PL66196B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.X.1972 KI. 21e,19/10 MKP GOlr 19/10 CZY 1TLNIA , UKD I Urzedu Po*e*rtoY^qo |polskii| tzemrr v i- Wspóltwórcy wynalazku: Wladyslaw Adamski, Krzysztof Grabowski, Tomasz Iwaszkiewicz, Jan Jakubowski, Zdzi¬ slaw Duh-Imbor, Wojciech Jerzy Wójciak Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Miernik ilorazu napiec lub mocy Przedmiotem wynalazku jest miernik ilorazu na¬ piec lub mocy, który moze byc wykorzystany w ele¬ ktronice i automatyce, przy pomiarach i automa¬ tycznej regulacji wzmocnienia luib tlumienia czwór- ników, przy pomiarach wspólczyininika szumów czwórników aktywnych, pomiarach wspólczynnika fali stojacej w torach teletransmisyjnych itp.Znane dotychczas uklady do pomiaru ilorazu na¬ piec zawieraly jako podstawowe czesci skladowe elektroniczne uklady liczace w szczególnosci mno¬ zace, sumujace, odejmujace i calkujace wzglednie uklady impulsowe. Przykladowo jedno ze znanych rozwiazan sklada sie z ukladu mnozacego, wzmac¬ niacza róznicowego oraz wzmacniacza napieciowe¬ go. Na wejscie ukladu mnozacego podaje sie na¬ piecie dzielnika i napiecie wyjsciowe miernika a otrzymany iloczyn odejmuje sie od napiecia dzielnej we wzmacniaczu róznicowym. Otrzymana róznice po wzmocnieniu we wzmacniaczu napiecio¬ wym podaje sie na wyjscie miernika. Przy odpo¬ wiednio duzym wzmocnieniu wzmacniacza napie¬ ciowego sygnal wyjsciowy jest proporcjonalny do ilorazu napiec.Ujemna cecha znanych ukladów do pomiaru ilo¬ razu napiec jest mala dokladnosc i mala czulosc, która uniemozliwia zastosowanie ich do wielu pre¬ cyzyjnych pomiarów radiotechnicznych, szczególnie jezeli odczyt wielkosci mierzonej jest dokonywany za pomoca urzadzen cyfrowych.Znany jest równiez miernik ilorazu napiec za- 10 15 20 25 30 wierajacy przesuwnik faaowy przesuwajacy faze napiecia dzielnej wzgledem napiecia dzielnika, o okreslony kat a polaczony z ukladem sumuja¬ cym. Wyjscie ukladu sumujacego dolaczone jest po¬ przez ogranicznik amplitudy do jednego wejscia ukladu fazoczulego, który jest polaczony z mierni¬ kiem pradu lub napiecia. Drugie wejscie ukladu fazoczulego polaczone jest poprzez ogranicznik amplitudy, przesuwnik fazowy z wejsciem ukladu sumujacego dla napiecia dzielnika. Suma napiec uzyskana na wejsciu ukladu sumujacego przesu¬ nieta jest w fazie o kat napiec dzielnej i dzielnika. Uklad fazoczuly prze¬ ksztalca zmiany kata na zmiany wartosci napiecia badz pradu stalego.Niedogodnoscia tego rozwiazania jest koniecznosc utrzymania dokladnego i stalego przesuniecia fazo¬ wego jednego z mierzonych napiec, co jest szcze¬ gólnie trudne w przypadku zmiany czestotliwosci tych napiec. Ponadto uklad fazoczuly zamieniajacy kat przesuniecia fazowego na napiecie stale obar¬ cza wynik pomiaru duzym bledem, poniewaz zalez¬ nosc kata fazowego od wartosci ilorazu napiec jest liniowa dla wartosci ilorazu bliskich jednosci.Celem wynalazku jest skonstruowanie miernika ilorazu napiec lub mocy, eliminujacego wymienione wyzej niedogodnosci.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie w kazdym z dwóch torów wzmacniacza operacyj¬ nego o duzej opornosci wejsciowej, polaczonego 661963 66196 4 poprzez wzmacniacz. operacyjny o waskim pasmie przenoszenia wokól czestotliwosci sygnalu z linio¬ wym detektorem szczytowym, zbudowanym ze wzmacniaczy operacyjnych. Wyjscia obu torów dolaczone sa do dwóch wejsc impulsowego ukladu dzielacego, który jest polaczony z miernikiem wy- chylowym lub poprzez blok funkcyjny z mierni¬ kiem o odczycie cyfrowym, Ponadto w jednym z torów do wyjscia wzmacniacza operacyjnego 0 duzej opornosci wejsciowej dolaczony jest wzmac¬ niacz operacyjny o duzej stalosci wzmocnienia, po¬ laczony szeregowo ze wskaznikiem wychylowym.Korzysci techniczne wynikajace ze stosowania wynalazku polegaja na mozliwosci automatycznego pomiaru ilorazu napiec lub mocy z duza doklad¬ noscia. Zaleta miernika jest równiez mozliwosc wspólpracy z róznymi ukladami wejsciowymi typu detektorów lub mieszaczy czestotliwosci, które umozliwiaja pomiar ijonaziu sygnalów o dowol¬ nej czestotliwosci i ksztalcie obwiedni oraz mozli¬ wosc zastosowania go do pomiaru bardzo malych sygnalów, co ma szczególne znaczenie przy pomia¬ rach wlasnosci elementów i ukladów pólprzewod¬ nikowych, przeznaczonych do pracy z malymi syg¬ nalami.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy miernika ilorazu napiec lub mocy.W mierniku przedisitaiwionym na rysunku mozna wyróznic dwa tory, z, których kazdy zawiera wzmacniacz 1 o niskim poziomie szumów wlasnych, polaczony poprzez wzmacniacz operacyjny 2 o was¬ kim pasmie przenoszenia wokól czestotliiwosci syg¬ nalu z liniowym detektorem szczytowym 3, zbudo^ wanym ze wzmacniaczy operacyjnych. Wzmacniacz 1 charakteryzuje sie duza staloscia wzmocnienia i duza liniowoscia, natomiast liniowy wzmac¬ niacz operacyjny 2, sluzacy do eliminacji zbednych szumów oraz ustalenia odpowiedniego wzmocnie¬ nia posiada duza stalosc wzmocnienia oraz mozli¬ wosc skokowej regulacji wzmocnienia uzytkowego.Do wejsc obu torów doprowadza sie odpowiednie napiecie V1 i U2, które poprzez wzmacniacz 1 o niskim poziomie szumów wlasnych i wzmacniacz operacyjny 2 o waskim pasmie przenoszenia wokól czestotliwosci sygnalu sa podawane na liniowe de¬ tektory szczytowe 3, zamieniajace napiecie zmienne na napiecie stale z bardzo duza dokla stepnie napiecie stale podaje sie na wejscia impul¬ sowego ukladu dzielacego 4, na wejsciu którego otrzymuje sie sygnal proporcjonalny do ilorazu na¬ piec Uj i U2. Wartosc ilorazu napiec mozna odczy¬ tac na odpowiednio wyskalowanym mierniku wy¬ chylowym 5, dolaczonym do wyjscia impulsowego ukladu dzielacego 4. Sygnal wyjsciowy ukladu dzielacego 4 mozna równiez podac poprzez blok funkcyjny 6 na miernik o odczycie cyfrowym 7.Zastosowanie odpowiedniego bloku funkcyjnego 6 realizujacego funkcje Uwyj =, f (Uwej ) pozwala wyrazic wynik pomiaru w skalach róznych od li¬ niowej, np. w postaci logarytmu, ilorazu itp. Do¬ datkowo napiecie wyjsciowe wzmacniacza 1 jedne¬ go z torów jest podawane na wzmacniacz opera¬ cyjny o duzej stalosci wzmocnienia i liniowej cha¬ rakterystyce na detektor 9, a nastepnie na wskaz¬ nik wychylowy 10, który umozliwia odczyt wiel¬ kosci jednego z sygnalów pomiarowych w celu ustalenia jej w granicach odpowiednich dla bada¬ nego ukladu.W przypadku podania na dwa wejscia ukladu wedlug wynalazku, napiec proporcjonalnych do mocy, uklad stanowi precyzyjny, bezposredni mier¬ nik ilorazu mocy. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe [Miernik ilorazu napiec lub mocy, zawierajacy impulsowy uklad dzielacy polaczony z miernikiem wychylowym, znamienny tym, ze posiada w kaz¬ dym z dwóch, torów szeregowo polaczony wzmac¬ niacz <1) o niskim poziomie szumów wlasnych, wzmacniacz operacyjny (2) o waskim pasmie prze¬ noszenia wokól czestotliwosci sygnalu oraz liniowy detektor szczytowy (3), zbudowany ze wzmacniaczy operacyjnych, przy czym wyjscia obu torów dola¬ czane sa do dwóch wejsc impulsowego ukladu dzielacego (4), który jest polaczony z miernikiem wychylowym (5), lub poprzez blok funkcyjny (6) z miernikiem o odczycie cyfrowym (7), a dodatko¬ wo do wyjscia wzmacniacza operacyjnego (1) jed¬ nego z torów dolaczony jest wzmacniacz (8) o duzej stalosci wzmocnienia, piolaczony szeregowo z detek¬ torem (9) i wskaznikiem wychylowym (10). 10 15 20 25 30 35 40KI. 21e,19/10 66196 MKP GOlr 19/10 % o «o I M n «M \ * v U $ V PL PL