Измеритель амплитудно-частотных характеристик четырехполюсника
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советския
Социалистических
Республик оп978076 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (И1М. Ки.з (22) Заявлено 2606>81 (2>) 3310095/18-21 с присоединением заявки МС 01 R 27/28
Государственный комитет
СССР по делаи изобретений и открытиЯ (23) Приоритет
ЮУДК 621.317.
° 757(088.8 ) Опубликовано 30.1 1,82.Бюллетень М 44
Дата опубликования описания 30.11ß2 (72) Авторы изобретения
В.П.Гуляев, Ю.В.Моисеев и А.П.Мальцев I», » Д
УральСкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М;Кирова
:-»»»,» (71 ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА
Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для наблюдения формы и измерения параметров амплитудно-частотных характеристик фильтров, частотных дискриминаторов, усилителей и других уэлов радиоэлектронной аппаратуры при ее разработке, выпуске н обслуживании.
Известен измеритель амплитудночастотных характеристик (АЧХ.), содержащий генератор .качающейся частоты (ГКЧ ), блок частотных меток, блок модулирующего напряжения и индикатор, с электроннолучевой трубкой (ЭЛТ )(:13..
Недостатком этого измерителя является невысокая точность и разрешающая способность измерений из-эа наличия нелинейности развертываккяих топов ЭЛТ и ограниченных размеров его крана.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для допускового контроля АЧХ четырехполюсников, содержащее задатчик кода частоты, блок управления, перестраиваемий генератор, блок сравнения, коммутатор, преобразователь "напряжение - код", . регистр, цифровой делительный блок, задатчик кода номинального уровня, эадатчик кода допуска, цифровой вы;читающий блок и индикатор (2) °
Недостатком такого устройства является низкая точность измерений.
Цель изобретения - повьппенне точности измерений. укаэанная цель достигается тем, что в измеритель амплитудно-частот () ных характеристик, содержащий> последовательно соединенные эадатчик кода частоты и блок перестраиваезаж частот, выходом соединенный с первой входной клеммой измерителя, вторая входная клемма которого через последовательно соединенные аттенюатор, коммутируемый детектор и аналого-цифровой преобразователь подключена к входу индикатора, введены последова20 тельно соединенные двоичный счетчик и блок стробирования, при этом выход блока стробирования соединен с управляющим входом аналого-цифрового пре образователя, выход двоичного счетчика подключен к синхронизируктвему входу индикатора, а вход двоичного счетчика соединен с вторым выходом задатчика кода частоты, третий выход которого соединен с входом блока стробирования, четвертый выход эадатчика кода частоты. соединен с
978076 управляющим входом коммутируемого детектора, пятый выход задатчика кода частоты соединен с управлякщим входом блока перестраиваемых частот, причем индикатор выполнен в виде газоразрядной матричной панели, задат- 5 чик кода частоты выполнен в виде последовательно соединенных генератора опорных частот, двадцатипятиразрядного счетчика, блока сравнения кодов и специализированного вычислителя 1О на микропроцессоре, второй вход которого подключен к выходу генератора опорных частот, а выход - к второму входу блока сравнения кодов, блока перестраиваемых частот выполнен в,15 виде последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, набора фильтров и коммутаторов, управляющие входы которых соединейы с входом блока, а выходы коммутаторов- 20 с выходом блока.
На фиг.. 1 представлена структурная схема измерителя, на фиг. 2 и, 3 - соответственно временная диаграмма дискретизации процесса x(t ) Н его спектр.
Измеритель содержит специализированный вычислитель на микропроцессоре 1, опорный генератор 2, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП ) 3, двадцатипятиразрядный счетчик (ST1 ) 4,. блок 5- совпадения кодов, набор фильтров 6, коммутаторы 7, исследуемый четырехполюсник 8, коммутируемый детектор 9, аттенюатор 10, аналогоцифровой преобразователь (АЦП ) 11, цифровой счетчик (ST2 ) 12, блок 13
Поддиапазон (окно ) кГц
Числа дискретов на период То 1/fp
18-,20
16-18
14-16
12-14
10-12
8-10
"0-20
0-20 0-20
0-20
0-20
В4
0 20
0-20
0-20
0-20 в
2-4
О, 2-2. в1у
0-2
0,02-0,2
16 в„а
0-0,2
<РАЙ 0,0001 F max 0,02 кгпв
N Полоса пропускания
8 сглажив.фильтра, кГц стробирования, газоразрядная индикаторная матрица 14, задатчик 15 кода частоты, блок 16 перестраиваемых частот и выходные клеммы измерителя 17 и 18.
Измеритель работает следуплцим . образом.
Специализированный вычислитель на микропроцессоре 1 формирует коды интервалов дискретизации и коды мгновенных значений амплитуды процесса X(t ), математические выражения которого имеют вид (фиг. 2 ) где hip= 2Л f частота опорного генератора.
Спектр Х(t ) имеет вид (фиг. 3 ) sin 0,5 м М+ u)î) dt
Х(L ы э пд,5(N+ v)p)>t
s1 0,5м(м-ы )at ч ф е
З 43а=7пт
Исходными, числовыми данньРФИ алго» .ритма вычисления являются код часто.ты выбранного диапазона и код часто- ты начала развертки. Выбор оптимального соотношения числа фильтров 6 и Яйсла дискретов вычисления синусоидальной функции за период производится вычислителем 1 в соответствии с параметрами табл. 1 и 2.
Таблица 1, 978076
Таблиаа 2
Число дискретов
nepHo Tp 1/f
Полоса пропускания сглажив.фильтра, r Подпчапаэон (окно), Гц 1800-2000 1600-1800 1400-1600 1200-1400 1000-1200 800-1000 600-800 400-600 200-400 0-200 0-2 0-2 0-2 ф! А, 0-2 0-2 0-2 Аа 0-2 0-2 0-2 А0 128 0-0, 2 с6. О, 001 ° F max 2Гц Формула изобретения Код мгновенной .ампитуды процесса X(t ) поступает на ЦАП 8 с интервалом дискретизации по времени cLt, который формируется счетчиком ST1 4 35 и блоком совпадения кодов 5, на которую поступает код ю из вычислителя 1. Сигнал с выхода ЦАП 3 пропускает" ся через набор фильтров 6 и через 4g коммутаторы 7 поступает на исследуемый четырехполюсник 8 ° Сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 8 через аттенюатор 10 поступает на детектор-коммутатор 9, который .служит для выделения огибающей из выходного сигнала четырехполюсника 8 и запоминания огибающей ,на время индикации. Индикация производится путем преобразования аналогового напряжения в цифровой код схемой АЦП 11, который управляет высвечиваниеьг вертикальных столбцов газоразрядной матричной панели (ИМГ-1) 14. Управление ее горизонтальной разверткой осуществляется счетчиком ST2 12 rro сигналам, поступающим с вычислителя 1. Так как период развертки ИИГ-1 14 намного, меньше периода изменения частоты измеряемого сигнала, исполь- ® зован блок 13 стробирования цля высвечивания вертикального столбца газоразрядной матрицы 14. Кроме визуального наблюдения амплитудно-частотной характеристики с вы- 45 сокой точностью измеритель позволяет определить выборочные значения АЦХ в цифровом виде при непосредственном отсчете. Экспериментальный макет измерителя был собран на гаэораэрядной матрице ИМГ-1, микропроцессорном комплекте К589, интегральных микросхемах серии 133, 531, 140, 252, диапазон измеряемых частот 0-20 кГц. Точность измерений в частном диапазоне 40,5 ° 10 увеличилась не меньше чем в 400 раз, погрешность измерений шкалы центральных частот fo уменьшилась до 1 0,5-10 " f, погрешность измерения относительной амплитуды уменьшилась до 0,09.для измеряемой относительной амплитуды А6 дБ. 1. Измеритель амплитудно-частотных характеристик четырехпопюсника, содержащий последовательно соединенные задатчик кода частоты и блок перестраиваемых частот, выходом соединенный с первой входной клеммой измерителя, вторая входная клемма которого через последовательно соедиенные аттенюатор, коммутируемый детектор и айалого-цифровой преобра" эователь, подключена к входу индика" тора, отличающийся тем, что с целью повышения точности из978076 мерений, в него введены последовательно соединенные двоичный счетчик и блок стробирования, при этом выход блока стробирования соединен с управлякцим входом аналого-цифрового преобразователя, выход двоичного счетчика подключен к синхронизи руйщему входу индикатора, а вход двоичного счетчика соединен с вторым выходом задатчика кода частоты, третий выход которого соединен с входом блока стробирования, четвертый выход задатчика кода частоты соединен с управляющим входом коммутируемого детектора, пяты и выход задатчика кода частоты соединен с.управля- 35 ющим входом блока перестраиваемых частот. 2. Измеритель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что индикатор выполнен в виде газоразрядной матрич-;р ной панели, а задатчик кода частоты-. в виде последовательно соединенных генератора опорных частот, двадцатипятиразрядного счетчика, блока сравВ ения кодов и специализированного вычислителя на микропроцессоре, второй вход которого подключен к выходу генератора опорных частот, а выход к второму входу блока сравнения кодов, блок перестраиваемых частот выполнен а виде последовательно соединенных цифро-аналогового преобразователя, набора фильтров и коммутаторов, управляющие входы которых соединены с входом блока, а выходы коммутаторов — с выходом блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гаврилов Ю.С. и др. Справочник по радиоизмерительным приборам. "Эвергия", 1976, с. 325. 2. авторское свидетельство СССР по заявке 9 3213226/18-21, кл. Q 01 и 27/28, 1980 (прототип). 978076 Составитель A.Èóðàíîâ ТехредЖ.КастелевичКорректор О.Билак Редактор Н.Безродная Филиал ППП "Патент", г.Упгород, ул.Проектная, 4 Заказ 9209/61 Тираа 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета пю делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.
