Устройство для автоматического измерения амплитудно- частотных характеристик

 

Изобретение может быть использовано для автоматического измерения амплитудно-частотных характеристик. Цель изобретения - повышение быстродействия-достигается за счет использования информации о значении АЧХ в предшествующей точке измерения. В устройстве при измерении АЧХ выходное напряжение с перестраиваемого генератора 2 через клеммы 11,12 для подключения исследуемого четырехполюсника 3 поступает на первые входы первого 4 и второго 5 компараторов. На второй вход второго компаратора 5 подается ступенчатое линейно изменяющееся напряжение с цифро-аналогового преобразователя 8. В зависимости от соотношения уровня сигнала с выхода четырехполюсника 3 и постоянного напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 8 блок 6 распределения импульсов подает тактовые импульсы на вычитающий, либо на суммирующий вход счетчика 7 до тех пор, пока не произведет сравнения. После этого цифровой код счетчика 7 подается в буферный регистр 10 и на выход устройства. Так как выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 8 изменяется от предыдущего значения, уменьшается время, необходимое для измерения нового значения напряжения на выходе четырехполюсника. Управление работой устройства осуществляется блоком 9 управления. Управление генератором 2 осуществляется с помощью генератора 1 модулирующего напряжения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) А) 151) 4 С 01 R 29/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОГО тех пор

ИЗМЕРЕНИЯ АИПЛИТУДНО-ЧАСТОТН1й ХА- ния. Пос

РАКТЕРИСТИК чика 7 п (5 7) Изобретение может быть испольи на вых зовано для автоматического измерения ходное н амплитудно-частотных характеристик. преобраз

Цель изобретения — повышение быстро- дыдущего действия — достигается за счет ис- время, н пользования информации о значении вого зна

АЧХ в предшествующей точке измерения. четырех

В устройстве при измерении АЧХ выход- устройст ное напряжение с перестраиваемого управлен генератора 2 через клеммы 11 и 12 осуществ для подключения исследуемого четырех- 1 модули

)Ы» » » 3 °

1 (21) 4406930/24-21 (22) 11 ° 04.88 (46) 15.12.89. Бил, 1,". 46 (71) Ульяновский политехнический институт (72) Н,Г.Захаров, В.A.Èîçèí А.А.Чер торийский и И.Н.Р1кирандо (53) 621.317.757(038.3) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 785791, кл. С 01 R 27/23, 1978, Авторское свидетельство СССР

1) 1328768, кл. С 01 R 27/28, 1935, 2 полюсника 3 поступает на первые входы первого 4 и второго 5 компараторов. На второй вход второго компапатора 5 подается ступенчатое линейно изменяющееся напряжение с цифроаналогового преобразователя 8, В зависимости от соотношения уровня сигнала с выхода четырехполюсника 3 н постоянного напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 8 блок

6 распределения импульсов подает тактовые импульсы на вычитающий, либо на суммирующий вход счетчика 7 до пока не произведет сравнеле этого цифровой код счетопается в буферный регистр 10 од устройства, Так как выапряжение цифроаналогового ователя 3 изменяется от презначения, то уменьшается еобходимое для измерения ночения напряжения на выходе полюсника. Управление работой ва осуществляется блоком 9 ия. Управление генератора 2 ляется с помощью генератора рующего напряжения. 3 ил, 1529149

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) четырехполюсников.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет использования информации о значении амплитудно-частотной характеристики в предшествующей точке измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемое устройство для автоматического измерения ЛЧХ; на фиг. 2 — структурная схема блока уп — 15 равления; на фиг. 3 — структурная схема блока распределения импульсов.

Устройство содержит генератор 1 модулируюцего напряжения, пеоестраиваемый генератор 2, исследуемый четы- 20 рехполюсник 3, компаратор 4 и 5, блок

6 распределения импульсов, счетчик 7 цифроаналоговый преобразователь 8, блок 9 управления, буферный регистр

10, первую и вторую клеммы 11 и 12 25 устройства для подключения исследуемого четырехполюсника, входную клем"Ввод кода f " в шины "Выход l" и

"Выход 2". 30

При этом генератор 1 модулирующего сигнала соединен через перестраиваемый генератор 2 с первой клеммой

11 для поаключения четырехполюсника, вторая клемма 12 которого подключена к первому входу компаратора 4 и компаратора 5, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 8.

Выходы компараторов 4 и 5 соединены с вторым и первым входами блока 6 40 распределения импульсов соответственно, первый выход которого соединен с суммирующим, второй — с вычитающим входами счетчика 7, а третий выход подключен к третьему входу буферного 45 регистра 10 и четвертому входу блока

9 управления. Выход счетчика 7 соединен с вторым входом буферного регистра 10 и первым входом цифроаналогового преобразователя 8.

01ины "Ввод кода f " и "Ввод кода

f " и входная клемма "Запуск" соедиВ иены с соответствующими входами блока 9 управления, первый выход которого подключен к третьему входу блока

6 распределения импульсов, а второй— к управляющему входу генератора 1 модулирующего напряжения и первому входу буферного регистра 10. Шины кодов Bblxoa 1" и "Выход 2".являются выходами устройства.

Блок 9 управления (фиг. 2) состоит из запоминающего блока 13, элемента 14 задержки, триггера 15, элемента ИЛИ 16, счетчика 17 и блока 18 совпаления кодов, При этом вход элемента 14 задержки соединен с.первым входом счетчика 17 и является четвертым входом блока 9 управления, выход элемента 14 соединен с первым входом элемента ИЛИ 16, второй вход которого соединен с выходом триггера 15 и вторым входом счетчика 17, первый и второй входы запоминающего блока 13 являются первым и вторым входами блока

9 управления и соединены с шинами

"Ввод кода f„ и Ввод кода fe " устройства. Первый выход запоминающего блока )3 соединен с третьим входом счетчика 17, а второй выход подключен к пеовому входу блока 18 совпадения кодов, второй вход которого соединен с выходом счетчика 17 и является первым выходом блока 9 управления ° Первый вход триггера 15 является третьим входом блока 9 управле-, ния, второй вход триггера 15 подключен к выходу блока 18 совпадения кодов.

Генератор 1 модулирующего напряжения выполнен на основе цифроаналогового преобразователя, величина дискрета напряжения на выходе которого н, следовательно, диапазон изменения частоты д f перестраиваемого ге" нератора 2 задается уровнем опорного напряжения цифроаналогового преобразователя.

Блок 6 распределения импульсов (фиг. 3) содержит триггеры 19 — 22, логические элементы 2И-НЕ 23 — 25.

При этом вход обнуления триггера 19 соединен с входом синхронизации триггера 20 и является вторым входом блока 6. Первым входом блока 6 является вход синхронизации триггера 19.

Выходы триггера 20 подключены к входам синхронизации триггеров 21 и 22.

Первые входы элементов 2И-НЕ 23 и 25 соединены и являются третьим входом блока 6, а вторые входы подключены к, первым выходам триггеров 21 и 22, вторые выходы которых попключены к входам логического элемента 2И-НЕ, Ф выход которого является третьим выходом блока 6. Выход элемента 2И-HE

23 подключает ся к суммирующему входу

9I49

5 152 счетчика 7, а выход элемента 2И-11Г

25 — к вычитающему входу счетчика 7.

Устройство работает следукяцим образом.

Время полной пе|>естройки перестраиваемого генератора 2 в исследуемой полосе частот f> — f> состоит из N интервалов времени ° Количество интервалов N определяется из выражения

fn и = — — ---

|1 где f — верхняя частота исследуемой полосы частот;

f — нижняя частота исследуемой полосы частот; выбранный диапазон изменения частоты перестраиваемого генератора на одном интервале времени °

Значения кодов f u f >|водятся

6 в блок 9 управления перед началом из— мерения, Амплитуда напряжения на выходе перестраиваемого генератора 2 поддерживается постоянной во всей исследуемой полосе частот, Вначале первого интервала времени с первого выхода блока 9 управления на вход генератора 1 модулирующего напряжения и пепвый вход регистра 10 поступает цифровой код, соответствующий частоте f„ . Напряжение с выхода генератора 1 модулирующего напряжения, пропорциональное цифровому коду, поступает на управляющий вход перестраиваемого генератора 2 и устанавливает его частоту равной f„. Счетчик 7 установлен в исходное состояние, а на выходе компараторов 4 и 5 присутствует уровень логического нуля. С приходом на входную клемму

"Запуск" блока 9 управления внешнего импульса на втором выходе блока 9 управления формируется импульс "Разрешение, который разрешает работу блока 6 распределения импульсов, Сигнал с выхода четырехполюсника поступает одновременно на первый вход компаратора 5 и на второй вход компаратора 4, на первый вход которого подается нулевой уровень. Компаратор 4 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов с периодом, равным периоду колебаний с выхода исследуемого четырехполюсника 3, которые подаются на первый вход блока 6 распределения импульсов, На второй вход блока распределения импульсов поступает сигнал с выхода компаратора 5, 10

45 в котором происходит сравнение амплитуды сигнала с выхода исследуемого четырехполюсника 3 с выходным напряжением цифроаналогового преобразователя 3. Блок 6 распределения импульсов полает тактовые импульсы на суммирующий или на вЪ|читающий входы счетчика 7, Если уровень сигнала с выхода исследуемого четырехполюсника 3 превышает уровень выходного напряжения преобразователя 3, то блок

6 распределения импульсов подает тактовые импульсы на суммирующий вход счетчика 7. цифровой код счетчика 7 поступает на цифроаналоговый преобразователь S, на выходе которого формируется ступенчатое линейно нарастающее напряжение 11.,а,„, которое имеет вид

0йап где || J — величина дискрета напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя;

n — цифровой код счетчика, 3 момент, когда уровни сигналов на входах компараторов сравняются, на выходе комнаратора появляется уровень логической единицы и блок 6 распределения импульсов формирует импульс нКонец измерения", поступающий на третий вход буферного регистра 10 и разрешающий ему передачу на первый выход устройства нВыход 1н цифрового кода частоты, поступающего с первого выхода блока 9 управления и соответствующего частоте перестраиваемого генератора 2, а на второй выход устройства "Выход 2" — цифрового кода с выхода счетчика 7, соответствующего амплитуде сигнала с выхода исследуемого четырехполюсника 3 на данной частоте, Таким образом, после преобразования кодов частоты и амплитуды сигналов в блоке индикации и регистрации (не показан) осуществляется измерение значения АЧХ в начальной точке частотного диапазона.

Импульс "Конец измерения" с блока 6 распределения импульсов одновременно поступает на блок 9 управления, в результате чего происходит возрастание на единицу цифрового кода частоты и частота перестраиваемого генератора 2 возрастает на величину

Затем блок 9 управления формирует на втором выходе импульс "Разрешение", и процесс измерения АЧХ повто1529149 щим образом, Перед началом измерений в запоминающий блок 13 вводятся цифровые коды значений f>, и 8 . Триггер 15 находится в единичном состоянии. Сигнал с триггера 15 поступает через элемент ИЛИ 16 на второй выход блока 9 управления, а также на первый вход счетчика 17 и производит запись в него кода Г„ . Этот код поступает с выхода счетчика 17 на первый выход блока 9 управления. Импульс запуска поступает на вход триггера 15 и переводит его в исходное состояние.

Начинается цикл измерения АЧХ. С при-. ходом на вход блока 9 управления импульса "1(онец измерения" код, записанный в счетчик 17, возрастает на единицу, На второй выход блока 9 упоавления импульс "1(онец измерения" прохопит через элемент 14 задержки и элемент ИЛИ 16. Величина задержки выбрана больше, чем длительность переходных процессов в устройстве при изменении частоты. В блоке 18 совпадения кодов происходит сравнение кодов текущего значения частоты, записанного в счетчике 17, и частоты

При совпадении кодов на выходе схемы блока 13 совпадения кодов формируется импульс, переводящий триггер 15 в единичное состояние, а в счетчике 16

r вновь записывается код числа „. После этого с приходом внешнего импульса "Запуск" весь цикл работы повторяется, 25

50 ряется для следующей точки частотного диапазона, Однако, выходное напряжение преобразователя 3 изменяется не от нулевого значения, а от напряжения, соответствующего значению АЧХ

5 в предыдущей точке частотного диапазона. Так как при изменении частоты приращение напряжения на выходе четырехполюсника меньше, чем абсолютное значение выходного напряжения, то время, необходимое для измерения нового значения напря>кения на выходе четырехполюсника, уменьшается.

После измерения значения АЧХ исследуемого четырехполюсника 3 на частоте Е на первом выходе блока 9 управления формируется цифровой код, соответствующий частоте Г перестраиваемого генератора 2. Подачей импуль- 20 са "Запуск" весь цикл измерения АЧХ может быть повторен.

Блок 9 управления работает следуюБлок G распределения импульсов работает следующим образом.

Перед началом измерений триггеры

19 — 22 находятся в нулевом состоянии. На выходах логических элементов

2И-НЕ 23 и 25 уровень логического нуля, а на выходе логического элемента

2И-HE 24 уровень логической единицы.

При поступлении из блока 9 управления сигнала "Разрешение измерения", который подается на третий вход блока 6, открываются логические элементы 2И-НЕ 23 и 25 °

Если амплитуда сигнала с выхода четырвхполюсника превышает выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 3, то импульсы с компаратора 5, поступающие на второй вход блока 5, устанавливают триггеры 19, 20 и 22 в единичное состояние и через открытый элемент 2И-НЕ проходят на суммирующий вход счетчика 7, В момент сравнения импульсы с выхода компаратора 5 прекращаются, и первым же импульсом, поступающим с выхода компаратора 4 триггеры 19, 20 и 22 устанавливаются в нулевое состояние, и на выходе логического элемента 2И-11Е 24 формируется сигнал

"1(онец измерения", поступающий на третий вход блока 9 управления, В случае, когда амплитуда сигнала с выхода четырехполюсника меньше, чем выходное напряжение преобразователя 3, то триггеры 20 и 21 устанавливаются в единичное состояние, и импульсы с компаратора 4 поступают

1 через открытый элемент 2И-НЕ 23 на вычитающий вход счетчика 7, Формул а изобретения

Устройство для автоматического измерения амплитудно-частотных характеристик, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, лерестраиваемый генератор, клеммы для подключения исследуемого четырехполюсника и первый компаратор, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, вход которого попключен к выходу счетчика и первому входу буферного регистра, блок управления, первый и второй входы которого соединены с шинами устройства для ввода кода Й„ и ввода кода f соответственно, третий вхоп блока управ25

Выход Х

8 Ч аесхв в| деиия атуяьсо8 ления соединен с входной клеммой

"Запуск" устройства, второй выход блока управления — iс первым входом буферного регистра и управляющим входом генератора модулируницего напрякения, первый и второй выходы буферного регистра являются выходными шинами устройства соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок распределения импульсов и второй компаратор, первый вход которого подключен к вто29149 о рой клемме для подключения исследуемого четырехполюсника, а второй вход соединен с общим проводом, выходы

5 первого и второго компараторов подключены соответственно к первому и второму входам блока распределения импульсов, третий вход которого подключен к первому выходу блока управ ð пения, первый и второй выходы соответственно — к первым и вторым входам счетчика, а третий выход - к третьему входу буферного регистра и четвертому входу блока управления.

1529149

8 os 8пе Ьекц

Составитель Н.Михалев

Редактор Т.Парфелова Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Заказ 7637/41

Тираж 7 14

Подпи -ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101