SU1379749A1 - Устройство дл автоматического измерени амплитудно-частотных характеристик - Google Patents

Abstract

Устройство дл  автоматического измерени  амплитудно-частотных характеристик , например, активных че- тьфехполюсНИКОВ содержит перестраиваемый генератор (Г) Г модулирующего напр жени , высокочастотный переключатель , формирователи реперной и частотной меток, амплитудный детектор , компаратор, преобразователь код - напр жение, триггер, блок (Б) совпадений, счетчик, Б цифрового логарифмировани , регистры входного и выходного сигналов, Б вычитани , п каналов индикации амплитуды, Б пересчета и управлени , Г импульсов (И), распределитель И, выключатель, Б управлени  вводом-вьшодом, элемент ИЛИ, компаратор, Б кодировани  уровн , знакогенератор, клеммы. Повышаетс  точность измерений. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

со со

Изобретение относитс  к технике измерений и может быть использовано дл  наблюдени  и измерени  параметров амплитудно-частотной характеристики активных четырехполюсников.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства} на фиг. 2 - временные диаграммы; по сн ющие работу устройства; на фиг. 3 и 4 - примеры конкретной реализации знакогенератора и блока управлени  устройства соответственно .

Устройство (фиг, 1) содержит перестраиваемый генератор 1, генератор 2 модулирующего напр жени , иссле- дуемьш четырехполюсник 3, высокочаспоступающей с второго выхода блока 19 управлени . В течение паузы меж двум  командами на выходе генерато 2 сохран етс  посто нное напр жени равное значению, достигнутоьгу на м мент окончани  разрешающей команды входе. Выход генератора 1 подключе к входу исследуемого четьфехполюс 0 ника 3, к второму входу высокочаст ного переключател  4 и к входам фо мировател  5 реперной метки и форм ровател  6 частотных меток. Формирователь 5 реперной метки состоит

5 из аттенюатора, узкополосного филь настроенного на известную частоту, и усилител -формировател .

Формирователь 6 частотных меток состоит из аттенюатора, стробоскоп

тотный переключатель 4, формирователь 20 ческого смесител , фильтра нижних

частот, усилител -формировател  и

25

30

35

5 реперной метки, формирователь 6 частотной метки, амплитудный детектор 7, компаратор 8, преобразователь 9 код - напр жение, триггер 10,блок 11 совпадений, счетчик 12, блок 13 цифрового лoгapиф иpoвaни , регистр 14 входного сигнала, регистр 15 выходного сигнала, блок 16 вычитани , п-каналов 17-1 - 17-п индикации амплитуды , блок 18 пересчета, блок 19 управлени , генератор 20 импульсов, распределитель 21 импульсов, выклю- чатель 22, блок 23 управлени  вводом- выводом, элемент ИЛИ 24,компаратор 25 кодов, блок 26 кодировани  уровн , знакогенератор 27, первую 28 и вторую 29 клеммы устройства дл  подключени  исследуемого устройства.Перестраиваемый генератор 1  вл етс  источником высокочастотной мощности дл  исследуемого четырехполюсника 3 и представл ет собой генератор дециметрового диапазона на метал- локерамической лампе с перестраиваемой по частоте узкополосной нагруз- кой в виде объемного резонатора, позвол ющего получить сигнал мощностью 200 - 250 Вт при высокой экономичности схемы и конструктивной простоте исполнени . Перестройка резонатора , а следовательно, и частоты выходного сигнала генератора 1 осуществл етс  сигналом с выхода генератора 2 модулирующего напр жени . Генератор 2 модулирующего напр жени  содержит управл емый генератор пилообразного напр жени , величина которого измер етс  во врем  присутстви  на входе генератора 2 разрешающей команды.

40

50

55

генератора импульсов. Высокочастот ный переключатель 4 выполнен на p-i-n диодах, на выходах переключа тел  4 включены направленные ответ тели, обеспечивающие работу диодов при допустимых значени х мощности коммутируемого сигнала.

Первый вход высокочастотного пе ключател  4 соединен с выходом исследуемого четырехполюсника 3. Вых переключател  4 соединен с входом амплитудного детектора 7, выход ко торого соединен с первым входом ко паратора 8. Второй вход компаратор 8 подключен к выходу преобразовате л  код - напр жение 9. Выход компа ратбра 8 через последовательно сое диненные триггер 10, блок 11 совпа дений и счетчик соединен с входом блока 13 цифрового логарифмировани и входом преобразовател  9 код - н пр жение. Вьпсод блока 13 цифрового логарифмировани  соединен с входам регистров 14 и 15 входного и выход ного сигналов, выходы которых подк чены к соответствующим входам блок 16 вычитани . Первый выход блока 1 управлени  соединен с вторым входо триггера 10 и с устантовочным входо счетчика 12, второй выход блока 19 управлени  - с управл ющим входом генератора 2 модулирующего напр же ни , третий выход - с первым входо распределител  21 импульсов, четве тый выход - с управл ющим входом в сокочастотного переключател  4, п  Tbtfi выход - с управл ю1цим входом р гистра 14 входного сигнала, шестой

поступающей с второго выхода блока 19 управлени . В течение паузы между двум  командами на выходе генератора 2 сохран етс  посто нное напр жение, равное значению, достигнутоьгу на момент окончани  разрешающей команды на входе. Выход генератора 1 подключен к входу исследуемого четьфехполюсника 3, к второму входу высокочастотного переключател  4 и к входам формировател  5 реперной метки и формировател  6 частотных меток. Формирователь 5 реперной метки состоит

из аттенюатора, узкополосного фильтра, настроенного на известную частоту, и усилител -формировател .

Формирователь 6 частотных меток состоит из аттенюатора, стробоскопи5

0

5

0

0

5

генератора импульсов. Высокочастотный переключатель 4 выполнен на p-i-n диодах, на выходах переключател  4 включены направленные ответви- тели, обеспечивающие работу диодов при допустимых значени х мощности коммутируемого сигнала.

Первый вход высокочастотного переключател  4 соединен с выходом исследуемого четырехполюсника 3. Выход переключател  4 соединен с входом амплитудного детектора 7, выход которого соединен с первым входом компаратора 8. Второй вход компаратора 8 подключен к выходу преобразовател  код - напр жение 9. Выход компа- ратбра 8 через последовательно соединенные триггер 10, блок 11 совпадений и счетчик соединен с входом блока 13 цифрового логарифмировани  и входом преобразовател  9 код - напр жение . Вьпсод блока 13 цифрового логарифмировани  соединен с входами регистров 14 и 15 входного и выходного сигналов, выходы которых подключены к соответствующим входам блока 16 вычитани . Первый выход блока 19 управлени  соединен с вторым входом триггера 10 и с устантовочным входом счетчика 12, второй выход блока 19 управлени  - с управл ющим входом генератора 2 модулирующего напр жени , третий выход - с первым входом распределител  21 импульсов, четвертый выход - с управл ющим входом высокочастотного переключател  4, п - Tbtfi выход - с управл ю1цим входом регистра 14 входного сигнала, шестой

выход - с управл ющим входом триггер 15 выходного сигнала.

Первьш вход блока 19 управлени  соединен с выходом генератора 20 импульсов , с вторым входом блока 11 совпадений, с первым входом блока 18 пересчета, с входом выключател  22 и с управл ющим входом блока 23 управлени  вводом-выводом. Второй вход блока 19 управлени  соединен с выходом формировател  6 частотных меток. Выход формировател  5 реперных меток соединен с вторым входом распределител  21 импульсов, выходы которог подключены к соответствующим первым входам п-каналов 17-1 - 17-п индикации амплитуды. Выход блока 16 вычитаний соединен с вторыми входами п-каналов 17-1 - 17-п индикации ам- плитуды. Каждый га-й выход блока 23 управлени  вводом-выводом соединен с (т+2)-м выходом каждого канала 17-п индикации амплитуды, каждый т -й выход блока 23 управлени  вводом-выво- дом - с (m+m +2)-M входом каждого канала 17-п индикации амплитуды, дг,-й выход блока 23 управлени  вво- дом-вьшодом - с соответствующим входом п-го канала 17-п индикации ам- плитуды, а выход d, блока 23-управлени  вводом-выводом подключен к второму входу блока 18 пересчета (т,т , и п - натуральные числа).

Первый вход знакогенератора 27 соединен с выходом блока 18 пересчета , второй вход - с выходом блока 26 кодировани  уровн , с первым входом компаратора 25 кодов и с информационным входом каждого канала 17-п индикации амплитуды. Выход выключател  22 соединен с входом блока 26 кодировани  уровн , выход компаратора 25 кодов - с третьим входом знакогенератора 27, п выходов каждого соединены с соответствующим индикаторным входом п каналов 17-1 - 17-п индикации амплитуды, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ 24, выход которого подключен к второму входу компарато- ра 25 кодов.

Каждый канал 17-п индикации амплитуды выполнен в виде т-коммутаторов 30-1 - 30-т вывода, т-коммутаторов 31-1 - 31-га ввода, сумматора 32, первого и второго преобразователей 33 и 34 кода, блоков 35-1 - 35-т пам ти и индикатора 36. Выход каждого комму

Q 15 20 25 -JQ

0

5

0

5

татора 31-т ввода через соотпетст- вующий блок 35-т пам ти соединен с первым входом соответствую1цего коммутатора 30-т вьгеода, выход каждого из которых соединен с входом первого преобразовател  33 кодов, вьгход которого подключен к первому входу сумматора 32, второй вход которого соединен с выходом второго преобразовател  34 кодов. Выход сумматора 32 соединен с входом индикатора 36.

Управл ющие входы каждого блока 35-т пам ти соединены с первым входом канала 17-п индикации амплитуды, первый и второй входы т-коммутаторов 31-1 - 31-т ввода соединены с вторым и с (т+2)-м входами канала 17-п индикации амплитуды соответственно, вторые входы т-коммутаторов 30-1 - 30-п вывода соединены с соответствующими ( + 2)-ми входами канала 17-п индикации амплитуды, управл ющий вход т-коммутаторов 30-1 - 30-т вывода соединен с соответствующим входом канала 17-п индикации амплитуды , вход второго преобразовател  34 кодов соединен с информационным входом, а управл ющий вход индикатора - с индикаторным входом канала индикации амплитуды, выход т-коммутаторов 30-1 - 30-п вьгоода соединен с выходом канала 17-п индикации амплитуды .

Устройство работает следующим образом.

С выхода генератора 20 на первый вход блока 19 управлени  поступают импульсы (фиг. 2а), которые формируют на втором выходе блока 19 управлени  периодически по вл ющуюс  команду (фиг. 25), поступающую на управл ющий вход генератора 2 модулирующего напр жени . По этой команде происходит запуск генератора 2 и осуществл етс  перестройка частоты выходного сигнала генератора 1 (фиг.21). Врем  между двум  последовательно по вл ющимис  сигналами на втором выходе блока 19 управлени  (фиг.4) больше времени перестройки частоты генератора 1 на врем  измерени  входного (РВ, ) и выходного (Pgy,) сигналов четырехполюсника и врем  записи результата в один из частотных каналов индикации амплитуды.

Сигнал с выхода генератора 1 поступает на вход исследуемого четьфех- полюсника 3 и на входы формировател 

6 частотных меток, формировател  5 реперной метки и на вход переключател  4. При этом значени  частот, на которых измер етс  амплитудна  характеристика четырехполюсника 3, определ ютс  настройкой формировател  6 частотных меток, а начало анализируемого участка - частотой настройки формировател  5 реперной метки. Час- тоты настройки фop иpoвaтeлeй 5 и 6 кратны между собой. Сн тие АЧХ однократным изменением частоты сигнала в рабочем диапазоне определ етс  начальной установкой частоты выходного сигнала генератора 1 в соответствии с настройкой формировател  5 реперной метки.

Сигнал, по вившийс  на выходе формировател  6 частотных меток (фиг. 2 в), поступает на второй вход блока 19 управлени  (фиг. 4). При этом сигнал на втором выходе блока 19 управлени  выключаетс , перестройка частоты выходного сигнала гене- ратора 1 прекращаетс , на четвертом выходе блока 19 управлени  по вл етс  команда (фиг. 2е), поступающа  н управл ющий вход переключател  4 и устанавливающа  его в положение измерени  Pgy . Команда (фиг. 2 е) с певого выхода блока 19 управлени  поступает на первьи вход триггера 10 и счетчика 12 п устанавливает триггер 10 в исходное состо ние, а счетчик 12 - в ноль. При этом на выходе преобразовател  9 код - напр жение и на втором входе компаратора 8 напр жение равно нулю, а на первом входе блока 1 1 совпадений присутствует синал , разрещающий прохождение с второго входа блока 11 на его выход татовых импульсов с выхода генератора 20. С выхода блока 11 тактовые импульсы поступают на вход счетчика 12. Сигнал с выхода генератора 1 (Р „) поступает на первый вход переключател  4 и через переключатель поступает на вход амплитудного детектора 7. С его выхода посто нное напр жение, пропорциональное амплитуде Pgx. поступает на первый вход компаратора 8.

По мере накоплени  сг1етчиком 12 тактовых импульсов нарастает напр жение на выходе преобразовател  9 код - напр жение (фиг. 2), а при равенстве его с выходным напр жение амплитудного детектора 7 на выходе

0 5

5

0

5

0

5

0

компаратора 8 формируетс  импульс напр жени , который поступает на второй вход триггера 10, сбрасывает его и в счетчике 12 оказываетс  накопленным число, пропорциональное амппкту- де напр жени  на выходе амплитудного детектора 7. Двоичный код числа, записанный в счетчике 12 и преобразованный Б логарифм этого числа блоком 13 цифрового логарифмировани , записываетс  за врем  действи  сигнала записи с п того выхода блока 19 (фиг. 2 к) в регистр 14 входного сигнала дл  промежуточного запоминани . Вьфаботка этого сигнала записи происходит с задержкой относительно команды обнулени  с четвертого выхода блока 19 на врем  не менее 1-2, где Т - период повторени  тактовых импульсов, k - число разр дов счетчика 12. На этом измерение, промежуточное запоминание и подача кода числа, пропорционального логарифму входного сигнала исследуемого четырехполюсника 3, на первом входе блока 16 вычитани  заканчиваютс .

После окончани  действи  сигнала с шестого выхода блока 19 управлени  начинаетс  измерение выходного сигнала исследуемого четырехполюсника 3, начина  с момента по влени  на третьем выходе блока 19 управлени  команды (фиг. ), поступающей на управл ющий вход переключател  4 и устанавливающей его в положение измерени  Pji,. При этом сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 3 ( поступает на второй вькод переключател  и с его выхода н вход амплитудного детектора 7. Команда с первого выхода блока 19 управлени  поступает на первый вход триггера 10 и счетчика 12 и устанавливает триггер 10 в исходное положение, а счетчик 12 - в ноль. При этом на выходе преобразовател  9 код - напр жение напр жение равно нулю и блоки 11, 12, 8, 9, 10 и 13 работают так же, как и при измерении входного сигнала. С задержкой относительно команды обнулени  на врем  не менее Т-2 (такое же, как и при измерении входного сигнала) на шестом выходе блока 19 управлени  по вл етс  сигнал (фиг. 2 к) записи в регистр 15. За врем  действи  этого сигнала информаци  об амплитуде выходного сигнала исследуемого четырехполюсника записываетс  с выхода

7137

в регистр 15 дл  промесчетчика 12

жуточиого запоминани .

На этом измерение, промежуточное (запоминание и подача на второй вход с блока 16 вычитани  кода числа, пропорционального логарифму выходного сигнала исследуемого четырехполюсника , заканчиваетс  и код числа, равного разности логарифмов выходного и входного сигналов, поступает с выхода блока 16 вычитани  на вторые входы коммутаторов ввода частотных каналов. После окончани  действи  сигнала записи на шестом выходе бло- ка 19 управлени  (фиг. 4) и формировани  сигнала разности на выходе блока 16 в блоке 19 управлени  на третьем выходе по вл етс  импульс (фиг. 2л), поступающий на первый вход распределител  21 импульсов.

После окончани  действи  импульса на третьем выходе блока 19 управлени  на втором выходе этого блока по вл етс  сигнал, обеспечивающий перестройку частоты сигнала генератора 1 и начало нового цикла измерени  в следующей частотной точке снимаемо АЧХ. Дл  определени  начала отсчета АЧХ, а также дл  последующегр пересчета числа частотных меток в числовые значени  параметров АЧХ (верхн   и нижн   граничные частоты, полоса пропускани ) в процессе перестройки генератора 1, сигнал поступает на вход формировател  5 репер- ной метки, выходной сигнал которого (фиг. 2м) поступает на второй вход распределител  21 импульсов, обеспе- чива , тем самым, такой пор док работы выходов распределител , при котором первый пришедший после реперно метки импульс на первом входе распределител  21 с третьего выхода блока 19 управлени  включает команду записи в пам ть частотных каналов на первом выходе распределител  (фиг. 2н), второй - на втором (фиг. 2р), п-й на п-м (фиг. 2с). Таким образом, номер частотного канала, в пам ть которого записываетс  информаци  на данной частоте, определ етс  наличием команды на одном из выходов распределител  21. Номер выхода определ етс  числом частотных меток, по-  вившихс  после той частотной метки, котора  совпадает с реперной и считаетс  первой.

8

ю с 0

5

0

5

«

0

При установленной в блоке 23 управлени  вводом-выводом на первом выходе команде, поступающей на второй вход коммутаторов 31-1 ввода каналов 17-1 - 17-п, разрешающей прохождение сигнала через коммутаторы 31-1 с первого входа, информаци  с выхода блока 16 вычитани  поступает на первый вход блока 35-1 пам ти каналов 17-1 - 17-п. При наличии на первом выходе распределител  21 команды происходит запись информации в блок 35-1 пам ти канала 17-1 за врем  действи  команды. При по влении команды на втором выходе распределител  21 происходит запись информации в блок 35-2 пам ти канала 17-2 и так поочередно до канала 17-п. После записи в канале 17-п цикл записи АЧХ заканчиваетс . Дл  записи в блоки 35-2 - 35-т пам ти каналов 17-2 - 17-п необходимо установить команду разрешени  на соответствующем выходе блока 23.

Отображение информации, накопленной в блоках 35-1 пам ти каналов 17-1 - 17-п происходит следующим образом .

При установлении в блоке 23 управлени  вводом-выводом на первом выходе команды, поступающей на первый вход блоков 30-1 вывода,и поочередном циклическом установлении команд на выходах d , - d блока 23 (фиг.2у, Ф,и,) с периодом повторени , пропорциональным периоду повторени  импульсов , поступающих с выхода генератора 20 на вход блока 23, врем  действи  импульса на очередном из выходов d, - d г, (фиг. 2,,ц) происходит передача информации с выхода блока 35-1 пам ти через блок 30-1 вывода на вход преобразовател  33 в соответствующем канале 17-1 - 17-п.

Дл  отображени  информации, накопленной в блоках пам ти 35-2 - 35-т частотных каналов 17-1 - 17-п, устанавливаетс  разрешающа  команда на соответствующем выходе блока 23. В каждом из п-каналов 17 информаци  с выхода преобразовател  33 кода поступает на первый вход сумматора 32 и с ее выхода на первый вход индикатора 36. Кроме того, на индикатор 36 следующим образом выводитс  дл  отображени  лини  относительного уровн . С выхода блока 26 кодировани  уровн  на вход преобразовател  34 кода в

втоэтом

каждом из п-каналов 17 поступает сигнал в виде дпоичного кода. Выход преобразовател  34 подключен ко рому входу сумматора 32. При на первый вход индикатора 36 каждого из п-каналов 17 одновременно поступают кодовые значени  амплитуды, снимаемой характеристики и линии относительного уровн . Положение линии на отображаемой АЧХ выбираетс  при замыкании выключател  22. При этом импульсы с выхода генератора 20 поступают на вход блока 26, на выходе которого при этом присутствует измен ющийс  двоичный код числа, пропорционального числу импульсов, поступивших на вход блока 26 и представленного в тех же единицах логарифмов

что и код АЧХ. Значение кода числа на выходе блока 26 измен етс  циклически от нул  до максимума, определ емого разр дностью вход щего в бло 26 счетчика, ограниченной количеством элементов индикации в индикаторе 36.

Р змерение нижней и верхней граничных частот исследуемого четырехполюсника 3 происходит следующим образом .

В процессе вывода информации в моменты действи  команды (фиг . 2 v, , ц на выходах d - d блока 23 управлени  вводом-выводом, на входах элемента ИЛИ 24 поочередно по вл ютс  кодовые значени  отображаемых на индикаторах амплитуд, которые с выхода элемента ИЛИ 24 поступают на второй вход компаратора 25 кодов, на первый вход которого поступает кодовое значение относительного уровн  отсчета с выхода блока 26 кодировани  уровн  На выходе компаратора 25 кодов по вл етс  сигнал при равенстве кодов на первом и втором входах.

На втором входе блока 18,  вл ющемс  установочным, поступает импуль ный сигнал с выхода d блока 23 управлени  вводом-выводом, обеспечивающий периодическую установку на выходе блока 18 цифрового кода числа, пропордаонального частоте настройки формировател  5 реперной метки. Период повторени  этого импульсного сигнала пропорционален периоду повторени  импульсов на выходе генерато- ра 20 и числу каналов индика1у1и п. На первый вход блока 18 поступают импульсы с Bbixoita генератора 20 и на

0

5

5

0

5

0

5

0

выходе блока 18 устанавливаетс  код числа, пропорционального значению частоты того частотного канала, выходна  информаци  которого в данный момент присутствует на втором входе компаратора 25 кодов.

Равенство кода АЧХ и кода отсчета относительного уровн  соответствует граничным частотам полосы пропускани  дл  прин того уровн  отсчета. Сигнал равенства кода АЧХ и относительного уровн  с выхода компаратора 25 кодов поступает на третий вход знакогенератора 27 (фиг. 3) и запи- сьгоает в один .из его буферных регистров код числа, накопленного в блоке 18, пропорционального значению граничной частоты. Записанные в буферные регистры знакогенератора 27, таким образом, значени  нижней и верхней граничных частот, а также значение установленного относительного уровн , код которого с выхода блока 26 поступает на второй вход знакоге- нератора 27, вывод тс  дл  индикации с выходов знакогенератора 27 на вторые входы индикаторов 36 п-каналов 17.

Индикатор 36 каждого из п-частот- ных каналов представл ет собой один из п-столбцов матричного газоразр дного индикатора, первый вход которого включает в себ  такое количество анодных электродов, которое необходимо дл  отображени  максимальной амплитуды снимаемой АЧХ, второй вход включает в себ  такое количество анодных электродов, которое необходимо дл  отображени  знаковой (цифровой ) информации. Схема управлени  катодными электродами не приводитс . Преобразователи 33 и 34 кода состо т из дещифраторов, преобразующих входную информацию из двоичного кода в код, удобный дл  отображени  на индикаторе 36. Блок 26 кодировани  уровн  содержит счетчик, блок цифрового логарифмировани  и делитель частоты , который обеспечивает изменение выходного кода линии со скоростью, обеспечивающей удобство визуального наблюдени  за изменением положени  линии на индикаторах. Счетчик после переполнени  возвращаетс  в нулевое состо ние. Блок цифрового логарифмировани  обеспечивает единый масштаб дл  линии относительного уровн  и исследуемой АЧХ. Блок 23 управлени  вводом-выводом содержит распределитель импульсов и переключатели на m положений, которые .обеспечивают на соответствующих выходах состо ние логической 1, разрешающей прохождение информации в коммутаторах ввода 31 и вывода 30.На выходах d , - d „ присутствуют импульсы (фиг. 2у,Ф,ч) с длительностью, необходимой дл  включени  свечени  элементов индикаторов 36, и .периодом повторени , обеспечивающим получение немелькающего отображени  информации на индикаторах 36.

Один из вариантов реализации знакогенератора 27 представлен на фиг.З Дещифраторы фрагментов знаков формируют код высвечиваемого числа. Если выбран формат знака: семь элементов по вертикали (по столбцам) и п ть по горизонтали (по строкам), то дешифраторы имеют п ть групп выходов. Кажда  группа образует семибитовый код каждого столбца знака. П ть груп подключенные на вторые входы индикаторов 36 соседних каналов 17, образуют знакоместо. Триггер Т, элементы И1 и И2 обеспечивают поочередную запись информации, присутствующей на . первом входе в буферные регистры. В один из регистров оказываетс  записанным значение нижней граничной частоты , в другой - верхней. После чего на выходе вычислител  абсолютной разности присутствует число, равное значению полосы пропускани , измеренной на заданном уровне. Один из вариантов реализации блока 19 управлени  представлен на фиг. 4. Делитель частоты блока 19 формирует короткие импульсы, устанавливающие на выходе триггера сигнал логической 1, разрешающий перестройку частоты сигнала генератора. Период следовани импульсов с выхода делител  частоты больше времени перестройки частоты генератора 1 на врем  измерени  входного и выходного сигналов четырехполюсника и записи результата в блок пам ти одного из каналов инди кации. Импульсный сигнал, поступающий на второй вход блока 19, устанавливает на выходе триггера состо ние логического О.

Ждущий мультивибратор при поступ- пении на его вход импульсного сигнала вырабатывает на выходе импульсное напр жение, длительность которого

,-

. « JC

jn .   55

35

40

45

50

определ ет временную расстановку сигналов на шести выходах блока 19 в соответствии с временными диаграммами (фиг. 25,Э,е,и,,л).

Блок 18 пересчета вьтолнен на базе многоразр дного счетчика с начальной установкой заданного числа методом параллельной записи. Число разр дов счетчика пропорционально числу каналов п индикации амплитуды. Сумматор 32 вьтолнен на элементах ИЛИ, триггер 10 - на элементах ИЛИ-НЕ. Устройство реализует метод измерени  АЧХ четырехполюсника как отношение , с использованием одноканальной схемы последовательной обработки с разделением во времени Iпроцесса измерени  Р,, и Р. . Уст;ОЪ11 оХ

фойство обеспечивает повышение информативности за счет наличи  большей информации о форме наблкщаемых АЧХ при одном и том же количестве диск- |ретных элементов, отображак цих амплитудные значени  наблюдаемой характеристики . Необходимость в повьщ1ении информативности о форме наблюдаемой АЧХ в особой мере - относитс  к характеристикам, имекщим большой динамический диапазон изменени  амплитуд , где малые значени  амплитуд соизмеримы с щагом дискретации индикатора , отображающим их значени . С этой целью представление наблюдаемой характеристики производитс  в логарифмическом масштабе. Представление Измер емой характеристики в логарифмическом масштабе, как известно, позвол ет выделить малые значени  изменени  амплитуд при широком динамическом диапазоне изменени  амплитуд наблюдаемой АЧХ.

Информативность повьш1аетс  из-за одновременного отображени  на одном и том же индикаторе как формы АЧХ, так и ее численных значений, а также из-за одновременного наблюдени  на экране индикатора нескольких характеристик с целью возможности оперативного сравнени  наблюдаемой характеристики с заданной (эталонной).

Устройство обеспечивает повьш1е- ние точности измерений за счет повышени  точности установки значени  частоты дл  каждого частотного канала в диапазоне перестройки генератора . В известных устройствах установка частоты перестраиваемого генератора дл  каждого частотного канала

определ етс  величиной управл ющего напр жени . При этом точность установки частоты в каждой точке диапазона зависит от абсолютного значени  этого напр жени , его стабильности во времени и точности отсчетного устройства частоты.

Таким образом, в предложенном устройстве установки частоты дл  каждого частотного канала в диапазоне перестройки частоты генератора определ етс  выражением

+ f

- погрешность установки частоты отсчетным прибором в каждом частотном канале; uf - погрешность установки частоты , обусловленна  нестабильностью управл ющего напр жени  дл  каждого частотного канала

uf - погрешность установки частоты в каждом частотном канале , обусловленна  нестабильностью частоты перестраиваемого генератора.

Составл ющие погрешности df и определ ют стабильность частоты генератора дл  каждого частотного канала. В предложенном устройстве, благодар  введению обратной св зи по управл ющему напр жению, обеспечиваетс  стабилизаци  заданного значени  частоты, определ ема  точностью отсчетного устройства дл  каждого частотного канала диапазона перестройки. Таким образом, погрешность установки частоты /If, определ етс  только погрешностью отсчетрюго устройства из- .мерител : f, f . Следовательно, uf, й.

Точность измерени  повьш1аетс  за счет измерени  отнои ений выходного и входного сигналов в каждом частотном канале во всем диапазоне перестройки частоты генератора.

В известных устройствах измерение АЧХ производитс  как отношение выходного сигнала на выходе четырехполюсника к нормированному сигналу на его входе. При этом сигнал на входе четырехполюсника поддерживаетс  посто нным во всем частотном диапазоне. В таких устройствах погрешность измерени  отношени  амплитуд на выходе и входе измер емого четырехполюсника

5

0

5

0

5

0

5

0

5

определ етс  погрешностью измерени  отношений л  и погрешностью поддержани  уровн  напр жени  на входе измер емого четырехполюсника г)а, в каждом час тотном канале относительно нормированного значени . Следовательно , 4Л Ja + /За,.

В предложенном устройстве, вследствие наличи  измерител  отношений абсолютных величин сигналов, действующих на входе и выходе четырехполюсника , погрешность измерени  отношений сигналов во всем частотном диапазоне определ етс  только погрешностью измерител  отношени . Следовательно , л Л , d А.

Точность измерени  повьш1аетс  за счет сн ти  характеристики АЧХ при входном сигнале, соответствующем рабочему режиму работы исследуемого четырехполюсника. В высокочастотных устройствах величины входного и выходного сигналов и реальна  частотна  характеристика четьфехполюсника определ ютс  величинами входного со- противлени  устройства и его нагрузки . Ввиду изменени  входного сопротивлени  четырехполюсника в диапазоне частот значение входного напр жени  измен етс  и реальна  частотна  характеристика определ етс  при разных напр жени х, действук цих на входе устройства. Поэтому дл  оценки реальной АЧХ устройства необходимо производить ее сн тие с помощью измерител , в котором не производитс  искусственной поддержки амплитуды напр жени  на входе.

При поддержании посто нного найр - жени  на входе четырехполюсника в диапазоне частот перестройки возможны изменени  режима работы четырехполюсника (переход в перенапр женный режим, изменение входного и выходного сопротивлений и т.д.) и, как следствие, сн тие характеристики, не соответствующей реальной при работе каскада в рабочих режимах.

Claims (2)

1. Устройство дл  автоматического измерени  амплитудно-частотных характеристик , содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напр жени  и перестраиваемый генератор , выход которого соединен с первой клеммой устройства дл  подключени  исследуемого четырехполюсника, последовательно соединенные a fплитyл ный детектор, компаратор, триггер, блок совпадений и счетчик, распределитель импульсов, выходы которого соединены с соответствующими первыми выходами п-каналов индикапии амплитуды , первый выход блока управлени  соединен с установочным выходом счет чика и BTOpbiM выходом триггера, второй выход блока управлени  соединен с управл ющим входом генератора модулирующего напр жени , а третий выход блока управлени  соединен с первым входом распределител  импульсов, выход генератора импульсов соединен с первым входом блока управлени , о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расщире- ни  функциональных возможностей устройства , в него введены высокочастотный переключатель, формирователи частотных и реперных меток, преобразователь код - напр жение, блок цифро- вого логарифмировани , регистры входного и выходного сигналов, блок вычитани , блок управлени  вводом- выводом, блок кодировани  уровн , компаратор кодов, элемент ИЛИ, блок пересчета, знакогенератор и выключатель , при этом вькод формировател  частотных меток подключен к второму входу блока управлени , четвертый выход которого соединен с управл ющим входом высокочастотного переклю- чател , п тый выход блока управлени  соединен с управл ющим входом регистра выходного сигнала, шестой выход

блока управлени  подключен к управ-

Л ющему входу регистра входного сигнала , выход высокочастотного переключател  соединен с входом амплитудного детектора, первый вход высокочастотного переключател  подключен к второй клемме устройства дл  подключени  исследуемого четьфехполюсника, перва  клемма которого соединена с вторым входом высокочастотного переключател  и входами формирователей частотных и реперных меток, выход формировател  реперных меток соедине с вторым входом распределител  импульсов , выход преобразовател  код - напр жение соединен с вторым входом компаратора, вход преобразовател  |код - напр жение подключен к выходу

счетчика и к входу блока цифрового логарифмировани , выход которого сое

0 5 Q

0

5

5

0

динсн с входами регистров входного и выходного сигналов, выход регистра входного сигнала подключен к пс рпому входу блока вычитани , второй вхпд которого соединен с выходом регистра выходного сигнала, а выход подключен к вторым входам п-каналов индикации .амплитуды, каждьш из которых выполнен с дополнительным выходом и дополнительными информационным, индикаторным и (т + т -1- d т) входами, выход генератора импульсов соединен с вторым входом блока совпадений, с первым входом блока пересчета, с входом выключател  и с управл ющим входом блока управлени  ввода-вывода, каждый т-й выход которого соединен с (т+2)-м входом каждого канала индикации амплитуды , каждый т-й выход блока управлени  ввода-вывода соединен с (т га + 2)-м входом каждого канала индикации амплитуды, dfi-й выход блока управлени  ввода-вывода соединен с соответствующим входом п-го канала индикации амплитуды (т,т ,п) - натуральные числа), выход d блока управлени  ввода-вьгоода подключен к второму входу блока пересчета, выход которого соединен с первым входом знакогенератора,- вход блока кодировани  уровн  соединен с выходом выключател , а вькод соединен с первым входом компаратора кодов, с вторым входом знакогенератора и информационным входом каждого канала индикации амплитуды, выход компаратора кодов соединен с третьим входом знакогенератора , п выходов котдрого соединены с соответствующим индикаторным входом п-каналов индикации амплитуды, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу компаратора кодов.

2. Устройство п. 1, отличающеес  тем, что каждый канал индикации амплитуды вьшолнен в виде га-коммутаторов ввода, т-блоков пам ти , т-коммутаторов вывода, двух преобразователей кода, сумматора и индикатора , при этом выход каждого коммутатора ввода через соответствующий блок пам ти соединен с первым входом соответствующего коммутатора вывода, выход каждого из которых соединен с входом первого преобразовател  кодов, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго преобразовател  кодов, выход сумматора соединен с входом индикатора, управ- /г ющие входы каждого блока пам ти соединены с первым входом канала индикации амплитуды, первый и второй входы т-коммутаторов ввода соединены с вторым и с (т+2)-м входами канала индикации амплитуды, соответст- венно вторые входы т-коммутаторов вывода соединены с соответствующими

(т -н m -ь 2)-ми входами канала индикации амплитуды, управл ющий вход т-коммутаторов вывода соединен с соответствующим d„-М входом канала индикации амплитуды, вход второго преобразовател  кодов соединен с информационным входом, а управл ющий вход индикатора - с индикаторным входом канала индикации амплитуды, выход т-коммутаторов вьшода соединен с выходом канала индикации амплитуды.

fui 1

ti

t

|1It

LJ

I

t fi

ц:;::.

-to

П

JL

Д

IJi .

1

4

ж

ri

Bjfodi

L4

буоуерньш регис/77р

и

ВходЗ

{

длодг.

Лешифротор

Озраг ентоВ зна(а

о

Аешиф- ралгтор фрагмен- /rroS знала

LO

0

6b/t/UCлцгпель affcoЛЮГ77 . /ОКУЛ47cmt/

Леи/иф- ро/Г7ор фрагментов (a

rr

Щу/.