit maximaler Empfindlichkeit, d. h. 0 dB. Die Vorderfianke des Impulses la steigt an und überschreitet die Spannungsschwelle 9 des Schwellwertdetektors in der Steuerschaltung 5. Diese Schwellenüberschreitung verschiebt den Zählerstand des Zählers in der Steuerschaltung 5 um eine Einheit, wodurch das Dämpfungsglied 2 von 0 dB auf die nächste Stufe, z. B. aiii 4- 1OdB springt. Dadurch sinkt die Spannung de Impulses Ir wieder unter den Schwellwert 9. Mit wei lerem Anstieg des Empfangsimpulses Ig ergeben siel je nach dessen Amplitude noch weitere Schwellen Überschreitungen, verbunden mit entsprechender Er höhimg der Dämpfungsstellung. Dieser Vorgarn wiederholt sich so lange, bi das Maximum 10 de Impulses /e erreicht ist.Fs it is assumed that a F.mpfangsimpuls / 1; medium amplitude at the input of the intermediate frequency preamplifier I. The attenuator 2 is initially in the position with maximum sensitivity, ie 0 dB. The front edge of the pulse la rises and exceeds the voltage threshold 9 of the threshold value detector in the control circuit 5. This threshold excess shifts the count of the counter in the control circuit 5 by one unit, whereby the attenuator 2 from 0 dB to the next level, e.g. B. aiii 4- 1OdB jumps. As a result, the voltage of the pulse Ir drops again below the threshold value 9. With a white rise in the received pulse Ig , depending on its amplitude, additional thresholds are exceeded, associated with a corresponding increase in the damping position. This roving repeats itself until the maximum 10 de pulse / e is reached.

An dieser Stelle spricht der Maximalwertdetek tor 6 an. Er erzeugt einen Durchschalteinipuls 11. de die Signalamplitude in einer gemischten Digital Analog-Form an die weitere AuswcrteeinrichUinj weiterieitel. Dk Digilalinformation ist gegeben durclAt this point the maximum value detector 6 responds. It generates a switch-through pulse 11. de the signal amplitude in a mixed digital analog form to the further evaluation unit continue. The Digilalinformation is given by means of

die Stellung des Dämpfungsglieds 2 und steht am hinter dem letzten Amplitudensprung auftreten, was Ausgang der Torschaltung 8 an, während die Analog- zu Schwierigkeiten in der Signalauswertung, z. B. auf information zur Interpolation im Bereich 1OdB dient Grund der endlichen Einstellzeiten der Dämpfungsund am Ausgang der Torschaltung 7 ansteht. Wichtig glieder, führt. Außerdem kann die Phasenmessung für die Funktion ist, daß dem Maximalwcrtdetcktor 6 5 erst nach Ausgabe des Amplitudenmaximums einein Sprungsignal (Reset) aus der Steuerschaltung 5 geleitet werden, da man erst zu diesem Zeitpunkt die zugeführt wird, welches die irrtümliche Maximalwert- endgültige Amplitude des Meßimpulses kennt. Diese ausgabe bei einem Dämpfungssprung verhindert. beiden Schwierigkeiten werden mittels einer Zusatz-Zur Phasenmessung, d.h. zur Nulldurchgangsaus- einrichtung nach Fig. 7 vermieden. Einer Schalwertung, wird das Zwischenfrequenzsignal, welches io tungskombination 16, bestehend aus dem Zwischenunmittelbar vor dem Gleichrichter 4 vorliegt, verwen- frcquenzverslärkcr und dem Dämpfungsglied, wird dct. Ein an diese Schaltungsstelle angeschalteter Null- nach dem Zwischenfrcquenzvorverstärker 1 eine Verdetektor 38 braucht lediglich einen Dynamikbereich zögerungseinrichtung 17, z. B. ein Bandfilter, vorgevon 10 dB, d. h. eines einzigen Stufenbercichs des schaltet. Mittels eines Umschalters 18 kann dann Dämpfungsglieds 2, zu bewältigen. Es ist zweck- 15 wahlweise das verzögerte oder unverzögerte Signal mäßig, wenn die Phasenmessung erst nach der Aus- ausgewertet werden.the position of the attenuator 2 and is on behind the last amplitude jump occur what output of the gate circuit 8, while the analog to difficulties in signal evaluation, z. B. on information for interpolation in the area 1OdB is used due to the finite setting times of the damping and pending at the output of the gate circuit 7. Important limbs, leads. In addition, the phase measurement for the function is that a jump signal (reset) from the control circuit 5 is passed to the maximal value detector 6 5 only after the amplitude maximum has been output, since only at this point in time is the one supplied which the erroneous maximum value-final amplitude of the measuring pulse knows. This output is prevented in the event of a sudden change in attenuation. Both difficulties are avoided by means of an add-on for phase measurement, ie for the zero-crossing alignment device according to FIG. 7. The intermediate frequency signal, which is the intermediate frequency signal, which consists of the intermediate immediately before the rectifier 4, is used in a sound evaluation and the attenuator is dct. A connected to this switching point zero after the intermediate frequency preamplifier 1 a Verdetektor 38 only needs a dynamic range delay device 17, z. B. a band filter, vorgevon 10 dB, ie a single step range of the switches. Attenuator 2 can then be overcome by means of a switch 18. It is advisable to use the delayed or undelayed signal moderately if the phase measurement is only evaluated after it has been evaluated.

gäbe des Signals für das Amplitudenmaximum, also Die Einstellung der Dämpfungsglieder erfolgt mitwould give the signal for the amplitude maximum, so the setting of the attenuators is done with

erst nach Ansprechen des -Maximalwertdctektors 6. dem unverzögerten Signal, d. h. ohne Einschaltungonly after response of the -Maximalwertdctector 6. the undelayed signal, d. H. without switching on

beginnt. der Verzögerungseinrichtung 17. Nach Ausgabe desbegins. the delay device 17. After output of the

Zwischenfrequcnzbandfilter zur Selektion dürfen 20 unverzögerten Signalmaximums wird die Verzöge-Intermediate frequency band filters for selection are allowed to have 20 undelayed signal maximums, the delay

nur vor dem Dämpfungsglied 2 eingebaut werden. rungseinrichtung 17 eingeschaltet. Nach einer ange-can only be installed in front of the attenuator 2. approximately device 17 switched on. After a

Ein Filter hinter dem Dämpfungsglied 2 würde die messenen Beruhigungszeit wird die PhasenmessungA filter behind the attenuator 2 would measure the settling time and the phase measurement

Schaltsprünge verschleifen und eine zu lange an- eingeleitet. Für die Phasenmessung steht ein weitausSmooth switching jumps and initiate one for too long. A far stands for phase measurement

dauernde Schaltöffnung hervorrufen, was eine Am- größerer Teil des Impulses zur Verfügung als beicause permanent switching opening, which is a larger part of the pulse available than with

plituden- und Phascnverfälschung zur Folge hätte. 35 einer Schaltung ohne Verzögerungseinrichtung 17.would result in amplitude and phase falsification. 35 of a circuit without delay device 17.

Die Signalverarbeitung hinter dem Dämpfungsglied Z Ab dem Zeitpunkt der Maximumausgabe bei unver-The signal processing behind the attenuator Z From the point in time of the maximum output with un-

soll daher möglichst breitbandig sein. zögertem Signal bleibt die Stellung des Dämpfungs-should therefore be as broadband as possible. delayed signal, the position of the damping

F i g. 4 zeigt wie F i g. 1 in prinzipieller Darstellung glieds unverändert.F i g. 4 shows how FIG. 1 in the basic representation remains unchanged.

den konzentrierten Einbau eines Dämpfungsglieds 2 Fig. 8 zeigt einen unverzögerten Impuls 19 und zwischen einem Zwischcnfrequenzvorverstärker 1 30 einen verzögerten Impuls 20 darunter. Der zeitliche und einem Zwischenfrequenzhauptverstärkcr 3. Einstellbereich des Dämpfungsglieds ist mit 21 bc-Es ist aber zweckmäßig, das Dämpfungsglied und zeichnet. Mit 22 ist der Umschaltzeitpunkt auf das den Zwischcnfrequenzhauptverstärker in mehrere verzögerte Signal sowie der Zeitpunkt der ersten Stufen, d.h. mehrere Stufendämpf ungsgliedcr 12 Amplitudenmessung bezeichnet. Die Amplitude kann und mehrere Stufenverstärker 13, aufzuspalten, die 35 aus dem unverzögerten Signal gewonnen werden. Es einander abwechseln. Durch eine solche Anordnung. kann aber auch eine zweite Amplitudenmessung mit die in Fi g. 5 dargestellt ist, vermeidet man den unan- dem verzögerten Signal durchgeführt werden. Hier genehm hohen Pcgelsprung mit der erforderlichen besteht nicht das Problem, daß das Dämpfungsglied extrem konzentrierten Zwischenfrequenzvcrstärkung. kurz, vor dem Maximum umspringt. Der Zeitpunkt Die Dämpfungsstellungen lassen sich in günstiger 40 22 ist ebenfalls der Zeitpunkt des Beginns der Phasen-Weise auch dadurch realisieren, daß mit stufenweise messung und des Anfangs einer etwaigen zweiten schaltbarcn Gegenkopplungen 14 versehene Opera- Amplitudenmessung, der zum Zeitpunkt 23 erfolgt, tionsverstärker 15 in Reihe geschaltet werden. Die Insgesamt ist zu bemerken, daß durch Verwendung Gegenkopplungen 14 in den Operationsverstärkern des Verzögerungsglieds 17 eine Trennung zwischen 15 werden dann stufenweise zugeschaltet. Eine solche 45 der Dämpfungseinstellung und der Signalmessung erAnordnung ist in F i g. 6 im einzelnen dargestellt. folgt, was zu einem übersichtlicheren Schaltungsab-Während in den Schaltungen nach Fig. 4 und 5 nur lauf führt und außerdem die Forderung nach hoher positive Dämpfungswertc möglich sind, läßt die Brcitbandigkeit der Zwischenfrequenzverstärker Realisierung nach F i g. 6 nur eine negative Dämp- (kleine Beruhigungszeit) abmildert,
fung, also Verstärkung zu. Bei Maximalpegel weisen 50 F i g. 9 zeigt eine Schaltungslösungsmöglichkeit zui alle Operationsverstärker 15 z. B. die Verstärkung phasen- und amplitudenmäßigen Ausmessung vor ν = 1 auf. Bei minimalem Pegel haben dagegen alle Impulsen. Die Zwischenfrequenz, die unter IOMH2 Operationsverstärker 15 maximale Verstärkung. liegt, wird zugleich als Taktfrequenz zur Einstellung Man erkennt, daß die Schaltung nach Fig. 6 den der Dämpfungsglieder herangezogen. Die Impulse /j direkten Lösungsweg darstellt, d. h. bei schwachen 55 werden im Anschluß an einen Zwischenfrequenz Signalen wird verstärkt und bei starken Signalen Vorverstärker 1 einer Schaltungskombination 16. bc nicht. Dazu im Gegensatz steht die Schaltung nach stehend aus einem stufenweise einsteilbaren Dämp F i g. 4 und 5, welche bei starken Signalen stark fungsglied und einem Zwischenfrequenzverstärker dämpft und bei schwachem Signal nicht dämpft. Der zugeführt. Ein am Ausgang der Schaltungskombina Hauptvorteil der Schaltung nach Fig. 6 liegt jedoch 60 tion 16 liegender Spitzengleichrichter 24 folgt jede darin, daß Rauschprobleme, die bei Systemen mit positiven Zwischenfrequenzschwingung unmitielba hoher Dynamik stets auftreten, weitgehend eliminiert und speichert in einem Kondensator den positivei werden. Insbesondere die Schaltung nach Fig. 4 Spitzenwert. Ein ansteigender Zwischenfrequenz bringt erhebliche Rauschprobleme des Zwischen- impuls/;;, der in der ersten Zeile von Fig. 10 dar frequenzverstärkers 3 im Zusammenhang mit der 65 gestellt ist, erscheint dadurch als Treppe, vgl Forderung nach hoher Bandbreite. Fig. 10, dritte Zeile. Ein Anstiegsdiskriminator T, Bei dem beschriebenen Auswerteverfahren kann in prüft, ob der Spitzcnglcichrichtcr 24 den Speicher ungünstigen Fällen das Impulsmaximum unmittelbar kondensator beim nächsten Maximum nachladcithe concentrated installation of an attenuator 2 Fig. 8 shows an undelayed pulse 19 and between an intermediate frequency preamplifier 1 30 a delayed pulse 20 below. The temporal and an intermediate frequency main amplifier 3rd setting range of the attenuator is 21 bc-but it is useful to draw the attenuator and. With 22 the switching time to the intermediate frequency main amplifier into several delayed signals as well as the time of the first stages, ie several stage attenuators 12 amplitude measurement is designated. The amplitude can be split up by several stage amplifiers 13, which are obtained from the instantaneous signal. Alternate it. By such an arrangement. but can also be a second amplitude measurement with the in Fi g. 5, one avoids the constant delayed signal being carried out. The problem here is that the attenuator has an extremely concentrated intermediate frequency gain. shortly before the maximum changes. The point in time The attenuation positions can be implemented more favorably 40 22 is also the point in time of the beginning of the phase mode, that with stepwise measurement and the beginning of a possible second switchable negative feedback 14 provided operational amplitude measurement, which takes place at point in time 23, operation amplifier 15 can be connected in series. Overall, it should be noted that by using negative couplings 14 in the operational amplifiers of the delay element 17, a separation between 15 are then switched on in stages. Such an arrangement 45 of the attenuation setting and the signal measurement is shown in FIG. 6 shown in detail. follows, which leads to a clearer circuit sequence. While in the circuits according to FIGS. 4 and 5 only run and the requirement for high positive attenuation values are possible, the broadband capability of the intermediate frequency amplifier allows implementation according to FIG. 6 only moderates a negative damping (small settling time),
fung, so reinforcement too. At the maximum level, 50 F i g. 9 shows a possible circuit solution for all operational amplifiers 15 z. B. the amplification phase and amplitude measurement before ν = 1. At the minimum level, on the other hand, all have pulses. The intermediate frequency, which under IOMH2 operational amplifier 15 maximum gain. is at the same time as the clock frequency for setting. It can be seen that the circuit of FIG. 6 is used for the attenuators. The impulses / j represents a direct solution, ie with weak 55 signals are amplified following an intermediate frequency and with strong signals preamplifier 1 of a circuit combination 16. bc is not. In contrast to this, the circuit shown below consists of a gradually adjustable damper F i g. 4 and 5, which strongly attenuates the function element and an intermediate frequency amplifier in the case of strong signals and does not attenuate in the case of a weak signal. The fed. A main advantage of the circuit according to FIG. 6 at the output of the circuit combination is, however, the peak rectifier 24 located at 16 each follows that noise problems, which always occur in systems with positive intermediate frequency oscillations with high dynamics, are largely eliminated and the positive ones are stored in a capacitor. In particular the circuit according to FIG. 4 peak value. A rising intermediate frequency causes considerable noise problems of the intermediate pulse / ;;, which is shown in the first line of FIG. 10, the frequency amplifier 3 in connection with the 65, thus appears as a staircase, see requirement for high bandwidth. Fig. 10, third line. A rise discriminator T, In the evaluation method described, it can check whether the Spitzcnglcichrichtcr 24 recharges the memory in unfavorable cases, the pulse maximum immediately capacitor at the next maximum

muß oder nicht. Hierzu startet der Diskriminator 25 bei jedem Nachladeimpuls des Spitzengleichrichters 24 während der Anstiegsphase des Empfangsimpulses IIi einen relriggerbaren monostabilen Multivibrator, dessen Betriebszeit etwas lä.iger als der Abstand /wischen zwei Maxima der Zwischenfrequenzsehwingungen bemessen ist. Der monostabile Multivibratot wird so lange in der eingeschalteten Stellung bleiben, bis die Nachladeimpulse aufhören, was beim Überschreiten des Impulsmaximums eintritt. Die Rückllanke des monostabilen Multivibrators löst dann den Übergabebefehl aus, dessen Länge beliebig sein kann. Der Ausgangssignalzug des monostabilen Multivibrators ist in der vierten Zeile von Fig. 10 und der Übergabebefehl in der fünften Zeile von Fig. K) dargestellt. Mit 26 sind die Triggerimpulse des monostabilen Multivibrators bezeichnet. Der Übergabebelehl, der an einem Ausgang 37 des Anstiegsdiskriminators 25 ansteht, meldet an die Signalauswertung, daß die am Ausgang 27 des Spitzengleichrichters 24 anliegende Spannung nunmehr den Amplitudenwert des Empfangsimpulscs darstellt (analoge Amplitudeninfonnation). Die digitale Amplitudeninformation bildet die Stellung der Dämpfungsschalter, welche an einem Ausgang 28 der Schaltung nach F i g. 9 an-Mehl. Ein Löschbcfchl. der mit der Rückflanke des Übcrgabebefehis ausgelöst wird und in Fi g. 10 in dei untersten Zeile dargestellt ist, setzt die Auswertung in den Urzustand zurück. Eine Amplitudenschwellcnsclialtung 29 prüft die negativen Amplituden der Zwischenfrequenzschwingungen im Rahmen des Eingangsimpulses /# auf Überschreitung einer festgelegten Maximalamplitude. Tritt dieser Fall ein, so erzeugt die Schwellenschaltung 29 einen Taktimpuls 30 (dargestellt in der zweiten Zeile von Fig. 10). dessen Riicktlanke einen Dämpfungszähler 31 um eine Stufe weilerschaltet und damit auch das einstellbare Dämpfungsglied in der Schallungskombination 16 über eine Steuerschaltung 33 in die nächste Stufe vvciter-McIIt. Fig. 10 zeigt die Verhältnisse bei einem Eingangsimpuls Ιχ. der um 10 dB reduziert wird. d. h. die Schwelle 32 (dargestellt in der dritten Zeile in Fig. K)) der Schwellenschaltung 29 beträgt 1OdB. Die erste Zeile von F i g. K) stellt den unredu/ierten Impuls Iα dar. Man erkennt, wie in der Anstiegsphase des Impulses ein negatives Maximum die Schwelle 32 überschreitet. Die Erhöhung der Dämpfung um K) dB durch die Rückflanke des Zähltaktes 30 für den Dämplungszählcr 31 bewirkt, daß der weitere Impulsverlaul in seiner Amplitude um 1OdB reduziert wird. Die folgenden negativen Impulsmaxima sind im gezeichneten Fall nicht mehr in der Lage, die negative Schwelle von 1OdB zu überschreiten, so daß keine weitere Dynamikreduzierung mehr erfolgt. Bei Signalen mit höheren Amplituden wurden nacheinander mehrere Zählimpulse 30 erscheinen und eine stufenweise Dynamikrcduzierung bewirken. Der Zähltaktimpuls (zweite Zeile in Fig. 10) löscht über ein ODER-Gatter 34 den Kondensator des Spitzengleichrichters 24, damit durch die Amplitudenrediizierung kein Maximum vorgetäuscht wird. Dei Löschimpuls (unterste Zeile in Fig. 10) setzt über den Zähler 31 .las Dämpfungsglied auf die Dämpfungsstellung Null und entlädt zugleich den Spitzcngleichrichtcr 24. Die Steuerschaltung 33 setzt die binärcodierten Impulse des Zählers 31 in geeignete Steuerspannungen um.must or not. For this purpose, the discriminator 25 starts a relriggerable monostable multivibrator with each reloading pulse of the peak rectifier 24 during the rise phase of the receiving pulse IIi, the operating time of which is somewhat longer than the distance between two maxima of the intermediate frequency oscillations. The monostable multivibratot will remain in the switched-on position until the reloading pulses stop, which occurs when the pulse maximum is exceeded. The return flank of the monostable multivibrator then triggers the transfer command, the length of which can be of any length. The output signal train of the monostable multivibrator is shown in the fourth line of FIG. 10 and the transfer command is shown in the fifth line of FIG. K). The trigger pulses of the monostable multivibrator are designated by 26. The transfer command, which is present at an output 37 of the rise discriminator 25, reports to the signal evaluation that the voltage present at the output 27 of the peak rectifier 24 now represents the amplitude value of the received pulse (analog amplitude information). The digital amplitude information forms the position of the attenuation switch, which is shown at an output 28 of the circuit according to FIG. 9 an-flour. A deletion box which is triggered with the trailing edge of the transfer command and in Fi g. 10 is shown in the bottom line, the evaluation resets to the original state. An amplitude threshold circuit 29 checks the negative amplitudes of the intermediate frequency oscillations in the context of the input pulse / # for exceeding a specified maximum amplitude. If this occurs, the threshold circuit 29 generates a clock pulse 30 (shown in the second line of FIG. 10). whose back flank switches a damping counter 31 by one step and thus also the adjustable damping element in the sounding combination 16 via a control circuit 33 to the next step vvciter-McIIt. Fig. 10 shows the relationships with an input pulse Ιχ. which is reduced by 10 dB. ie the threshold 32 (shown in the third line in FIG. K)) of the threshold circuit 29 is 1OdB. The first line of FIG. K) represents the unreduced pulse Iα . It can be seen how a negative maximum exceeds threshold 32 in the rising phase of the pulse. The increase in attenuation by K) dB due to the trailing edge of the counter clock 30 for the attenuation counter 31 has the effect that the amplitude of the further pulse delay is reduced by 10 dB. In the case shown, the following negative pulse maxima are no longer able to exceed the negative threshold of 1OdB, so that no further dynamic reduction takes place. In the case of signals with higher amplitudes, several counting pulses 30 would appear one after the other and cause a gradual reduction in dynamics. The counting clock pulse (second line in FIG. 10) clears the capacitor of the peak rectifier 24 via an OR gate 34 so that the amplitude reduction does not simulate a maximum. The erase pulse (bottom line in FIG. 10) sets the attenuator to the attenuation position zero via the counter 31 and at the same time discharges the peak rectifier 24. The control circuit 33 converts the binary-coded pulses from the counter 31 into suitable control voltages.

Der Phasenmeßwert wird vor dem Spitzenglcichrichtcr 24 abgeleitet, wobei er über einen Begrenzer 35 einem Ausgang 36 zugeführt wird.The phase reading is taken before the peak rectifier 24, wherein it is fed to an output 36 via a limiter 35.

Der Vorteil der Schaltung nach Fi g. 9 liegt in dem sauber geordneten Zeitablauf durch Verwendung der Zwischenfrequenz als Taktfrequenz.The advantage of the circuit according to Fi g. 9 lies in the neatly ordered timing through the use of the Intermediate frequency as clock frequency.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuncen «09 608 373For this purpose 4 sheets of drawings «09 608 373

Claims

Claims: ^^

1. A method for measuring the amplitude of pulses with large level differences, characterized in that the pulses (Ig) are fed to an electronically adjustable attenuator (2) and subsequently to a rectifier (4) and the pulses act on a control circuit (5) which always sets the next higher attenuation level of the attenuator (2) when a certain positive or negative threshold voltage of a pulse is exceeded, and that a maximum value detector (6) is acted upon by the rectified pulses, which when a positive or negative pulse maximum is reached On the one hand, a signal level value derived from the position of the attenuator (2) and, on the other hand, the determined maximum level for interpolation in the range of the set and no longer reached attenuation level of the attenuator (2) for evaluation.

2. The method according to claim 1, characterized in that the step-wise made Adjustment of the attenuator (2) in a digital way by means of a each time the certain threshold voltage by a unit of digital counter switching, shift register or the like, and that the signal level value derived from the position of the attenuator as Digital information is available.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the maximum value detector (6) from the control circuit (5) a: t5 jump signal is supplied which is an erroneous Maximum value output when jumping from one position of the damping element (2) to the next prevented.

4. Method according to one of the preceding 4 » Claims, characterized in that for the additional phase measurement of the pulses, d. H. to their zero crossing evaluation, the pulse signals pending immediately before rectification be fed to a null detector.

5. The method according to claim 4, characterized in that the phase measurement in each case only takes place after the maximum value detector (6) has responded.

6. The method according to any one of the preceding 5 »claims, characterized in that the measurements in the intermediate frequency level.

7. Circuit for performing the method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the adjustable attenuator (2) is a broadband main amplifier (3) is downstream with a large gain.

8. Circuit for carrying out method 6 <> according to one of claims 1 to 6, characterized in that the adjustable damping member is split into several stages (12), which are connected in series with a corresponding number of Stages (13) of a broadband main amplifier ·; alternate with a large overall gain.

9. Circuit for performing the method according to one of claims 1 to fi, characterized in that that the adjustable attenuator consists of several operas connected in series tion amplifiers (15), each with a gradually adjustable. Negative feedback (14 are provided.

10. Circuit according to one of the claims '. to 9, characterized in that the adjustable attenuator (2) is preceded by a selective pre-amplifier (1) with a small gain.

11. Circuit according to one of claims ' to 10, characterized in that an adjustable attenuator (16) or its first stage is preceded by a delay circuit (17) which can be switched on by means of a switch (fs after the amplitude measurement has taken place).

12. Circuit according to claim N, characterized in that that a band filter is provided as the delay circuit (17).

13. Circuit according to one of claims 7 to 12, characterized in that a storage capacitor is provided for rectification Peak rectifier (24) is provided. dtr is designed like this. that he is any positive or negative oscillation of the working frequency. 7. B. an intermediate frequency, in the context of the pulse can follow, so that its storage capacitor is in time during the rise time of the pulse the working frequency is recharged.

14. Circuit according to claim 13, characterized in that that the maximum value detector as a rise discriminator (25) with a retriggerable monostable multivibrator is formed. its operating time for the connected state is a little longer than the duration of the working frequency and that of everyone Reloading pulse of the peak rectifier (24) triggered becomes that the back edge of the connection pulse a transfer command, the duration of which can be chosen arbitrarily, to the signal evaluation represents, and that the output (27) of the Spitzcnrectifier (24) is present Voltage forms the amplitude value of the measured pulse.

15. A circuit according to claim 14, characterized in that the trailing edge of the transfer command represents a delete command with which both the adjustable attenuator (16) reset and the storage capacitor of the peak rectifier (24) is discharged.