Модуляционный измеритель амплитуды электрических импульсных сигналов

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 160178 (21) 2571585/18-21 с присоединением заявки No— (23) Приоритет—

Опубликовано 150680. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 20 . 06 . 80 (51)М. Кл.

G 01. R 19/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 3. .083.72(088.8) (72) Автор изобретения

Р. И. Иальтис (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики полупроводников AH Литовской CCP (54) МОДУЛЯЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для использования при контроле амплитудных значений преимущественно слабых периодических импульсных сигналов с синусоидальным или шумовым заполнением.

Известен модуляционный измеритель амплитуды электрических импульсных сигналов, выполненный на основе ам- 10 плитудного детектора с узкополосным селективным усилителем и содержащий, кроме того, модулятор-переключатель, связанный с низкочастотным генерато-.

;!ром, а также усилитель с автоматичес-15 кой регулировкбй усиления (1).

Недостаток известного устройства состоит в невысокой точности измерения °

Более близким к заявленному явля-:2Q ется модуляционный измеритель амплитуды электрических импульсных сигналов, содержащий приемник, управляющий вход которого подключен к генератору стробирующих импульсов, а сигнальный 25 вход — к выходу модулятора-переключателя, источник эталонного сигнала, выход которого соединен с одним из сигнальных входов модулятора-переключателя, блок измерения параметров ЗО гармонической составляющей, управляющий вход которого подключен к выходу генератора опорного сигнала (2) .

Недостаток известного устройства связан с невысокой, особенно при больших скважностях измеряемого импульсного сигнала, помехоустойчивостью по отношению к собственным аддитивным шумам.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при измерении амплитуды импульсоэ.

Для достижения поставленной цели в модуляционный измеритель амплитудй электрических импульсных сигналов, содержащий приемник, управляющий вход которого подключен к генератору стро,бирующих имтульсов, а сигнальный вход к выходу модулятора-переключателя, источчик эталонного сигнала, выход которого соединен с одним иэ сигнальных входов модулятора-переключателя, блок изМерения параметров гармонической cî tñ=òTà â ë ÿ þ ùåeé, управляющий вход которого подключен к выходу генератора опорного сигнала, введены три блока дифференцирования, два смесителя импульсов, два ключа, триггер, генератор видеоимпульсов, инвертор, депитель напряжения и выключатель, при741169 чем выход генератора опорного сигнала соединен со входом первого блока дифференцирования, выход генератора видеоимпульсов через второй блок дифференцирования подключен ко входу инвертора, выход генератора стробирующих импульсов через третий блок дифФеренцирования и первый ключ соединен со входом генератора видеоимпульсов, ° входы первого смесителя импульсов подключены к выходам первого и второго блоков дифференцирования, а выход— ке входу генератора стробирующих импульсов, входы второго смесителя импульсов соединены с выходами первого блока дифференцирования и инвертора„ а выход — со входом триггера, делитель напряжения и второй ключ включены параллельно между выходом приемника и входом блока измерения параметров гармонической составляющей, выход триггера соединен с управляющими входами обоих ключей, а через выключатель — и с управляющим входом модулятора"переключателя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного .модуляционного измерителя амплитуды электрических импульсных сигналов; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов в разных точках схемы измерителя.

Устройство содержит генератор 1, стробирующих импульсов, модуляторпереключатель 2, источник 3 эталонного сигнала, блок 4 дифференцирования, приемник 5, ручной выключатель

6, ключ 7, делитель 8 напряжения, ключ 9, генератор 10 видеоимпульсов, блок 11 измерения параметров гармонической составляющей, генератор 12 опорного сигнала, блок 13 дифференци" рования, смеситель 14 импульсов, блок

15 дифференцирования, инвертор 16, смеситель 17 импульсов, несимметричный триггер 18.

Устройство работает следующим обPB 9QM °

Выходное напряжение генератора 12 опорного сигнала (Фиг. 2d) дифференцируется в блоке 15 дифференцирования (Фиг ° 28) . Полученные разнополярные импульсы поступают на первые входы смесителей 14 и 17. Положительные импульсы с выхода смесителя 14 направляются на синхронизирующий вход гене" ратора 1 стробирующих импульсов и осуществляют его запуск.

Импульсы генератора 1 стробирующих импульсов (фиг. 28) поступают на упрайляющий вход приемника и закры« вают его. Одновременно эти импульсы дифференцируются в блоке 4 дифференцирования (фиг. 22), после чего через замкнутый ключ 7 поступают на вход генератора 10 (фиг, 2д) . Отрицательные импульсы на входе генератора 10 запускают последний. Сформированные импульсы на выходе генератора 10 (Фиг. 26) используются для синхронизации источника измеряемого сигнала и, кроме того, дифференцируются в блоке 13 дифференцирования (Фиг. 2м4 . Положительные импульсы с выхода блок а 1 3 дифф е рен циров а ни я через смеситель 14 подводятся ко входу генератора 1 стробирующих импульсов и повторно запускают его. Сигналы с выхода блока 13 дифференцирования инвертируются также в инверторе 16 . (Фиг. 2 ) и через смеситель 17 (фиг. 2o) поступают на вход несимметричного триггера 18. Последний переворачивается и замыкает ключ 7 при поступлении на его вход положительного импульса с выхода блока 15

15 дифференцирования и возвращается в исходное положение, размыкая ключ 7 при подаче на его вход отрицательного импульса, обусловленного задним

Фронтом импульса с выхода генерато2О ра 10. Сигналы на выходе триггера 18 и входе генератора 1 стробирующих импульсов представлены на фиг. 2k и

Фиг. 2А. Повторный стробирующий импульс генератора 1 уже не может за25 пустить генератор 10, поскольку ключ

7 во время повторного импульса разомкнут. Весь цикл повторяется при появлении следующего положительного импульса на выходе блока 15 дифференцирования. Приемник 5 открывается периодически во время равноотстоящих промежутков времени с чередующимися длительностями.

Выходной сигнал триггера 18 поступает также на управляющий вход ключа

9 и через замкнутый выключатель 6 на управляющий вход модулятора-переключателя 2. Следует отметить, что ключ 9 и модулятор-переключатель 2 связаны с триггерОм 18 таким обра40 зом, что вход приемника 5 оказывается подключенным ко входу измерителя, когда ключи 7 и 9 замкнуты, а когда ключи 7 и 9 разомкнуты, вход приемника 5 соединяется с выходом источника

3 эталонного сигнала. Б связи с этим сигнал на выходе приемника 5, обусловленный измеряемым сигналом, попадает на вход блока 11 измерения параметров гармонической составляющей через замкнутый ключ 9, а сигнал на выходе приемника 5, обусловленный эталонным сигйалом, подводится ко входу блока 11 через делитель 8 напряжения. Осциллограмма напряжений на входе блока 11 при равенстве ам55 плитудных значений измеряемого и эталонного сигналов представлена на фиг. 2м.

Ввиду того, что период повторения опорного сигнала, генерируемого reЩ нератором 12, и длительность видеоимпульсов генератора 10 равны соот.ветственно периоду повторения Т и длительности импульсов 8 измеряемого сигнала, период повторения опорного сигнала и длительность видеоимпульсов

741169

Формула изобретения

C(1l где (T g)

Затем выбирается необходимая длительность (стробирующих импульсов гене-. ратора 1 согласно решению неравенства

5 с Я((2) 11. ййЖ вЂ”

Х+ — 510 2 5 f 0

Упомянутое неравенство соблюдается при

Однако наибольший положительный эффект достигается при установке т д (3 = — -— ф

Далее выключатель 6 ставится в 20 выключенное положение к путем регулировки коэффициента деления делителя

8 напряжения добиваются нулевого показания блока 11 измерения параметров гармонической составляющей. Последней 25 процедурой устанавливают коэффициент передачи делителя 8 напряжения с параллельно включенным ключом 9, в соответствии с выражением:, g .. ЗО

51п К 3 — -2 -"= ЯК%в

T T

После этого выключатель 6 ставится во включенное положение, подключается точник измеряемого сигнала H пуЪем регулировки амплитудного значения эталонного сигнала снова добиваются нулевого показания блока 11. Установленное амплитудное значение эталонного сигнала оказывается равным амплитудному значению измеряемого сигна.-4О ла.

При использовании данного устройства выигрыш в повышении помехоустойчивости измерителя по отнсшению к его собственным адцитивным шумам соответ- 45 ствует „ и в пределе, при д /T О, к может достигать 2. При измерении слабых сигналов, когда время измерения практически определяется временем накопления сигнала, предельное повыаение50 производительности измерений также равно 2. Повышение помехоустойчивости измерителя по отношению к собственным аддитивным его шумам увеличивает его чувствительность и расширяет сферу . у применения.

Модуляционный измеритель амплитуды электрических импульсных сигналов, содержащий приемник, управлякиций вход которого подключен к генератору стробирующих импульсов, а сигнальный входк выходу модулятора-переключателя, источник эталонного сигнала, выход которого соединен с одним из сигнальных входов модулятора-переключателя, блок измерения параметров гармонической составляющей„ управляющий вход которого подключен к выходу генератора опорного сигнала, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьааения помехоустойчивости, в него введены три блока дифференцирования, два смесителя импульсов, два ключа, триг« гер, генератор видеоимпульсов, иквертор, делитель напряжения и выключатель, причем выход генератора опорного сигнала соединен со входом первого блока дифференцирования, выход генератора видеоимпульсов через второй блок дифференцирования подключен ко. входу инвертора, выход генератора стробирующих импульссв через третий блок дифференцирования и первый ключ соединен со входом генератора видеоимпульсов, входы первого смесителя импульсов поключены к выходам первого и второго блоков дифференцирова" ния, а выход — ко входу генератора стробнрующих импульсов, входы второго смесителя импульсов соединены с выходами первого блока дифференцирования и инвертора, а вьжод — со входом триггера, делитель напряжения и второй ключ включены параллельно между выходом приемника и входом блока параметров гармонической составляющей, выключатель установлен на управляющем входе модулятора-переключателя, а управляющие входы обоих ключей и выключателя соединены с выходом триггера.

voòî÷íèêH информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грязнов N. И. Интегральный метод измерения импульсов, M. Советское радио, 1975, с. 179.

2. Taft И. С. Stotz R. С. Holt Е.Н.

A gated radiometer for ppazma after-

gfow study..IEEE Transact1ons on

3nstrumentat1îï апа Меаз urement, 19бЗ, 1М-12, 2, 90.