Устройство для автоматического измерения параметров амплитудно-частотной характеристики избирательного четырехполюсника
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЮ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА , содержащее генератор качаимцейся частоты, выходом соединенный с выходной клеммой устройства, входная клемма которого через детектор подключена к сигнальному входу панорамного индикатора, опорный вход последнего соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход генератора качающейся частоты через формирователь импульсов соединен с блоком временного селектора, выходом подключенного к входу счетчика, выполненного реверсивным, а управляющим входом - к первому выхо-. ду формирователя интервала счета, вход которого через блок порогового сравнения соединен с выходом детектора, отлича ющее. ся тем, что, с ч целью повышения точности измерений, в него введен блок автоматического управления генератором качающейся частоты , при этом выход блока порогового сравнения соединен с сигнальным входом блока автоматического управления, управляющий вход которого подключен к выходу -генератора пилообразно ю напряжения, первый вход блока автоматического (2 управления соединен с вторым входом (Л формирователя интервала счета, |а второй выход блока автоматического управления подключен к управляющему входу генератора качающейся частоты. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей устройства по измерению полосы пропускания четырехполюсника , второй выход формирсжателя интервала счета соединен с управляющим входом реверсивного счетяика.
C0lO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 4 А
3(5Р Я 01 R 27/28 (21) 3536146/18-21 (22) 07.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) АД. Поздняков (71) Владимирский политехнический институт (53) 621.317,757 (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 240052, кл, G 01 R 27/28, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 375588, кл. 5 01 R 27/28, 1973 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТО-, МАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗБИРАТЕЛЬНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА, содержащее генератор качающейся частоты, выходом соединенный с выходной клеммой устройства, входная клемма которого через детектор подключена к сигнальному входу панорамного индикатора, опорный вход последнего соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход генератора качающейся частоты через формирователь импульсов соединен с блоком временного селектора, выходом подключенного к входу счетчика, выполненного реверсивным, а управляющим входом — к первому выходу формирователя интервала счета, пер.вый вход которого через блок порогового сравнения соединен с выходом детектора, о т л и ч а ю ш е е. с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен блок автоматического управления генератором качающейся частоты, при этом выход блока порогового сравнения соединен с сигнальным входом блока автоматического управления, управляющий вход которого подключен к выходу генератора пилообразно "о напряжения, первый вход блока автоматического управления соединен с вторым входом формирователя интервала счета, р второй выход блока автоматического управления подключен к управляющему входу генератора качающейся частоты.
2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства по измерению полосы пропускания четырехполюсника, второй выход формирователя интервала счета соединен с управляющим входом реверсивного счетчика.
1087924
55
Изобретение относится к технике электро-радиоизмерений и может быть использовано для измерения с цифровой индикацией параметров амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) избиратель 5 ных линейных четырехполюсников в области высоких частот, а именно полосы пропускания, средней и гран««чных частот полосы пропускания, Известно устройство для автоматичес кого контроля амплитудно-частотной характеристики усилителя промежуточной частоты телевизионного приемника, содержащего ряд кварцевых генераторов, формирующих сигналы, соответствующие необходимым контрольным точкам исследуемой АЧХ jlj
Недостатками этого устройства являются сложность схемы, ограниченность функциональных возможностей, узкость 20 рабочего диапазона частот, определяемого набором кварцевых генераторов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является измеритель средней частоты полосы пропускания избирательных устройств, содержащий генератор качающейся частоты (ГКЧ), детектор, включающий в себя детекторную головку и усилитель, панорамный индикатор, пороговую схему, включающую в се- 30 бя спусковую схему и устройство установки уровня, генератор пилообразного напряжения (ГПН), формирователь импульсов, временные селекторы, счетчик, генера35 чик времени (2)
Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, обусловленная методической погрешностью из-эа несовпадения времени « «« свипи- 40 рования частоты ГКЧ в пределах полосы пропускания реального четырехполюсника с целой частью временного интервала счета.
Так, при измерениях, в общем слу- 45 чае, математическое выражение для из-! меряемой средней частоты т О может быть записано в виде дчх — "си+ где щ — целОе числО интервалОв Ф ч т, укладывающихся в интерваж счета;
2 н -«т  — нижняя и верхняя граничные частоты полосы пропускания четырехполюсника;
Ь вЂ” остаток от целого после деления сч aux.
С точностью до единицы счета имеем .,=,„((- («. -Ф- «(""j(- —.,3)=
r ef д ср- истинное значение измеряемой средней частоты;
Абсолютная погрешность изм:.рения определяется в виде (.4- .) дй. -ац
2 т щ «(Ю 4ц)«1 И)
Погрешность максимальна при
4tl Максимальная относительная методическая погрешность имеет вид h«cð.„ «ср 8« р«т ОЯ Так, для m 3, (f g-i ) J fcp =0,5 получаемЯ1с т0, 1ср(а 0,02, т.е. около 2%. Во многих случаях интерес представляет погрешность измерения средней частоты, приведенная к полосе пропускания 6f = i 2и т.е. Иср.m«xx ь1 8 m 0,5) В этом случае для Ф =3 величина погрешности составляет 4%. Снижение указанной методической погрешности возможно только за счет снижения быстродействия путем значительного увеличения времени счета. Однако это приводит к увеличению времени измерений, Так, например, общее время измерений определяется выражением т,„т Т„,„- — где Т вЂ” период дч « качания частоты ГКЧ. Йля удобства визуальной индикации .АЧХ выбираем Т ft дч«« . 2 . Тогда для T« lc получаемТ««« =2с, а для Тсц 1 0 с - Т„,, «« 20с. При этом в десять раэ увеличивается « и примерно во столько же раэ возможно снижение погрешности измерений„ Возможно уменьшение методической погрешности измерений средней частоты при неизменном времени счета за счет 1087 з уменьшения периода качания ГКЧ. Однако при этом возникают динамические искажения АЧХ узкополосных четырехполюсников и увеличивается погрешность измерения из-за динамических искажений. Кроме того, нс статком известного устройства является также невозможность полосы пропускания и граничных частот полосы пропускания. Белью изобретения является повыше- 10 ние точности измерений и расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерений полосы пропускания, верхней и нижней граничных частот полосы пропускания избирательного четырехполюсника . Эта цель постигается тем, что ь устройство для автоматического измерения параметров амплитудно-частотной характеристики избирательного чегырехполюсника, содержащее генератор качающейся частоты, выходом соединенный с выходной клеммой устройства, входная КаеММа которого через детектор под- 2 ключена к сигнальному входу панорамногоиндикатора, опорный вход последнего соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, выход генератора качающейся частоты через формирователь импульсов соединен с блоком временного селектора, выходом подключенного к входу счетчика, выполненного реверсивным, а управляющим входом — к первому выходу формирователя интервала счета, первый вход которого через блок порогового сравнения соединен с выходом детектора, введен блок автоматического управления генератором качающейся частоты, при этом выход блока порогового сравне-40 ния соединен с сигнальным входом бло. ка автоматического управления, управляющий вход которого подключен к в лходу генератора пилообразного напряжения, первый вход блока автоматического 4 управлении соединен с вторым входом формирователя интервала счета, а второй выход блока автоматического управления подключен к управляющему входу генератора качающейся частоты. Кроме того, второй выход формирователя интервала счета соединен с управляющим входом реверсивного сче . На фиг. 1 изображена структурная J схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу устройства. 924 4 Устройство содержит генератор 1 качающейся частоты (ГКЧ), испытуемый четырехполюсник 2, детектор 3, панорамный индикатор 4, блок 5 порогового сравнения, генератор 6 пилообразного напряжения (ГПН), формирователь 7 импульсов, временной селектор 8, реверсивный счетчик 9, формирователь 10 интервалов счета (ФИС) и блок ll автоматического управления ГКЧ, содержащий тригге = ры 12 и 13, преобразователи временного интервала и напряжения (ПВН) 14— 16, аналоговые вычитатели 17 и 18, усилитель 19 постоянного тока (УПТ), аналоговый сумматор 20, регулируемый усилитель 21 и формирователь 22 импульса начала свипирования (ФИНС). Устройство работает следующим образом. С выхода ГКЧ 1 сигнал с линейной частотной модуляцией поступает на входы испытуемого четырехполюсника 2 и формирователя 7 импульсов, выход которого через временно"1 селектор 8 соединен со входом реверсивного счетчика 9. Выходной сигнал четырехполюсншса 2 через детектор 3 подается на asxomr панорамного индикатора 4 и блока 5 порогового сравнения, формирующего иэ сигнала огибающей АЧХ l3 (Ц (фиг. 2) импульс 0 (Ц длительностью АЧ, формируемый при превышении огибающей АЧХ заданного порогового уровня 11п . Импульс 0 (Ц и сигнал ГПН 6 U (t, поступают на входы блока ll автоматического управления ГКЧ (БАУ), устанавливающего среднюю частоту ГКЧ 1„„,, равной средней частоте АЧХ испытуемого четырехполюсника асср, а девиацию К,>-равной ширине полосы пропускания n f четырехполюсника на заданном уров не АЧХ. БАУ работает следующим образом. B момент включения свипирование осуществляется во всем рабочем диапазоне частот ГКЧ 1. Импульс 0 ® посту. пает на входы ПВН 14 и триггеров 12 и 13, формирующих импульсы 0<(<) и ll (ф соответственно. Длительность импульса "4 И) равна интервалу времени от начала свипирования до момента срабатывания блока 5 порогового сравнения при превьпаении 01 (О заданного уровня. Длительность t, импуль" Ur (4j равна интервалу времени от момента отпускания блока 5 порогового сравнения до конца свипирования. На другие входы триггеров подается импульс 3 1087Р24 . Llt (tl, начала свипирования, вырабатываемый формирователем 22 из сигнала ГПН 6. Импульсы0 (Ц и 1 Я)подают- г ся соответственно на ПВН 15 и 16, выходы которых соединены со входами аналогового вычитателя 18. При равенст ве напряжений с выходов ПВН 15 и 16 и при линейной характеристике управления ГКЧ 1orkw 1 р Выход аналогового вычитателя 18 через УПТ 19 Ф и аналоговый сумматор 20 соединен ч со входом управления ГКЧ 1, благодаря ет. чему обеспечивастся регулировка средне- им ro значения напряжения управления ГКЧ по и, следовательно, его средней частоты. 15 э Если в начальный момент q 4 < JIB то разностное напряжение аналогового нь вычитателя 18, управляя средней часто- ка той ГКЧ, обеспечивает выполнение тре- и буемого равенства. 20 т с Напряжения с выходов ПВН 14 и 16 час подаются на аналоговый вычитатель 17, выходное напряжение которого подается ной на вход регулировки коэффициента пере- пу дачи усилителя 21. На сигнальный вход 5 ра регулируемого усилителя 21 подается нос напряжение ГПН 6. Амплитуда пилооб- тор разного напряжения определяет величину ГК девиации. Выходное напряженке усилите- рен ля через сумматор 20 подается на вход З0 Пр управления ГКЧ. Для обеспечения требуе- ты мого равенства i g = и коэффициент 0" 7 преобразования ПВН 14 устанавливается зап вдвое меньшим, чем у ПВН 16 и 15. Тогда в УстановившемсЯ Режиме дчх = З5 В Р Чтобы не е потерять" АЧХ испытуемого четырехполюсника 2, управление девиацией более инерционное, им чем управление, средней частотой ГКЧ. ние БАУ обладает высоким быстродейст- 40 выч вием. При правильно выбранном коэффи- ФИ пиенте передачи переходный процесс за- р тухающий, система устойчива, а устано- инд вившееся рассогласование приближается соо к нулю. 45 Набег фазы на период модуляции вес при линейной частотной модуляции испы- дос тательного сигнала равен набегу фазы воз немодулированного колебания за это же время. Тогда в установившемся режиме 50 авто математическое выражение для измерения наст средней частоты будет иметь вид с бъ дчх ° f „„„= en<(< I и„тейве . 55 — 0 П Е(РА ДЧ „1„...1 де rTI 1 2, 1 — целое число T- =mf ì дчх — время счета средней атотеН Q цетф 1 е н 1 fe-1 ДЧХ частота ГКЧ изменяющаяся по линеи му закону внутри интервала 1дцх ,Из приведенного выражения следует, то методическая погрешность отсутствуВ режиме измерения средней частоты пульс Og(t) через ФИС 10 rn раз дается на временной селектор 8. При том сигнал ГКЧ с выхода формировате7 импульсов поступает на реверсивm счетчик 9. Индикатор счетчика позывает такое число импульсов, которое оступило бы на него за интервал счета при подаче на вход постоянной тоты f.pt к 4 В режиме измерения верхней граниччастоты f > ФИС, запускаемый имльсом начала свипировчния Ug{t), выбатывает импульс U (t} длительтью щ = T/2 =tpqy середина коого соответствует равенству частоты Ч значению 1 д . Далее процесс изменя аналогичен описанному режиму. и измерении нижней граничной частоФИС, вырабатывающий импульс Ц длительностью Нч —— Г/2 =t Nx ускается задним фронтом импульса t) . Процесс измерения повторяется. ежиме измерения полосы пропускания в интервале <ч производится суммивание поступивших на вход счетчика пульсов, а в интервале f q - вычитаСигнал управления суммированием и итанием Llg (Ц подается с выхода С на реверсивный счетчик 9. По зашении N циклов счета и вычитания икатор счетчика показывает число, тветствующее величине ДI = f. g-f u Таким образом, по сравнению с изтным в предлагаемом устройстве тигается расширение функциональных можностей. Предлагаемое устройство, благодаря матизаиии процессов измерения и ройки прибора, позволяет исключить у ективные погрешности измерений, существенно повысить производительность контрольно-измерительных и регулировочных операций. 1087924 1087924 Ж(г) llj ff) yf J и /) ECg(P J u Y l Llg ® Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S Заказ 2652/42 Филиал ППП Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Л. Муранов Редактор О. Черниченко Техред А. Ач Корректор В. Синицкая
