SU911372A1 - Устройство дл допускового контрол переходной характеристики перестраиваемых генераторов - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для контроля времени переходных процессов в перестраиваемых СВЧ генераторах С наносекундной длительностью фронта переходной характеристики по частоте.

Известно устройство контроля переходной характеристики перестраиваемых генераторов, содержащее генератор импульсов прямоугольной формы, и прибор для измерения мгновенной частоты, причем вход системы управления частотой исследуемого генератора подключают к выходу генератора импульсов, а выход исследуемого генератора - к входу устройства для измерения мгновенной частоты [1].

Недостаток этого устройстванизкая точность измерения мгновенной частоты и значительная погрешность контроля.

Погрешность особенно велика, когда длительность фронта переходной характеристики и период колебания контролируемого генератора являются величинами одного порядка, что делает нецелесообразным использование такого устройства при контроле СВЧ .генераторов, обладающих переходными характеристиками с длительностью фронта (10’-IO'?)С.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения времени переходного процесса установления частоты, содержащее два формирователя импульсов, генератор эталонной и измеряемой частот, два ключа, счетчик, два усредняющих устройства, цифровые часы, источник опорного сигнала, блок сравнения и индикатор [2].

Недостаток этого устройства - низкое быстродействие и точность измерений.

Цель изобретения - повышение точ^.нос.ти измерений.

Η 372

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчик, блок ввода параметров, два ключа, блок сравнения, блок сигнализации и два формирователя импульсов, введены 5 генератор тактовых импульсов, три делителя частоты, низкочастотный генератор, высокочастотный генератор, пороговый элемент, блок памяти, третий ключ, аналого-цифровой преоб- ¹⁰ разователь и блок измерения девиации, при этом выход генератора тактовых импульсов через последовательно соединенные первый и второй делители частоты соединен с входом пер-¹⁵ вого формирователя импульсов и е входом третьего делителя частоты, выход которого через второй формирователь импульсов подключён к управляющему входу блока памяти, вход которого че-20 рез последовательно соединенные блок измерения девиации, аналого-цифровой:, преобразователь, третий ключ и счетчик соединен с первой клеммой устройства, а первый и второй выходы 25 блока памяти через блок сравнения подключен к первому входу порогового элемента, выход которого соединен с входом блока сигнализации, а второй вход порогового элемента соединен с 30 одним из выходов блока ввода параметров, второй вход которого через высокочастотный генератор подключен к входу второго ключа, соединенного управляющим входом с выходом первого 35· формирователя импульсов и с управляющими входами первого делителя частоты, счетчика и первого ключа, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора, а выход 40 первого ключа - со второй клеммой устройства и с выходом второго ключа; причем выход первого делителя частоты подключен к управляющему входу третьего ключа. 45

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый делитель 2 частоты, второй делитель 3 часто- 50 тьц первый формирователь 4 импульсов, низкочастотный генератор 5, первый ключ 6, высокочастотный генератор 7, второй ключ 8,третий делитель , 9 частоты, второй формирователь 10, ₅₅ блок 11 ввода параметров, блок 12 измерения девиации, аналого-цифровой преобразователь 13, третий ключ

14, счетчик 15, блок 16 памяти, блок сравнения, пороговый элемент 18, блок 19 сигнализации и клеммы 20 и 21.

Устройство работает следующим образом.

Первый делитель 2 частоты имеет два дискретных значения коэффициента деления К^₄=К ₀ и ₇ .

Исходное состояние элементов выб рано так, что коэффициент деления Кд=Кф, первый ключ 6 открыт, второй ключ о и третий ключ 14 закрыты.

Низкочастотный генератор 5 форми рует сигнал, частота которого установлена в диапазоне частот сигналов управления контролируемых генераторов, где девиация их частоты максимальна. Низкочастотный сигнал необходим для задания длительности фронта образцовой переходной характеристики по частоте.

Сигнал низкочастотного генератора 5 поступает на сигнальный вход первого ключа 6, проходит на его выход, а затем на вход системы управления частотой контролируемого генератора, где модулирует выходной сигнал этого генератора по частоте. Частотномодулированный сигнал с выхода контролируемого генератора поступает на вход блока 12 измерения девиации, который формирует сигнал, пропорциональный значению девиации.

Выходной сигнал блока 12 измерения девиации поступает на аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 13. Период следования импульсов с выхода АЦП пропорционален величине входного сигнала, т.е. девиации частоты.

Импульсы с выхода АЦП 13 поступают на сигнальный вход третьего ключа 14. Генератор тактовых импульсов 1 генерирует импульсы со стабильным периодом следования T_Q, поступающие на сигнальный вход первого делителя 2 частоты. Период следования импульсов на выходе первого делителя 2 частоты при этом режиме равен Т_Т1=К₀Т₀.

Первый импульс с выхода первого делителя частоты 2 поступает на управляющий вход третьего ключа 14 и открывает его, а второй импульс закрывает, благодаря чему время, в течение которого данный ключ открыт, равно периоду следования Тт_и·

Поэтому число импульсов гц , прошедших с выхода АЦП 13 через открытый. третий формацию о

С ТОТЫ ключ 14 содержит инзначении девиации ча911372 6 рис тик. и задают с помощью блока 1 I ввода параметров, вырабатывающего на своем плитудой значению

Μ)

Импульсы с выхода третьего ключа 14 поступают на счетный вход счетчика 15, выходной сигнал которого пропорционален числу гц .

Выходной сигнал счетчика 15, зависящий от величины девиации, поступает на вход блока 16 памяти, где его значение запоминается, запомненное значения эквивалентно заданию длительности фронта образцовой переходной характеристики по частоте. Импульсы с выхода первого делителя 2 частоты поступают также, на вход второго делителя 3 частоты с коэффициентом деления, равном Двум.

Период на выходе ты равен следования импульсов второго делителя 3 часто«о первом выходе сигнал с амА, пропорциональной этому в соответствии с формулой

Ах~.(Э)

Сигнал в форме единичного скачка, проходя через систему с полосой пропускания преобразуется в импульс с длительностью фронта t$, определяемую соотношением ί. 1)

Так как амплитуда выходного сигнала А определяется формулой (.3), то блок 11 ввода параметров выполняет функцию определения необходимой ширины полосы пропускания конттрольного сигнала. Выходной сигнал с блока 11 ввода параметров поступает на управляющий вход высокочастотного генератора 7, формирующего сигнал с амплитудой, равной амплитуде сигнала низкочастотного генератора 5, и с частотой, пропорциональной ампли^тГ^2к*,'^то· Р)

Поэтому первый импульс на выходе этого делителя вырабатывается в мо- зо мент поступления на его вход второго импульса с первого делителя 2 частоты, т.е. в момент закрытия третьего ключа 14 и окончания измерения девиации, соответствующей образ- _3J цовой переходной характеристике. Импульсы с выхода второго делителя частоты 3 поступают.на вход первого формирователя 4, вырабатывающего сигналы управления, поступающие на управляющие входы первого делителя 2 частоты, первого ключа 6, втброго ключа 8 и на управляющий вход Сброс счетчика 15.

При поступлении на вход первого формирователя 4 первого импульса с выхода второго делителя 3 частоты, этот формирователь вырабатывает сигнал управления, переводящий первый делитель частоты 2 в ^ежим с коэффициентом деления первый ключ 6 в закрытое состояние, второй ключ 8 в открытое состояние и счетчик 15 в исходное состояние. Последняя операция завершает подготовку устройства к контролю длительности фронта переходной характеристики. Предельное допустимое значение длительности фронта переходной характе туде сигнала на управляющем входе, В результате этого сигнал высокочастотного генератора 7 имеет частоту, равную необходимому значению верхней граничной частоты полосы пропускания контрольного сигнала. Сигнал высокочастотного генератора 7 поступает на сигнальный вход находящегося в открытом состоянии второго ключа 8, проходит на его выход, а затем на вход системы управления частотой контролируемого генератора, где осуществляется частотная модуляция его выходного сигнала.

Частотно-модулированный сигнал с выхода контролируемого генератора поступает на вход блока 12 измерения девиации, который вырабатывает сигнал?, пропорциональный значению девиации в этом режиме.

Выходной сигнал блока 12 измерения девиации поступает на АЦП 13, формирующий импульсы, период следования которых Т_Х1 пропорционален величине входного сигнала и, следовательно, значению девиации. Импульсы с выхода АЦП 13 поступают на сигнальный вход третьего ключа 14, который закрыт до прихода третьего импульса с выхода первого делителя 2 частоты. .

Первый делитель 2 частоты в этот момент имеет коэффициент деления

Кд:> поэтому период следования тактовых импульсов на его выходе г * 0 . т

V ο,τοτ ⁰

Период следования импульсов 1½. отличается от периода следования τ_Τι в режиме задания Образцовой характеристики наличием постоянного делителяЮ 1/0,707, что необходимо для обеспечения сопоставимости значений девиации, измеренных на низкой частоте и на верхней граничной частоте полосы пропускания, где значение девиации должно быть в 1/0,707 раз . меньше. Третий импульс с выхода первого делителя частоты 2 открывает третий ключ 14 др момента поступления закрывающего четвертого импульса, поэтому число импульсов , . прошедших через этот ключ, содержит информацию о значении девиации частоты в этом режиме

Импульсы с выхода третьего ключа 14 поступают ца вход счетчика 15, выходной сигнал которого пропорционален числу ·

Выходной сигнал счетчика 15, зависящий от значения девиации, поступает на вход блока 16 памяти, где его величина запоминается. Запомненное значение эквивалентно определению длительности фронта переходной . характеристики контролируемого генератора. Блок памяти 16 имеет/два выхода, причем амплитуда сигнала на первом выходе определяется числом ' импульсов гц , а на втором - .

Блок 17 сравнения имеет два входа, ₄₅ первый из которых соединен с первым выходом блока 36 памяти, а второй - со вторым выходом этого блока.

Блок 17 сравнения вырабатывает сигнал, амплитуда которого зависит . от разности амплитуд сигналов на первом и втором его выходах, т.е. разности гц -п^.

, Блок 11 ввода параметров вырабатывает на втором плитуда которого ны допуска на длительность фронта переходной характеристики. Этот сигнал поступает на управляющий вход

50, выходе сигнал, амзависит от величи911372 ' -8 порогового элемента 18 и устанавливает необходимый уровень порога сра-‘ батывания. Выходной сигнал блока 17 сравнения поступает на сигнальный вход порогового элемента 18.

При превышении амплитудой входного сигнала заданного уровня пороговый элемент вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на вход блока 19 сигнализации и включающий индикацию.

Четвертый импульс с выхода первого делителя 2 частоты, который закрывает третий ключ 14, поступает также на вход второго делителя 3 частоты и на его выходе вырабатывается второй импульс.

При поступлении на вход первого формирователя 4 второго импульса с 2Q выхода второго делителя 3 частоты этот формирователь вырабатывает сигнал -управления, переводящий первый делитель частоты 2 в режим с коэффициентом деления ^=К₀, первый ключ 6 в открытое состояние, второй ключ 8 в закрытое состояние и счетчик 15 в исходное состояние.

Импульсы с выхода второго делителя 3 частоты поступают также на 30 вход третьего делителя 9 частоты с коэффициентом деления, равном двум. Первый импульс на выходе третьего делителя 9 частоты вырабатывается в момент поступления на его вход второго импульса с выхода второго делителя 3 частоты, т.е. после сравнения делительности фронта образцовой и контролируемого характеристик.

При поступлении на вход второго де формирователя 10 первого импульса с выхода третьего делителя 9 частоты, этот формирователь вырабатывает сигнал управления, поступающий на управляющий вход Сброс” блока 16 памяти и переводящий его в начальное состояние, чем завершается измерительный цикл контроля длительности переходной характеристики перестраиваемого генератора.

Claims (2)

1.Ицхоки Я.С, Импульсные уст (ройства. Изд-во Сов. радио, 1959.

2.Авторское свидетельство СССР i 742829, кл. GO R 29/02, 1977 {прототип).

D-4I

г/

-1