Стробоскопический измеритель амплитуды

 

Изобретение может быть использовано для измерения амплитуды сигнала СВЧ в широкой полосе частот синхронизации стробоскопического осциллографа . Цель изобретения - повышение точности измерений методом гистограмм . УстройствоСодержит стробоскопический преобразователь 1, блок 2 стробоскопической развертки, вычислитель 3 и блок 4 отображения. Введение в устройство генератора 5 случайных сдвигов и соединение его с элементами устройства позволяет обеспечить режим случайной синхронизации стробоскопического осциллографа с равномерным законом вероятности распределения частот следования импульсов синхронизации . 3 ил. Ю { Ю 00 GO Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 242834 А I (S1) 4 G 01 R 13/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕПЬС ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3834019/24-21 (22) .02. 01. 85 (46) 07.07.86. Бюл. № 25 (72) Б.Н.Левитас и А.С.Минин (53) 621. 317. 75 (088. 8) (56) Осциллограф стробоскопический вычислительный прецезионный С9-9.-Радиоизмерительные приборы; Каталогпроспект, N. ЦООНТИ ЭКОС, 1983. (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

АМПЛИТУДЫ (57) Изобретение может быть использовано для измерения амплитуды сигнала СВЧ в широкой полосе частот синхронизации стробоскопического осциллографа. Цель изобретения — повышение точности измерений методом гистограмм. Устройство-содержит стробоскопический преобразователь 1, блок 2 стробоскопической развертки, вычислитель 3 и блок 4 отображения. Введение в устройство генератора 5 случайных сдвигов и соединение его с элементами устройства позволяет обеспечить режим случайной синхронизации стробоскопического осциллографа с равномерным законом вероятности распределения частот следования импульсов синхронизации. 3 ил. вычислителя 3 обработанная информация об И выборках сигнала поступает на вход блока 4 отображения. Генератор 5 случайных сдвигов формирует сигнал, частота повторения которого определяется выражением

О,.Е,с, Я

a(f„, )=

Г„,„— Е „, О К > гсс — гиакс где P(f„, ) — плотность вероятности частоты повторения сигнала генератора 5 случайных сдвигов; гсс — частота повторения сигналов генератора 5 случайных сдвигов;— максимальная частота ма с повторения сигнала генератора 5 случайных сдвигов — минимальная частота повторения сигнала генератора 5 случайных сдвигов.

Из выражения (1) видно, что частота повторения сигнала генератора 5 случайных сдвигов распределена по равномерному закону, что обеспечивает несинхронное стробирование исследуемого сигнала. График P(ft ) изображен на фиг, 2. В этом случае при определении вычислителем 3 гистограммы в ее структуру будет внесен вклад от выборок А вида

А =А Бп { — — +q)

2Гt >

Al Т

У (2) где А — амплитуда и период следования сигнала f

Ц вЂ” фаза исследуемого сигнала и,„- время стробирования ш-й выборки, имеющее вид: (3) t = mT +g(50 где g — m-й элемент случайной последовательности частот Х сс

С учетом формулы (3) выражение (2) имеет вид:

2Жm 2 Эо,, А =А Sin (- — — + — — +гь) . (4)

Ф Т Т

Для обеспечения равномерного распределения выборок по всему синусо1 1242834

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения амплитуды сигнала СВЧ в широкой полосе частот синхронизации стробоскопического осциллографа.

Цель изобретения — повышение точности измерений амплитуды сигнала СВЧ методом гистограмм за счет введения режима случайной синхронизации стробоскопического осциллографа с равно- 10 мернь1м законом вероятности распределения частот следования импульсов синхронизации.

На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя; на фиг. 2 — график плотности P(f, ) распределения веро. ятности частот f следования импульсов синхронизации стробоскопического осциллографа; на фиг. 3 — гистограмма распределения амплитуды иссле- 20 дуемого сигнала f

Измеритель амплитуды содержит стробоскопический преобразователь 1, последовательно соединенные блок 2 стро- боскопической развертки, вычислитель 25 f мин

3, блок 4 отображения, а также генератор 5 случайных сдвигов, соединенный с блоком 2, и входную клемму 6 измерителя входного сигнала fz.

Измеритель работает следующим 30 образом.

Исследуемый сигнал К поступает на первый вход стробоскопического преобразователя 1, на второй вход которого для осуществления стробоскопического преобразования сигнала поступают строб-импульсы с первого выхода блока 2 стробоскопической развертки. Блок 2 стробоскопической развертки находится s ждущем режиме, т.е. запускается синхронно с импуль4(! сами генератора 5 случайных сдвигов, поступающими на его сигнальный вход, осуществляя тем самым стробоскопическое преобразование сигнала синl 45 хронно с импульсами генератора 5 ,случайных сдвигов.. Стробоскопические выборки сигнала поступают на второй вход вычислителя 3, на первый вход которого подается синхронизирующий сигнал с второго выхода блока 2 стробоскопической развертки. Вычислитель 3 осуществляет математическую обработку стробоскопической выборки, после чего с его первого выхода на управляющий вход блока 2 Ы стробоскопической развертки поступает сигнал разрешения очередного стробирования сигнала. С второго выхода! 242

2к,2 М (Р т

Yrn

Отсюда следует: — ) 1 и

Т

atn ) Т. (6) о

Таким образом, при выполнении условия (6) вклад в гистограмму амплитуды равномерно вносят все точки сигнала, чем достигается вид гистограммы амплитуды, изображенный на фиг. 3. Пусть минимальное значение частоты исследуемого сигнала состав ляет 10 МГц (100 нс), а среднее значение периода стробирования исследуемого сигнала Т равняется 0„1 mc (10 кГц). Тогда генератор 5 случайных сдвигов должен формировать сигнал с частотой повторения, распределенной по равномерному закону (1}, и тогда

1 25

f 7/ макс гсс Т

Т. Ср

Стробоскопический измеритель амплитуды, содержащий стробоскопический преобразователь, первый вход которого подключен к входной клемме измерителя, а второй вход — к первому вьгходу блока стробоскопической развертки, второй выход которого подключен к первому входу вьгчислителя, второй вход последнего соединен: с выходом стробоскопического преобразователя, а первый выход вьгчислителя соединен с управляющим входом блока стробоскопи35 ческой- развертки, второй выход вычислителя подключен к входу блока отображения,-отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений, в не о введен генератор случайных сдвигов, выход которого подключен к сигнальному входу блока стробоскопической развертки. гсс где Т вЂ” среднее значение периода ер повторения сигнала генератора 5 случайных сдвигов, Т вЂ” максимальный период повторения исследуемого сигнала.

f„ 10,096 кГц.

f мнн гсс Т

Т + ср 2 мин 9 995 кГц. идальному сигналу f необходимо, чток бы при любьгх целых г1 ф 0 было выполнено условие

А = макс мин = 0,1 кГц

834 4

Выборки исследуемого сигнала А взятые с частотой повторения, определяемой соотношениями (4) †(6), поступают на второй вход. вычислителя 3, на первый вход которого поступает синхронизирующий сигнал с второго выхода блока стробоскопической развертки.

Вычислитель 3 из N стробоскопических выборок сигнала формирует гистограмму амплитуды исследуемого сигнала, информация .о которой поступает на первый вход блока 4 отображения.

Затем оператор маркерным или визуальным методом определяет расстояние между двумя ярко выраженными экстре- мумами гистограммы (фиг. 3), чем и осуществляется измерение двойной. амплитуды исследуемого сигнала. Величина амплитуды сигнала определяется делением полученного результата на 2.

Формула из об ре те ния

1242834 сс

О fнии иакс

2А

Составитель Л. Муранов

Техред О.Сопко КорректоР М. Шароши.Редактор А. Козориз

Заказ 3698/42

Тираж 7-28

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4