Устройство для контроля работоспособности аналоговых блоков радиоэлектронной аппаратуры

 

Изобретение относится к измерениям электрических величин , в частности, к испытаниям электронных схем, и может быть использовано для контроля усилительных блоков и модулей радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение достоверности контроля - достигается путем анализа коэффициентов разложенного в ряд ортогональных экспонент выходного сигнала аналогового блока. Устройство для контроля работоспособности аналоговых блоков радиоэлектронной аппаратуры содержит источник 1 испытательного сигнала, блок 2 контактирования, согласующий каскад 3, N согласующих RC - цепей 4.1 - 4.N, N согласующих каскадов 5.1 - 5. N дополнительных каналов, N интегрирующих цепей 6.1 - 6. N, N + 1 пиковых детекторов 7.1 - 7. N + 1 сигналов положительной полярности, сумматоры 8.1 - 8.N + 1, элементы 9.1 - 9.N + 1 сравнения, источники 10.1 - 10.N + 1 опорных напряжений, блок 11 индикации, N + 1 пиковых детекторов 12.1 - 12.N + 1 сигналов отрицательной полярности. В устройстве формируются импульсы, пропорциональные коэффициенты ряда Фурье, сравнимые с напряжением, устанавливаемым соответствующим источником опорного напряжения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

41 4п

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4213027/24-21 (22) 20. 03. 87 (46) 07.09. 89. Гюл. Р 33 (71) HocKOBcKHfI технологический институт Министерства бытового обслуживания населения РСФСР (72) В.В.Соловьев, IO.Л.0!евченко и И.Ю. !11евчен ко (53) 621.382.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 531107, кл. G 01 R 31/28, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 1226362, кл. G 01 R 31/28, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ АНАЛОГОВЫХ БЛОКОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ (57) Изобретение относится к измерениям электрических величин, в частности к испытаниям электронных схем, и может быть использовано для контроля усилительных блоков и модулей радиоэлектронной аппаратуры. Цель

° изобретения — повышение достоверности контроля — достигается путем ана„„SU„„1506403 А 1

2 лиза коэффициентов разложенного в ряд ортогональных экспонент выходного сигнала аналогового блока. Устрой ство для контроля работоспособности анало говых блоков радиоэлектронной аппаратуры содержит источник 1 испытательного сигнала, блок 2 контактирования, согласующий каскад 3, и сог ласующих RC-цепей 4.1 4.п, и согласующих каскадов 5,1-5.п дополнительных каналов, и интегрирующих цепей

6.1-6.п, n+1 пиковых детекторов 7.17.п+1 сигналов положительной полярности, сумматоры 8 ° I 8.п+1 элементы 9,1-9.n+1 сравнения, источники

10.1 — 10.п+1 опорных напряжений, блок 11 индикации, и+1 пиковых детекторов 12.1-12.n+I сигналов отрицательной полярности. В устройстве формируются импульсы, пропорциональные коэффициентам ряда Фурье, сравнимые с напряжением, устанавливаемым соответствующим источником опорного напряжения. 2 ил.

3 15064

Изобретение относится к измерениям электрических величин, в частности к испытаниям электронных схем, и моt жет быть использовано для контроля усилительных блоков и модулей радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет анализа коэффициентов разложенного и ряд ор- 10 тогональных экспонент выходного сиrнала аналогового блока.

На фиг.l показана блок-схема устройства; на фиг.2 — выполнение согласующего каскада. 15

Устройство содержит источник 1 испытательного сигнала, блок 2 контактирования, согласующий каскад 3, согласующие RC-цепи 4. 1-4. и согласующие каскады 5. 1-5. и дополнительных 20 каналов, интегрирующие цепи 6.1-6.п пиковые детекторы 7.1-7.п+1 сигналов положительной полярности, сумматоры

8.1-8.п+1, элементы 9.1-9.п+1 сравнения, источники 10.1 — 10.п+1 опорных 25 напряжений, блок 11 индикации и пиковые детекторы 12.1 — 12.п+1 сигналов отрицательной полярности.

Источник 1 испытательного сигнала соединен с входом блока 2 контакти- 30 рования, выход которого подключен к входу согласующего каскада 3, выходом соединенного с входом интегрирующей цепи 6.1. ДиФференциальные выходы согласующего каскада 3 соединены с последовательно соединенными согласующими RC-цепями 4.1-4.п и с соответстнующими им согласующими каскадами 5.1-5.п дополнительных каналов, соединенных последовательно. Инфор- 40 мационные выходы каждого согласующего каскада 5.1 дополнительного канала соединены с входами coo TBp Tc T вующих интегрирующих цепей 6.2-6.п+1, выходы I«)тсрых каждый через пиковый детектор 7.i. сигналов положительной полярности и пиковый детектор 12.i сигналов отрицательной полярности соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего сум50 матора 8.1. Выходы сумматорон 8.1—

О.п+1 соединены с первыми входами соответствующих элементов 9,1 сравнения, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих источ55 нико н 10. i. опорных напряжений, а выходы — с входами блока 11 индикации.

Согласующие каскады 5 . 1-5 .п дополни телы ых каналов каждый содержит

03 4 первый 13, второй 14 и третий 15 транзисторы, источник 16 тока, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 и пятый 21 резисторы, первый 22 и второй 23 конденсаторы и клемму 24 для подключения источника питания.

Вход согласующего каскада через первый конденсатор 22 соединен с первым выводом первого резистора 17 и базой третьего транзистора 15, эмиттер которого соединен с эмиттером второго транзистора !4 и выходом источника !6 тока. Коллектор третьего транзистора 15 соединен с первым нмводом второго резистора 18 и первым дифференциальным выходом каскада 3. Коллектор второго транзистора 14 соединен с первым выводом третьего резистора 19, базой первого транзистора 13 и вторым дифференциальным выходом каскада 3. Эмиттер первого транзистора 13 соединен с первым выводом пятого резистора 21 и информационным ныходом каскада 3.

База второго транзистора 14 соединена с первым нынодом четвертого резистора 20 и через второи конденсатор

23 с общей шиной . Общая шина соединена с вторыми выводами первого 17, четвертого 20 и пятого 21 резисторов и входом источника 16 тока. Вторые выводы второго 18 и третьего 19 резисторов и коллектор перного транзистора 13 соединены с клеммой 24 дпя подключения источника питания.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы наносекундной длительности с источника 1 испытательного сигнала поступают на вход контролируемо го усилительно го блока радиоэлектронной аппаратуры. Выходные импульсы с контролируемого блока поступают на вход со гпасующего каскада 3 основного канала контроля и через мостовые ГС-цепи на входы дополнительных каналов контроля .

Устройство разлагает отклик исследуемого блока н ряд бурье н соответствии с выражением

h(t) = 7 c„q„(t)dt, (1)

К где 1 () — отклик блока РВА;

LlI (t) — V.— ÿ ортогональная экспок ненциальная функция, Выражения, например, первых пяти функций имеют вид

VZg е <, gag (2е

»/б я (Зе

1506403

f, (t) 60

p+3g

p+4g

Зе );

-г t г с

I2e +

f, (t)

f,(t) =

+ 10е ); з»

5 60 (+

p+g р+2в

W+(p) - l)Og

210

280

126

p+5g (6) -г 1 — 30e + р+38 P+4g

-г — 60е + с

126е ) .

10 р .— (К вЂ” 1) а х---;, Б

Р+ (K- l)g (2) I з ).

p+2g

W, (р) - Г48 (2

12

p+2g

3 у6Е (- —-p+g

Wy(p) 55

) ° р+з

Й (— ——

p+g

p+2g

w,(ð) =

f+ (t) = 8g (4е

+ 60е < — 35е < );

f (t) = I0g (5е

- 3 -Ф -Ф

+ 210е — 230e +

Коэффициенты ряда (I ) определяются иэ выражения ф 15

C„= ) h(t) qÄ(t)dt. в

С другой стороны зависимость между входной переменной h(t) и выходной переменной y(t) анализатора описывается интегралом Дюамеля

y„(t) = h(t — d ) g„(d )м, (3) где g „(d ) — импульсная характеристика анализ ато р а.

Производя замену переменных, получают

ОО у„(»-) - ) 1{,Р) 8,(- ь )dd . (4) о

В момент t = Т длительности отклика

30 у„(T) = (h(l) g „(T -d )dd . (5) о

Сравнение выражений. (5) и (2) показывает, что, если h (»1) соответствует h(t), g „(Т вЂ” »I ) — f „(t), то у„(Т) соответствует С „ (I).

Таким образом, коэф»11ициенты С„ являются реакцией системы эа время отклика Т °

Импульсная характеристика систе- 40 мы g „(Т вЂ” d ) определяется запаздыванием. Следовательно, структура анализатора представляет собой фильтр, состоящий из звеньев задержки, Для нахождения передаточной функции зве- 45 ньев берут преобразования Лапласа от (1 ). Получают

W (р) - »2д

1 t

Приведя каждую функцию к общему знаменателю, получают

Г2щ н

W„(p) = — - -(-1) П

p+ng

»1=

Таким образом, анализатор ортогональных экспоненциальных функций состоит из последовательно включенных звеньев с передаточными функциями о — (К - 1)а вида - - — — — — — и отводов от них

p + (K 1)g с передаточными функциями вида Г2пц р+пя

Звенья первого вида реализуются мостовыми RC-цепями, звенья второго вида — интегрирующими RC-цепями.

Подставляя в (2) выражения орто! гональных экспонент можно записать

С, = v2g W(g);

Сг = &48$2W(g) —, ÇW(2g));

С3 = V

+ 10Ч(38Ц;

С 1 18g (4W(g) — ÇOW(2g) +

+ 60W(З8) — 35W(4g) );

С IOg(5W(g) — 60Ы(28) +

+ 210W(3g) — 280W(4g) + 126И(58) ). (8) Таким образом, коэффициенты ряда (1) связаны с передаточной функцией контролируемого блока. Для их вычисления необходимо только выражение передаточной функции, что делает данный базис удобным для контроля и диагностики динамических систем.

Основной и дополнительный каналы контроля устройства образуют фильтр, обеспечивающий разложение выходноro сигнала контролирующего тракта в ряд

Фурье по ортогональным экспоненциальным функциям с помощью мостовых RCцепей 4, согласующих каскадов 5 и интегрирующих цепей 6. При этом на выходах последних формируются импульсы напряжения с амплитудой, пропор1506403

55 циональ ной соответствующему коэф*ициенту Фурье.

Амплитуды указанных импульсов измеряются пиковыми детекторами 7 и

12, выходные напряже ния ко то рых через сумматоры 8 подаются на первые входы элементов 9 сравнения, на другие входы ко то рых под ае т ся о по р но е напряжение от источника 10.

На выходах элементов 9 сравнения формируются напряжения, пропорциональные разностям величин измеренных коэффициентов Фурье и их эталонных значений. Эти напряжения регистрируются блоком 11, осуществляющим индикацию при отклонениях коэффициентов

Фурье за пределы заданных допусков.

При ортогональном разложении наибольшее значение имеет первый коэффициент, который содержит максимальную информацию. Следовательно, количество дополнительных каналов контроля, формирующих последующие коэффициенты разложения, может быть невелико при хорошей достоверности контроля. На практике оказывается достаточным использование 5-7 каналов контроля.

Формул а изобретения

Устройство для контроля работоспособности аналоговых блоков радиоэлектронной аппаратуры, содержащее блок индикации, источник испытательного сигнала, соединенный с входом блока контактирования, выход которого соединен с входом согласующего каскада, информационный выход которого соединен с входом интегрирующей цепи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет анализа коэффициентов разложенного в ряд ортогональных экспонент выходного сигнала аналого-. вого блока, в него введены и согласующих RC-цепей, и согласующих каскадов дополнительных каналов, п+1 пиковых детекторов сигналов положительной полярности, и+1 пиковых детекторов сигналов отрицательной полярности, n+l сумматоров, и+1 источников опорных напряжений, и+1 элементов сравнения, причем дифференциальные выходы согласующего каскада соединены с последовательно соединенными

30 согласующими RC-цепями и с соответствующими им согласующими каскадами дополнительных каналов, соединенных последовательно, а информационные выходы каждого согласующего каскада дополнительного канала соединены с входами соответствующих интегрирующих цепей, выходы которых каждый через пиковый детектор сигналов положительной полярности и пиковый детектор сигналов отрицательной полярности соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего сумматора, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих источников опорных напряжений, а выходы — с входами блока индикации, согласующий каскад дополнительного канала содержит первый, второй и третий транзисторы, источник тока, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, первый и второй конденсаторы, клемму для подключения источника питания, причем вход согласующего ка када дополнительного канала через первый конденсатор соединен с первым выводом первого резистора и базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером второго транзистора и выходом источника тока, коллектор третьего транзистора соединен с первым выводом второго резистора и первым дифференциальным выходом согласующего каскада дополнительного канала, коллектор второго транзистора соединен первым выводом третьего резистора, базой первого транзистора и вторым дифференциальным выходом согласукчцего каскада дополнительного канала, эмиттер первого транзистора соединен с первым выводом пятого резистора и информационным выходом согласующего каскада дополнительного канала, база второго гран зис тора соединена с первым выводом четвер гого транзистора и через второй конденсатор с общей шиной, соединенной с вторыми выводами первого, четвертого и пятого резисторов и входом источника тока, а вторые выводы второго и третьего резисторов и коллектор первого транзистора соединены с клеммой для подключения источника питания.

1506403

34

Составитель В.Савинов

Редактор О.Юрковецкая Техред М,Ходанич Корректор Н.Борисова

Заказ 5432/48 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101