Имитатор импульсных помех

 

Изобретение,может быть использовано для определения или контроля степени помехозащищенности радиотехнических устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Имитатор содержит ключи 8 и 10, элемент И 21, формирователь 22 импульсов и триггеры 28 и 30. В устройство введены источник питания , вьтолненный в виде вьтрямителя 2 и конденсатора 3, источник 4 питания , выполненный в виде трансформатора 5 и конденсатора 6, диод 9 и фильтр 12 нижних частот. Кроме того, введены источники 17 и 18 регулируемого постоянного напряжения, компараторы 19 и 20, генератор 23 линейно нарастающего напряжения, генератор 24 импульсов, блок 25 деления частоты. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (sn 4 Н 03 К 4/94

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4127878/24-21 (22) 02 ° 10.86 (46) 15.05 ° 88. Бюл, Р 18 (71) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР (72) А.К.Шидловский, А.Д.Музыченко, В.А.Лизогуб, А,П.Трофименко, А,В,Долгинцев, В.Ф,Буденный, А.Я.Волошин, П.Н,Заика и М,Я,Бочарников (53) 621.373.531(088.8) (56) Гурвич И,С., Корнеев Б.А., Самуйтис В ° П, Комплект аппаратуры для измерения помехозащищенности цифровых устройств. — Приборы и системы управления, 1977, У 1, с. 26, рис.2.

Авторское свидетельство СССР

Ф 712939, кл, Н 03 К 4/94, 1978.. SU„„1396252 А1 (54) ИМИТАТОР ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ (57) Изобретение может быть использовано для определения или контроля степени помехозащищенности радиотехнических устройств. Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства. Имитатор содержит ключи 8 и 10, элемент И 21, формирователь 22 импульсов и триггеры 28 и

30. В устройство введены источник питания, выполненный в виде выпрямителя 2 и конденсатора 3, источник 4 питания, выполненный в виде трансформатора 5 и конденсатора 6, диод 9 и фильтр 12 нижних частот, Кроме того, введены источники 17 и 18 регулируемого постоянного напряжения, компараторы 19 и 20, генератор ?3 линейно нарастающего напряжения, генератор 24 импульсов, блок 25 деления частоты, 1396252 формирователь 26 одиночного импульса, блок 27 запуска, содержащий размыкаюппгй ключ 28 и элемент ИЛИ 31, При этом источники 17 и IR регулируемого постоянного няпряжения, блоки

27 и 25 запуска и деления и регулируемггй резистор 7 выполнены программно-управляемыми. В процессе работы имитатора осуществляется регулировИзобретение относится к электротехнике, точнее к устройствам для определения или контроля степени помехозащищенности радиотехнических, : цифровых и иных электронных устройстн от импульсных помех.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей имитатора импульсных помех путем нве-.

10 дения регулировок амплитуды и длитель ности импульса, Аазового сдвига им пульса -по отношению к Вазе сетевого, напряжения и скорости нарастания на1, пряжения, стабилизации параметров им- 15 пульсного напряжения при емкостной или смешанной активно-емкостной нагрузке, изменяющейся н широких пределах.

На фиг,1 изображена блок-схема

20 устройства; на фиг.2 — диаграммы напряжений, поясняющие работу имитатора импульсных. помех.

Устройство содержит первый источник 1 питания, выполненный, например, в виде выпрямителя 2 и конденсатора

3, подключенного параллельно выходу выпрямителя, второй источник 4 питания, выполненный, например, н виде трансформатора 5 и конденсатора 6, подключенного параллельно вторичной

30 обмотке трансформатора 5, резистор

7 с управляемым сопротивлением, первый ключ 8, например транзисторный, диод 9 и второй ключ !0 например тиристорный, конденсатор 11, фильтр 12 нижних частот, выполненный, например, в виде Г-образного звена из резистора

13 и конденсатора 14, выходные шины

15 и 16 которого являются выходом имитатора импульсньгх помех, первый

40 и нтпрой 18 источники регулируемока амплитуды и длительности импульса, фазовый сдвиг импульса по.отношению к фазе сетевого напряжения и скорос-. ти нарастания напряжения. Кроме того, стабилизируются параметры импульсного напряжения при емкостной или смешанной активно-емкостной нагрузке, изменяющейся в широких пределах. б з.п. ф-лы, 2 ил.. го постоянного напряжения, первый 19 и второй 20 компараторы, логический элемент И 21, формирователь 22 импульсон, генератор 23 линейно нарастающего напряжения, генератор 24 импульсов, блок 25 деления частоты, формирователь 26 одиночного импульса, блок 27 запуска, содержащий размыкающий ключ 28, первый 29 и второй 30 триггеры и логический элемент ИЛИ 31.

Первая выходная шина первого источника 1 питания соединена через регулируемый резистор 7 с аналоговым входом первого ключа 8, управляющий вход которого соединен с выходом логического элемента И 21, первый вход которого сбединен с выходом первого компаратора 19, первый вход которого соединен с вторыми выходными шинами источников

1 и 4 питания, с анодом диода 9 и с аналоговым входом второго ключа 10.

Катод диода 9 соединен с выходами первого 8 и второго 10 ключей, с первым выводом конденсатора 11 и с первой входной шиной фильтра 12 нижних частот, вторая входная шина которого соединена с первой выходной шиной второ го источника 4 литания и с вторым выводом конденсатора 11. Вьгходы источников 17 и 18 регулируемого постоянного напряжения соединены сооТ ветственно с вторыми входами компараторов 19 и 20. Выходы второго источника 4 питания соединены с соответствующими входами формирователя 22 импульсов, прямой выход которого через генератор 23 линейно нарастающего напряжения соединен с первым входом второго компаратора 20, а инверсный выход подключен к входу сброса второго триггера 30 и к первому входу лоЕ396757 гического элемента ИЛИ 31, второй вход которого соединен с выходом второго триггера 30, а вьгход подключен к управляющему входу второго ключа

10. Выход блока 27 запуска соединен с информационным, входом и входом сброса первого триггера 29, выход ко-. торого соединен с управляющим входом формирователя 26 одиночного импульса, Eð выход которого соединен с вторым вхо" дом логического элемента И 21 и с входом синхронизации второго триггера 30, информационный вход которого соединен с входом синхронизации пер- !5 вого триггера ?9 и с выходом второго компаратора 20, Выход генератора 24 импульсов через блок 25 деления частоты соединен с тактовым входом формирователя 26 одиночного импульса, 20

Вход сброса первого триггера 29 выполнен инверсным. Выход фильтра 12 нижних частот соединен с выходными шинами 15 и 16 имитатора импульсных помех. На входы первого 1 и второго 25

4 источников питания подается сетевое напряжение, С целью автоматизации имитатора импульсных помех источники регулируемого постоянного напряжения, блок 30 запуска и блок деления частоты могут быть выполнены программно-управляемыми.

Имитатор импульсных помех работает следующим образом.

В исходном состоянии питающее напряжение переменного тока поступает на источники 1, 4,-17 и 18. Конденсатор 3 заряжен, к конденсатору 6 приложено переменное напряжение, форми- р0 рователь 22 импульсов формирует из синусоидального входного напряжения (фиг.7a) два прямоугольных напряжения — синфазное с входным напряжением (Аиг.2б) и противогазное ему. Син- .45 разное прямоугольное напряжение поступает на генератор линейно нарастающего напряжения и синхронно с се" тевым напряжением периодически запускает его (фиг.2в). Нарастающее напряжение сравнивается компаратором

20 с регулируемым постоянным напряжением источника 18 и в случае превышения первым второго поступает на триггеры 29 и 30 (фиг.2г). Ключ

28 блока 27 запуска в исходном состоянии замкнут, поэтому триггер 29 сброшен и блокирует прохождение импульсов напряжения (фиг,2ж), поступающих через блок 25 деления частоты от генератора 24 импульсов на формирователь 26 одиночного импульса, через этот формирователь. Поэтому триггер 30 будет сброшен первым после включения устройства импульсом на инверсном выходе формирователя 22 и далее будет, сохранять сброшенное состояние. Напряжение прямоугольной формы, противофазное сетевому, с выхода формирователя 22 поступает через логический элемент 31 на ключ 10 таким образом, что каждые первые полпериода сетевого напряжения ток в нагрузку протекает через замыкаемый на это время ключ 10, а вторые полпериода — через диод 9. Поскольку на выходе формирователя 26 одиночного импульса импульсов нет, то логический элемент И 21 заперт и ключ 8 находится в разомкнутом состоянии.

Таким образом, на выходных шинах 15 и 16 имеется переменное синусоидальное напряжение с небольшим запаздыванием по фазе относительно сетевого напряжения, обусловленным тремя фазосдвигающими элементами: внутренним активным сопротивлением источника 4 питания и емкостью конденсатора 6; сопротивлением открытого диода 9 или открытого ключа 10 и конденсатором

l1 фильтром 12 нижних частот. Выбором соответствующих параметров элементов можно сделать это запаздывание по фазе сколь угодно малым (интервал ТО-TE на фиг,2).

При размыкании ключа 28 блока 27 запуска (момент Т2 на фиг,2) на входах сброса и HHAopMRIJHQHHoM триггере ?o. устанавливается уровень "!" (Azzr,7д) и ближайший импульс с выхо-да компаратора 20 (*z r.2r) производит запись "1" в триггер 29. "1" на выходе триггера 29 (фиг.2е) разрешает формирователю 26 одиночного импульса выделение из входной серии (фиг.2ж) ближайшего импульса, равного по длительности полупериоду входной серии импульсов. Этот импульс (фиг,2з) в момент времени Т4 открывает логический элемент И 21 и напряжение "!" с выхода компаратора 19 поступает через элемент И 21 на ключ 8, что вызывает его замыкание. Ток через ключ 8 и резистор 7 закрывает диод 9 и заряжает конденсатор 11 ог источника 1 питания до тех пор, пока обратное напряжение на диоде ч не пре139625? высит. напряжение от источника 17 регулируемога постоянного напряжения, Как только это произойдет, на выходе компаратора устанавливается уровень "О" и через элемент И 21 он размыкает ключ 8. После этого за счет обратной связи на диоде 9 поддерживается напряжение, примерно равное напряжению на выходе источника 17. 1О

При этом ключ 8 периодически замыкается и размыкается,(фиг.?л). По окончании импульса на выходе формирователя ? (момент Т5 на Аиг.?) ключ 8 закрывается, в триггер 30 записывается 15

"1" (фиг.2и), которая через логический элемент ИЛИ 31 проходит на ключ

lO (фиг.2к) и открывает его вызывая быстрый разряд конденсатора !! через источник 4 питания. Этим заканчивает- 2О ся формирование ймпульса. За счет последовательного соединения источников

1 и 4 формируемый импульс суммируется с синусоидальным напряжением (фиг,2м) и сумма после сглаживания ="зубцов" 25 на вершине импульса фильтром 12 поступает на выход устройства.

Применение в фильтре 12 индуктивных элементов нежелательно, так как могут возникнуть резонансные явления, 3О нарушаюшие работу цепи обратной связи, поддерживающей заданную амплитуду импульсов (компаратор 19, элемент

И 21 и ключ 8). !

Выбирая емкости конденсаторов 3 и

6 большими, чем емкость конденсатора а его емкость большей, чем максимальная емкость нагрузки, можно обеспечить стабильность формы формируемого импульсного напряженйя. Применение 4О стабильного генератора 24, например, стабилизированного кварцевым резонатором по частоте, позволяет получить стабильную длительность основания импульса, а применение стабилизированных источников 1" и 18 обеспечивает стабильность соответственно амплитуды импульса и фазового сдвига em относительно фазы сети переменного тока.

Регулировка фазового сдвига импуль 5О са относительно сетевого напряжения осуществляется изменением выходного напряжения источника 18, регулировка амплитуды импульса — изменением выходного напряжения ис,точника 17, регули- 55 ровка длительности фронта импульса изменением сопротивления резистора

7, регулировка длительности основания им ульса — изменением коэффициента деления делителя 25 частоты, Формула изобретения

1.Имитатор импульсных помех, содержащий первый и второй ключи, формирователь импульсов, логический элемент И, первый и второй триггеры, конденсатор, выход первого ключа соединен с первым выводом конденсатора, информационный вход и вход сброса первого триггера соединены между собой, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в . него введены регулируемый резистор, первый и второй источники питания, первый и второй источники регулируемого постоянного напряжения, диод, фильтр нижних частот, генератор линейно нарастающего напряжения, первый и второй компараторы, блок запуска, генератор импульсов, блок деления частоты, формирователь одиночного импульса, логический элемент ИЛИ, причем первая выходная шина первого источника питания соединена через регулируемый резистор с аналоговым входом первого ключа, управляющий вход которого соединен с выходом логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора, первый вход которого соединен с второй выходной шиной первого источнииа питания и с первой выходной шиной второго источника питания, с анодом диода и с аналоговым входом второго ключа, катод диода соединен с выходами первого и второго ключей и с первой входной шиной фильтра нижних частот, вторая входная шина которого соединена с второй выходной шиной второго источника питания и с вторым выводом конденсатора, выход первого источника регулируемого постоянного напряжения соединен с вторым входом первого компаратора, выход второго источника регулируемого постоянного напряжения соединен с первым входом второго компаратора, выходы второго источника питания соединены с соответствующими входами формирователя импульсов, прямой выход которого через генератор линейно нарастающего напряжения соединен с вторым входом второго компаратора, а инверсный выход формирователя импульсов соединен с входом сброса второго

1 396? 52 триггера и с первым входом логического элемента lUIH второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход соединен с управляющим входом 5 второго ключа, выход блока запуска соединен с информационным входом первого триггера, выход которого соединен с управляющим входом формиронателя одиночного импульса, выход которо- !О го соединен с вторым входом логического элемента И и с входом синхрони" зации второго триггера, информационный вход которого соединен с входом синхронизации первого триггера и с выходом второго компаратора, выход генератора импульсов через блок деления частоты соединен с тактовым входом формирователя одиночного импульса, вход сброса первого триггера 2О выполнен инверсным, выходы фильтра нижних частот соединены с выходами имитатора. импульсных помех, 2.Имитатор по п,l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, блок запуска со- 25 держит размыкающий ключ, выход которого является выходом блока запуска.

3.Имитатор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что первый источник питания содержит выпрямитель, параллельно выходу которого подключен конденсатор.

4,Имитатор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что второй источник питания выполнен в виде трансформатора, параллельно вторичной обмотке которого подключен конденсатор.

5.Имитатор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что первый ключ выполнен транзисторным, а второй ключ тиристорным.

6.Имитатор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что источники регулируемого постоянного напряжения, блок запуска, блок деления частоты и регулируемый резистор выполнены программно-управляемыми.

7.Имитятор по п.l о т л и ч а ю— шийся тем, что фильтр нижних частот содержит резистор и конденсатор, первый вывод которого соединен с первой входной шиной фильтра и с первым выходом его, а второй нывод— с вторым выходом фильтра и с перным выводом резистора, второй вывод которого соединен с второй входной шиной филь тр а.

139á252

Редактор Е.Копча

Заказ 2503/56

Подписное

Произв .пственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Р

1 е

Составитель А.Водопьянов

Техред М.Ходанич КорректорИ.Демчик

Тираж 928

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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