Устройство для контроля импульсов тока приборов свч

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для тренировки и динамических испытаний приборов СВЧ импульсного действия . Устройство для контроля импульсов тока приборов СВЧ содержит импульсный модулятор 1, импульсный трансформатор 2 напряжения, измерительный трансформатор 3 тока, резистор 4, запоминающий осциллограф 5, прибор 6 СВЧ, пиковый детектор 7, первый 8 и второй 9 логические элементы И, первый 10 и второй 11 RS-триггеры, резистивный делитель 12 напряжения , состоящий из резисторов 13 и 14, переключатель 15, компаратор 16. регулируемый источник 17 опорного напряжения, первый 18 и второй 19 счетчики импульсов. 1 ил. сл с

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 R 19/165, 29/033

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829214/21 (22) 28.05.90 (46) 07.09.92. Бюл. N 33 (71) Научно-исследовательский институт

"Титан" (72) P.M. Сабиров. Ю.П. Миронычев, Ю.Е.

Звонарев и О.С. Шведов (56) 1. Чернушенко А,М., Майбородин А.В.

Измерение параметров электронных приборов дециметрового и сантиметрового диапазонов волн, М.: Радио и связь, 1986.

2. Международная электротехническая комиссия. Рекомендация МЭК. Публикация

235 — 2, 1975. Издание первое "Измерение электрических параметров приборов свенрхвысоких частот". Часть 2. Общие принципы измерений. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИМПУЛЬСОВ ТОКА ПРИБОРОВ СВЧ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для тренировки и динамических испытаний приборов СВЧ импульсного действия, а также в системах передачи информации.

Известны устройства для измерения амплитуды импульсов тока приборов СВЧ Mтипа, использующие осциллографический метод измерения, а в качестве преобразователя амплитуды импульса тока в амплитуду импульса напряжения импульсный трансформатор тока (1). Основным недостатком этих устройств является отсутствие возможности выделения и количественной оценки таких импульсов тока, амплитуда которых превышает некоторое установленное значение, 5U, 1760467 А1 (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, предназначенных для тренировки и динамических испытаний приборов СВЧ импульсного действия, Устройство для контроля импульсов тока приборов СВЧ содержит импульсный модулятор 1, импульсный трансформатор 2 напряжения, измерительный трансформатор 3 тока, резистор 4, запоминающий осциллограф 5, прибор 6 СВЧ, пиковый детектор 7, первый 8 и второй 9 логические элементы И, первый 10 и второй 11 RS-триггеры, резистивный делитель 12 напряжения, состоящий из резисторов 13 и 14, переключатель 15, компаратор 16, регулируемый источник 17 опорного напряжения, первый 18 и второй 19 счетчики импульсов.

1 ил.

Наиболее близким по технической сущ- ности к изобретению является устройство для контроля импульсов тока, содержащее импульсный модулятор, к первому и второму выходам которого подключена.первичная обмотка импульсного трансформатора напряжения. вторичная обмотка которого одним концом заземлена, а другим соединена соответственно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока и прибором СВЧ, вторичная обмотка измерительного трансформатора тока, зашунтированная резистором, одним концом заземлена, а другим через коаксиальный кабель соединена с входом осциллографа (2).

Недостатки известного устройства заключаются в невозможности достоверной селекции и счета импульсов тока прибора

СВЧ, амплитуда которых превышает уста1760467

30

55 новленное значение, и в отсутствии вазможности запоминания формы импульсов тока через прибор СВЧ, искаженных искрениями в нем.

Цель изобретения является увеличение глубины контролы.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля импульсов така приборов

СВЧ, содержащее импульсный модулятор, к первому и второму выходам которого подключена первичная обмотка импульсного трансформатора напряжения, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с общей шиной, а другим выводом последовательно через первичну а обмотку измерительного трансформатора тока подключена к первому выводу прибора СВЧ, второй вывод которого соединен с общей шиной, причем вторичная обмотка измерительного трансформатора тока зашунтирована резистором и одним выводом соединена с общей шиной, а другим выводом подключена к входу канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа, введены последовательно соединенные пиковой детектор, резистивный делитель напряжения, переключатель, компаратор и первый счетчик импульсов, а также регулируемый источник опорного на, пряжения, второй счетчик импульсов, пер вый и второй HS-триггеры, первый и второй логические элементы И, причем вход пикавого детектора подключен к входу вертикального отклонения запоминающего осциллографа, выход регулируемого источника опорного напряжения подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов и R-входу первого RS-трипера, S-вход которого соединен с S-входом второго RSтриггера и первым выходом запаминающего осциллографа, à R-вход второго

RS-триггера соединен с выходом переполнения второго счетчика импульсов, прямой выход nepnoto RS-триггера соединен с первым входом второго логического элемента

И, второй вход которого подключен к второму выходу запоминающего осциллографа, а выход- K входу внешнего стирания запоминающего осциллографа, третий выход импульсного модулятора подключен к первому входу первого логического элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходам второго RS-триггера, а выход — с входом синхронизации запоминающего осциллографа.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит импульсный мо. дулятор 1, импульсный трансформатор 2 напряжения, измерительный трансформатор

3 тока, резистор 4, запоминающий осциллограф 5, прибор 6 СВЧ, пиковый детектор 7. первый 8 и второй 9 логические элементы И, первый 10 и второй 11 RS-триггеры, резистивный делитель 12 напряжения с резисторами 13 и 14, переключатель 15, компаратор 16, регулируемый источник 17 опорного напряжения, первый 18 и второй

19 счетчики импульсов. Первый и второй выходы импульсного модулятора 1 подключены к первичной обмотке импульсного трансформатора 2 напряжения, вторичная обмотка которого одним выводом соединена с общей шиной, а другим выводам последовательно через первичну а обмотку измерительного трансформатора 3 тока подключена к первому выводу прибора 6

СВЧ. Вторичная обмотка измерительного трансформатора З.тока зашунтирована резистором 4 и одним выводом соединена с общей шиной, а другим подключена к входу канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа 5 и к входу пикового детектора 7. Третий выход модулятора 1 соединен с первым входом первого логического элемента И 8, второй вход которого подключен к прямому выходу второго RSтриггера 11, а выход — к входу синхронизации запоминающего осциллографа 5. Вход внешнего стирания последнего соединен с выходом второго логического элемента И 9, первый вход которого подключен к второму выходу запомина ащего осциллографа 5, а второй вход — к прямому выходу первого й$-триггера 10. S-входы первого 10 и второго 11 RS — триггеров обьединены и подключены к первому выходу осциллографа 5.

Между выходом пикового детектора 7 и общей шиной включен резистивный делитель

12, состоящий из последовательно соединенных резисторов 13 и 14, причем резистор 13 первым выводом, явля ощимся входом делителя, и вторым выводом, являющимся выходом делителя, подключен к входам переключателя 15, выход которого соединен с первым входом компаратора 16, второй вход которого подключен к выходу регулируемого источника 17 опорного напряжения. Выход компаратора 16 подключен к входам первого 18 и второго 19 счетчиков импульсов и одновременна — к

R-входу первого RS-триггера 10, à 8-вход второго RS-триггера 11 подсоединен к выходу второго счетчика 19 импульсов.

В качестве запоминающего осциллографа 5 может быть использован любой запоминающий осциллограф с послесвечением.

На его вход канала вертикального отклонения подаются контролируемые импульсы

1760467 ток- 1, на вход синхронизации — внешние опережающие синхроимпульсы, на вход внешнего стирания — внешние импульсы стирания записи. На первом выходе запоминающего осциллографа 5 формируются сигналы, появляющиеся в момент замыкания контактов кнопки ручного стирания записи осциллографа 5, а на втором выходе— сигналы, появляющиеся в мо лент обрагного хода развертки луча, В качестве второго 19 счстчика импульсов может быть использовано пересчетное устройство с устанавливаемым коэффициентом пересчета и, где n = 1, 2, 3...

Устройство работает следующим образом.

Импульсный модулятор 1 на своем третьем выходе формирует последовательность коротких синхроимпульсов, поступающих на первый вход логического элемента

И 8. На вторичной обмотке трансформатора

2 относительно общей шины формируются с некоторой задержкой относительно синхроимпульсов импульсы напряжения, форма которых близка к прямоугольной, а их длительности и частота повторения задаются режимом работы модулятора 1. Эти и лпуль. сы через первичную обмотку измерительного трансформатора 3 поступают в цепь питания прибора 6 СВЧ на его первый вывод. Импульсы тока в цепи питания прибора

6 СВЧ преобразуются трансформатором 3 в импульсы напряжения, выделяющиеся на резисторе 4. которые поступают íа .вход канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа 5 и одновременно на вход пикового детектора 7..

Перед работой необходимо произвести настройку устройства на номинальный уровень амплитуды импульсов тока. Для этого переключатель 15 устанавливают в положение, при котором на первый вход компаратора 16 поступает полный выходной сигнал пикового детектора 7. Последний выполнен таким образом, чго время заряда его запоминающего элемента много меньше, а время разряда много больше длительности контролируемых импульсов, но много меньше периода их повторения, г.е. пиковый детектор 7 работает в режиме расширения импульсов. При этом амплитуда выходных импульсов пикового детектора 7 равна амплитуде импульсов на выходе вторичной обмотки трансформатора 3 с точностью, обусловленной погрешностью детектирования.

Такое построение детектора необходимо для исключения формирования ложных импульсов счета, когда контролируемый им5

55 пульс имеет сложную, сильно изрезанную форму вершины.

На второй вход компаратора 16 поступает напряжение с выхода регулируемого источника 17 опорного напрл>кения. Плавно регулируя величину этого напряжения, добиваются положения, при котором компаратор 16 находится на пороге срабатывания, о чем можно судить по состоянию индикаторов первого счетчика 18 импульсов. В этом положении устройство оказывается настроенным на номинальную амплитуду контролирусмых импульсов тока.

После настройки переключатель 15 переводится в рабочее положение, при котором на первый вход компаратора 16 подаются импульсы с выхода резистивного делителя 12, амплитуда которых уменьшена на величину, соответствующую установленному уровню селекции. Затем приводят устройство в исходное состояние, для чего нажатием кнопки сброса очищают содержимое счетчиков 18 и 19, а нажатием кнопки ручного стирания очищают экран запомина-. ющего осциллографа 5 от ранее записанной на нем информации. При нажатии кнопки ручного стирания на S-входы RS-триггеров

10 и 11 подается перепад напряжения, устанавливающий оба триггера в состояние "1 .

При этом на вторые входы логических элементов И 8 и 9 поступают сигналы, разблокирующие входы синхронизации и внешнего стирания запоминающего осциллографа 5, и последний устанавливается в режим ждущей развертки.

В последующем устройство работает следующим образом. При номинальной амплитуде контролируемых импульсов тока на выходе компаратора 16 импульсы отсутствуют, счетчики 18 и 19 остаются в исходном (нулевом) состоянии, а состояние RS-триггеров не изменяется, поэтому запоминающий осциллограф 5 записывает и тут же считает каждый контролируемый импульс.

Если амплитуда контролируемых импульсов превышает установленное значение, обусловленное порогом срабатывания компаратора 16, происходит запись числа превышений в первый счетчик 18 импульсов, предназначенный для счета и индикации общего числа импульсов тока, искаженных искрениями, за весь цикл наблюдений (этот цикл может быть равен всему времени тренировки или динамических испытаний прибора СВЧ). С поступлением первого импульса превышения первый RSтриггер. устанавливается в состояние "0" по своему К-входу и блокируст работу второго логического элемента И 9, запрещая тем самым стирание записи, произведенной на

17б0467 экране запоминающего осциллографа 5.

Стирание запрещена до тех пар, пока не произойдет переполнение счетчика 19 импульсов. При переполнении указанного счетчика на его выходе формируется сигнал, под воздействием которого второй RS- p rгер 11 устанавливается в состояние "0" по своему R-входу и блокирует работу первого логического элемента И 8, запрещая тем самым новую запись. В результате в состояние "0" по своему R-входу и блокирует работу первого логического элемента И 8, запрещая тем самым новую запись. В результате на экране запоминающего осциллографа 5 записано и импульсов тока, амплитуда которых превысила установленное значеие. После анализа записанной информации цикл записи может быть возобновлен нажатием кнопки ручного стирания записи, в результате чего RS-триггеры 10 и 11 устанавливаются в состояние "1", снимая блокировку входов синхронизации и внешнего стирания запоминающего осциллографа 5.

Основной режим работы счетчика 19 импульсов, когда п=1, при котором на экране осциллографа записывается только первый импульс из группы следующих подряд импульсов искрений. Иногда при высокой интенсивности искрений возникает необхо. димость наблюдения нескольких первых импульсов искрений. В этом случае счетчик

19 импульсов устанавливают в положение, когда п>1. При атолл, если число искрений в группе окажется меньше и, будут записаны один или более нормальных импульсов тока, но так как их форма и амплитуда заранее известны, то влиять на результаты анализа записи ани не будут. Нецелесообразно устанавливать значение и >5, так как это затрудняет анализ результатов записи.

Предложенное устройство позволяет разделить функцию селекции, счета и функцию отображения визуальной информации, что позволяет устранить избыточность информации при высокой интенсивности информации. В этом заключается одно из его главных преимуществ перед прототипам, который фиксирует на экране осциллографа все импульсы, и нормальные, и искаженные, что усложняет, а подчас делает практически невозможным анализ формы и подсчет числа искрений при высокой их интенсивности.

Предложенное устройство мажет применяться для контроля импульсов не только при анадной, на и при других видах модуляции приборов СВЧ, ©ормула изобретения

5 Устройство для контроля импульсов тока приборов СВЧ, содержащее импульсный модулятор, к первому и второму выходам которого подключена первичная обмотка импульсного трансформатора нэпря>кения, 10 вторичная обмотка которого одним выводом соединена с общей шиной, а вторым выводом последовательно через первичную обмотку измерительного трансформатора тока подключена к первому выводу прибора

15 СВЧ, второй вывод которого соединен с общей шиной, вторичная обмотка измерительного трансформатора тока зэшунтирована резистором и одним выводом соединена с общей шиной, а вторым выводом подключе20 на к входу канала вертикального отклонения запоминающего осциллографа, о т л и ч а ющ е е с я тем, чта, с целью увеличения глубины контроля, в него введены последовательно соединенные пиковый детектор.

25 резистивный делитель напряжения, переключатель, кампаратар и первый счетчик импульсов, а также регулируемый источник опорного напряжения, второй счетчик импульсов, первый и второй RS-триггеры, пер30 вый и второй логические элементы И, причем вход пикового детектора падкл очен к входу вертикального отклонения запоминающего осциллографа, выход регулируемого источника опорного напряжения

35 подключен к второму входу кампэратора, выход которого подключен к входу второго счетчика импульсов и R-входу первого RSтриггера, S-вход которого соединен с S-входом второго ЙЯ-триггера и первым выходам

40 запоминающего осциллографа, а Я-вход второго RS-триггера соединен с выходом переполнения второго счетчика импульсов, прямой выход первого RS-триггера соединен с первым входом второго логического

45 элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу запаминэ ащего осциллографа, а выход — к входу внешнего стирания запоминающего осциллографа, третий выход импульсного модулятора пад50 ключен к первому входу первого лагическога элемента И, второй вход которого соединен с прямыми выходом второго RS-. триггера, а выход — с входом синхронизации зэпомина ащего осциллографа.

;55 :

1760467

Составитель Ю.Сарычев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Густи

Редактор И.Юрчикова

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

Заказ 3184 Тираж Подписное

В ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

ВНИИ

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