Способ поверки переходной характеристики широкополосных осциллографов

 

111 6-6 7422

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К 8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (61) До полнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.03.77 (21) 2463488/18-21 с присоединением заявки N — (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 15.05.79.

1) М.К .

G О1 R27/28

G 01 R 31/28

Государственный коммтет

СССР оо делам изооретений и открытий

3) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. M. Блюменау и Э. Х. Херманис

Институт электроники и вычислительной техники

АН Латвийско" CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЕРКИ ПЕРЕХОДНОЛ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ШИРОКОПОЛОСНЫХ ОСЦИЛЛОГРАФОВ

Изобретение относится к технике измерения переходных характеристик, может быть использовано в метрологии для проверки соответствия динамических параметров широкополосных осциллографов заданным вел и чина м. 5

Известен способ поверки переходной характеристики широкополосных осциллографов, заключающийся в том, что на осциллограф подают испытательный сигнал прямоугольной формы, регистрируют выходной сигнал и, вычислив любым известным способом параметры переходной характеристи- ки, сравнивают ее с заданной (1).

Недостаток данного способа — низкая точность измерений параметров переходной характеристики из-за погрешностей формирования испытательного сигнала надле15 жагцей формы и длительности.

Известен также спосоо поверки переходной характеристики осциллографов, при котором на осциллограф подают тест-сигнал, форму или частотный спектр которого опре- 20 деляют с помощью, например, спектроанализатора. Затем регистриру|от форму или частотный спектр выходного сигнала осциллографа и по этим двум параметрам вычисля2 ют действительную переходную характеристику осциллографа, которую сравнивают с заданной (2) .

Недостатком этого способа является недостаточная точность поверки из-за погрешностей измерения характеристик тест-сигнала и выходного сигнала осциллографа.

Цель изобретения — повышение точности поверки.

Цель достигается тем, что при поверке переходной характеристики широкополосных осциллографов способом, основанным на подаче широкополосного тест-сигнала на вход осциллографа, регистрации его выходного отклик-сигнала и сравнении измеряемой величины с образцовой, тест-сигнал преобразуют на нелинейном элементе с известной характеристикой в испытательный сигнал, подают его на вход осциллографа и регистрируют выходной сигнал, затем его и отклик-сигнал осциллографа на тест-сигнал преобразуют обратно через образцовую переходную характеристику в испытательный си гнал и в тест сигнал соответственно и последний преобразуют на нелинейном элементе с известной характеристикой в сигнал, который сравнивают с первым, после чего

661422

3 судяг о соответствии реальйой переходной характеристики осциллографа образцовой.

Сущность данного способа поверки может быть пояснена с помощью гматематических выражений

1 U(t)h(< — t) dt = EI (с)

Гq(U< (t) t1h(I — t) dt = Е (Е) где U (t) — тест-сигнал;

h(t) —, импульсная характеристика осциллографа;

EI (t) — реакция осциллографа на тестсигнал;

Еа (1) — реакция осциллографа на испы тательный сигнал;

q>(UI t) — характеристика нелинейного элемента.

Поверка переходной характеристики осциллографа основывается на решении системы интегральных уравнения Фредгольм относительно неизвестных функций.

Решив при заданной образцовой 11(1 по отдельности оба уравнения относительн неизвестных функций 11(() и р(Ц (()ttj c ответственно, легко проверить, совпадае ли последняя с нелинейным преобразование.

U (t) в соответствии с известной характери тико" y(UIt). В случае их совпадения реал ная переходная характеристика осцилло рафа должна соответствовать образцово"

В проти вном случае реальная переходна характеристика не соответствует образно вой.

Способ может быть легко реализова на цифровой вычислительной машине (ЦВ

Для этого в ЦВМ вводят параметры откли ка осциллографа (например, в виде таблиц на тест-сигнал, поданный вначале IIgIIncpea ствегнно на вход осциллографа, а затем па раметры отклика осциллографа на испытате льный сигнал, полученный после преобразо вания на нелинейном элементе с известно характеристикой. В качестве нелинейног элемента могут быть использованы полу проводниковые диоды, характеристики ко торых известны с высокой точностью.

Йа ЦВМ решают одним из известны. способов (например, используя быстро преобразование Фурье) интегральное уравн ние, которое связывает входной и выход ной сигналы осциллографа:

15 а

) Фор,ггула изобретения о о- Способ поверки переходной характерист тики широкополосных осциллографов, осм 5 IIoII3IIHbIH на подаче широкополосного тестс- сигггала иа вход осциллографа, регистраь- ции его выходного отклик-сигнала и сравнег- нии измеряемой величины с образцовой, оти. личаюи ийся тем, что, с целью повышения я точности поверки, тест-сигнал преобразуют

30 на нелинейном элементе с известной характеристикой в испытательный сигнал, пои да1от его на вход осциллографа и регистриЧ). ру1от выходной сигнал, затем eIo и отклик; сигнал осциллографа на тест-сигнал преоб) разу1от обратно через образцовую переходнуlo х Iрактсристику в испытательный сигнал и в тест-сигнал соответственно и последний преобразуют на нелинейном элементе с известной характеристикой в сигнал, котой рый сравнивают с первым, после чего суо 4О дят о соответствии реальной переходной характеристики осциллографа образцовой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе х 1. Лаукис В. Б., Гинкас М. Я. Погреше ность измерения АЧХ и их широкополосных е- 45 осциллографов прямым методом. Радиоэлектроника, Труды научно-технической конференции, т. 7,,Каунас, 971, с. 293 — 298.

2. Лаукис В. Б. Анализ погрешностей косвенного метода измерения частотных и псреходных характеристик широкполосных осциллографов, Радиоэлектроника, Труды-.научно-технической конференции, т. 6, Каун а с, 1970, с. 309 — 316. входе;

E(.) = f U(t)ÍI(— t) с1(, где E(t) — отклик осциллографа;

U(t) — неизвестный сигнал на

H(t) — образцовая переходная характеристика.

В результате решения интегрального уравнения получают VI (t) — восстановлен5 ный тест-сигнала и Ua (t) — восстановлен1гйй испытательный сигнал на выходе нелинейного элемента. После этого вычисляют сигнал U„":(t) = <(UI (t) tj используя р(1/ф — передаточную характеристику нелинейного элемента с известной характеристикой и сравнивают его с восстановленным сигналом Uz(t). Если среднеквадратическое, отклонение из расхождения не превышает установленной величины, реальная переходная характеристика близка к заданной.

Способ обеспечивает получение погрешности поверки 2 — 3% при длительности фронта тест-импульсов, близкой времени нарастания, и при квадратичной аппроксимации характеристики нелинейного элемента.

Составитель Л. Муранов

Редактор Б. Федотов Техред О. Луговая Корректор Н. Стец

Заказ 2442/44 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4