Устройство для измерения коэффициента прямоугольности электромеханических фильтров

 

Изобретегше относится к ч-ехш-гке измерения. Цель изооретения - сокраще1ше, времеш измерений. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов , кнопку 2 , генератор 3 качающейся частоты, формирователь 4 опорного сигнала,, двухполюсный переключатель 5. ключи 6,16,18,21, компараторы 7,11, триггер 8, исследуе№1й фильтр 9, детектор 10, счетчики 12, 13,28, генератор 14 импульсов, делитель 15 напряжения, дешифраторы 17, 30, генератор 19 измерительных импульсов , индикатор 20, переключатели 22, 23 и 24, усилители 25,26 и 27, блок 29 деления, клемьы 31 и 32 устройства для подключения исследуемого фильтра. Формирователь 4 опорного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных четвертого счетчика 33, цифроаналогового преобразователя 34 и инвертора 35. Период следования импульсов с генератора 14 может быть изменен , а следовательно, может быть нзменено и время индикации результата измерения. 2 ил. , 3 табл. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С011ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (11 4 G 01 R 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4173325/24-21 (22) 04,01,87 (46) 07 01. 89. Б!ач, и 1 (72) Л.В,Ишков и С.Т,Глазков (53) 62 1, 3 1 3, 723 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 983585, кл, О 01 3 29/10, 1981, (54) УСТРОЙСТВО Д:1Я И311ЕРЕН1И КОЭФФИЦИЕНТА ПРЯМОУГОЛЬИОСТИ Э."1ЕКТРОИЕХАНИЧЕСКИХ ФИПЫРОВ (57) Изобретение относится к технике измерения, Цель иэооретения — сокращение времен измерений, устройство содержит генер атор 1 тактовых импульсов, кнопку 2 з апуска, генератор 3 качающейся частоты, формирователь 4 опорного сигнала,. двухполюсиый переключатель 5, ключи 6,16,18,21, компа„„SU„„1449935 А 1 раторы 7,11, триггер 8, исследуемый фильтр 9, детектор 10, счетчики 12, 13,28, генератор 14 импульсов, делитель 15 напряжения, дешифр аторы 7, 30, генератор 19 измерительных импульсов, индикатор 20, переключатели

22, 23 и 24, усчлители 25, 26 и 27, блок 29 деления, клеммы 31 и 32 устройства для подключения исследуемого фильтра. Формирователь 4 опорного сигналаа выполнен в виде по следов ател ьно соединенных четвертого счетчика 33, цифроаналогового преобразователя 34 и инвертора 35, Период следования импульсов с генератора 14 может быть изменен, а следовательно, может быть изЯ менено и время индикации результата измерения. 2 ил,, 3 табл, 1449935

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано, для измерения коэффициента прямоугольности при производстве электромехани5 ческих фильтров, пьезоэлектрических активных и пассивных емкостно-индуктивных и других типов.

Цель изобретения — сокращение времени измерений, 10

На фиг,l приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство (фиг, 1) содержит генератор I тактовых импульсов„кнопку 2 з апуска, генер атор 3 качающейся час" тоты, формирователь 4 опорного сигнаi ла, двухполюсный переключатель 5, пер вый ключ 6, первый компаратор 7, триг, гер 8, исследуемый фильтр 9, детектор Л, второй компаратор 11, первый и в r орой счетчики 12 и 13, генератор

14 импульсов, делитель 15 напряжения, второй ключ 16, первый дешифратор 17, 1 третий ключ 18, генератор 19 иэмери- 25 тельных импульсов, индикатор 20, четвертый ключ 21, первый 22, второй 23 и третий 24 переключатели, первый 25, второй 26 и третий 27 усилители, третий счетчик 28„блок 29 деления, вто- 30 рой дешифратор 30, первую и вторую клеммы 31 и 32 устройства для подключения исследуемого фильтра, Фомирователь 4 опорного сигнала выполнен в виде последовательно соединенных четвертого счетчика 33, цифро, аналогово го преобразователя 34 (ЦЛЛ) ,,и инвертора 35, Генератор 1 тактовых импульсов че рез кнопку 2 запуска связан с входом генератора 3 качающейся частоты, вы ход которого через двухполюсный переключатель 5 в зависимости от положения его контактов соединяется с входом исследуемого фильтра 9 либо непос-45 редственно, либо через одну иэ цепей, содержащих переключатели 22, 23 или

24, и усилители 25 — 27 с коэффициентами передачи 17, 37 или 57 дБ соответственно. Выход исследуемо го фильтр а 9 соединен с входом детектор а 10, который выходом соединен с сигнальными входами компараторов 7 и 11. Выход компаратора 11 соединен с входами разрешения счета счетчиков 12 и 13 а выход компаратора 7 соединен с сигнапьным - ",одом триггера 8, который выходом соединен с входом разрешения счета счетчика 33, а также с вторым управляющим входом ключа 6. Выход кнопки 2 запуска соединен с счетным входом счет ыка 33, который выходом соединен с входом ЦАП 34, выход которого соединен с входом инвертора 35, Выход последнеro соединен с опорным входом компаратора 7 и через делитель

15 напряжения 3 дБ соединен с опорным входом ко ми ар атор а 1 1, Выход генератора 1 тактовых импульсов через ключ 6 соединен с входом третьего счетчика 28, который выходом соединен с вторым дешифратором

30, Счетчик 28 и дешифратор 30 задают .порядок работы всего устройства, Первый выход дешифратора 30 соединен с управляющим входом ключа !6, который контактами соединя .:.т выход генератора 19 и счетчика

Первый выход дешифрато. а 30 соединен также с первым упра," -:яющим входом двухполюсного переключателя 5, Второй выход дешифратора 30 соединен с управляющим входом третьего 1.. юча

18, соединя щего генератор 19 со счетным входом второго счетчика 13 и с вторым управляющим входом двухполюсного переключателя 5. Третий выход д.:.шифратора ЗО соединен с упр авля;ошим входом блока 29 деления, Входы эт го блока соединены с выходами счетчиков 12 и 13, а выход блока деления соединен с входом первого дешифратора 17, ко. орый соединен с входом индикатора 20, 1етвертый выход дешифратора 30 соединен с первым управляющим входом 2 ключ" 6, а также через ключ 21 с входами сброса счетчк;.ов

12,13,28 и ЗЗ и триггера 8, Управляющий вход ключа 2I соединен с выходом генератора 14, период следования импульсов с которого определяет время индикации результата измерения, Устройство работает следующим образом, Для проведения измерений кнопкой

2 запуска замыкают цепь генератор тактовых импульсов — генератор 3 качающейся частоты. Генератор 1 такто-. вых импульсов вырабатывает тактовые импульсы с амплитудой !. (фиг,2а), Первый тактовый импульс поступает на вход запуска генератора 3 качающейся частоты f который работает в ждущем режиме и запускается каждым последующим тактовым импульсом (фиг,2б, . !

1 4499 35

Двухполюсный переключатель 5 на" ходится в положении 1, ключ 6 закрыт напряжением, поступающим на его упра- Номер вляющие входы с триггера 8 и с чет- тактовертого выхода второго дешифратора 30. вого

Триггер 8 находится в состоянии, раз- импуль решающем счет четвертому счетчику 33. са

Сигнал через двухполюсный переключатель 5 поступает на вход исследуемо-10

Т або иц а 1

Номер выхода дешифр атор а

1 2 3 4

Сигналы на выходе дешифратора 30 го фильтра 9, С выхода фильтра 9 сиг- 0 0 нал поступает на вход амплитудного детектора 10, который вырабатывает 1 1 напряжение Uc, соответствующее амплитудно-частотной характеристике филь- 15 2 0 тра (фиг.2д) . Это напряжение поступает на сигнальные входы компарато- 3 0 ров 7 -и 11.

Одновременно тактовые импульсы с 4 0 генератора 1 тактовых импульсов пост; лают на счетный вход счетчика 33.

Цифровая информация, содержащая в счетчике 33, поступает на вход ЦАП

34, где преобразовывается в напряжение, определяемое состоянием счет и- 25 ка.

Таким образом, напряжение 1! на выходе ЦАП 34 имеет и дискретных уровней от 0 до некоторой максимальной величины напряжения, Это напряжение 30 поступает на вход инвертора 35, напряжение на выходе которого изменяется от максимальной величины до 0 (фиг, 2в), Напряжение с выхода инвертора 35 поступает на опорный вход компаратора 7, Как только напряжение на опорном входе компаратора 7 становится меньше н а пр я жени я н а си гк ал ьно м входе компаратора 7 (фиг ° 2д, точка К), на 40 его выходе появляется напряжение, ко- Первь1и торое поступает на триггер 8 и перебрасывает его в состояние, запрещающее дальнейший счет счетчика 33, Од0 новременно это же напряжение откры- 45 1 вает ключ 6, Напряжение с выхода инвертора 35 0 поступает также на вход делителя 15„

Напряжение на выходе делителя 15 на

3 дБ меньше напряжения на его входе (фиг. 2г), Оно поступает на опорный вход компар атор а 1 1, 0

0 0

1 0

0 1 0

0 О !

Т аблиц а2

Состояние выходов дешифр ат ор а 30 оложение перелючателя 5

Второй вы ход

Очередной импульс с генератора 1 тактовых импульсов после открывания ключа 6 поступает на счетный вход счетчика 28, который управляет состоя нием дешифратора 30, Алгоритм работы дешифратора приведен в табл, 1, При поступлении импульса с генератора 1 тактовых импульсов сигнал высокого уровня появляется на первом выходе второго дешифратора (фиг.2,з-l ), При поступлении второго импульса с ге" нератора тактовых импульсов сигнал высокого уровня появляется на втором выходе второго дешифратора (фиг ° 2, з-И) итд, 1

При появлении сигнала на первом выходе дешифратора 30 двухполюсный переключатель 5 находится в положении 1.

Алгоритм работы двухполюсного переключателя 5 приведен в табл. 2, При появлении сигнала на первом

50 выходе дешифратора 30 второй ключ 16 замыкается и импульсы с генератора 19 измерительных импульсов поступают на счетный вход счетчика 12. Как только напряжение на сигнальном входе компа55 ратора 11 превысит напряжение на опорном входе компаратора 11, на его выходе появляется напряжение, которое поступает на вход разрешения счета 12, и счетчик 12 начинает регистрировать

5 144 импульсы, приходящие с генератора 19 измерителыых импульсов. Момент включения счетчика 12 соответствует точке I на амплитудно-частотной характеристике фильтра (фиг.2д).

9935 6 фратор 30 вырабатывает на четвертом выходе импульс, который закрывает ключ

6. Алгоритм работы ключа 6 приведен в табл, 3.

ТаблицаЗ

Как только напряжение на сигнальном входе компаратора 11 становится ниже опорного напряжения на опорном входе компаратора 11, на выходе последнего появляется напряжение, запрещающее счет счетчика 12, Момент выключения счетчика 12 соответствует точке II на амплитудно-частотной характеристике фильтра (фиг, 2д, положения К+1), Цифровая информация, хранящаяся в счетчике 12, представляет собой полосу пропускания фильтра на уровне 3 дБ в относительных единицах счета, С приходом следующего импульса с генератора 1 тактовых импульсов в соответствии с алгоритмом работы второго дешифратора 30 на втором выходе появляется сигнал высокого напряжения

Uö (фиг, 2, з-II ), который перебрасывает ключ 18. При этом ключ 16 оказывается разомкнутым, В зависимости от второ го уровня амплитудно-частотной характеристики, на котором необходимо измерить полосу пропускання, предварительно на этапе подготовки устройства к работе, вручную включается один из перекЛючателей 22—

24, которые подсоединяют к выходу генератора 3 усилители 25, 26 или 27 с коэффициентами усиления 17Ä 37Ä 57 дБ соответ ственно, На этом этапе компаратор 11 управляет счетчиком 13 и выполняет действи я, аналоги чные действиям со счетчиком 12 но для то1 чек III u IV на амппитудно-частотной характеристике фильтра (фиг. 2, положение K+2), В результате в счетчик 13 записывается информация, представляющая собой полосу пропускания фильтра на уровне 20, 40 или 60 дБ в зависимое" ти от положения переключателей 2224 в относительных единицах счета.

С приходом третьего импульса 1 тактовых импульсов дешифратор 30 разрешает работу блока 29 деления чисел. Результат деления чисел, хранящихся в счетчиках 12 и 13 в цифровом виде, поступает на первый дешифратор 17 и регистрируется индикатором 20, С приходом четвертого импульса с генератора 1 тактовых импульсов деши!

Входы управления ключа 6 Состояние выхода

10 г

Закрыт

Открыт

3 акрыт

После этого, как ключ 6 закроется, 0 прохождение тактовых импульсов с генератора 1 на счечик 28 прекращается и состояние дешифратора 30 i*, резульч ат измерения остаются неизменными до момента прихода импульса с генератора

25 14, который управляет ключом 21. При поступлении импульса с генератора 14 ключ 21 открывается и подает импульс сброса на счетчики 12, 13, 33 и 28 и триггер 8. Устройство переводится в

З0 исходное состояние и цикл измерения повторяется, Период следования импульсов с генератора 14 может быть изменен, а следовательно, может быть изменено и время индикации результата измерения, 35

Формул а из обр ете ния

Устройство для измерения коэффици40 ента прямоугольности электромеханических фильтров, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которо го соединен с входом кнопки запуска, первый компаратор, опорный вход которого соединен с выходом формирователя

45 опорного сигнала, первый и второй счет тки, выходы которых соединены с соответствующими входами блока деления, выход последнего через первый дешифратор подключен к входу индикатор а, выход перво ro компар атор а соединен с сигнальным входом триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерений, в него введены генератор качающейся

55 частоты, делитель напряжения, второи компаратор, детектор, двухполюсный переключатель, четыре ключа, три пере ключателя, три усилителя, третий

Корректор О. Крав цова

Заказ 6964 /46 Тир аж 772 Подписное венного комитета по йзобретенням и открьггиям при ГКНТ СССР

НШ111ПИ Государственного к

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

Прои зяоаственно †полиграфическ предп иятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 14499 счетчик, второй дешифратор, генератор импульсов и генератор измерительных импульсов, при этом формирователь опорного сигнала выполнен в виде пос5 ледовательно соединенных четвертого счетчика, цифроаналогового преобразователя и инвертора, счетный вход четвертого счетчика соединен с выходом кнопки запуска и с входом запуска ге- 1О нератора качающейся частоты, выход которого соединен с подвижным контактом двухполюсного переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с первой клеммой устройства для подключения исследуемого фильтра, вто" рая клемма которого через детектор соединена с сигнальныж входаьи первого и второго компараторов; опорный вход второго компар атор а через дели- 2О тель напряжения подключен к опорному входу первого компаратора, второй неподвижный контакт двухполюсного переключателя соединен с входами первоro, второго и третьего переключателей, вы- 25 ход каждого из которых через соответствующий усилигель соединен с первой клеммой устройства для подключения исследуемого фильтра, выход генератора тактовых импульсов через последо- б

Составитель Л, Муранов

Р ед ак тор Е, П апп Те хр ед А. Кравчук з

8 вательно соединенные первый ключ и третий счетчик подключен к входу второго дешифратора, первый выход которого соединен с первым управляющим входом двухполюсного переключателя и управляющим входом второго ключа, второй выход соединен с вторым управляющим входом двухполюсного переключате" ля и управляющим входом третьего ключа, третий выход соединен с управляю» щим входом блока деления, четвертый выход соединен с первым управляющим входом первого ключа и входом четвертого ключа, выход второго компаратора соединен с входами разрешения счета первого и второго счетчиков, вход сброса которых соединен с выходом четвертого ключа, входами сбросов триггера, третьего и четвертого счетчиков, выход триггера подключен к вхо ду запрета счета четвертого счетчика и к второму управляющему входу первого ключа, выход генератора импульсов соединен с управляющим входом четвертого ключа, выход генератора измерительных импульсов через второй ключ подключен к счетному входу первого счетчика и через третий ключ — к счетному входу второго счетчика.