SU1269049A1 - Устройство дл измерени фазоамплитудных характеристик четырехполюсников - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  автоматического измерени  зависимости фазового сдвига на выходе исследуемого четьфехполюсника от изменени  амплитуды гармонического сигнала на его выходе. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  при ограниченном времени измерени . Устройство содержит регул тор 1 уровн , генератор 2 синусоидальных сигналов, индикатор 3, счетчик 4,преобразователь 5 фаза - интервал времени , генератор 7 тактовых импульсов. Введение делителей 8 и 9 частоты с переменным коэффициентом делени , блока 10 квантовани , счетчика 11 с образованием новых св зей между элеа ментами устройства измен ет длительность измерени  каждой точки фазо (Л амплитудной характеристики исследуемого четырехполюсника 6 при измен емой амплитуде сигнала на входе этого четырехполюсника. 1 ил. ю а :о со

Description

Нзобрс тение отиос;итс  к р лиоизмерительнои технике н может быть использовано дл  автоматическс:)го измерени  зависимости фаэогзого сдвига на выходе исследуемого четырехполюсника от изменени  амплитуды гармонического сигнала на его входе. Цель изобретени  - повьпиение точности измерени  фазоамплитудных характеристик четырехпол1ос 1иков при ограниченном времени измерени  за счет изменени  длительности измерени  каждой точки фазоамплитудной характеристики исследуемого четырехполюсника при измен емой амплитуде сигнала на входе того же четырехполюсника .

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  измерени  фазоамплитудных характеристик четырехполюсников содержит регул тор 1 уровн , генератор 2 синусоидальных сигналов, индикатор 3, первый счетчик 4, преобразователь 5 фаза - интервал времени, исследуемый четырехполюсник 6, генератор 7 тактовых импульсов, первый 8 и второй 9 делители частоты с переменным коэффициентом делени ,блок 10 квантовани  и второй счетчик 11. Сигнальный вход регул тора 1 уровн  подключен к выходу генератора 2 синусоидальных сигналов, а управл ющий вход объединен с первым входом индикатора 3, управл ющими входами делителей 8 и 9 частоты с переменным коэффициентом делени  и подключен к выходу первого счетчика 4, вход которого объединен с установочным входом второго счетчика 11 и подключен к выходу второго делител  9 частоты с переменным коэффициентом делени , импульсный вход которого, в свою очередь, подключен к выходу генератора 7 тактовых импульсов . Один из входов преобразовател  5 фаза - интервал времени подключен к одному из выходов регул тора 1 уровн  непосредственно, другой подключен к другому выходу регул тора 1 уровн  через исследуемый четырехполюсник 6, а выход преобразовател  5 фаза - интервал времени через блок 10 квантовани  соединен с импульсным входом первого делител  8 частоты с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с импульсным входом счетчика 11. Выход

69049г

счетчика 11, п свою очерел., соединен с вторым входом индикатора }.

Регул тор 1 уровн  представл ет собой управл емый кодом четырехпо5 люсник с измен емым коэффициентом передачи. Наилучшие результаты обеспечиваютс  при выполнении регул тора 1 уровн  в виде последовательного соединени   чеек ослаблени  (усиле10 ни ), включение и выключение которых производитс  в двоичной системе по выходному коду счетчика 4. Коэффициент передачи каждой  чейки, начина  со второй, определ етс  из выраf5 жени 

2

К К,

m ,

где i 2,3,...,п - номер  чейки; начальный коэффициент передачи регул тора 1 уровн  (коэффициент передачи первой  чейки), дБ;

m - шаг квантовани  уровн  испытательного сигнала, дБ.

Необходимое число  чеек ослаблени  или усилени  п определ етс  заданным рабочим динамическим Диапазоном D из выражени 

0(6) t 2

-2

m

t г

Делители 8 и 9 частоты с переменным коэффициентом делени  могут быть

выполнены на основе счетчика с управл емой емкостью, счетчика с предварительной записью заданных чисел (кодов ) , совокупности последовательно или параллельно соединенных триггеj ров делителей частоты. В последнем случае делитель 8 или 9 частоты с переменным коэффициентом делени  содержит собственно триггерные делители 12(13) частоты с отдельными выходами и коммутатор (селектор-мультиплексор ) 14(15), входы которого соединены с выходами делител  12(13). В общем случае число выходов делител  12(13) равно числу уровней квантовани  (ступеней) N испытательного сигнала . Соотношени  коэффи1Д1ентов делени  по выходам делителей 12(13) должны отвечать условию

3

r-L.

-V

где P - коэффициент делени ; . i 1,2...;

N - номер ступени испытательного сигнала;

А - уровень иcпытaтeлIJHoгo сигнала.

При шаге квантовани  1 дБ коэффициенты делени  по соседним выходам делител  12(13) должны отличатьс  примерно в 1,26 раза, что соответствует р ду: 10,13,16,20,25,32,40 и т.д. Указанные коэффициенты делени  по выходам делител  12 (13) могут быть получены комбинацией последовательного и параллельного соединени  триггерных делителей частоты. В любом случае входы делителей 12 и 13 частоты образуют импульсные входы делителей 8 и 9 частоты с переменным коэффигшентом делени , адресные входы мультиплексоров (коммутаторов 14 и 15 образуют управл ющие входы делителей 8 и 9, выходы коммутаторо 14 и 15 образуют выходы делителей 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

На выходах управл емого регул тора 1 уровн  формируютс  синусоидальные испытательные сигналы, уровень (амплитуда) которых, однозначно определ етс  состо нием счетчика 4. Длительность ступени квантованного испытательного сигнала, в свою очередь , зависит от периода тактовых импульсов на выходе генератора 7 и коэффициента делени  делител  9 частоты , определ емого также значением выходного кода счетчика 4 (номером ступени), и равна

ТС;-Р, -Т,, ,

где Т - период тактовых импульсов

на выходе генератора 7. Фазовые сдвиги, возникающие в исследуемом четырехполюснике 6 при воздействии на него испытательного сигнала , преобразуютс  в пр моугольные импульсы (фазовые интервалы), длительного которых по отношению к периоду пропорциональна разности фаз сигналов на входе преобразовател  5 фаза - интервал времени. Полученные таким образом фазовые интервалы в блоке 10 квантовани  заполн ютс  счетными квантующими импульсами, ко690494

личестно которых в пределах длительности ступени испытательного сигнала после нормировки в делителе 8 частоты с переменным коэфс)ициентом деле 5 ни  подсчитываетс  счетчиком 11, по выходному коду которого ироизводитс  вертикальное смещение (отклонение) световой метки на экране индикатора

3.Горизонтальное перемеп1ение метки 10 производитс  в соответствии с уровнем (номером ступени) испытательного сигнала по выходному коду, счетчика

4.Начальна  установка счетчика 11 производитс  по выходному сигналу

5 (импульсу) делител  9 частоты одновременно со сменой кода (номера) ступени испытательного сигнала, что позвол ет обеспечить однозначность показаний индикатора 3 и разности фаз

0 сигналов на входе преобразовател  5.

Пусть измерение фазоажтлитудной характеристики (ФАХ) начинаетс с минимального уровн  испытательного сигнала.. Тогда в соответствии с вы5 ходным кодом счетчика 4 выход коммутатора 15(14) св зан с выходом делител  13(12) частоты, по которому коэффициент делени  максимален (например Р, ) . Через интервал времени

0 сы (; на выходе 1 по вл етс  импульс, который проходит через коммутатор 15 на вход счетчика 4. Выходной код счетчика 4 измен етс , измен   тем самым уровень испытательных сигналов на выходах регул тора 1 уровн  и положение световой метки на экране индикатора 3 (по горизонтали ) . Одновременно коммутаторы 14 и 15 переключаютс  на выходы делителей 12 и 13, по которым коэффициент делени  меньше (). Через интервал времени TcN-i ти выходе делител  13 по вл етс  импульс, который через коммутатор 15 проходит на вход счетчика 4, вызыва  очередную смену кода на его выходе и св занные с этим  влени  в других узлах и блоках измерител  ФАХ. Указанные процессы продолжаютс  до тех пор, пока счетчик 4 не заполнитс , что соответствует максимальному уровню испытательных сигналов, после чего цикл измерени  ФАХ возобновл етс .

Таким образом, в предлагаемом устройстве одновременно с изменением уровн  с помощью делител  9 с переменным (управл емым) коэффициентом делени  производитс  изменение дли

Claims (1)

1. Устройство для измерения фазоамплитудных характеристик четырехполюсников, содержащее регулятор уровня, генератор синусоидальных сигналов, индикатор, первый счетчик, преобразователь Фаза - интервал времени, клеммы для подключения исследуемого четырехполюсника, и генератор тактовых импульсов, причем сигнальный вход регулятора уровня подключен к выходу генератора синусоидальных сигналов, а управляющий вход регулятора уровня объединен с первым входом индикатора и подключен к выходу первого счетчика, один вход преобразователя фаза интервал времени подключен к одному из выходов регулятора уровня непосредственно, а другой вход - к второй клемме для подключения исследуемого четырехполюсника, при этом его первая клемма соединена с другим выходом регулятора уровня, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены первый и второй делители частоты с переменным коэффициентом деления, блок квантования и второй счетчик таким образом, что импульсный вход первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к выходу преобразователя фаза - интервал времени через блок квантования, а управляющий вход первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления объединен с управляющим входом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления и подключен к выходу первого счетчика, выход первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления соединен с импульсным Входом второго счетчика, установочный вход которого соединен с входом первого счетчика и подключен к выходу второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а выход - с вторым входом индикатора, причем импульсный вход второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления подключен к выходу генератора тактовых импульсов.