SU1739316A1 - Signal integral parameters sensor - Google Patents

Signal integral parameters sensor Download PDF

Info

Publication number
SU1739316A1
SU1739316A1 SU904823966A SU4823966A SU1739316A1 SU 1739316 A1 SU1739316 A1 SU 1739316A1 SU 904823966 A SU904823966 A SU 904823966A SU 4823966 A SU4823966 A SU 4823966A SU 1739316 A1 SU1739316 A1 SU 1739316A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
switch
sampling
converter
Prior art date
Application number
SU904823966A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Степанович Исааков
Original Assignee
Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт радиофизики и электроники АН АрмССР filed Critical Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
Priority to SU904823966A priority Critical patent/SU1739316A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1739316A1 publication Critical patent/SU1739316A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть ис- пользовано дл  преобразовани  электрического сигнала в посто нное напр жение , пропорциональное его квазипиковому , среднеквадритическому значению, а также коэффициенту формы. Измерительный преобразователь содержит п ть переключателей 1, 2, 3, 4, 5, квадратор 6, дифференциальный интегратор 7, блоки 8, 15 выборки-хранени , источник 9 опорного напр жени , формирователь 10 модул , тактовый генератор 11, формирователи 12, 18 импульсов, блок 13 умножени , пересчетный блок 14 и аналоговый делитель 16 напр жени . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл СThe invention relates to an information-measuring technique and can be used to convert an electrical signal into a constant voltage proportional to its quasi-peak, root-mean-square value, as well as the shape factor. The transmitter contains five switches 1, 2, 3, 4, 5, quad 6, differential integrator 7, sampling-storage units 8, 15, reference voltage source 9, module driver 10, clock generator 11, pulse drivers 12, 18 , multiplication unit 13, conversion unit 14 and analog voltage divider 16. 1 hp f-ly, 2 ill. sl C

Description

XI CJ ОXi cj o

со аwith a

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и предназначено дл  измерени  квазипиковых, среднеквадратических значений сигналов, а также коэффициентов формы (форм-фактора ).The invention relates to an information-measuring technique and is intended to measure quasi-peak, rms values of signals, as well as shape factors (form factors).

Известна схема измерител  коэффициента формы, содержаща  два измерительных преобразовател , один из которых преобразует измер емое переменное напр жение в посто нное, пропорциональное средневыпр мленному значению измер емого , другой - в посто нное, пропорциональное среднеквадратическому значению измер емого. Напр жени  с выходов преобразователей поступают на катушки лого- метра, шкала которого проградуирована в единицах коэффициента формы.The known circuit of the form factor meter contains two measuring transducers, one of which converts the measured alternating voltage into a constant proportional to the average measured value, the other into a constant, proportional to the mean square value of the measured. The voltages from the transducer outputs go to the coils of the logometer, the scale of which is calibrated in units of the form factor.

Точность преобразовани  в данном устройстве , построенном по разомкнутой схеме с одновременным преобразованием сигнала в двух независимых каналах, ограничена погрешност ми вход щих в него элементов. Помимо низкой точности, устройство не обеспечивает работу в автоматическом режиме.The accuracy of the conversion in this device, built on an open circuit with simultaneous conversion of the signal in two independent channels, is limited by the errors of the elements included in it. In addition to low accuracy, the device does not provide work in automatic mode.

Известна схема измерительного преобразовател  интегральных характеристик формы сигналов, содержаща  четыре переключател , пиковый детектор, блок умножени , квадратор, дифференциальный интегратор, блок выборки и хранени , формирователь импульсов, источник опорного напр жени , формирователь модул , тактовый генератор, причем второй неподвижный контакт первого переключател  соединен с первым входом преобразовател , переключающий контакт первого переключател  соединен с входом пикового детектора, выход которого соединен с первым входом блока умножени , выход последнего соединен с входом квадратора и первым неподвижным контактом четвертого переключател , второй неподвижный контакт которого соединен с выходом квадратора , переключающий контакт четвертого переключател  соединен с переключающим контактом второго переключател , два неподвижных контакта которого соединены с двум  соответствующими входами дифференциального интегратора, выход которого соединен с входом блока выборки и хранени , выход последнего  вл етс  выходом преобразовател  и соединен с первым неподвижным контактом первого переключател , первый неподвижный контакт третьего переключател  соединен с вторым входом преобразовател , второй неподвижный контакт- с выходом источника опорного напр жени , а переключающий контакт с входом формировател  модул , выход которого соединен с вторым входом блока умножени , управл ющие входы первого, второго и третьего переключателей и входThe known circuit of the measuring converter of the integral characteristics of the waveform, comprising four switches, a peak detector, a multiplier, a quad, a differential integrator, a sampling and storage unit, a pulse driver, a voltage source, a module driver, a clock generator, the second fixed contact of the first switch connected with the first input of the converter, the switching contact of the first switch is connected to the input of the peak detector, the output of which is connected to the first in ohm multiplication unit, the output of the latter is connected to the input of the quad and the first fixed contact of the fourth switch, the second fixed contact of which is connected to the output of the quad, the switching contact of the fourth switch is connected to the switching contact of the second switch, two fixed contacts of which are connected to two corresponding inputs of the differential integrator, the output which is connected to the input of the sampling and storage unit, the output of the latter is the output of the converter and is connected to With the fixed contact of the first switch, the first fixed contact of the third switch is connected to the second input of the converter, the second fixed contact to the output of the reference voltage source, and the switching contact to the input of the module former, the output of which is connected to the second input of the multiplication unit, the control inputs of the first, second and third switches and input

формировател  импульсов соединены с выходом тактового генератора, а выход формировател  импульсов соединен с управл ющим входом блока выборки и хранени .the pulse driver is connected to the output of the clock generator, and the pulse driver output is connected to the control input of the sampling and storage unit.

Указанный преобразователь позвол ет в каждом из двух режимов автоматически осуществл ть преобразование входных сигналов в напр жение, пропорциональное соответственно коэффициентам амплитуды иIn each of the two modes, said converter allows for the conversion of input signals into a voltage proportional to the amplitude coefficients and

усреднени . Переход с режима на режим осуществл етс  вручную. При этом систематические погрешности вход щих в преобразователь блоков корректируютс  и не оказывают практического вли ни  на результат преобразовани .averaging. The transition from mode to mode is manual. In this case, the systematic errors of the blocks included in the converter are corrected and do not have a practical effect on the result of the conversion.

Однако данное устройство не обеспечивает возможности измерени  квазипиковых и среднеквадратических значений сигналов , а также коэффициентов формы (формфактора ), кроме того, оно не позвол ет осуществл ть автоматическую смену режимов работы.However, this device does not provide the possibility of measuring the quasi-peak and root-mean-square values of the signals, as well as the form factors (form factor), moreover, it does not allow the automatic change of operating modes.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей.The aim of the invention is to expand the functionality.

Указанна  цель достигаетс  введением п ти новых элементов и организацией р да новых св зей. В устройство, содержащее четыре переключател , блок умножени ,This goal is achieved by the introduction of five new elements and the organization of a number of new links. Into a device containing four switches, a multiplication unit,

квадратор, дифференциальный интегратор, первый блок выборки и хранени , источник опорного напр жени , формирователь модул , тактовый генератор и первый формирователь импульсов, где второйa quad, a differential integrator, a first sampling and storage unit, a reference voltage source, a module driver, a clock generator, and a first pulse generator, where the second

неподвижный контакт первого переключател  соединен с первым входом преобразовател , выход блока умножени  соединен с входом квадратора, переключающий контакт четвертого переключател  соединен сthe fixed contact of the first switch is connected to the first input of the converter, the output of the multiplication unit is connected to the input of the quad, the switching contact of the fourth switch is connected to

переключающим контактом второго, неподвижные контакты последнего соединены с двум  входами интегратора, выход которого соединен с входом первого блока выборки и хранение, выход которого соединен с первым неподвижным контактом первого переключател , первый неподвижный контакт третьего переключател  соединен с вторым входом преобразовател , второй неподвижный контакт третьего переключател  соединен с выходом источника опорного напр жени , переключающий контакт третьего переключател  соединен с входом формировател  модул , выход последнего соединен с вторым входом блока умножени , управл ющие входы первого и второгоthe switching contact of the second, fixed contacts of the latter is connected to two inputs of the integrator, the output of which is connected to the input of the first sampling unit and storage, the output of which is connected to the first fixed contact of the first switch, the first fixed contact of the third switch is connected to the second input of the converter, the second fixed contact of the third switch connected to the output of the reference voltage source; the switching contact of the third switch is connected to the input of the module former; output the latter is connected to the second input of the multiplication unit, the control inputs of the first and second

переключателей и вход первого формировател  импульсов соединены с выходом такто- вого генератора, а выход первого формировател  импульсов соединен с управл ющим входом первого блока выборки и хранени , введены п тый переключатель, второй формирователь импульсов, второй блок выборки и хранени , аналоговый делитель напр жений и пересчетный блок, причем вход пересчетного блока соединен с выходом тактового генератора, а выход - с управл ющими входами третьего, четвертого и п того переключателей и входом второго формировател  импульсов, выход последнего соединен с управл ющим вхо- дом второго блока выборки и хранени , вход которого соединен с выходом первого блока выборки и хранени , а также с неподвижным контактом п того переключател  и первым входом аналогового делител  на- пр жений, выход второго блока выборки и хранени  соединен с третьим выходом преобразовател  и вторым входом аналогового делител  напр жений, выход которого соединен с первым выходом преобразовател , переключающий контакт п того переключател  соединен с вторым выходом преобразовател , переключающий контакт первого переключател  соединен с первым входом блока умножени , выход которого соединен с первым неподвижным контактом четвертого переключател , второй неподвижный контакт которого соединен с выходом квадратора .the switches and the input of the first pulse generator are connected to the output of the clock generator, and the output of the first pulse driver is connected to the control input of the first sampling and storage unit, a fifth switch, a second pulse driver, a second sampling and storage unit, an analog voltage divider and a counting unit, the input of the counting unit is connected to the output of the clock generator, and the output is connected to the control inputs of the third, fourth and fifth switches and the input of the second pulse generator , the output of the latter is connected to the control input of the second sampling and storage unit, the input of which is connected to the output of the first sampling and storage unit, as well as to the fixed contact of the fifth switch and the first input of the analog voltage divider, the output of the second sampling unit and storage is connected to the third output of the converter and the second input of the analog voltage divider, the output of which is connected to the first output of the converter, the switching contact of the fifth switch is connected to the second output of the converter, the switch ayuschy first switch contact is coupled to the first input of the multiplication unit, whose output is connected to a first fixed contact of the fourth switch, the second fixed contact is connected to the output of the squarer.

На фиг.1 приведена структурна  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг,2 - структурна  схема пересчетного блока.Figure 1 shows the structural diagram of the proposed Converter; FIG. 2 is a block diagram of a conversion unit.

Преобразователь содержит переключатели 1-5, квадратор б, дифференциальный интегратор 7, блок 8 и 15 выборки и хране- ни , источник 9 опорного напр жени , формирователь 1 модул , тактовый генератор 11, формирователи 12 и 18 импульсов, блок 13 умножени , пересчетный блок 14 и аналоговый делитель 16 напр жений.The converter contains switches 1-5, quadrant b, differential integrator 7, block 8 and 15 of sampling and storage, reference voltage source 9, driver 1 module, clock generator 11, pulse drivers 12 and 18, multiplication unit 13, scaling unit 14 and an analog divider of 16 voltages.

Переключатель 1 осуществл ет поочередную коммутацию на первый вход блока 13 умножени  сигнала обратной св зи с выхода первого блока 8 выборки и хранени  и входного сигнала с первого входа преобра- зовател . Переключатель 3 осуществл ет поочередное подключение к входу формировател  1 модул  входного сигнала с второго входа преобразовател  и выхода источника 9 опорного напр жени . Сигнал с выхода формировател  10 поступает на второй вход блока 13 умножени , выход которого соединен с входом квадратора б и первым неподвижным контактом переключател  4, второй неподвижный контакт которого соединен с выходом квадратора 6. Переключающий контакт переключател  4 соединен с переключающим контактом переключател  2, неподвижные контакты которого соединены с соответствующими входами дифференциального интегратора 7, выход последнего соединен с входом первого блока 8 выборки и хранени ,выход которого соединен с входом второго блока 15 выборки и хранени , неподвижным контактом переключател  5 и первым входом аналогового делител  16 напр жений, второй вход которого соединен с выходом второго блока 15 выборки и хранени  и третьим выходом преобразовател . Выход аналогового делител  16 напр жений соединен с первым выходом преобразовател , а переключающий контакт переключател  5 - с вторым выходом преобразовател . Управл ющие входы переключателей 1 и 2 и входы пересчетного блока 14 и первого формировател  12 импульсов соединены с выходом тактового генератора 11. Выход первого формировател  12 импульсов соединен с управл ющим входом первого блока 8 выборки и хранени , а выход пересчетного блока 14 -суправл ющими входами переключателей 3-5 и входом второго формировател  18 импульсов , выход которого соединен с управл ющим входом второго блока 15 выборки и хранени .The switch 1 performs a sequential switching to the first input of the block 13 multiplying the feedback signal from the output of the first block 8 of the sample and storage and the input signal from the first input of the converter. Switch 3 makes alternate connections to the input of shaper 1 of the input signal module from the second input of the converter and the output of the source 9 of the reference voltage. The output signal from the imaging unit 10 is supplied to the second input of the multiplication unit 13, the output of which is connected to the input of quad B and the first fixed contact of switch 4, the second fixed contact of which is connected to the output of quad. 6. The switching contact of switch 4 is connected to the switching contact of switch 2, fixed contacts which is connected to the corresponding inputs of the differential integrator 7, the output of the latter is connected to the input of the first block 8 of the sample and storage, the output of which is connected to the input of the second sampling unit 15 and the storage, the fixed contact of the switch 5 and the first input of analog divider 16 voltages, the second input of which is connected to the output of the second block 15 and sample and hold third output transducer. The output of the analog divider of 16 voltages is connected to the first output of the converter, and the switching contact of the switch 5 is connected to the second output of the converter. The control inputs of switches 1 and 2 and the inputs of the scaler 14 and the first pulse generator 12 are connected to the output of the clock generator 11. The output of the first pulse generator 12 is connected to the control input of the first sampling and storage unit 8, and the output of the counting unit 14 is by control inputs switches 3-5 and the input of the second pulse generator 18, the output of which is connected to the control input of the second sampling and storage unit 15.

Пересчетный блок содержит счетчик 19 по произвольному основанию, например, с ЗЗГОУЗКОЙ кода дополнени , триггер 20 пересчета , двухвходовой элемент И-НЕ 21 и инвертор 17, причем входы предварительной установки счетчика могут быть загружены как с пульта ручного ввода, так и от микропроцессора, счетный вход счетчика 19 и вход инвертора 17 соединены с выходом тактового генератора 11, а выход переноса счетчика - со счетным входом триггера 20 пересчета, инверсный выход которого соединен с одним из входов элемента И-Н Е 21, на другой вход которого поступают импульсы с выхода инвертора 17, выход элемента И-НЕ  вл етс  выходом пересчетного блока .The scaling block contains a counter 19 on an arbitrary basis, for example, with an additional extension code, recalculation trigger 20, a two-input element IS-HE 21 and an inverter 17, and the preset inputs of the counter can be loaded from the handheld console or from a microprocessor, counting the input of the counter 19 and the input of the inverter 17 are connected to the output of the clock generator 11, and the transfer output of the counter - with the counting input of the conversion trigger 20, the inverse output of which is connected to one of the inputs of the element EH 21, to the other input of which The pulses from the output of the inverter 17, the output element AND-NOT is the output of the counting unit.

Дл  удобства изложени  пор дка работы преобразовател  условимс  называть положение переключателей, при котором переключающий контакт замкнут с первым неподвижным контактом, верхним или исходным положением, а когда со вторым неподвижным контактом - нижним положением.For convenience, the order of operation of the converter is called the position of the switches, in which the switching contact is closed with the first fixed contact, the upper or initial position, and when with the second fixed contact, the lower position.

При измерении интегральных характеристик одного сигнала он поступает на оба входа преобразовател . Далее преобразователь работает следующим образом.When measuring the integral characteristics of a single signal, it goes to both inputs of the converter. Next, the Converter operates as follows.

Перед началом работы по тракту параллельной загрузки пересчетный блок 14 загружаетс  кодом дополнени  требуемого числа тактов, который в процессе работы перезаписываетс  автоматически.Before starting work on the parallel loading path, the conversion unit 14 is loaded with an addition code of the required number of clock cycles, which is automatically rewritten during operation.

Режим измерени  квазипиковых значений .Quasi-peak measurement mode.

В первом такте переключатели 1-4 перевод тс  в нижнее положение. При этом переключатель 1 подключает на первый вход блока 13 умножени  напр жение входного сигнала U(t), переключатель 3 подключает выход источника 9 опорного напр жени  Uon к входу формировател  10 модул  и далее на второй вход блока 13 умножени . На выходе последнего по вл етс  напр жениеIn the first cycle, the switches 1-4 are moved to the lower position. In this case, the switch 1 connects the input voltage U (t) to the first input of the multiplier 13, the switch 3 connects the output of the source 9 of the voltage reference Uon to the input of the module 10 and then to the second input of the multiplication unit 13. At the output of the latter, a voltage appears

UMyi U(t)Uon(1)UMyi U (t) Uon (1)

которое поступает на вход квадратора 6. На выходе последнего образуетс  напр жениеwhich enters the input of the quadrant 6. At the output of the latter, a voltage is formed

(t)(2)(t) (2)

Это напр жение через переключатели 4 и 2 поступает на один из входов дифференци- ального интегратора 7 (предположим, на ). Производитс  интегрирование поступившего напр жени  в течение длительности импульса тактового генератора 11, и напр жение на выходе интегратора 7 стано- витс  равнымThis voltage through the switches 4 and 2 is supplied to one of the inputs of the differential integrator 7 (suppose, on). The incoming voltage is integrated for the duration of the pulse of the clock generator 11, and the voltage at the output of the integrator 7 becomes

иИ1 i / U(t) dtIII i / U (t) dt

(3)(3)

где т - посто нна  времени дифференциального интегратора 7;where t is the time constant of the differential integrator 7;

Т - длительность импульсов тактового генератора 11.T is the pulse duration of the clock generator 11.

По спаду тактового импульса схемы формирователей 12 и 18 импульсов выдают короткие импульсы на управл ющие входы блоков 8 и 15 выборки и хранени  и производитс  запись напр жени  с выхода дифференциального интегратора 7.As the clock decays, the circuits of the formers 12 and 18 pulses emit short pulses to the control inputs of blocks 8 and 15 of the sample and hold and record the voltage from the output of the differential integrator 7.

Во втором такте (в паузе между импульсами тактового генератора) переключатели 1-4 наход тс  в исходном положении (верхнем ). Переключатель 1 подключает на первый вход блока 13 умножени  напр жение с выхода блока 8 выборки и хранени , переключатель 3 подключает к входу формировател  10 модул  напр жение, поступающее на второй вход преобразовател  (в рассматриваемом случае U(t). На выходе блока 13 умножени  по вл етс  напр жениеIn the second cycle (in the pause between the pulses of the clock generator), the switches 1-4 are in the initial position (upper). Switch 1 connects to the first input of block 13 multiplying the voltage from the output of block 8 for sampling and storage, switch 3 connects to the input of the former module 10 a voltage supplied to the second input of the converter (in the considered case U (t). At the output of block 13 multiplying by is voltage

UMy2 UMl|U(t)|,(4)UMy2 UMl | U (t) |, (4)

которое через переключатели 4 и 2 поступает на второй вход интегратора 7 (вход -).which through switches 4 and 2 is fed to the second input of the integrator 7 (input -).

Производитс  интегрирование поступившего напр жени  в течение времени Т, в результате чего выходное напр жение дифференциального интегратора 7 в конце второго такта оказываетс  равнымThe incoming voltage is integrated for the time T, as a result of which the output voltage of the differential integrator 7 at the end of the second cycle is equal to

UM2 / (t) - UMJ U(t)|}. dt. (5) оUM2 / (t) - UMJ U (t) |}. dt. (5) about

В третьем такте повтор ютс  действи , осуществл емые в первом такте. В результате на выходе дифференциального интегратора 7 по вл етс  напр жениеIn the third cycle, the actions performed in the first cycle are repeated. As a result, the output voltage of the differential integrator 7

ТТTt

ииз -1 / U(t) dt - f uJu(t| dt,iiz -1 / U (t) dt - f uJu (t | dt,

ооoo

(6)(6)

Далее описанна  процедура может быть продолжена неограниченное количество раз. При этом n-е выходное напр жение дифференциального интегратора 7 определ етс  из выражени The following procedure can be continued an unlimited number of times. In this case, the nth output voltage of the differential integrator 7 is determined from the expression

|/ U(t) if Uni|U(t)|dt, оо| / U (t) if Uni | U (t) | dt, oo

(7)(7)

Учитыва , что в каждом цикле интегрировани  величины Uon и UMn посто нны, получимTaking into account that in each integration cycle the values of Uon and UMn are constant, we obtain

иип иui and

оп op

|/U2(t)dt| / U2 (t) dt

о about

T/iU(t)fdtT / iU (t) fdt

1 n1 n

(8)(eight)

00

5five

00

5five

Из (8) следует, что Dun  вл етс  оценкой квазипикового значени  сигнала. При этом, также как и в известном устройстве, систематические погрешности используемых блоков корректируютс , а точность ограничиваетс  практически лишь точностью источника 9 опорного напр жени . Квазипиковые значени  сигналов поступают на выход 3 преобразовател  и одновременно на второй вход аналогового делител  16 напр жений.From (8) it follows that Dun is an estimate of the quasi-peak value of the signal. In this case, as well as in the known device, the systematic errors of the blocks used are corrected, and the accuracy is limited almost only by the accuracy of the source 9 of the reference voltage. The quasi-peak values of the signals arrive at the output 3 of the converter and simultaneously to the second input of the analog divider 16 voltages.

Режим измерени  среднеквадратиче- ских значений.RMS measurement mode.

После выполнени  заданного количества тактов пересчетный блок 14 блокирует прохождение импульсов тактового генератора 11 и формирует на своем выходе сигнал высокого уровн . При этом переключатели 3-5 перевод тс  в нижнее положение и остаютс  в нем до окончани  текущего цикла измерений (количество тактов в этом цикле такое же, как и в предыдущем).After a predetermined number of cycles has been completed, the calculating unit 14 blocks the passage of pulses from the clock generator 11 and generates a high level signal at its output. In this case, switches 3-5 are transferred to the lower position and remain there until the end of the current measurement cycle (the number of ticks in this cycle is the same as in the previous one).

В первом такте переключатели 1 и 2 перевод тс  в нижнее положение. По аналогии с предыдущим режимом напр жение на выходе блока 13 умножени  равноIn the first cycle, switches 1 and 2 are moved to the lower position. By analogy with the previous mode, the voltage at the output of block 13 multiplying is

UMyi U(t)Uon .(9)UMyi U (t) Won. (9)

Это напр жение поступает на вход квадратора 6, на выходе которого образуетс  напр жениеThis voltage is fed to the input of the quad 6, the output of which is the voltage

(t)Uonf(Ю)(t) Wonf (S)

Далее через переключатели 4 и 2 оно поступает на один из входов дифференциального интегратора 7 (предположим, на вход +). Производитс  интегрирование поступивше- го напр жени  в течение длительности импульса тактового генератора 11, и напр жение на выходе интегратора 7 становитс  равнымFurther, through switches 4 and 2, it goes to one of the inputs of the differential integrator 7 (suppose, to input +). The incoming voltage is integrated for the duration of the pulse of the clock generator 11, and the voltage at the output of the integrator 7 becomes equal to

11и1 | / U(t)Uonf dt(11)11 and 1 | / U (t) wonf dt (11)

оabout

Напр жение (11) по сигналу формировател  12 импульсов переписываетс  в блок 8 выборки и хранени .The voltage (11) according to the signal of the pulse driver 12 is rewritten into block 8 of sampling and storage.

Во втором такте переключатели 1 и 2 возвращаютс  в исходное состо ние и на выходе блока 13 умножени  по вл етс  напр жениеIn the second cycle, the switches 1 and 2 return to the initial state and a voltage appears at the output of the multiplication unit 13

UMy2 UMlUon,(12)UMy2 UMlUon, (12)

которое поступает на вход квадратора 6. На вых оде последнего по вл етс  напр жениеwhich enters the input of the quadrant 6. At the output of the latter appears the voltage

UKB2 (11и1 Uon)2,(13)UKB2 (11i1 Uon) 2, (13)

которое через переключатели 4 и 2 поступа- ет на второй вход () дифференциального интегратора 7. В конце второго такта (по истечении времени Т) выходное напр жение дифференциального интегратора 7 оказываетс  равнымwhich, via switches 4 and 2, goes to the second input () of the differential integrator 7. At the end of the second cycle (after time T), the output voltage of the differential integrator 7 is equal to

UM2 |/ (t)Uonf-(UMiUon)} dt.UM2 | / (t) Wonf- (UMiUon)} dt.

(14)(14)

В третьем такте повтор ютс  действи , осуществл емые в первом такте. В результате на выходе дифференциального интегратора 7 по вл етс  напр жениеIn the third cycle, the actions performed in the first cycle are repeated. As a result, the output voltage of the differential integrator 7

ии3 | / UMUon 2 dt-j } - ui3 | / UMUon 2 dt-j} -

(UniUon)2 dt ,(15)(UniUon) 2 dt, (15)

Выходное напр жение интегратора 7 после п тактов определ етс  из выражени The output voltage of the integrator 7 after n cycles is determined from the expression

ттtt

i / U(t)Uonf dt / (UnnUon)2 dt.i / U (t) Wonf dt / (UnnUon) 2 dt.

ооoo

(16)(sixteen)

Из (16) с учетом сделанных дл  предыдущего режима замечаний получимFrom (16), taking into account the comments made for the previous regime, we obtain

U2(t)dt U2 (t) dt

(17)(17)

00

5 five

00

j. j.

5five

00

00

5 five

Как следует из (17) 11ип  вл етс  оценкой среднеквадратического значени  сигнала U(t), при этом нар ду с систематическими погрешност ми используемых блоков устран етс  вли ние источника 9 опорного напр жени  на точность преобразовани . Среднеквадратические значени  сигналов U(t) через переключатель 5 поступают на второй выход преобразовател  и одновременно на первый вход аналогового делител  16 напр жений.As follows from (17), 11ip is an estimate of the root-mean-square value of the signal U (t), while along with the systematic errors of the blocks used, the influence of the source 9 of the reference voltage on the conversion accuracy is eliminated. The rms values of the signals U (t) through the switch 5 are fed to the second output of the converter and simultaneously to the first input of the analog divider 16 voltages.

Режим измерени  коэффициентов формы (форм-фактора).Mode of measurement of form factors (form factor).

Выполнение режима измерени  коэффициента формы, определ емого из выраже ни The execution of the mode of measurement of the form factor, determined from the expression

Кф (,8)Cf (, 8)

где UKn - квазипиковое значение сигнала U(t);where UKn is the quasi-peak value of the signal U (t);

UCK - среднеквадратическое значение сикнала U(t),UCK - rms value of the U (t) seknal,

начинаетс  одновременно с выполнением режима измерени  среднеквадратического значени  сигнала U(t). К этому времени на одном из входов аналогового делител  16 напр жений имеетс  значение делимого икп. По мере выполнени  итерационной процедуры формировани  значени  делител  UCK, поступающего на второй вход аналогового делител  16 напр жений, результат делени  все больше приближаетс  к искомому значению Кф. После п тактов измерени  UCK выходной сигнал идп аналогового делител  16 напр жений  вл етс  оценкой коэффициента формы Кф сигнала U(t). Кроме отмеченных интегральных характеристик (икп, ). предлагаемый преобразователь позвол ет измер ть функционалы более общего вида. Так, при подаче на первый вход сигнала Ui(t), а на второй вход сигнала Ua(t) на основании (8), (17), (18) получим: дл  первого режимаstarts simultaneously with the measurement mode of the rms value of the signal U (t). By this time, at one of the inputs of the analog divider of 16 voltages, there is a divisible ip value. As the iterative procedure of forming the value of the divider UCK arriving at the second input of the analog divider of 16 voltages, the result of dividing more and more approaches the desired value Kf. After p-clock measurements of UCK, the output signal of the analog voltage divider 16 is an estimate of the shape factor Kf of the signal U (t). In addition to the noted integral characteristics (ICP,). The proposed converter allows measuring functionals of a more general form. So, when the signal Ui (t) is fed to the first input, and the signal Ua (t) to the second input, based on (8), (17), (18), we get: for the first mode

1one

Y/U2(t)dtY / U2 (t) dt

, 09) , 09)

Y / IU2(t)ldtY / IU2 (t) ldt

дл  второго режимаfor the second mode

Ui2(t)dt, о Ui2 (t) dt, o

дл  третьего режимаfor the third mode

(20)(20)

i}tf(t)dti} tf (t) dt

о about

1 / IU2(t)ldt1 / IU2 (t) ldt

(21) (21)

ТT

Известно, что при производстве интегральных микросхем необходим контроль токовых шумов резисторов как полупроводниковых, так и изготовленных по тонкопленочной технологии. Дл  характеристики шумов резисторов используют пон тие коэффициента шума Кш. Согласно ГОСТ коэффициент шума резисторов Кш измер етс  как отношение среднеквадратиче- ского значени  напр жени  токового шума к посто нному напр жению U-, приложенному к резистору.It is known that in the manufacture of integrated circuits it is necessary to control the current noise of the resistors of both semiconductor and thin-film technology. The noise characteristic of resistors is used to characterize the noise of resistors. According to GOST, the noise factor of the resistors Km is measured as the ratio of the rms value of the voltage of the current to the voltage of the constant voltage U- applied to the resistor.

В насто щее врем  не имеетс  устройств , позвол ющих в автоматическом режиме измер ть значени  Кш. В св зи с этим представл ет практический интерес использование предлагаемого преобразовател  в задаче измерени  Кш. Так, при подключении к первому входу напр жени  токового шума Um испытуемого резистора, а к второму входу - посто нного напр жени  U-, подаваемого на него, на основании (8), (17) и (18) в третьем режиме получим искомую оценкуCurrently, there are no devices that allow the measurement of Ks in the automatic mode. In this connection, it is of practical interest to use the proposed converter in the Ksh measurement problem. So, when connecting to the first input voltage of the current noise Um of the test resistor, and to the second input - the constant voltage U- supplied to it, on the basis of (8), (17) and (18) in the third mode, we obtain the desired estimate

Ji / UJLdtJi / UJLdt

I, ,, 24 ОI ,, 24 Oh

идп UonПip wap

(22)(22)

Очевидно, что во всех рассмотренных режимах использование итерационной коррекции систематических погрешностей блоков обеспечивает предлагаемому преобразователю высокую точность преобразовани . Функциональные возможности предлагаемого преобразовател  существенно расширены (получено три новых режима работы) введением переключател  5, пересчетного блока 14, второго блока 15 выборки и хранени , второго формировател  18 импульсов и аналогового делител  16 напр жени . Дл  измерени  периодических сигналов в диапазоне частот в схеме тактового генератора 11 предусмотрена возможность изменени  длительности и периода следовани  импульсов.It is obvious that in all the considered modes, the use of iterative correction of systematic errors of the blocks provides the proposed converter with high conversion accuracy. The functionality of the proposed converter is greatly expanded (three new modes of operation have been obtained) by the introduction of switch 5, conversion unit 14, second sampling and storage unit 15, second pulse generator 18 and analog voltage divider 16. To measure periodic signals in the frequency range, the clock generator circuit 11 provides for the possibility of varying the duration and duration of the pulse.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Измерительный преобразователь интегральных характеристик сигналов, содержащий четыре переключател , блок умножени , квадратор, дифференциальный интегратор, первый блок выборки иClaims 1. A measuring transducer of integral characteristics of signals comprising four switches, a multiplication unit, a quad, a differential integrator, the first sampling unit and хранени , источник опорного напр жени , формирователь модул , тактовый генератор и первый формирователь импульсов, при этом второй неподвижный контакт первогоstorage, the reference voltage source, the module driver, the clock generator and the first pulse driver, while the second fixed contact of the first переключател  соединен с первым входом преобразовател , выход блока умножени  соединен с входом квадратора, переключающий контакт четвертого переключател  соединен с переключающим контактомthe switch is connected to the first input of the converter, the output of the multiplication unit is connected to the input of the quad, the switching contact of the fourth switch is connected to the switching contact второго, неподвижные контакты последнего соединены с двум  входами интегратора, выход которого соединен с входом первого блока выборки и хранени , выход которого соединен с первым неподвижным контактом первого переключател , первый неподвижный контакт третьего переключател  соединен с вторым входом преобразовател , второй неподвижный контакт третьего переключател  соединен с выходом источника опорного напр жени , переключающий контакт третьего переключател  соединен с входом формировател  модул , выход которого соединен с вторым входом блока умножени , управл ющие входы первого и второго переключателей и вход первого формировател  импульсов соединены с выходом тактового генератора, а выход первого формировател  импульсов соединен с управл ющим входом первого блокаthe second, fixed contacts of the latter are connected to two inputs of the integrator, the output of which is connected to the input of the first sampling and storage unit, the output of which is connected to the first fixed contact of the first switch, the first fixed contact of the third switch is connected to the second input of the converter, the second fixed contact of the third switch is connected to the output of the reference voltage source, the switching contact of the third switch is connected to the input of the generator module, the output of which is connected to the second th input multiplying unit control inputs of the first and second switches and the first input of the pulse shaper connected to the output of the clock generator, and a first pulse shaper output is connected to a control input of the first block выборки и хранени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены п тый переключатель, второй формирователь импульсов , второй блок выборки и хранени ,Sampling and storage, characterized in that, in order to expand the functionality, a fifth switch, a second pulse shaper, a second sampling and storage unit are introduced into it, делитель напр жений и пересчетный блок, причем вход последнего соединен с выходом тактового генератора, а выход - с управл ющими входами третьего, четвертого и п того переключателей и входом второгоa voltage divider and a conversion unit, the latter input being connected to the clock generator output, and the output to the control inputs of the third, fourth and fifth switches and the input of the second формировател  импульсов, выход последнего соединен с управл ющим входом второго блока выборки и хранени , вход которого соединен с выходом первого блока выборки и хранени , а также с неподвижным контактом п того переключател  и первым входом делител  напр жений, выход второго блока выборки и хранени  соединен с третьим выходом преобразовател  и с вторым ЕХОДОМ делител  напр жений, выход которого соединен с первым выходомpulse generator, the output of the latter is connected to the control input of the second sampling and storage unit, whose input is connected to the output of the first sampling and storage unit, as well as to the fixed contact of the fifth switch and the first input of the voltage divider, the output of the second sampling and storage unit is connected to the third output of the converter, and with the second INPUT a voltage divider, the output of which is connected to the first output преобразовател , переключающий контактcontact switch ч п того переключател  соединен с вторымThe switch is connected to the second выходом преобразовател , переключающийconverter output switching контакт первого переключател  соединен сthe contact of the first switch is connected to первым входом блока умножени , выход которого соединен с первым неподвижным контактом четвертого переключател , второй неподвижный контакт которого соединен с выходом квадратора.the first input of the multiplication unit, the output of which is connected to the first fixed contact of the fourth switch, the second fixed contact of which is connected to the output of the quad. 2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что пересчетный блок содержит счетчик по произвольному основанию, например, с загрузкой кода дополнени , триггер пересчета, двухвходовой элемент И-НЕ и инвертор, счетный вход счетчика и вход инвертора соединены с выходом тактового генератора, а выход переноса счетчика - со счетным входом триггера пересчета, инверсный выход которого соединен с одним из входов элемента И-НЕ, на другой вход которого поступают импульсы с выхода инвертора, выход элемента И-НЕ  вл етс  выходом пересчетного блока.2. The converter according to claim 1, that is, that the counting unit contains a counter on an arbitrary basis, for example, with the loading of a supplement code, a counting trigger, a two-input AND NAND element and an inverter, counting the counter input and the inverter input are connected to the clock generator output, and the counter transfer output is connected to the counting trigger input, the inverse output of which is connected to one of the inputs of the NAND element, to the other input of which the pulses come from the inverter output, the output of the NAND element is the output of the scaler but. в выхода т г(11)in the output of t g (11) Код 2-К2K code Уст.Set 1 Выход1 Exit 2121 2Q2Q Q Q Фиг. 2FIG. 2
SU904823966A 1990-05-07 1990-05-07 Signal integral parameters sensor SU1739316A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904823966A SU1739316A1 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Signal integral parameters sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904823966A SU1739316A1 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Signal integral parameters sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1739316A1 true SU1739316A1 (en) 1992-06-07

Family

ID=21513512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904823966A SU1739316A1 (en) 1990-05-07 1990-05-07 Signal integral parameters sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1739316A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напр жени в посто нное. - М.: Советское радио, 1977, с.5-6. Рудницкий Б.П. и др. Измерители нестабильности напр жений. - М.: Советское радио, 1975, с.130. Авторское свидетельство СССР iSfe 1626204, кл. G 01 F 27/28, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5294889A (en) Battery operated capacitance measurement circuit
JPH0650772Y2 (en) Travel detector
JP2583833Y2 (en) Pulse measuring device
EP0303442A2 (en) Multi-frequency capacitance sensor
SU1739316A1 (en) Signal integral parameters sensor
US3711774A (en) Automatic gain calibration
US3629715A (en) Digital phase synthesizer
JP2896401B2 (en) Broadband power meter
SU1506297A1 (en) Device for measuring temperature
SU1396086A1 (en) Instrument current circuit simulator
JP2940010B2 (en) Broadband power meter
SU877448A1 (en) Device for determination of stroboscopic transducer graduation characteristics
JPH0432618Y2 (en)
SU1177772A1 (en) Device for checking winding elements
SU1137418A1 (en) Device for checking meters of group lag time
SU991442A1 (en) Integrator non-linearity measuring device
SU851115A1 (en) Device for converting thermal resistance to pulse frequency
JPH076544Y2 (en) Difference signal measuring instrument
SU943612A1 (en) Device for measuring transistor current gain
SU1758568A1 (en) Device for measuring voltage root-mean-square value
JPH04225177A (en) Measuring apparatus for slew rate of semiconductor device
SU1615647A1 (en) Method of determining faults in electric power and communication lines
SU1150562A1 (en) Device for measuring voltage rms value
JPH0237549B2 (en) BEKUTORUDENATSUHIKEI
SU934363A2 (en) Device for quality control of materials