Устройство для измерения нелинейности пилообразного напряжения

 

()742830

Союз Советски к

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 06.04.78 (21) 2600361/18-21 (5! )М. Кд . с рисоединеиисм заявки №

G 01 R 29/02

Гееударстеенный комитет

СССР (23) П риоритет ао делам изобретений н атнрытнй

Опубликовано 25 06 80 Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (53) УДК 621,3! 7..351 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Бондарь, Е. М. Кузнецов и В. А. Суворов

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОС1И

ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к технике измерения параметров импульсных сигналов н может быть использовано для контроля нелинейности импульсов в телевидении и других областях радиоэлектроники.

Известно измерительное устройство нелинойности пилообразного напряжения, которое содержит дифференцирующую схему, коммутатор, пороговую схему, пиковый детектор, преобразователь "напряжение- время", регулируемую линию задержки и индикатор-осциллограф (1).

Недостатком устройства является значительная трудоемкость измерений.

Известен также измеритель нелинейности пилообразного напряжения, который содержит каскад дифференцирования входного сигнала, ограничитель, буферный каскад, стробирующий каскад, пиковый детектор, преобразователь

"напряжение-время" и индикаторное устройство (2).

Недостаток устройства состоит в отсутствии автоматизации измерений и невозможности определения характера нелинейности на любом выделенном участке пилообразного напряжен я.

Цель изобретения — повышение производительности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее индикатор, днфференцирующий каскад, вход которого соединен с входом устройства, а его выход подключен к входу ограничителя, соединенного с послЕдовательно включенными буферным каскадом и стробирующим каскадом, выход которого соединен с входом пикового детектора, а управляющий вход стробирующего каскада подключен к входу синхронизации устройства, введены второй пиковый детектор, второй стробирующий каскад, аналоговый вычитающий элемент, ключ-модулятор и канал преобразования скорости нарастания входного напряжения в скважность, вход которого соединен с входом устройства, а его выход — с управляющим .входом ключа-модулятора, выход которого подключен к входу индикатора, а его вход подключен к выходу аналогового вычитающего элемента, один из входов которого соединен с выходом упомянутого пикового детектора, а другой вход аналогового вычитающего эле742830 4 пряжения с буферного каскада ключами 10, 11 и запоминание уровней сигналов с их выходов соответствующими пиковыми детекторами 12 и 13. Моменты "вырезки" определяются схемами 6 и 7 регулируемой временной за5 дсржки, Блок задержки запускает формирователи 8 и 9 строб-импульсов, которые,в свою очередь, управляют ключами 10 и 11. Напряжения U> и U с выходов пиковых детекторов вычитаются на аналоговом элементе 14.

На выходе получается разность напряжений е Uo = Ui — 0з

) соответствующая разности производных входного напряжения в начальный и конечный моменты времени, т,е.

d0 . d0„

Uo

dt н dt k

dUB

dt max

3 мента через последовательно соединенные второй пиковый детектор и второй стробнрующий каскад подключен к выходу буферного каскада, причем управляющий вход второго стробируюшего каскада соединен с входом синхронизации устройства, причем канал преобразования скорости нарастания входного напряжения в скважность выполнен в виде последовательно соединенных диффсренцирующей цепи, пиконого детектора, интегратора и компаратора, опОрный вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а стробирующи каскады выполнены в виде последовательно соединенных схемы регулируемой временной задержки, формирователя строб-импульса и ключа.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство. содержит дифференцирующий каскад 1, ограничитель 2, буферный каскад 3, сгробирующис каскады 4 и 5, блоки 6 и 7 регулируемой временной задержки, формирователи 8 и 9 строб-импульсов, ключи 10 и 11, пиковые детекторы 12 и 13, аналоговый вычигающий элемент 14, индикатор 15 и канал преобразования скорости нарастания входного напряжения в скважность. включаютций диффсрснцирующую цепь 16, пиковый детектор 17, интегратор 18, компаратор 19, источник 20 опорного напряжения, ключ-модулятор 21.

В исходном состоянии контролируемое (Uo} v синхронизируюшсс ния на входы устройства не подаются. При этом отсутствует выходное напряжение каждого иэ узлов, входящих в функциональную схему.

В рабочем состоянии на входы дифференцируюгцсго каскада 1 и дифференцируюшсй цепи 16, входящей в состав канала преобразования скорости нарастания входного напряжения в скважность, подается контролируемое пилообразное напряжение U„. Одновременно на входы схем 6 и 7 регулируемой временной задержки подается синхронизирующее напряжение 0 „определяющее частоту пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение дифферснцирустся в каскадах 1, 16 и преобразуется в прямоугольные импульсы, амплитуда которых пропорциональна скорости нарастания (производной} входного напряжения, а наклон вершины соответствует изменению нелинейности этого напряжения. Поскольку информация о нелинейности заложена в наклоне вершины, последняя выделяется ограничителем 2. Для развязки входных каскадов от последующих применен буферный каскад 3. Даль, нейший состав функциональной схемы предполагает раздельное выделение ("вырезку"} начального и конечного участков выходного наВыходное напряжение Uo аналоговой вычитающей схемы коммутирустся ключом-модуля20 тором 21 и преобразуется в напряжение, среднее значение 0 которого обратно пропорцис онально скважности Q управляемых ключом импульсов

0 =- — У

0o < 0о

25 с т 0

Напряжение 0 фиксируется измерительным прибором 15. Для выполнения полного соответствия этого напряжения величине коэффициента нелинейности контролируемого напряже30 ния служит канал преобразования скоростьЭ5 скважность", состоящий из дифференцирующей цепи 16, пикового детектора 17, интегратора 18, компаратора 19 с источником 20 опорного напряжения. Напряжение с пикового детектора 17, соответствующее максимальному уровню напряжения с диффсрснцирующсй цепи 16, т.е. максимальной величине производной пилообразного напряжения и, подается на интеграd0

dt . гпах

4О тор 18. Интегратор формирует вспомогательное пилообразное напряжение, амплитуда которого пропорциональна уровню напряжения с пикового детектора 17. Вспомогательное напряжение сравнивается с постоянным одорным на45 пряжением источника 20 в компараторе 19, Последний вырабатывает прямоугольные управляющие импульсы со скважностью 0, прямо пропорциональной максимальной скорости контролируемого пилообразного напряжения U . п

Импульсы с компаратора 19 управляют работой ключа-модулятора 21. Измерительный прибор 15 регистрирует напряжение 0, величина которого описывается формулой 10н 0п

dt í idt

5 соответствующей классическому выражению для определения коэффициента нелинейности.

Высокая скорость измерения, получение непосредственного отсчета измеряемой величины, а также возможность получения информации в цифровом виде позволяют автоматизировать процесс измерения и применять предлагаемое устройство для контроля нелинейности в серийно выпускаемых генераторах развертки для телевизионных и других устройств, а возможность контроля характера нелинейности на отдельно выбранных участках пилообразного напряжения в научно-исследовательских лабораториях при разработке новых схем генераторов пилообразного напряжения и генераторов развертки.

ЦНИИПИ Заказ 3612/12 Тираж 1019 Подписное

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

Формула изобретения

1. Устройство для измерения нелинейности пилообразного напряжения, содержащее индикатор, дифференцирующий каскад, вход которого соединен с входом устройства, а его выход подключен к входу ограничителя, соединенного с последовательно включенными буферным каскадом и стробирующим каскадом, выход которого соединен с входом пикового детектора, а управляющий вход стробирующего каскада подключен к входу синхронизации устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности измерений, в него введены второй пиковый детектор, второй стробирующий каскад, аналоговый вы742830 6 читающий элемент, ключ-модулятор и канал преобразования скорости нарастания входного напряжения в скважность, вход которого соединен с входом устройства, а его выход— с управляющим входом ключа-модулятора, выход которого подключен к входу индикатора, а его вход подключен к выходу аналогового вычитающего элемента, один иэ входов которого соединен с выходом упомянутого ликового детектора, а другой вход аналогового вычитающего элемента через последовательно соединенные второй пиковый детектор и второй стробирующий каскад подключен к выходу буферного каскада, причем управляющий

15 вход второго стробирующего каскада соединен с входом синхронизации устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что канал преобразования скорости нарастания входного напряжения в скважность

2П выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующей цепи, пикового детектора, интегратора и компаратора, опорный вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а стробирующие каскады

ZS выполнены в виде последовательно соединенных блока регулируемой временной задержки, формирователя строб-импульса и ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР Х 441521, кл. G 01 R 19/00, 1970.

2.,0диноков В. Ф. Измеритель нелинейности пилообразного напряжения. — "Измерительная техника", 1974, Р 9, с. 74 — 76 (прототип).