SU1328768A1 - Устройство дл автоматического измерени амплитудно-частотных характеристик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерений и служит дл  расширени  динамического диапазона. Устройство содержит генератор 1 модулирующего напр жени , перестраиваемый генератор 2, компаратор 4, счетчик 5, циф- роаналоговый преобразователь 7 и блок 8 управлени . Введение счетчика 6 и буферного регистра 9 позвол ет динамический диапазон измерений определ ть чувствительностью компаратора 4 и минимальной величиной изменени  напр жени  на выходе цифроана- логового преобразовател  7, При соответствующем выборе уровней параметров динамический диапазон может быть расширен не менее чем на 20 дБ без увеличени  объема оборудовани . 3 ил. , Bfa3 ,eso3 KoSafH Одаfa ,Запуск. (Л С

Description

1 . 1328768 .2

Изобретение относитс  к техникедом блока 8 управлени , выход элеменизмерений и может быть использованота 13 соединен с первым входом элемендл  автоматического измерени  ампли-та ИЛИ 15, второй вход которого соедитудно-частотных характеристик (АЧХ)иен с выходом триггера 14 и устаночетырехполюсников .вочным входом счетчика 16, первый и

Целью изобретени   вл етс  расши-второй входы запоминающего блока 12

рение динамического диапазона. вл ютс  первым и вторым входами блоНа фиг.1 представлена структурна ка 12 управлени  и соединены с шина- схема устройства; на фиг.2 - времен- Qми Ввод кода f и Ввод кода fg Ные диаграммы, по сн ющие работу уст-устройства, Первьш выход запоминаю- ройства:; на фиг.З - блок управлени щего блока 12 соединен с вторым вхо- устройства, вариант технической реали-дом счетчика 16, а второй выход под- зации,ключен к первому входу блока 17 совУстройство (фиг,1) содержит гене- 15падени  кодов, второй вход которого

ратор 1 модулирующего напр жени , пе-соединен с выходом счетчика 16 и  врестраиваемый генератор 2, исследуе-л етс  первым выходом блока 8 управмый четырехполюсник 3, компаратор 4,,лени . Первый вход триггера 14  вл счетчики 5 и 6, цифроаналоговый пре-етс  третьим входом блока 8 управлеобразователь (ЦАП) 7, блок 8 управле- 20ни . Второй вход триггера 14 подклюни , буферный регистр 9, первую 10 ичен к выходу блока 17 совпадени  ковтор-ую 11 клеммы устройствадов.

дл  подключени  исследуемого четырех- Генератор 1 модулирующего напр - полюсника, вкоднзто клемму Запуск,женин выполнен на ЦАП, величина диск- даны Б:вод кода f и Ввод кода fg 25рета напр жени  на выходе которого и, и шины Выход 1 и Выход 2.следовательно, диапазон изменени 

При этом генератор 1 модулирующегочастоты uf перестраиваемого генератосигнала через перестраиваемьй генера-ра 2 задаетс  уровнем опорного напр тор 2 соединен с первой клеммой 10жени  ЦАП.

дл  подключени  исследуемого четьфех- ЗО Устройство работает следующим обполюсника 3 и первым входом с.четчи-разом.

ка 6, первый выход которого через Врем  полной перестройки перестраиЦАП 7 соединен с вторым входом ком-ваемого генератора 2 в исследуемой попаратора 4, первый, вход которого под-лосе частот от f,, до fg состоит из

ключен к второй клемме 11 устройства, сJ интервалов времени. Количество инВыход компаратора 4 соединен с вхо-.тервалов N определ етс  из выражедом счетчика 5, Шины Ввод кода и Ввод кода f g и входна  клеммаfg - fi

Запуск соединены с соответствующи- N т;()

ми входами блока 8 управлени , первый 40

выход которого подключен: к управл ю-где f - верхн   частота исследуемой

щему входу генератора 1 модулирующе-полосы частот;

го напр жени  и первому входу буфер- нижн   частота исследуемой

ного регистра 9, вторым входом соеди-полосы частот;

ненного с выходом счетчика 5. Вто- 45 uf - выбранный диапазон изменени 

рой выход блока 8 управлени  соединенчастоты перестраиваемого гес установочными входами счетчиков 5нератора на одном интервале

и 6. Второй выход счетчика 6 соединенвремени,

с четвертым входом блока 8 управлени  Значени  кодов f и f ввод тс  в

и третьим входом буферного регистра ggблок 8 управлени  перед началом кз9 , шины кодов Выход 1 и Выход 2 мерени . Амплитуда напр жени  на выхокоторого  вл ютс  выходами устройства..де перестраиваемого генератора 2 пОдБлок 8 управлени  (фиг.З) вьшолнендерживаетс  посто нной во всей иссле- в виде запоминающего блока 12, эле-дуемой полосе частот. мента 13 задержки, триггера 14, эле- gg В начале первого интервала време- мента ИЛИ 15, счетчика 16 и блока 17ни с первого выхода блока 8 управ- совпадени  кодов. При этом вход эле-лени  на вход генератора 1 модули- мента 13 задержки соединен с уходомрующего напр жени  и первый вход ре- счетчика 16 и  вл етс  четвертым вхо-гистра 9 поступает цифровой код, со3

fu

Напр жени

ответствующин частоте с выхода генератора 1 модулирующего напр жени , пропорциональное цифровому коду, поступает на управл ющий вход перестраиваемого генератора 2 и устанавливает его частоту равной f J,, Счетчики 5 и 6 установлены в иходное состо ние напр жением, поступающим с второго выхода блока 8 управлени .

С приходом на входную клемму Запуск блока 8 управлени  внешнего импульса напр жение на втором выход блока 8 управлени  устанавливаетс  равным нулю, и счетчики 5 и 6 перевод тс  в исходное состо ние. В счечике 6 начинаетс  подсчет числа периодов п сигнала с перестраиваемого генератора 2. Цифровой код числа п первого выхода счетчика 6 поступает на ЦАП 7, на выходе которого формируетс  ступенчатое линейно нарастаю

щее напр жение рое имеет вид

и

ЦАП

и

и,АП

uU-n,

(фиг.2а), кото- (2)

и

где Ы1 - величина дискрета напр жени  на выходе ЦАП. Ступенчатое напр жение с выхода ЦАП 7 поступает на второй вход компаратора 4, на первый вход которого поступает напр жение с выхода исследуемого четырехполюсника 3 (фиг.25). В компараторе 4 происходит сравнение амплитуды каждого периода колебани  с выхода исследуемого четырехполюсника 3 со ступенчатым линейно нарастающим напр жением ЦАП 7. Число периодов m напр жени  с выхода исследуемого четырехполюсника 3, превысивших ступенчатое напр жение (фиг.2Ь), определ етс  из выражени  ()

и,„

m ----.(3)

ди

где и., - амплитуда напр жени  с выИЗМ

хода исследуемого четырехполюсника 3;

- величина дискрета линейно нарастающего напр жени  н выходе ЦАП 7.

Величина дискрета uU, а следовательно , и разр дность ЦАП 7 выбираютс , исход  из требуемой точности измерени  АЧХ. Число m подсчитьшаетс  в счетчике 5 и поступает в буферный регистр 9. Емкость п счетчика 6 выбираетс  из услови 

и

ПГ

Iu.

(4)

0

0

5

где и

ПГ

- амплитуда напр жени  на выходе перестраиваемого генератора 2.

После того, как число периодов п сигнала с перестраиваемого генератора 2, поступивших на вход второго счетчика 6, превысит емкость счетчика 6 п

Макс

на его втором выходе формируетс  сигнал переполнени , поступающий на третий вход буферного регистра 9 и разрешающий ему передачу

на первый выход устройства Выход 1 цифрового кода частоты, поступающего с первого выхода блока В управлени  и соответствующего частоте перестраиваемого генератора 2, а на второй выход устройства Выход 2 цифрового кода с выхода первого счетчика 5, соответствующего амплитуде сигнала с выхода исследуемого четырехполюсника 3 на данной частоте. Таким образом, после преобразовани  кодов частоты и амплитуды сигналов 6 блоке индикации и регистрации (не показан) осуществл етс  измерение значени  АЧХ в начальной точке частотного диапазона.

0 I

Импульс переполнени  с второго выхода второго счетчика 6 одновременно поступает на блок 8 управленр1  в результате чего происходит возрас5 тание на.единицу цифрового кода частоты и частота перестраиваемого генератора 2 возрастает на величину д. Затем блок 8 управлени  формирует на втором выходе импульс сброса счетчи0 ков 5 и 6 и процесс измерени  АЧХ повтор етс  дл  следующей точки частотного диапазона.

45

50

55

После измерени  значени  АЧ.Х исследуемого четырехполюсника 3 на частоте fg на первом выходе блока В управлени  формируетс  цифровой код, соответств;ующей частоте f„ перестраиваемого генератора 2, а на втором выходе по вл етс  посто нное напр жение которое устанавливает счетчики 5 и 6, в исходное состо ние и держит их в этом состо нии до прихода на блок 8 управлени  следующего импульса запуска . Подачей импульса запуска весь цикл измерени  АЧХ может быть повторен .

Блок 8 управлени  работает следующим образом.

1328768

Перед началом измерений в запоминающий блок 12 ввод тс  цифровые коды значений f, и f . Триггер 14 находитс  в единичном состо нии Сигнал с триггера 14 поступает через элемент ИЛИ 15 на второй выход блока 8 управлени , а также на перВЕЖ вход счетчика 1 6 и производит запись )з него кода числа „, Этот код поступает с выхода счетчика 16 на первый выход блока 8 управлени  Импульс запуска поступает на вход триггера 14 и переводит его в исходное состо ние. Начинаетс  цикл измерени  АЧХ„ С приходом на вход блока 8 управлени  импульса переполнени  код, записанный в счетчик 16, возрастает на единицу. На второй выход блока 8 управлени  и шульс переполнени  проходит через элемент 14 задержки и элемент ИЛИ 15, Величина задержки выбрана больше, чем длительность переходных процессов в устройстве при изменении частоты, В блоке 17 совпадени  кодов происходит сравнение кодов текуидего значени  частоты , записанного в счетчике 16, и частоты fц, При совпадении кодов на выходе схемы блока 17 совпадени  формируетс  импульс, перевод щий триггер 14 в единичное состо ние, а в счетчик 16 вновь записываетс  код чис-ла f 1. После этого с пршгодом внешнего импульса Запуск весь цикл работы повтор етс .

Динамический диапазон измерений определ етс  чувствительностью компаратора 4 и минимальной величиной изменени  напр жени  и II на выходе ПАП 7.

При соответствующем: выбора уровней названных параметров динамический диапазон может быть расширен ие менее чем на 20 дБ без зшеличени  объема оборудовани .

рмула

6

3 о

бретени 

Устройство дл  автоматического измерени  а тлитудно-частотных характеристик , содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напр жени  и перестраиваемый генератор , выход которого соединен с первой клеммой устройства дл  подкс1юче- ни  исследуемого четырехполюсника, компаратор, первый счетчик, блок управлени  и цифроаналоговый преобразователь , отличающеес  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона, в него введены второй счетчик и буферный регистр, при этом втора  клемма устройства дл  подключени  исследуемого четьфехполюсника через компаратор соединена с. входом первого счетчика,, второй вход компаратора через цифроаналоговый преобразователь подключен к первому выходу второго счетчика, вход которого соединен с выходом перестраиваемого генератора,

первый и второй входы блока управлени  соединены с шинами устройства Ввод кода f и Ввод кода f соответственно , третий вход блока управлени  соединен с входной клеммой Запуск устройства, первьш выход .блока управлени  соединен с первым входом буферного регистра и управл ющим входом генератора модулируюшег О напр жени ,, выполненного с цифровьм управл ющим входом, второй выход блока упоавлени  подключен к установочным вхо«

дам первого и вогорого счетчиков, выход первого счетчика соединен с вторым входом буферного регистра, третий вход которого соединен с четвертым входом блока з равлени  и вторым выходом второго счетчика, первый и второй выходы буферного регистра соединены с выходньши шинами устройства Выход 1 и Выход 2 соответственно ,

1328768

бноЭ

от

бе/ход/

На

генератор 1 и рееистрЗ

йылод ,на cvemvuHu 5и6

Редактор О,Головач

Заказ 3480/48Тираж 730 Подписное

ВНИЖИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

fuf.J

Составитель Л.Муранов

Техред М.Ходанич Корректор А,Знмокосов

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройстве для автоматического измерения амплитудно-частотных характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения и перестраиваемый генератор, выход которого соединен с первой клеммой устройства для подключения исследуемого четырехполюсника, компаратор, первый счетчик, блок управления и цифроаналоговый преобразователь, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в него введены второй счетчик и буферный регистр, при этом вторая клемма устройства для подключения исследуемого четырехполюсника через компаратор соединена с. входом первого счетчика, второй вход компаратора через цифроаналоговый преобразователь подключен к первому выходу второго счетчика, вход которого соединен с выходом перестраиваемого генератора, первый и второй входы блока управления соединены с шинами устройства Ввод кода f_н и Ввод кода f_e соответственно, третий вход блока управления соединен с входной клеммой Запуск устройства, первый выход .блока управления соединен с. первым входом буферного регистра и управляющим входом генератора модулирующего напряжения, выполненного с цифровым управляющим входом, второй выход блока управления подключен к установочным входам ход рым тий вертым входом блока управления и вторым выходом второго счетчика, первый и второй выходы буферного регистра соединены с выходными шинами устройства Выход 1 и Выход 2 соответственно .

   первого и второго счетчиков,' выпервого счетчика соединен с втовходом буферного регистра, тревход которого соединен с чет- йьнод] ?иг.З