Устройство для измерения времени задержки фильтров на поверхностных акустических волнах

 

Изобретение относится к области радиотехнических измерений. Цель изобретения - расширение функцио нальных возможностей и повышение точности измерения. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, исследуемый фильтр 2 на ПАВ, управляемый ключ 6, интегратор 7, блок 8 цифровой индикации, измеритель 9 временных интервалов и счетчик 10. Введение калиброванного фильтра 3 на ПАВ, смесителя 4, супергетеродинйого приемника 5 позволяет проводить измерения времени задержки фильтров на ПАВ с точностью + 0,01 не, при реализации на серийных отечественных элементах. Динамический диапазон достигает 120 дБ. Супергетеродинный приемник 5 позволяет селективно выделять интересующую часть спектра. 2 ил. I (Л Ю СП СП :о 00 о фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 С 04 F 10 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3862353/24-21 (22) 04.03.85 (46) 07.09.86. Бюл. ¹- 33 (71) Таджикский политехнический институт (72) А. И. Гурьев, Ю, А. Тимошенков, В. Б. Акпамбетов и В, В. Боженко (53) 621.323(088 ° 8) (56) Методы и приборы ультразвуковых исследований./ Под ред. Мезона.

Т. I, ч, А, М.: Мир, 1966, с ° 376.

Авторское свидетельство СССР

¹ 840923, кл. G 01 F 15/336, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ ФИЛЬТРОВ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ (57) Изобретение относится к области радиотехнических измерений. Цель

„„SU„„> 255986 А 1 изобретения — расширение функцио» нальных возможностей и повышение точности измерения. Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, исследуемый фильтр 2 на ПАВ, управляемый ключ 6, интегратор 7, блок 8 цифровой индикации, измеритель 9 временных интервалов и счетчик 10.

Введение калиброванного фильтра 3 на

ПАВ, смесителя 4, супергетеродинйого приемника 5 позволяет проводить измерения времени задержки. фильтров на ПАВ с точностью + 0,01 нс.при реализации на серийных отечественных элементах, Динамический диапазон с достигает 120 дБ. Супергетеродинный Ж приемник 5 позволяет селективно выделять интересующую часть спектра.

2 ил. С::

1 12559

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано при измерении задержки фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ), 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение точности измерений, На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, на фиг. 2 — вре- 10 менные диаграммы, поясняющие работу устройства, Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов (с изменяемой длительностью), исследуемый 15 фильтр 2 на ПАВ, калиброванный фильтр

3 на ПАВ, смеситель 4, супергетеро,динный приемник 5, управляемый ключ

6, интегратор 7, блок 8 цифровой индикации, измеритель 9 временных ин- 2О тервалов и счетчик 10.

Генератор 1 прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью выI ходом соединен с входом исследуемого фильтра 2 на ПАВ и входом калибро- 25 ванного фильтра 3 на ПАВ. Выходы исследуемого 2и калиброванного 3 фильтров подключены соответственно через первый и второй входы смесителя 4 на супергетеродинный приемник 5, ЗО который своим выходом связан с первым входом управляемого ключа 6. Выход управляемого ключа 6 связан с информационным входом интегратора 7, который соединен с первым входом блока 8 цифровой индикации, измери— тель 9 временных интервалов со статистическим накоплением информации соединен своим первым входом с выходом генератора 1 импульсов и вхо- 40 дом счетчика 10, Вход генератора 1 прямоугольных импульсов объединен с вторым входом измерителя 9 временных интервалов, с вторым входом управляемога ключа 6, вторым входом блока

8 цифровой индикации и выходом счетчика 10, Установочный вход счетчика

10 объединен с входом сброса интегратора 7 и подключен к выходу блока 8 цифровой индикации.

Устройство работает следующим образом.

При одновременной подаче на входы исследуемого и калиброванного фильт.ров на ПАВ входной последовательности прямоугольных импульсов на выходе этих устройств получают импульсные отклики: от фронта прямоугольных им86 2 пульсов q (t-t ), q (t-t ), а от

<р к ис среза

q (t-t„-T„), q (t-t -T„), где t„— время задержки импульсного отклика калиброванного фильтра; время задержки импульсного отклика исследуемого фильтра;

Т„ — длительность прямоугольных импульсов, На фиг ° 2 показана последовательность прямоугольных импульсов длительностью Т, а также изображены импульсные отклики калиброванного и исследуемого фильтров от фронта входной последовательности и представлены импульсные отклики калибро— ванного и исследуемого фильтров от среза входной последовательности.

Изменяют длительность импульсов входной последовательности и при некоторой ее величине получают совмещение импульсных откликов q (t t ) .t c и q(t-t„-Т ), т ° е. регистрируют на смесителе алгебраическую сумму си г налов

q, (t-t„с)-q (-ек-Ти)

При изменении длительности импульсов входной последовательности импульсный отклик q(t-t -Т ) сдвигается последовательно относительно импульсного отклика q (t-t„). ср

Суммарный сигнал прецбразуют по частоте, детектируют в супергетеродинном приемнике и усредняют интегратором, выполняя следующие преобразования: 1ь

R {T ) = — (q (t-t .)-q (t-t— а Т ) gp ис ср к ь

-T„dt о где Т вЂ” время осреднения;

К„ — аналог автокорреляционной функции, так как q (t-t„,) и q (t-t -Т ) адекватны.

При некоторой длительности импульсов входной последовательности сигналы g (t-t„) и q (t-t,--Т ) противофазно совмещаются и взаимно компенсируются, На фиг ° 2в изображен суммарный сигнал при полном совмещении импульсов, Энергия импульсов на выходе смесителя при этом уменьшается в два раза и становится минимальной.

Время задержки определяют по следующей формуле: ис гк

Ошибка измерения определяется в основном точностью фиксации момента

3 12559

Устройство позволяет проводить измерения времени задержки фильтров на ПАВ с точностью +0,01 нс. Динамический диапазон достигает 120 дБ.

Введение супергетеродинного приемни. ка позволяет селективно выделять ин. тересующую часть спектра, например, измерять корреляционную функцию импульсной характеристики фильтров на

ПАВ на третьей гармонике, уменьшив уровень помех. Это позволяет повысить точность и применять коррелятор в промьппленных условиях для автоматизации технологического процесса.

Использование устройства при производстве изделий на ПАВ позволяет более качественно произвести из разбраковку по допуску на параметр— время задержки, с привязкой к калибру.

50 полной компенсации сигналов и достаточно мала при цифровой регистрации минимума усредненного напряжения °

Длительность импульсов измеряют с помощью измерителя временных интервалов с использованием процедуры статистического накопления, при этом ошибка измерения имеет более высокий порядок, чем ошибка фиксации минимума усредненного напряжения.

Последовательность прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью с выхода генератора 1 подают на входы исследуемого 2 и калиброванного

3 фильтров на ПАВ ° Выходной сигнал, 15 снимаемый с выходов исследуемого и калиброванного фильтров на ПАВ, суммируют на смесителе 4, преобразуют по частоте и детектируют в супергетеродинном приемнике 5 без блока АРУ. Сигнал выхода приемника поступает через первый вход ключа 6 на первый вход интегратора 7 со сбросом. Величина усредненного напряжения с выхода интегратора поступает 2S на первый вход блока 8 цифровой индикации, представляющий собой, например, цифровой вольтметр. Последовательность прямоугольных импульсов с выхода генератора 1 поступает также на первый вход измерителя 9 временных интервалов, измеряющего их длительность, и счетчик 10. Как только счетчик накопит число импульсов кратное 10, например 10, на

35 его выходе появится сигнал. Этот сигнал, воздействуя по второму входу на ключ 6, запрещает дальнейшее поступление сигнала с выхода супергетеродинного приемника 5 на первый 40 вход интегратора 7 со сбросом, а воздействуя на второй вход блока индикации 8, запускает его и он регистрирует величину усредненного напряжения на выходе индикатора. Этот 5 же сигнал, поступая на второй вход цифрового измерителя 9 временных интервалов, останавливает процедуру измерения длительности прямоугольных импулbcов.

86 4

Как только будет измерен сигнал на выходе интегратора 7, на выходе блока 8 индикации появляется сигнал

"Сброс", который сбрасывает интегратор и общий счетчик. Следствие обнуления — открывание ключа 6 ° Счетчик начинает считать количество прямоугольных импульсов, возбуждающих фильтры 2 и 3, а измеритель 9 измеряет их длительность, которая ранна

Ти+аТ, Цикл повторяется до момента, когда длительность прямоугольных импульсов станет равной Т =t-.-t . В и ис K это время будет зафиксирован момент компенсации сигналов, вызываемых фронтом и срезом прямоугольных импульсов, соответственно исследуемого 2 и калиброванного 3 фильтров.

Это соответствует минимуму энергии сигнала на выходе смесителя 4. Момент компенсации регистрируют по цифровому табло блока 8 индикации вручную или автоматически, причем уровень зарегистрированного сигнала соответствует 0,5 от предварительно калибруемого. Калибровка уровня осуществляется раздельно для калиброванного 3, а затем исследуемого

2 фильтра на ПАВ, Формула изобретения

В то же время, пока проходит измерение усредненного напряжения на выходе интегратора 7., сигнал со счетчика 10, воздействуя на генератор I, заставляет его изменить длительность вырабатываемых прямоугольных импульсов на величину ьТ, Устройство для измерения временИ задержки фильтров на поверхностных акустических волнах, содержащее генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к входной клемме для подключения исследуемого фильт12559

Составитель М. Катанова

Техред И.Попович Корректор И, Муска

Редактор Н. Данкулич

Тираж 39 8

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 482 1/46

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S ра, управляемый ключ, соединенный с первым входом интегратора, выход

: которого подключен к информационному входу блока индикации, измеритель временных интервалов и счетчик, счетный вход которого подключен .к выхо- ду генератора прямоугольных импульсов, установочный вход счетчика объединен с входом сброса интегратора и подключен к выходу блока индикации, выход счетчика подключен к первому входу измерителя временных интервалов, к управляющим входам генератора прямоугольных импульсов, блока индикации и ключа, а второй вход измерителя временных интервалов подключен

86 б к выходу генератора прямоугольных импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерений, в него введены калиброванный фильтр, смеситель и супергетеродинный приемник, причем вход калиброванного фильтра подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход — к второму входу смесителя, к первому входу которого .подключена выходная клемма для подключения исследуемого фильтра, выход смесителя через супергетеродинный приемник соединен с первым входом ключа.