Устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников

 

(86О325

ЙЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскмх

Соцмапмстмческмк

Респу6пмк

Ж

Ф

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву И 649143 (51)M. Кл. (22) Заявлено 25,07.79 (21) 2838110/18-09 с присоединением заявки И

Н 04 В 3/46

Гоаударстееннь(й комитет

СССР (23) Приоритет— по делам иаооретеннй и егерь(ткй

Опубликовано 30.08.81. Б(о1летень ¹ 32 (эЗ) УДК621.395. .664 (088.8) Дата опубликования описания 30.08,81 (72) Авторы изобретения

И. Я. Левенталь, В. Я. C((((p((((и A. P, Шпигель о института .. / язи

l (71 ) Заявители

Одесский отдел Центрального научно-исследо связи и Ташкентский электротехнический и( (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КО1 1ТРОЛЯ АМПЛИТУДНΠ— ЧАСТОТ11ЫХ

ХАРАКТЕРИС ПП< (1ЕТ1>1РЕХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение относится к измерениям и контролю в технике связи и может использоваться прн проверке на соответствие норMRM амплитудно-частотных характеристик KBпалов и устройств связи.

По основному авт. св. М 649143 известно устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников, содержащес на передающей стороне генератор качающейся частоты и генератор опорной частоты, подключенные к сигнальным входам первого переключателя, управляющий вход которого саед(и(ел с выходом первого блока управления, причем выход первог0 переключателя подключен ко входу четь(рехполюсника, на приемной стороне выход чсть(рсхполюс(п(ка соединен с сигнальным входом входного ус(оп(геля, выход которого одновременно подкл(очен к сигнальному входу второго переключателя н входу фильтра опорной частоты, выход которого одновремепт(о соединен со входом второго блока управления и сиг-на(ппь(м входом схемы автоматической регули(товки усиления, выход которой соединен с управляющим(входом входног0 усилителя, управляющий вход схемы автоматической регулировки усиления подключен к первому выходу второго блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом второго переключателя, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго компараторов, кроме того, первый выход второго переключателя.соединен со входом блока преобразования напря(0 ження испытательного сигнала, первый выход которого подключен к схеме совпадения, а второй выход подключен ко входу измерителя длительности периода, выход которого соединен с последовательно включенными яер(5 вым дешифратором, блоком памяти, преобразователем кода и управляемым делителем, выход измерителя длительности периода соединен также с последовательно включенными вторыми депл(фратором и блоком памяти, преобразователем кода и управляемым делитеЧ лом, а выходы первого и второго управляемых делтпслей подключены ко вторым axqдам обоих коьп(араторов выходы которых

860325 4 соединены со входами сумматора, выход ког торого соединен со входом схемы совпадения, причем измеритель длительности периода состоит из элемента И, один вход которого соединен с выходом блока преобразования напряжения испытательного сигнала, а второй ахоп соединен с выходом генератора квантующей последовательности импульсов. выход элемента И соединен со входом счетчика, выход которого подключен ко входам первого и второго дешифраторов (1l.

Однако известное устройство имеет низкую точность.

Цель изобретения — повышение точности.

Для этого в известное устройство введены на передающей стороне генератор опорной частоты, п генераторов фиксированных частот, дополнительный сумматор, первый переключатель и первый блок управления, на приемной стороне — дополнительный дешифратор, третий блок удравлення, и ключей, и полосовых фильтров, 2п пиковых детекторов, 2n+ 1 дополнительных блоков памяти, п решающих блоков, третий переключатель и дополнительный измерительный прибор, при этом на передающей стороне выход генератора опорной частоты и выход каждого нз и генераторов фиксированных частот подключены ко входам дополнительного сумматора, выход которого, выход блока управления и выход генератора качающейся частоты подключены к соответствующим входам первого переключателя, выход которого подключен ко входу четырехполюсника, на приемной стороне— вход дополнительного дешифратора соединен с объединенными входами первого и второго деишфраторов, и выходов дополнительного дешнфратора через последовательно соединенные один из 2n+I дополнительных блоков памяти и третий блок управления, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока преобразования напряжения иснытательного сигнала, подключены к первым входам п ключей, вторые входы которых соединены с входом блока преобразования напряжения испытательного сигнала, выход каждого из и ключей подключен через последовательно соединенные соответствующие пиковый детектор и дополнительный блок памяти к первому входу соответствующего решающего блока, второй вход каждого из и решающего блока соединен с дополнительным выходом компаратора через последовательно соединенные соответствующие полосовой фильтр, пиковый детектор и,дополнительный блок памяти, выход каждого из п решающего блока подключен к соответствующему входу третьего переключателя, выход которого подключен ко входу дополнительного измерительного прибора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников содержит на передающей стороне 1 и генераторов фиксированных частот 2-1 — 2-п, дополнительный сумматор 3, первь и переключатель 4, первый блок 5 управления, генератор 6 качающейся частоты, генератор 7 опорной частоты, на приемной стороне 8 второй переключатель 9, фильтр 10 опорной частоты, второй блок ll управления, схему автоматической регулировки усиления (АРУ) 12, первый и второй компараторы 13 и 14 соответствен15 но и ключей 15 — 1 — 15 — n блок 16 преобФ разования напряжения испытательного сигнала, схему 17 совпадения, третий блок 18 управления, сумматор 19, первый и второй дешифраторы 20 и 21 соответственно, первый и второй блоки 22 н 23 памяти соответстго венно, первый и второй преобразователи кода 24 и 25, соответственно, первый н второй управляемые делители 26 и 27 соответственно, дополнительный измерительный прибор 28, и полосовых фильтров 29 †— 29—

25 и, 2п пиковых детекторов 30 — 1 — 30 — n

30-n + — 30-2п, 2п+1, дополнительных блоков памяти 31 — 1 — 31 — n — 31 — n< 1

3! — 2n — 31-2п+1, и решающих блоков

32 — 1 — 32 — n, третий переключатель 33, входной усилитель 34, дополнительный дешифратор 35, измеритель 36 длительности периода, состоящий нэ генератора 37 квантующей последовательности импульсов, счетчика 38 и элемента И 39, причем передающая и при35 емные стороны соединены через исследуемый четырехполюсник 40..

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений на вход иссле4о дуемого четырехполюсника 40 но команде первого блока 5 управления через первый переключатель 4 на передающей стороне передаются просуммированные дополнительным сумматором 3 сигнал с выхода генератора 7 опорной частоты и сигналы с вы45 ходов и генераторов фиксированных частот

2-1 — 2 — и, на которых измеряется величина динамической погрешности. С выхода исследуемого четырехполюсиика 40 через входной усилитель 34 на приемной стороне

8 сумма сигналов поступает одновременно на вход второго переключателя 9 и на вход фильтра 10 опорной частоты. Отфильтрованный фильтром 10 опорной частоты 10 сигнал опорной частоты поступает одновременно на входы схемы АРУ 12 и второго блока !1 управления, который включает схему АРУ

12, изменяющую коэффициент передачи входного усилителя 34 до получения номинально860325 го уровня опорного сигнала на выходе последнего.

Процесс автоматического регулирования коэффициента передачи входного усилителя 34 (калибровка) избавляет от необходимости ручной установки номинального значения остаточного затухания исследуемого четырехполюсника 40 иа опорной частоте перед начае лом измерений.

Длительность калибровки задается времязадающими цепями первого блока управления.

Кроме того, со второго выхода второго переключателя 9 суммарнъ и сигнал поступает на входы и полосовых фильтров 29 — 1

29 — n. Амплитудные значения частотных составляющих суммарного сигнала, вьщеленных нолосовыми фильтрами и продетектированных п первыми пиковыми детекторами 30 — 1

30 — n запоминаются и первыми дополнительными блоками памяти 31 — 1 — 31 — и.

Поскольку длительность калибровки значительно цревьннает длительность переходных процессов в исследуемом четырехполюснике

40 и полосовых фильтрах, амплитудные значения частотных составляющих суммарного сигнала, хранящиеся и первыми дополнительными блоками памяти пропорциональны истинным значениям амплитудно-частотной характеристики исследуемого четырехполюсника 40.

После калибровки на передающей стороне 1 по команде первого блока 5 управления переключается первый переключатель 4 и на вход исследуемого четырехполюсника 40 от генератора 6 качающейся частоты подается испытательный сигнал с постоянным уровнем. На приемной стороне 8 по команде второго блока 11 управления выключается схема АРУ (при этом величина коэффициента передачи входного усилителя 34, установленная во время калибровки, поддерживается неизменной в течение всего периода измерений) и осуществляется переключение второго переключателя 9.

Теперь испытательный сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 40 через откалиброванный входной усилитель 34, через второй переключатель 9 поступает на первые входы компараторов 13 и 14. Кроме того, с выхода второго переключателя 9 испытательный сигнал подается на вход блока 16, преобразующего синусоидальное напряжение испытательного сигнала в прямоугольные импульсы с длительностью, равной длительности половины периода испытательного сигнала. Измерение длительности периода испытательного сигнала осуществляется по методу последовательного счета.

Поскольку значение частоты испытательного сигнала, а значит, и значений напряжений, со5

15 го

55 ответствующих допусковым границам на данной частоте, могут быть получены в конце определенной части периода испытательного сигнала (например, в конце половины периода), весь измерительный шткл состоит из двух тактов и задается управляющими импульсами, которые вырабатываются блоком

16. K концу первого такта (первый полупериод испьпательного сигнала) первый и второй блоки 22 и 23 памяти подключенные к соответствующим выходам первого и второго дешифраторов 20 и 21, запоминают в пределах какой донусковой границы находится текущая частота испытательного сигнала. Дешифраторы 20 и 21 предназначены для распознавания кодовых комбинаций счетчика, соответствующих частотам переключения допусковых границ. Количество входных шин каждого дешифратора и, соответственно, количество триггеров каждого иэ блоков памяти равно числу частот переключения допусковых границ.

В соответствии с текущей частотой испытательного сигнала (в соответствии с состоянием первого и второго блоков 22 н 23 памяти)на выходах управляемых делителей 26 и

27 с помощью первого и второго преобразователей 24 и 25 кода устанавливаются напряжения, соответствующие верхней и нижней допусковым границам на данной частоте, удерживающиеся благодаря первым и вторым блокам памяти в течение всего второго такта.

Первый и второй преобразователи 24 и 25 кода осуществляют преобразование кодов на выходах первого и второго блоков 22 и

23 памяти, хранящих информацию о том, в пределах какой иэ допусковых границ находится частота испытательного сигнала, в код, необходимый для установления соответствующих напряжений на выходах управляемых делителей 26 и 27.

На время первого такта управляющим им-; пульсом с выхода блока 16 закрывается вы- ход устройства с помощью схемы 17 совпадения.

С выходов управляемых делителей 26 и

27 напряжения, соответствующие верхней и нижней допусковым границам, подаются на вторые входы комлараторов 13 и 14.

В течение второго такта (второй полупериод испытательного сигнала) производится сравнение амплитудных значений испытательного сигнала с напряжениями, соответствующими допусковым границам и считывания сигнала выхода измеряемого значения характеристики эа границы шаблона.

При превышении амплитудой сигнала верхней допусковой границы имеет место скачко; образное изменение на выходе компаратора

13. А в случае, если сигнал меньше нижней

860325 допусковой границы, наблюдается скачкообразное изменение на выходе компаратора 14.

В любом из этих случаев появляется сигнал на выходе сумматора 19, который свидетельствует о несоответствии амплитудно- частотной характеристики исследуемого четырехполюсника 40 заданным допусковыми значениями нор мам.

Считывание сигнала ошибки осуществляется во время второго такта с помощью схемы

17 совпадений.

В процессе измерений частота испытательного сигнала последовательно проходит все значения внутри эффективно передаваемой полосы частот исследуемого четырехполюсника 40.

Каждый раз, когда измеренная во время первого такта частота испытательного сигнала станет равной по величине одной иэ и частот, на которых измеряется величина динамической погрешности, на соответствующем выходе дополнительного дешифратора 35 (количество выходных шин дополнительного дешифратора 35 равно числу частот и), подключенного к выходам счетчика 38 измерителя 36, появляется сигнал, который запоминается соответствующим триггером 2п + 1 дополнительного блока 31-2п+1 памяти, В этом случае на время второго такта управляющим импульсом с выхода блока 16 с помощью третьего блока 18 управления открывается соответствующий ключ 15 — 1 — 15— - и и амплитудное значение испытательного сигнала на текущей частоте (одна из и частот, на котс . рых измеряется величина динамической погрешности) продетсктированное соответствующим и вторым пиковым детектором 30 — n+t—

30 — 2п запомшгастся соответствующим дополнителыгым блоком 31 — и+1 — 3 -2п памяти.

Амплитудные значения испьцатсльного сшнала, хранящиеся послс окончания измерений i этими блоками памяти, пропорциональны значениям динамической амплитудно-частотной характеристики исследуемого четырехполюсника 40 на оговорешсьсх ранее и частотах.

Подключая поочередно допотшительный измерительный прибор 28 с помощью третьего переключателя 33 к выходам и решающих блоков 32 — l — 32 — и, реализующих арифметическую операцию, определяется величина динамической погреппгостн на любой из и заранее оговореннъ|х частот.

Таким образом, поло>к пельный эффект от внедрения предложенного устройства заключается rr воэможности выявления динамической погрешности и получения ее количественного значения непосредстве шо во время измерений без дополнительных затрат рабочего времени, а также в повышении точности измерений вследствие получения воэ. можности внесения в результат измерений объективно полученных количественных значений поправок, учитывающих величину динамической погрешности.

Формула изобретения

Устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюскиков по

1О авт. св. И 649143, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьнпеиия точности введены на передающей стороне генератор опорной частоты, и генераторов фиксированных частот, дополнительный сумматор, первый переключатель и первый блок управления, на приемной стороне — дополнительный дешифратор, гретий блок управчения, и ключей, и полосовых фильтров, 2п пиковых детекторов, 2п + 1 дополнительных блоков памяти, и решающих блоков, 20 третий переключатель и дополнительный измерительный прибор, при этом на передающей стороне выход генератора опорной частоты и выход каждого нз и генераторов фиксированных частот под «почены ко входам допошштсльного сумматора. выход которого, вь(xojl блока управления и выход генератора качающейся частоты подключень к соотвстствующим входам первого переключателя, выход которого подключен К0 лхсзду четырехполюснпка, rra прпемной стороне — вход доЗО полннтельного дешифратора сосшшен с об::еднпенпыми входами первого и второго дешнфраторов, и выходов дополш тельного дешифратора через последовательно соещшенные один из 2п+ дополнительных блоков памяти и третий блок управления, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока преобразования напряжения испытателыгого сигнала, подключены к первым входам и ключей, вторые входы которых соединены с входом блока преобразования напряжения испытательног0 сигнала, выход каждого из и ключей подключен через,последовательно соединенные соответствующие пиковьш детектор и дополнительный блок памяти к первому входу соответствующего решающего блока, второй вход каждого иэ и решающего блока соединен с дополнительным выходом компаратора через последовательно соединенные соответствующие полосовой фильтр, пиковый детектор и дополнительный блок памяти, выход каждого из и решающего блока подключен к соответствующему входу третьего переключателя, выход которого подключен к входу дополнительного измерительного прибора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР М 649143, кл. 11 04 В 3/46, !977 (протопил).