SU1583874A1

SU1583874A1 - Устройство дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников

Info

Publication number: SU1583874A1
Application number: SU874223223A
Authority: SU
Inventors: Валерий Сергеевич Беликов
Original assignee: Войсковая часть 03080
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1990-08-07

Abstract

Изобретение относитс к области радиоизмерений и предназначено дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников. Цель изобретени - повышение быстродействи и точности измерени . В режиме измерени , который задаетс блоком 8 управлени , на выходе генератора 12 промежуточной частоты выдел етс сигнал с частотой, пропорциональной амплитуде входного напр жени четырехполюсника 3. Сигнал напр жени выхода четырехполюсника 3, пройд через амплитудный детектор 5, усилитель 7 посто нного тока и преобразователь 9 напр жени в частоту, поступает на первый вход блока 11 измерени отношений частот. Результат отношений анализируетс блоком 2 анализа результата отношений частот, который вырабатывает сигнал, запускающий двоично-дес тичный счетчик 4, управл ющий коэффициентом усилени усилител 7 посто нного тока через блок 6 элементов И. Входные сигналы вырабатываютс генератором 1 сигналов, вычисление результата осуществл етс в арифметическом блоке 16, включающем в свой состав логарифмический преобразователь 13, сумматор 14 двоично-дес тичных чисел и блок 15 умножени двоично-дес тичного числа на посто нный множитель 20. Устройство также содержит блок 10 элементов И блок 17 индикации. 1 ил.

Description

- 17

w

00

ы

10

15

20

25

Изобретение относитс к радиоизмерени м и предназначено дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников .

Цель изобретени - повышение быстродействи и точности измерени .

На чертеже представлена блок-схема устройства дл измерени одул коэффициента передачи четырехполюсников .

Устройство дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников содержит генератор 1 сигналов , блок 2 анализа результата отношений частот , исследуемый четырехполюсник 3, двоично-дес тичный счетчик 4 на четыре разр да, амплитудный детектор 5, блок 6 из четырех двухвходовых элементов И, усилитель 7 посто нного тока, блок 8 управлени , преобразователь 9 напр жени в частоту, блок 10 из 24 двухвходовых элементов И, блок 11 измерени отношений частот, генератор 12 промежуточной частоты, логарифмический преобразователь 13, сумматор 14 двоично- дес тичных чисел, блок 15 умножени двоично-дес тичного числа на посто нный множитель двадцать, причем блоки 13-15 составл ют арифметический блок 16, а также блок 17 индикации.

Выход генератора 1 сигналов соединен с входом исследуемого четырех- полюсника 3, выход которого соединен с входом амплитудного детектора 5, выход которого соединен с первым входом усилител 7 посто нного тока, выход которого соединен с входом преобразовател 9 напр жени в часто- Q ту, выход которого соединен с первым входом (входом делимого) блока 11 измерени отношений частот, выход которого соединен с первым входом блока 10 из 24 двухвходовых элементов 45 И, с в ходом блока 2 анализа результата отношений частот и через логарифмический преобразователь 13 с первым входом сумматора 14 двоично-дес тичных чисел, выход которого соединен с входом блока 15 умножени двоично-дес тичных чисел на посто нный множитель двадцать, выход которого соединен с входом блока 17 индикации. Вход логарифмического преобразовател 13 представл ет собой первый вход арифметического блока 16.

Первый выход блока 8 управлени соединен с вторым входом блока 10 из

1583874

24 двухвходовых элементов И, выход которого соединен с управл ющим входом генератора 12 промежуточной частоты , выход которого соединен с вторым входом (входом делител ) блока 11 измерени отношений частот. Второй выход блока 8 управлени соединен с первым входом блока 6 из четырех двухвходовых элементов И, причем выход 2 блока анализа результата отношений частот соединен с входом двоично-дес тичного счетчика 4 на четыре разр да, выход которого соединен с вторым входом блока 6 из четырех двухвходовых элементов И, выход которого соединен с вторым (управл ющим) входом усилител 7 посто нного тока. Выход счетчика 4 соединен с вторым входом сумматора 14, представл ющим собой второй вход арифметического блока 16.

Первые входы всех 24 элементов И блока 10 объединены и составл ют первый вход блока 10, вторые входы всех 24 элементов И блока 10 объединены и составл ют второй вход блока 10.

Первые входы всех четырех элементов И блока 6 объединены и составл ют первый вход блока 6, вторые входа всех четырех элементов И блока 6 объединены и составл ют второй вход- блока 6. -Выходы всех 24 элементов И блока 10 объединены и составл ют выход блока 10, выходы всех четырех элементов И блока 6 объединены и составл ют выход блока 6„

Блок 8 управлени предназначен дл управлени работой коммутаторов - блока 10 из 24 двухвходовых элементов И и блока 6 из четырех двухвходо- вых элементов И. Блок 8 управлени может быть выполнен на RS-триггере. Управление блоками 6 -и 10 производитс единичным или нулевым цифровым сигналом с соответствующего выхода триггера, при этом единичный сигнал разрешает коммутацию через блоки цифровой информации, а нулевой сигнал запрещает. Состо ние триггера, т.е. режим Калибровка или Измерение , задаетс или с помощью тумблера на лицевой панели устройства, или по сигналу из канала общего пользовани , если устройство включено в состав автоматизированной измерительной системы. Блок 11 измерени отношени частот работает по принципу

30

35

50

55

счета числа импульсов, сформированных генератором 2, и представл ет собой электронно-счетный частотомер, реализующий метод дискретного счета.

Устройство дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников работает следующим образом.

В режиме подготовки к измерени м (калибровки), который задаетс с блока 8 управлени (высокий уровень на первом выходе блока 8), разрешена перестройка генератора 12 промежуточной частоты управл ющими сигналами рассогласовани в двоично-дес тичном коде через блок 10 из 24 двухвхо- довых элементов И от блока 11 измерени отношений частот. Одновременно сигнал от генератора 1 сигналов,проход через исследуемый четырехполюсник 3, модуль коэффициента передачи которого выставл етс равным нулю децибелов, или изымаетс из схемы, детектируетс амплитудным детектором 5. Продетектированное напр жение, которое вл етс напр жением входа исследуемого четырехполюсника 3,сгла

1 живаетс усилителем 7 посто нного тока, преобразуетс преобразователем

9 в сигнал с частотой, пропорциональной амплитуде выпр мленного напр жени , и поступает на первый вход (делимого ) блока 11 измерени отношений частот, на второй вход (вход делител ) которого поступает сигнал с частотой , вырабатываемой генератором 12 промежуточной частоты. Блок 11 измерени отношений частот выполнен по принципу цифрового электронно-счетного частотомера, работающего в режиме измерени отношений частот с информацией на выходе в двоично-дес тичном коде. Если сигналы на входах блока 1I имеют разную частоту, то сигнал рассогласовани с его выхода управл ет перестройкой генератора 12 промежуточной частоты, пока частоты не станут равны. Двоично-дес тичный код с выхода блока 11 преобразуетс блоком 13 по закону дес тичного логарифма , неизменным проходит через сумматор двоично-дес тичных чисел 14, умножаетс на посто нный множитель двадцать блоком 15 и отображаетс блоком 17 индикации в виде информации 000,000 дБ.

В режиме измерени , который задаетс с блока 8 управлени (высокий уровень на втором выходе блока 8),

0

запрещена перестройка генератора 12 промежуточной частоты, на его выходе по вл етс сигнал с частотой,пропорциональной амплитуде входного напр жени четырехполюсника 3, На исследуемом четырехполюснике 3 выставл ют измер емый модуль коэффициента передачи или, если он изъ т из схемы, подключают. Продетектированный и сглаженный сигнал напр жени выхода четырехполюсника 3 преобразуетс в сигнал с частотой, пропорциональной амплитуде, и поступает на первый вход

5 (вход делимого) блока 11 измерени отношений частот.

Результат отношений частот анализируетс блоком 2. Если результат отношени частот меньше 0,1, то

0 блок 2 вырабатывает сигнал, запускающий двоично-дес тичный счетчик 4 на четыре разр да, который вырабатывает сигнал, управл ющий коэсЪфи- циентом усилени усилител 7 посто н5 ного тока. Коэффициент усилени равен 10, где X - целые числа,измен ющиес от 0 до 6. Таким образом,коэффициент усилени измен етс от 1 до 106. Усиление слабого выходного сиг0 нала необходимо дл того, чтобы преобразование выходного и входного сигналов в частоту производилось в узком диапазоне напр жений и на линейном участке преобразовател . Сигнал,выработанный счетчиком 4, проходит через блок 6 из четырех двухвходовых элементов И на второй управл ющий вход усилител 7 посто нного тока, при этом увеличиваетс коэффициент.усилени усилител 7 в 10 раз. Усиленный сигнал анализируетс аналогично и, если результат отношени частот больше или равен 0,1, блок 2 вырабатывает сигнал на останов счетчика 4.Дво ично-дес тичный код с выхода счетчика 4, равный X, подаетс на второй вход сумматора 14 двоично-дес тичных чисел, который работает в режиме вычитани , на первый вход сумматора 14

Q поступает двоично-дес тичный код логарифма отношени усиленного в X раз выходного напр жени четырехполюсника 3 к его входному напр жению. На выходе сумматора 14 по вл етс резуль , тат вычитани числа X, выработанного счетчиком 4, из логарифма отношени усиленного в X раз выходного напр жени четырехполюсника 3 к входному его напр жению. Эта разность

5

0

предстаап ет собой логарифм амплйП7 ды напр жени выхода четырехполюснк- ка 3 к амплитуде напр жени его входа , котора блоком 15 умножаетс на посто нный множитель,20 и отображаетс блоком индикации 17 в дес тичном коде. Показание блока 17 индикации вл етс выраженным в децибелах значением модул коэффициента переда чи четырехполюсника 3.

Отсутствие электромеханических устройств (электродвигатель с редуктором , аттенюатор) повышает быстродействие . Так как суммарна погреш- ность устройства дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников складываетс из систематической погрешности за счет несовершенства экранировки, систематичес- кой погрешности за счет нелинейности преобразовани аналоговой величины в частоту и систематической погрешности за счет нелинейности детек

тора, то, вследствие малости значений указанных погрешностей,точность измерени повышаетс . Максимальна суммарна погрешность предлагаемого устройства 0,6 дБэ что в 2-3 раза меньше, чем у известных.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени модул коэффициента передачи четырехполюсников , содержащее генератор сигналов} блок измерени отношений частот,генератор промежуточной частоты, амплитудный детектор, усилитель посто нного тока, блок управлени , блок ин

5 0

5

0

5

40

дикации, преобразователь напр жени . в частоту, выход генератора сигналов соединен с клеммой дл подключени входа четырехполюсника, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи и точности измерени , в, него введены арифметический блок, последовательно соединенные блок анализа результата отношений частот, двоично-дес тичный счетчик на четыре разр да и первый блок элементов И, второй блок элементов И, при этом клемма дл подключени выхода четырехполюсника соединена с входом амплитудного детектора, выход которого соединен с первым входом усилител посто нного тока,своим выходом соединенного с входом преобразовател напр жени в частоту,выход которого соединен с первым входом блока измерени отношений частот,выход которого соединен с первым входом второго блока элементов И, с входом блока анализа результата отношений частот и с первым входом ариЛметичес- кого блока, выход которого соединен с входом блока индикации, первый выход блока управлени соединен с вторым входом второго блока элементов И, выход которого соединен с входом генератора промежуточной частоты,выход которого соединен с вторым входом блока измерени отношений частот торой выход блока управлени соединен с первым входом первого блока элементов И, выход -второго блока элементов И соединен с вторым входом усилител посто нного тока, выход двоично-дес тичного счетчика соединен с вторым входом арифметического блока.

Редактор А.Козориз

Составитель Ю.Минкин Техред Л.Сердюкова

Заказ 2252

Тираж 554

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Корректор С.Черни

Подписное