Измеритель имульсной мощности

 

612177 которого явпяе гся входом измерителя импульсной мощности, а выход соединен с входом сравнения преобразователя, выход сброса которого соединен с входоч управляющего триггера и, индикатор, подключенный к выходу блока возведения в квадрат„ вход переписи блока возведения в квадрат через блок задержки соединен со счетным входом преобразователя, выход которого и выход устройства сравнения подключены к управляющим входам детектора.

На фиг. 1 приведена структурная схема измерителя импульсной мощности BB фига

2 приведены диаграммы, поясняющие работу измерителя.

Предлагаемый измеритель содержит генератор 1, управляющий триггер 2, преобразователь 3, состоящий из формирователя 4 сброса, счетчика 5, преобразователя 6 коднапряжение (HKH) устройства 7 сравнения; блок вентилей 8, детектор 9, блок вентиле

10„ блок 11 возведения в квадрат,,состоя ший из счетчика 12, схемы переписи 13, сумматора 14, блок задержки 15 и индикатор 16.

На фиг. 2 приняты слещгющие обозначения: а — импульс установки измерителя с выхода генератора 1, б — импульс запуска. управляющего триггера 2, в-носпедоватепьности имнульсов на входе блока вентиля 10, г — последовательность импульсов на входе блока вентиля 8, д — выходной сигнап управляющего триггера 2, е — выходной сигнал блока вентиля 10, ж — выходной сигнал блока вентиля 8, з — выходной сигнап блока задержки 15, и — выходной сигнал ПКЦЯ,к — выходной импульс устройства сравнения 7, n — выходной импульс формирователя сброса 4, Ф- - время задержки в блоке 15,+ — время задержки в формирователе 4, U — напряжение на выходе детектора, пропорциональное измеуяемой мощности Р.

В исходном состоянии блоки вентипей

8 и 10 закрыты, счетчики 5, 12 и сумма» тор 14 находятся, в нулевом состоянии, которое устанавливается импульсом установки измерителя с выхода генератора 1 (см. фиг. 2.а). На выходе детектора 9 постоянное напряжение зависит от входной ВЧ импупьоной мощности и определяется из выражения U = Х /Р, где К вЂ” коэффициент, учитывающий волковое сопротивление и потери тракта.

Это напряжение прикладывается к одному из входов схемы сравнения 7. Так как .счетчик 5 не работает, на выходе ПКН 6 напряжение равно нулю и устройство сравнейия 7 не срабатывает.

После прихода импульса запуска с выхода генератора 1 (см. фиг. 2,б) управляюи;er о триггера 2 срабатывает и открывает блоки вентипей 8 и 10. Импульсы генератора 1 (см. фиг. 2,в и г) начинают посту пать на входы счетчиков 12 и 5. Частота импульсов на входе счетчика 12 в два раза выше частоты импульсов на входе

Э счетчика 5. Изменение состояний счетчика

N 5 вызывает ступенчатое изменение напряжения на выходе ПКН 6 (см. фиг. 2, и).

Напряжение на выходе ПКН 6 растет до момента сравнения его с напряжением, равным корню квадратному иэ мощности, кото15 рое поступает с выхода детектора 9. Поспе сравнения этих напряжений схема 7 выдает импульс, который через формирователь сброса 4 возвращает триггер 2 в исходwe состояние.

Параллельно с работой преобразователя

3 работает блок возведения в квадрат 11, на выходе которого формируется. код, соответствующий квадрату числа, записанного в счетчике 5 после момента срабатывания устройства сравчения 7. Возведени з в квадрат осуществляется с использованием зависимости.

Х Ê 21+1 где Х вЂ” число, записанное в счетчике 5 после преобразования;

У вЂ” последовательность чисел

35 О 1 2 (У1)

Это выражение представляет собой ряд нечетных чисел, отличающихся друг от дру. га на число 2.

Для получения суммы нечетных чисел в счетчике 12 импульсы поступают в два раза чаше, чем в счетчик 5, После прихода первого импульса на вход счетчика 5 на вход счетчика 12 успевает пройти только один импульс. Это связано

45 с тем, что в момент открывания блоков вентилей 8 и 10 на их выходах первые имцупьсы появляются одновременно (см. фиг. 2 е). В счетчике 12 появляется еди» ница", которая переписывается через схему

Ю переписи 13 в сумматор 14 импульсом с выхода блока задержки 15, На вход блока задержки 15 поступают импупьсы с выхода блока вентиля 8. Величина временной за55 держки в блоке 15 допжна превышать время установпения .числа в счетчике 12 после при хода на вход ему импульса и не превышать периода повторения этих импульсов.

После прихода второго импульса на вход счетчика 5 в счетчиках 12 дополнительно приходит два импульса и в нем проявпяется число, которое также переписывается в сумматор 14. После приходя третьего импульса в счетчик 5 в счетчике 12 появляется число 5 и т. д, После каждого увеличения числа в счетчике 5 на един п в счетчике 12 число увеличивается на два.

С каждым импульсом на входе счетчика 5 в счетчике 12 появляются только нечетные числа, которые затем суммируются в сумматоре 14. Число импульсов, прошедших 10 на вход счетчика 5 до момента срабатывания устройства 7, равно х U к17 (АМИР( ьи "(Л - р,,- Г макс мин макс мин >S где Ь О вЂ” приряшение напряжения н= выходе

ПКН 6 при поступлении очередного импуль=са на вход счетчика 5, tl — количество разрядов счетчика 5, Р„„а„с н Р „„— максимальное и минимальное значение измеряемой мощности.

Число импульсов, прошедших на вход счетчика 12, при этом равно

tl макс мин ьР где d, Р— максимально допустимая погрешность измерения мощности, 25 тогда емкость счетчика 5 равна п

И«2

Х-4

N=)+ Qz а у 1 к-

Х=)+(1+2 +(3+2)+(5+2)+-"+((Х-4)+Д =Я (2 + )

Это число индицируется индикатором 16.

Таким образом, входная мошность ВЧ импульса преобразуется детектором 9 в постоянное напряжение, затем напряжение

4Q преобразуется в число импульсов и параллельно с преобразование . . число импульсов за один цикл возводится в квадрат. К моменту окончания преобразования заканчивается и возведение в квадрат. Время

45 измерения определяется только временем преобразования напряжения в число импуль сов. Простота устройства достигается сов- мешением функций преобразования и блока возведения в квадрат (отсутствует регистр основания и распределитель как в известных устройствах возведения в квадрат, роль которых выполняет преобразователь 3). Преобразователь 3 обеспечивает требуемое количество тактов (количество импульсов на выходе блока вентиля 8), соответствующее преобразуемому напряжению и определяюшее количество слагаемых числа в сумматоре. где 2 . e — выражает сумму двоек.

ЧЛ

В сумматоре 14 к моменту срабатывания устройства сравнения 7 будет эациса.но число, равное

Вход импульса переполнения счетчика

5 и выход устройства сравнения 7 подключены к детектору, где имеется логическое устройство для коммутации пределов измерения. Если счетчик 5 в момент преобразованиг переполняется раньше, чем срабатывает устройство сравнения 7, то автоматически в детекторе переключатся делитель выходного напряжения и при следуюц1ем преобразовании импульс с выходя устройства сравнения 7 будет появляться раньше «иомента переполнения счетчика 5 и переключения предела не произойдет.

Количество разрядов счетчика 5 выбирается на основании требуемой точности измерения и зависит от количестве раэря,бов сумматора 14 и счетчика 12.

Количество разрядов сумматора 14 равцо

Частота на входах счетчиков 5 и 12 выбираются иэ условия быстродействия триггерных ячеек этих счетчиков, а частота запуска "риггера 2 зависит от времени, требуемого на преобразование напряжения в число импульсов

Формула изобретения

Измеритель импульсной мошности, содержаший генератор, подключенный к входам преобразователя и блок возведения в квадрат, . через блоки вентилей, управляющие входы которых соединены с выходом управляюшего триггера — к их счетным входам, детектор, вход которого. явля тся входом измерителя импульсной мощности, а выход соединен с входом сравнения преобразователя, выход сброса которого соединен с входом управляющего триггера, и индикатор, подключенный к выходу блока возведения вквадрат,,о т л и ч а ю ш и Й с я тем, что, с целью сокрашения времени паме» рения и упрошения, вход переписи блока возведения в квадрат через блох задержки соединен со.счетным входом преобразователя, выход которого и выход устройства сравнения . подключены к управляюшим входам детектора.

Составителъ П. Лнгин г .

Редактор E. Гончар Техред Э. у кнк Корректор М. Йемчик

Заказ 3455/40 Тираж 1 1 12 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам. изобретений и открытий

113Оа5, W0cma, Ж-З5, Ру: наб„д Юб

Филиал ППП Патент г, Ужгород, ул, Проектная, 4