Устройство для измерения искажений сигналов с учетом их формы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИГНАЛОВ С УЧЕТОМ ИХ ФОРМЫ, содержащее первый и второй аттенюаторы , первый и второй стробирующие вольтметры, блок задержки импульсов , ключ, вычитающий и регистрирую .щий блоки, причем первый вход вычитающего блока через последовательно соединенные первый стробирутощий вольр метр и первый аттенюатор соединен с первым входом устройства, второй вход через последовательно соединенные ключ, второй стробирующий вольтметр и второй аттенюатор соединен с вторым входом устройства, управляющий вход устройства соединен с управляющим входом первого стробирующего вольтметра и через блок задержки импульсов с управляющим входом второго стробирующего вольтметра , отличающее с я. тем, что, с целью повышения тс5чности измерения искажений в широком динамическом диапазоне сигналов, в него введены измеритель отношения, первый и второй управляемые аттенюаторы , третий стробирующий вольт метр , выпрямитель и сумматор, первый вход которого через .выпрямитель соединен с первым входом вычитающего блока, второй вход через последовательно соединенные третий стробируюЩ щий вольтметр и второй управляемый . (Л аттенюатор соединен с источником смещения, первый вход измерителя отношения соединен с выходом вьп1итающего блока, второй вход соединен с выходом сумматора, а выход через первый управляемый аттенюатор соединен с регистрирующим блоком, управляющий вход третьего стробирующего вольтметра соединен с управляющим входом устройства, управляющие входы перво- , го и второго управляемых аттенюаторов соединены с выходом первого аттенюаСП тора. 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5Р Cj 01 Я 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3490306/18-21 (22) 01,09.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) A.Á.Ðóáöoâ (71) Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" (53) 621.317.353.1(088.8) (56) 1. Рубичен Н.А. Оценка и измерение искажений радиосигналов. М,, "Советское радио", 1978, с.38, рис.2.2, 2. Рубичев Н.А, Оценка и измерение искажений радиосигналов. Мвв "Советское радио", 1978, с. 42, рис.2.5 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

HCKAXEHHA СИГНАЛОВ С УЧЕТОМ ИХ ФОРМЫ, содержащее первый и.второй аттенюаторы, первый и второй стробирующие вольтметры, блок задержки импульсов, ключ, нычитающий и регистрирующий блоки, причем первый вход нычи тающего блока через последовательно соединенные первый стробирующий воль в. метр и первый аттенюатор соединен с первым входом устройства, второй вход через последовательно соединенные ключ, второй стробирующий вольтметр и второй аттенюатор соединен с вторым входом устройства, уп(19) : (1и А равляющий нхад устройства соединен с управляющим входом первого стробирующего вольтметра и через блок задержки импульсов с управляющим входом второго стробирующего вольтметра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения искажений в широком динамическом диапазоне сигналов, в него введены измеритель отношения, первый и второй управляемые аттенюаторы, третий стробирующий вольт метр, выпрямитель и сумматор, первый вход которого через выпрямитель соединен с первым входом вычитающего блока, второй вход через последовательно соединенные третий стробирую4 щий вольтметр и второй управляемый аттенюатор соединен с источником смещения, первый вход измерителя отношения соединен с выходом вы зевающего блока, второй вход соединен с выходом сумматора, а выход через пер- Я выи управляемый аттенюатор соединен с регистрирующим блоком, управляющий вход третьего стробирующего вольтметра соединен с управляющим входом устройстна, управляющие входы перво- го и второго упранляемых аттенюаторов соединены с ныходом первого аттенюатора.

1075182

Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано для измерения искажения сигналон, Известно устройство для измере,ния суммарных искажений видеосигналов, содержащее блок задержки аналоговых сигналов, управляемый усилитель, суммирующей блок и вычитающей блок, перный вход которого соединен с выходом суммирующего блока, второй вход является вторым входом устрой- 10 стьа, а выход является выходом устройства, первый вход устройство через последовательно соединенные блок задержки аналоговых сигналов и управляемый усилитель соединен с первым 15 входом суммирующего блока, второй вход суммирующего блока соединен с источником смещения (1) .

Недостатком этого устройства яв,пяется невысокая точность измерения искажений в широком частотном и динамическом диапазоне сигналов.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения искажений в видеотрактах, содержащее первый и второй аттенюаторы, первый и второй стробирующие измерители напряжения, вычитающий блок, ключ, регистрирующий блок и блок задержки. импульсов, причем первый вход вычитающего блока через последовательно соединенные первый стробирующий измеритель напряжения и первый аттенюатор соединен с первым входом устройства, второй вход через последовательно соединенные ключ, второй 35 стробирующий измеритель напряжения и второй аттенюатор соединен с вторым входом устройства, выход соединен с регистрирующим блоком, управляющий вход устройства соединен 40 с управляющим входом первого стробирующего измерителя напряжения и через блок задержки импульсов - с управляющим входом второго стробирующе- го измерителя напряжения (2$ .

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения относительных искажений в широком динамическом диапазоне сигналов.

З тех случаях; когда относительная ошибка изменяется при изменении мгновенного уровня измеряемого сигнала, а приемник информации, включенный на выходе исследуемого устройства чувствителен к относительной ошибке или и) обладает частотоселективными

° свойствами как, например, человеческий слух), известное устройство не обеспечивает точного соответствия измеряемой им величины искажений дейст-. вительному уровню искажений в ис- бО следуемом устройстве.

Целью изобретения является повышенйе точности измерения. искажений в широком динамическом диапазоне сигналов. 65

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения искажений,сигналов с учетом их формы, содержащее первый и второй аттенюаторы, первый и второй стробиру|ощие вольтметры, блок задержки импульсов, ключ,. вычитающий и регистрирующий блоки, причем первый вход вычитающеГо бло.а через последовательно соединенные нервый стробирующий вольтметр и первый аттенюатор соединен с первым входом устройства, второй вход через последовательно соединенные ключ, второй стробирующий вольтметр и второй аттенюатор соединен с вторым входом. устройства, управляющий вход устройства соединен с управляющим входом первого стробирующего вольтметра и через блок задержки импульсов с управляющим входом второго стробирующего вольтметра, дополнительно введены измеритель отношения, первый и второй управляемые аттенюаторы, третий стробирующий вольтметр, выпрямитель и сумматор первый вход ко торого через выпрямитель соединен с первым входом вычитающего блока,, второй вход через последовательно соединенные третий стробирующий вольтметр и второй управляемый аттенюатор соединен с источником смещения, первый вход измерителя отношения соединен с выходом вычитающего блока, вто-. рой вход соединен с выходом сумматора, а ныход через первый управляемый аттенюатор соединен с регистрирующим блоком, управляющий вход третьего стробирующего вольтметра соединен с управляющим входом устройства, управляющие входы первого и второго управляемых аттенюаторов соединены с выходом первого аттенюатора.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит .вычитающий блок 1, первый нход 2 которого через последовательно соединенные первый стробирующий вольтметр 3 и первый аттенюатор 4 соединен с первым входом 5 устройства, второй вход б внчитающего блока 1 через последовательно соединенные нормально замкнутый ключ 7, второй стробирующий вольтметр 8, и второй аттенюатор 9, соединен со вторым входом 10 устройства, сумматор 11, первый вход 12 которого через выпрямитель 13 соединен с первым входом 2 вычитающего блока 1„ а второй вход 14 через по- следовательно соединенные третий стробирующий вольтмер 15 и нторой управляемый аттенюатор 1б соединен с источником 17 смещения, измеритель 18 отношения, первый вход 19 которого соединен с выходом 20 нычитающего блока 1„ а второй вход 21 соединен с выходом 22 сумматора 11, выход 23 измерителя 18 отношения через пер1075182 вый управляемый аттенюатор d4 соединен с регистрирующим блоком 25, управляющий вход 26 устройства соединен с управляющим входом 27 первого стробирующего вольтметра 3, управляющим входом 28 третьего(стробирующего вольтметра 15 и через блок 29 задержки. импульсов — с управляющим .входом 30 второго стробирующего вольт метра 8, управляющий вход 31 первого управляемого аттенюатора 24 и управ- 10 ляющий вход 32 второго управляемого аттенюатора 16 соединены с выходом 33 первого аттенюатора 4.

На чертеже также показано подключение устройства к объекту 34 изме- 5 рения.

Устройство работает следующим образом.

Вычитающий блок 1, на первый вход 2 которого через последовательно соединенные первый стробирующий вольтметр 3 и первый аттенюатор 4 поступает сигнал с первого входа 5 устройства, а на второй вход 6 блока 1 через последовательно соединенные нормально замкнутый ключ 7, второй стробирующий вольтметр 8 и второй аттенюатор 9 поступает сигнал с второго входа 10 устройства, формирует на выходе 20 сигнал, пропорциональный абсолютной ошибке, т.е.

0ВК вЂ” ВХ ° где Влл и "ВХд — нормированнйе, с. помощью первого 4 и второго 9 аттенюаторов напряжения на первом 2 и втором 6 входах вычитающего блока 1. На первый вход 12 сум- З5 матора 11 через выпрямитель 13 по-, ступает (Ugx r,а на второй вход 14 через третий стрОбирующий вольтметр 15 поступает напряжение Lt пропорциональное текущему значению 40 чувствительности приемника сигналов, включенного на выходе объекта 34 измерения, 0р, Формируемое из напряжения смещения 0с от источника сме щения 17 с помощью второго управляемого аттенюатора 16

,= о„к, где К вЂ” коэффициент передачи второго управляемого аттенюатора 16. Измеритель 18 отношения, на первый вход

19 которого с выхода 20 вычитающего блока 1 поступает напряжение, равное

Овх, — Ugx, а на второй вход 21 поступает напряжение с выхода 22 сумматора 11, равное lUвpл) + Uz, фор" мирует на выходе 23 напряжение, пропорциональное

U pe, - U ei izz

Р

10ВХ, < U n оО поступающее через первый управляемый аттенюатор 24 с коэффициентом передачи К на регистрирующий блок 25.

Закой изменения Кд, (Ugx,) и Un (0 В,) .в зависимости от в „, поступающего.у с выхода 33 первого аттенюатора 4 на управляющий вход 31 первого управляемого аттенюатора 24 и управляющий вход 32 первого управляемого аттенюатора 24 и управляющий вход 32 второго управляемого аттенюатора 16 соответственно, выбирается в зависимости от конкретного закона изменения чувствительности и коэффициента передачи приемника сигналов, включенного на выходе объекта 34 измерения. Сог. ласование моментов выборки из входного и выходного напряжении объекта 34 измерения, необходимое для исключения влияния времени задержки запускающих импульсов блоком 29 задержки импульсов. При этом запускающие импульсы с управляющего входа 26 устройства поступают на управляющий вход 27 первого стробирующего вольтметра 3 и управляющий вход 28 третьего стробирующего вольтметра 15 непосредственно, а на управляющий вход 30 второго стробирующего вольтметра 8 с задержкой, выбираемой равной времени задержки распространения сигнала объекта 34. измерения.

Таким образом, регистрирующее устройство в зависимости от его типа регистрирует величину ! при среднеквадратичном критерии отличия сигналов (в этом случае в ка° честве регистрирующего устройства может быть использован квадратичный вольтметр}.

Или для критерия отличия сигналов по модулю величины ошибки

Вхл ВХЯ ,u -u (Ugх1 + 0n Й вхл1

Измеряемая величина Р пропорциональна реальным искажениям сигнала, т.е. среднему значению мгновенн и относительной ошибки для конкретного приемника сигналов при использовании в качес;тве испытательного сигнала любого сигнала, в том числе и реального входного воздействия.

Ключ 7 при калибровке устройства размыкается. При этом ИВ„ = 0, Я - 1.

Применение настоящего устройства в составе автоматизированной системы измерения характеристик аналоговых.интегральных микросхем позволило повысить производительность этой системы с 80 до 1000 измеренных микросхем в 1 ч °

Повышение производительности сис- . темы достигается за счет того, что неполнота оценки искажений в широком динамическом диапазоне по известной методике вынуждала производить оцен1075182

Составитель Н.Михалев

Редактор С.Патрушева Техред N.Tenep Корректор О.Тигор

Заказ 492/38 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ку искажений в трех точках динамического диапазона (на пороге чувствительности, в середине рабочего диапазона и в точке появления ограничения сигнала . Измерительная система,реализованная на основе описанного принципа, позволила получать оценку искажений в процессе одного цикла измерения.