Измеритель нелинейности амплитудной характеристики радиоэлементов

 

Изобретение относится к радиотехнике , позволяет расширить функциональные возможности устройства и повысить производительность труда. Измеритель содержит генератор I гармонического сигнала, усилитель 2 мощности , фильтры 3 и 6 подавления и выделения третьей гармоники, согласую

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1370615 А1 (я) 4 С 01 R 29/02

13, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ НКДК,,Т . <

38 90 38 3738

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 4089099/24-21 (22) 06.05.86 (46) 30.01.88. Бюп, М 4 (71) Ташкентский электротехнический институт связи (72) М. Г. Васильева, А. Л. Галиев, Л. Н ° Гольдфельд, В. Г. Федосеев и Я. Е. Фильгус (53) 621.317.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1195293, кл. G Ol R 29/02, 1985. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНОСТИ А11ПЛИТУДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике, позволяет расширить функциональные воэможности устройства и повысить производительность труда.

Измеритель содержит генератор 1 гармонического сигнала, усилитель 2 мощности, фильтры 3 и 6 подавления и выделения третьей гармоники, согласуюМ М

CO

1Ь

Сл

l 370615

15 щие блоки 4 и 5, генератор 7 управляющих импульсов, дифференцирующие цепи 8, 14 и 35, триггер 10 с раздельным запуском, ключи 11,12,17,24, 26 и 32, интегратор 13, одновибраторы 15 и 33, инверторы 16 и 34, компараторы 18 и 20, элемент ИЛИ 19, амплитудные детекторы 21 23 и 25, делитель 22 напряжения, блок 27 деления, масштабирующий усилитель 31, В устройство введены ключ 26, омметр

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах автоматизированного контроля и управления технологическим процессом производства радиодеталей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем осуществления автоматической раэбраковки радиоэлементов по коэффициенту третьей гармоники беэ их предварительной сортировки по номиналам исследования зависимости нелинейности радиоэлементов с разными ак" тивными сопротивлениями от амплитуды подаваемого на них напряжения, а также повышение производительности труда.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема измерителя нелинейности амплитудной характеристики элементов; на фиг. 2 — схема блока деления; на фиг. 3 - схема омметра; на фиг. 4 - временные диаграммы, по" ясняющие работу измерителя.

Измеритель содержит генератор 1 гармонического сигнала> усилитель 2 мощности, фильтр 3 подавления третьей гармоники, первый 4 и второй 5 согласук дие блоки, фильтр 6 выделения тре" тьей гармоники, генератор 7 управляющих импульсов, первую дифференцирующую цепь 8, кнопку 9 "Пуск", триггер 10 с раздельным запуском, первый 11 и второй 12 ключи, интегратор 13, вторую дифференцирующую цепь

14, первый одновибратор 15, первый инвертор 16, третий ключ 17, первый компаратор 18, элемент ИЛИ 19, второй

29, запоминающий блок 30 и образованы новые функциональные связи. Благодаря этому осуществляется автоматичес" кая разбраковка радиодеталей по коэффициенту третьей гармоники. При этом исключается предварительная сортировка их по номиналам исследования зависимости нелинейности радиодеталей с разными активными сопротивлениями от амплитуды подаваемого на них напряжения. 4 ил.

2 компаратор 20, первый амплитудный детектор 21, делитель 22 напряжения, второй амплитудный детектор 23, четвертый ключ 24, третий амплитудный детектор 25, пятый ключ 26, блок 27 деления, шестой ключ 28, омметр 29, запоминающий блок 30, масштабирующий усилитель 31, седьмой ключ 32, второй одновибратор 33, второй инвертор 34 и третью дифференцирующую цепь 35.

Устройство имеет первый 36, второй 37, третий 38, четвертый 39, пя т ый 4 О выходы, Блок 27 деления включает первый

41 и второй 42 логарифмирующие блоки, вычитающий блок 43 и антилогарифмирующий блок 44.

Омметр 29 образуют источник 45 опорного тока, масштабирующий усилитель 46 и вольтметр 47.

При этом ключ 28, омметр 29 и запоминающий блок 30 соединены после" довательно, управляющий вход запоминающего блока 30 соединен с выходом элемента ИЛИ 19 информационные входы ключей 28 и 32 соединены между собой и подключены к контакту для подключения испытуемого объекта, управляющий вход ключа 28 соединен с выходом одновибратора 33, который соединен также с входом дифференцирующей цепи 8 и через инвертор 34 с управляющим входом ключа 32, при этом вход одновибратора 33 соединен через кнопку 9 "Пуск" и дифференциру. ющую цепь 35 с выходом генератора 7, выход запоминающего блока 30 соединен с управляющим входом генерато1370615 ра 1, а выход масштабирующего уси" лителя 31 соединен с управляющим входом компаратора 18, информационный вход которого соединен с выхо5 дом детектора 21. Выход первого ключа 11 соединен с информационным входом интегратора 13, через вторую дифференцирующую цепь 14 с входом первого одновибратора 15 и через первый инвертор 15 с управляющим входом третьего ключа 17, информационный вход которого соединен с выходом интегратора 13, а выход — с управля,ющим входом усилителя 2 мощности.

Второй вход первого компаратора 18 соединен с выходом второго компаратора 20, при этом выход элемента

ИЛИ 19 соединен с вторым входом триггера 10 с раздельным запуском и с управляющим входом интегратора 13, выход фильтра 3 подавления третьей гармоники соединен через первый амплитудный детектор 21 с информацион,ным входом второго ключа 12 и с входом делителя 22 напряжения, выход которого соединен с управляющим входом второго компаратора 20, вход фильтра 6 выделения третьей гармоники соединен через второй амплитудный детектор 23 с информационным входом четвертого ключа 24, а выход фильтра Ь выделения третьей гармоники соединен через третий амплитудный детектор 25 с информационным входом пятого ключа 26, причем управляющие входы четвертого 24 и пятого 26 ключей соединены между собой и подключены к выходу первого одновибратора 15, а выходы четвертого 24 и пятого 26 ключей соединены соответ" ственно с первым и вторым входами блока 27 деления, выход которого соединен с информационным входом второго компаратора 20.

Измеритель нелинейности амплитудной характеристики радиоэлементов работает следующим образом.

Генератор 7 управляющих импульсов с момента включения измерителя нелинейности радиодеталей вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов U,(t) с амплитудой V,, скважностью Q = 2 и длительностью (фиг. 4а), которая должна удовлетворять условиям: 55 и

"1З

ll ) и

1 "Р к где „ — время линейного интегрирования интегратора 13; время регистрации величи" ны коэффициента нелинейно" сти и амплитуды испытательного сигнала, определяемое инерционностью регистрирующего прибора, например самописца; время переходных процессов

k в тракте калибровки, включающем ключ 28, омметр 29 и запоминающий блок 30.

Для того, чтобы в паузах между тактами измерения напряжение V„„ „(t). не падало до нуля, постоянного времени разряда „ „ нагрузки детектора

21 следует выбирать из условия и 1 н1

Импульсная последовательность

U, (t) с генератора 7 подается на информационный вход ключа 11 и на дифференцирую.чую цепь 35, на выходе которой формируется импульсная последовательность U„(t) (фиг. 4б), При нажатии кнопки 9 "Пуск", на вход одновибратора 33 поступает запускающий импульс с дифференцирующей цепи 35 (фиг. 4в). При этом на выходе одновибратора 33 появляется сигнал логической единицы (фиг. 4г), длительность 7 которого удовлетворяет условию

Сигнал логической единицы с одновибратора 33 поступает на управляющий вход ключа 28, при этом через инвертор 34 на управляющий вход ключа 32 поступает сигнал логического нуля (фиг ° 4д). Ключ 28 отпирается, ключ 32 запирается, испытуемый объект отключается от согласующих блоков

4 и 5 и подключается к входу омметра 29.

Через интервал (i, — время переходных процессов в масштабирующем усилителе 46) на выходе масштабирующего усилителя 46 омметра 29 появляется напряжение П (с), пропорциональное активному сопротивлению испытуемого радиоэлемента 2 „. Это напряжение записывается в запоминающий блок 30 и подается на управляющий вход генератора 1, устанавливая амплитуду генерируемого напряжения сост. ветствующей сопротивлению испытуемого радиоэлемента.

Напряжение U<>(t) с выхода запоминающего блока 30 подается также на

1370615 (2) Кр„К д мин

U23 (t) K9 (3) U (t) -n VÎ,Ô, U (t) U

14 поступает последовательность импульсов с генератора 7, Генератор 1 гармонического сиг" нала с момента подачи на него управляющего напряжения с запоминающего блока 30 вырабатывает гармоническое напряжение V,(t) с амплитудой V„,, пропорциональной активному сопро тивлению испытуемой радиодетали, и частотой ы,:

U,(t) V Äsinw,t, 1 подаваемое на сигнальный вход усилителя 2 ° На управляющий вход усилителя Ъ с интегратора 13 через ключ 17, отпираемый сигналом логической единицы, поступающим с инвертора 16 (фиг. 4к), в интервалах между им" пульсами последовательности U,(t) подается управляющее напряжение

Ц (t) (фиг, 4 n) определяемое выражением где n = 1 в интервале между первым и вторым импульсами, поступающими на интегратор

13 с генератора 7; п = 2 в интервале между вторым и третьим импульсами генератора 7 н т.д.

Напряжение U„(t), подаваемое на управляющий вход усилителя 2, устанавливает коэффициент усиления равным

15 K 2м

2 мин этом

К минимальный допустимый коэффициент усиления уси" лителя 2;

K> „, — максимальный допустимый

I коэффициент усиления усилителя 2).

При этом на выход усилителя 2 поступает сигнал, определяемый выражением

U«(t) K4 и V sinu t +

"Ug„(t) э где a U, (t) — суммарное напряжение высших гармоник часто" ты ы, образующееся за о счет нелинейных искажений сигнала U,(t) в уси.

35 лителе 2.

Напряжение U<Ä(t) проходит через фильтр 3, подавляющий третью гармонику в напряжении Ц „(с), и подается через согласующий блок 4 на испытуе40 мый объект Z„. Напряжение U „, снимаемое с испытуемого объекта, через согласующий блок 5 подается на амплитудный детектор 23, на выходе которого выделяется напряжение U (t), 45 определяемое выражением где U — амплитуда напряжения, сини маемого с испытуемого ра50 диоэлемента при и-м цикле измерения;

К " коэффициент передачи де t тектора, и на фильтр 6, выделяющий из напря55 жения Ц „составляющую U<(t) с частотой третьей гармоники испытательного сигнала Зы,:

l 3И61 где U — амплитуда напряжения V„(c) и при и-м цикле измерения, Напряжение U„.(t) с выхода фильтра

Ь поступает на амплитудный детектор

25, на выходе которого выделяется напряжение 1) (t), определяемое выражением

V, (c) К (4)

25 9 6п 10

Напряжения U„ (t) и U„(t) подаются на информационные входы ключей 24 и 26 соответственно, которые отгираются сигналом с одновибратора 15 (фиг. 4н), запускаемого через дифференцирующую цепь импульсами с генератора 7.

Через ключи 24 и 26 напряжения

U(t) (фиг. 4о,п) подаются соответственно на первый и второй 20 входы блока 27 деления, где в лога" рифмирующих блоках 41 и 42 формируются напряжения Бл,(t) и ь г(t), определяемые с учетом (3) и (4) как

КлЧ „

U () =1пК V -1пК V =lnл3 ф n $ 7 К /

Ф г„

При этом на выходе антилогарифмирующего блока 44 блока 27 формиру" ется напряжение

U(c) =K ——

Vkp

ЛЛ

1 tl где К вЂ” коэффициент пропорциональности, определяемый результирующим коэффициентом пе- 40 редачи измерительного тракта, который с помощью регулировки может быть установлен равным единице.

Это напряжение пропорционально 45 коэффициенту третьей гармоники (коэффициент нелинейности) К,, используемому для оценки нелинейности радиоэлементов, Напряжение V„(c) с выхода блока

27 подается на информационный вход компаратора 20 и через третий выход измерителя нелинейности радиоэлементов на первый регистрирующий блок, фиксиРующий вычисленное значение ко- 55 эффициента нелинейности.

Напряжение U„(c) с выхода амплитудного детектора 21 (равное амплитуде испытательного сигнала. цосту35

Нл (Г) = 1пК Чг„, 1)4г(С) =1пКуЧ, которые йодаются на вычитающий блок 43 блока 27. С блока 43 на антилогарифмирующий блок 44 блока 27 посту" пает напряжение

30 (5) и наступает следующий, (и+1)-й, цикл измерения, при котором U,(с)=

=(n+ l )V, а К„=К „,„(п+1), и т д. до тех пор, пока выполняются условие (5) и условие

U„(c) U„„„Ф (6) Ог,(t) = КU 1

U „э — амплитуда испытательного сигнапа при и"м цикле измерения;

Кг, - коэффициент передачи детектора 21;

U „„ (c) — пороговое напряжение ком!

9 паратора 18, пропорциональное максимально допустимой для испытуемого объекта Z „ амплитуде йспытательного сигнала.

Если U„(c) превышает пороговое напряжение U порщ, компаратора 18, на выходе компаратора 18 появляется сигнал логической единицы, который через элемент 19 ИЛИ поступает на управляющие входы интегратора 13, запоминающего блока 30, на второй вход лающего на испытуемый объект 7.,) подается на информационный вход компаратора 18, делитель 22 напряжения и через ключ 12, отпертый сигналом логической единицы с триггера 10, на второй выход измерителя нелинейности радиоэлементов, соединенный с входом второго регистрирующего блока, фиксирующего амплитуду испытательного сигнала.

Напряжение U«(t), подаваемое с выхода блока 27 деления на компаратор "О, сравнивается с пороговым напряжением (фиг. 4р) U„„ г„(t), формируемым амплитудным детектором

2l и делителем 22 из испытательного сигнала U (c) поступающего через согласующий блок 4 на объект 7.„.

Коэффициент передачи делителя 22 выбирается таким, чтобы пороговое напряжение Unop;o(t) было пропорционально допустимому значению коэффициента третьей гармоники для соответствующего значения амплитуды испытательного сигнала U, (t) °

Если при и м цикле измерения вычисленный коэффициент третьей гармоники ниже допустимого, то выполняется условие

1370615

10 триггера 10 и на пятый выход измерителя нелинейности радиоэлементов, подключенный к второму световому таб. ло. В результате происходит сброс интегратора 13 и запоминающего блока 30, на выходе триггера 10 появляется сигнал логического нуля, запи" рающий ключи 11 и 12 и гасящий пер" вое световое табло, подключенное к первому выходу измерителя нелинейности радиоэлементов, а также включается второе световое табло, подключенное к шестому выходу измерителя нелинейности радиоэлементов, где высвечивается фраза "Конец испытания"., В том случае, когда условие (6) вы-полняется, а не выполняется условие (5), т.е. вычисленный коэффициент третьей гармоники превышает допустимый для и-го значения испытательного сигнала коэффициент третьей гармоники, на выходе компаратора 20 появляется сигнал логической единицы (фиг. 4с), который через четвертый 25 выход измерителя нелинейности радиоэлементов подается на третье световое табло, где высвечивается слово

"Брак", а также через элемент ИЛИ 19 поступает на управляющие входы интегратора 13 и запоминающего блока

30, второй вход триггера 10 и пятый выход измерителя нелинейности радиоэлементов. подключенный к третьему световому табло.

В результате происходит сброс интегратора 13 и запоминающего блока

30, на выходе триггера 10 появляется сигнал логического нуля, запирающий ключи 11 и 12 и гасящий первое све40 товое табло, подключенное к первому выходу измерителя нелинейности радио" элементов, а также включается второе световое табло, подключенное к пятому выходу измерителя нелинейности радиоэлементов, где высвечивается фраза Конец испытания". формула изобретения

Измеритель нелинейности амплитудной характеристики радиоэлементов, содержащий кнопку "Пуск", последовательно соединенные генератор гармо" нического сигнала, усилитель мощности, фильтр подавления третьей гармоники, первый и второй согласующие блоки и фильтр выделения третьей гармоники, а также первый компаратор, выход которого. через элемент ИЛИ подключен к одному иэ входов триггера с раздельным запуском, к второму входу которого подключен выход первой дифференцирующей цепи, выход триггера с раздельным запуском через первый ключ подключен к входам интегра" тора, инвертора и второй дифференцирующей цепи, при этом инвертор через третий ключ, второй вход которого подключен к выходу интегратора, под" ключен к второму входу усилителя мощности, выход фильтра подавления третьей гармоники через первый ампли" тудный детектор подключен к входу второго ключа, второй вход которого подключен к выходу триггера с раздельным запуском, выход первого амплитудного детектора соединен с одним входом первого компаратора, вход и выход фильтра выделения третьей гармоники соответственно через последовательно соединенные второй амплитудный детектор и четвертый ключ и третий амплитудный детектор и пятый ключ подключены к входам блока деления, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, причем выход второй дифференцирующей цепи через первый одновибратор подключен к управляющим входам четвертого и пятого ключей, а к второму входу первого ключа подключен генератор управляющих импульсов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно

1 соединенные шестой ключ, омметр и запоминающий блок, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а также масштабирующий усилитель, седьмой ключ, второй одновибратор, второй инвертор и третья диф" ференцирующая цепь, причем информационные входы шестого и седьмого ключей соединены и подключены к клемме для подключения испытуемого объекта, управляющий вход шестого ключа соединен с выходом второго одновибратора, который соединен также с входом первой дифференцирующей цепи и через второй инвертор с управляющим входом седьмого ключа, при этом вход второго одновибратора соединен через кнопку "Пуск" и третью дифференцирующую цепь с выходом генератора управляющих импульсов, выход запоминающего блока соединен с управляющим

12

11 входом генератора гармонического сигнала и входом масштабирующего усилителя, выход которого соединен с управлявшим входом первого компаратора.

137061 5

Фиг. Ф

Редактор А. Огар

Закаэ 417/47 Тирам 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и, 1 и.

LIg5 у /9

LID

8 з

/ 8 е

ro /11

3 13 и и1

К

ы17

Л /19 /15

Н

L/ZS

О ид

П

Оц го

Составитель А. Михалев

Техред М.Дидык Корректор С. Шекмар,