Устройство для измерения кодов коэффициента затухания четырехполюсника на заданных частотах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОДОВ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА НА ЗАДАННЫХ ЧАСТОТАХ, содержащее генератор сигналов, выходом соединенный с выходной клеммой устройства , последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, усилитель , детектор и блок управления регулируемым аттенюатором, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регулируемого аттенюатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия измерений в широком частотном и динамическом диапазонах, в него введены смеситель, узкополосный фильтр с управляемой добротностью и элемент ИСКЛЮЧАЮЩИЙ ИЛ1, при этом входная клемма устройства через последовательно соединенные смеситель и узкополосный фильтр с управляемой добротностью подключена к входу регулируемого :1тте.нюатора, управляющий вход узкополосНого фильтра с управляемой добротностью соединен с выходом элемента ИСКГООЧАЮЩИЙ ИЛИ, первый вход которого .соединен с управляющим входом генератора сигналов, с входной клеммой устройства Начало измерений - сброс и с вторым входом блока управления регулируемым аттенюатором , а второй вход соединен с выходом тока управления регулируемым аттенюатором и с выходной клеммой устройства Конец измерений, второй выход генератора сигнала подключен к второму входу смесителя. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что генера (Л тор сигналов выполнен в виде двух синтезаторов частоты, синхронизированных между собой от высокостабильного опорного генератора, при этом входы синтезаторов частоты соединены с выходом задатчика кода часто-: ты, входом соединенного с управляю vl щим входом генератора сигнала, вы00 00 ходы разрядов первого синтезатора частоты являются выходом кода час тоты. СХ) 3.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что детектор выполнен в виде п фазовращателей и усилителей-ограничителей, сумматора и фильтра нижних частот, при этом. входы всех фазовращателей являются входами детектора, а их выходы через усилители-ограничители подключены к соответствующим входам сумматора , выходом соединенного с входом фильтра нижних частот, выход которого является вьрсодом детектора.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 С 01 R 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ тоты.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 362 1 103/24- 2 1 (22) 12.07.83 (46) 15.08.85. Бюл. N 30 (72) В.В.Афанасьев, В.П.Беккеров, В.Г.Ильенков, А,Л.Романов, Ю.Н.Кичкин, С.А.Кучеренко и Л.В.Васенков (71) Московский институт электронной техники (53) 621.317.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 761940, кл. G 01 R 27/28, !977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 938205, кл. С 01 R 27/28, .1980.

Авторское свидетельство СССР !

1 -918890, кл. G 01 R 27/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 464977, кл. Н 04 В 3/04, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОДОВ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА НА ЗАДАННЫХ ЧАСТОТАХ, содержащее генератор сигналов, выходом соединенный с выходной клеммой устройства, последовательно соединенные регулируемый аттенюатор, усилитель, детектор и блок управления регулируемым аттенюатором, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регулируемого аттенюатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерений в широком частотном и динамическом диапазонах, в него введены смеситель, узкополосный фильтр с управляемой добротностью и элемент ИСКЛ10ЧАЮЩИЙ ИЛ!1, при этом входная клемма устройства через последовательно соединенные смеситель и узкополосный фильтр с управляемой добротностью подключена к входу регулируемого аттенюатора, управляющий

„„SU„„117 48 A вход узкополосного фильтра с управляемой добротностью соединен с выходом элемента ИСКПЮЧАЮЩИЙ ИЛИ, первый вход которого .соединен с управляющим входом генератора сигналов, с входной клеммой устройства Начало измерений — сброс и с вторым входом блока управления регулируемым аттенюатором, а второй вход соединен с выходом тока управления регулируемым аттенюатором и с выходной клеммой устройства Конец измерений, второй выход генератора сигнала подключен к второму входу смесителя.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор сигналов выполнен в виде двух синтезаторов частоты, синхронизированных между собой от высокостабиль" ного опорного генератора, при этом входы синтезаторов частоты соединены с выходом задатчика кода частоты, входом соединенного с управляющим входом генератора сигнала, выходы разрядов первого синтезатора частоты являются выходом кода час3. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что детектор выполнен в виде п фазовращателей и усилителей-ограничителей, сумматора и фильтра нижних частот, при этом. входы всех фазовращателей являются входами детектора, а их выходы через усилители-ограничители подключены к соответствующим входам сумматора, выходом соединенного с входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом детектора.

11

4. Устройство по п, l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления регулируемым аттенюатором выполнен в виде источника опорного напряжения, выходом соединенного с одним из входов компаратора, второй вхЕдфрторого является первым входом блока управления регулируе1 мого аттенЬатера выход компарато.,и

Ф

@ ра через1» р4% истр последовательного приближения. соединен с выходом бло: и гФ Ф ,ка управления регулируемыми аттенюа.:тером, второй вход которого соеди73348 нен с одним из входов элемента И непосредственно и через ждущий мультивибратор — с вторым входом элемента И, выходом соединенного со стартовым входом регистра последовательных приближений, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы разрядов регистра последовательных приближений являются выходами блока управления регулируемым аттенюатором и выходом кода коэффициента затухания четырехполюсника.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения и допускового контроля амплитудно-частотных характеристик (АЧХ ) четырехполюсников после преобразования кодов частоты и коэффициента затухания четырехполюсника в аппаратуре индикации и отображения результатов измерений.

Целью изобретения является повышение быстродействия измерений бо лее чем вдвое в широком частотном и динамическом диапазонах за счет сокращения времени переходных процессов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные регулируемый аттенюатор 1, усилитель 2, детектор 3, блок управления 4 регулируемым аттенюатором, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам регулируемого аттенюатора 1, задатчик кода частоты 5, первый синтезатор частоты 6, второй синтезатор частоты 7, контролируемый четырехполюсник 8, смеситель 9, узкополосный фильтр 10 с управляемой добротностью, элемент ll ИСКЛЮЧАЮЩИЙ

ИЛИ, входную клемму 12 устройства и и

Начало измерений — сброс, выходную клемму 13 устройства "Конец измерений", выходную шину 14 устройства "Код частоты", выходную шипу l5 устройства "Код затухания", Фаэовра30

35 ности промежуточной частоты синтезаторы частот 6 и 7 должны быть синхронизированы от общего опорного высокостабильного генератора, входящего в состав, например, первого синтезатора частоты 6.

Указанные. сигналы поступают на входы смесителя 9, причем сигналы

2 щатели 16-1 — lб-п, усилители-ограничители 17-1-17-п, сумматор 18 и фильтр нижних частот 19, источник опорного напряжения 20, компаратор

21, генератор 22 тактовых импульсов, регистр 23 последовательного приближения, элемент И 24 и ждущий мультивибратор 25, генератор сигнала 26, выходную 27 и входную 28

10 клеммы устройства.

Устройство работает следующим образом.

По положительному фронту сигна15 ла "Начало измерений — сброс", поступающему на клемму 12.в виде, например, логической единицы и логического нуля соответственно, задатчик кода частоты 5 устанавливает частоты управляемых синтезаторов 6

20 и 7 таким образом, что частота первого управляемого синтезатора б рав. на частоте f Ä, на которой необходимо в данном цикле измерить затухание

25 четырехполюсника 8, а частота второго синтезатора отличается от частоты Й „ на постоянную промежуточную частоту f, т.е. р г2 f „или Й f „ f г1

Для получения высокой стабиль1173348

30 с частотой f > непосредственно, а сигналы с частотой f р1 через четырехполюсник 8, в результате чего на выходе смесителя 9 получается сигнал разностной частоты f<, à его ам- 5 плитуда определяет затухание в четырехполюснике 8.Этот сигнал поступает на ° вход узкополосного фильтра с управляемой добротностью 10 предназначенного для фильтрации побочных.продуктов преобразования и увеличения отношения сигнал-шум. После установления на выходе фильтра 10 стационарной амплитуды колебаний начинает работать блок управления 4 регулируемым аттенюатором. При этом сигнал с выхода фильтра 10 поступает на вход аттенюатора 1 и, пройдя через усилитель 2 и детектор, преобразующий амплитудное значение сигнала в постоянное напряжение, поступает на блок управления 4. Блок управления 4, работающий, например по алгоритму поразрядного взвешивания, устанавливает затухание в аттенюаторе 1 таким, чтобы оно компенсировало ослабление сигнала в четырехполюснике 8, По окончании процесса измерения на клемме 13 поярляется импульс вКонец измерения например, в виде перепада от логической единицы к логичеСкому нулю, а на шине 15 появляется код, несущий информацию о затухании в объекте измерения на частоте f . 35

Одновременно этот же импульс поступает на элемент 11 ИСКЛЮЧАЮЩИИ ИЛИ, в результате чего на его выходе появляется импульс прямоугольной формы, длительность ко- 40 торого равна разности времени появления команды "Сброс" и "Конец измерения". При этом добротность фильтра 10 резко уменьшается и йроисходит быстрый спад колебаний за вре- 45 мя, меньшее одного периода сигнала разностной частоты. По команде

If 11

Сброс, поступающей на входную клемму 12 устройства, происходит его установка в начальное состояние 50 и оно готово к следующему циклу измерений на другой частоте.

В качестве фильтра с управляемой добротностью может быть использован например, активный RC-фильтр, сос- 55 тоящий из усилителя, охваченного частотно-зависимой отрицательной обратной связью через режекторный пассивный фильтр, например двойной

Т-образный мост, цепь Хола и т.д, Изменяя под действием управляющего сигнала коэффициент усиления усилителя, можно эффективно управлять добротностью фильтра.

Блок управления 4 работает следующим образом.

По команде "Начало измерения запускается ждущий мультивибратор 25, вырабатывая прямоугольный импульс, длительность которого равна времени установления стационарных колебаний в фильтре 10 ° Сигнал с выхода мультивибратора 25 поступает на второй вход элемента И 24, на первый вход которого подан сигнал "Начало измерения1 . При этом на выходе элемента И 24 вырабатывается стробимпульс, по переднему фронту которого начинается работа регистра последовательногo приближения 23, который может быть реализован, например, на микросхемах К 155, ИР 17.

Опрос разрядов регистра происходит с частотой генератора тактовых импульсов 22, запись информации в разряды (нуль или единица )определяется наличием соответствующего сигнала на выходе компаратора 21, что в свою очередь, зависит от того, больше или меньше напряжение с выхода детектора 3 напряжения источника опорного напряжения 20.

Работа детектора 3 происходит следующим образом.

Сигнал, поступаюший на вход детектора, проходит фазовращатели (16-11 (l6-п), входы которых объединены, при этом фазовый сдвиг на выходе ш-ного фазовращателя определяется выражением

Далее сигналы с фазовращателей поступают на усилители-ограничители (17-1) — (17-.-п), осуществляющие операцию одностороннего ограничения, при этом на выходе ограничителей получаются отрезки полуволн гармонического сигнала одной полярности с соответствующим фазовым сдвигом, после чего они суммируются в сумматоре 18 и поступают на фильтр нижних частот 19, выполненный, например, в виде интегрирующей RC-цепочки. На выходе фильтра нижних частот

1173348

/2 И

Составитель Л.Муранов

Редактор А. Гулько Техред С.Мигунова Корректор С.Шекмар

Заказ 5047/45 Тираж 748 По

ВНИИ ПИ р одписное

ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 получается постоянное напряжение, воспроизводящее закон изменения амплитуды входного сигнала, поступающего на детектор. Число и определяется требуемой степенью уменьшения времени переходного процесса на выходе детектора. Например, при n=4 время переходного процесса уменьша. ется в 16 раз по сравнению с n=l.

Это позволяет при заданном времени измерения повысить точность измерения.