Устройство для измерения полосы пропускания фильтра нижних частот

 

Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и может быть использовано для измерения полосы пропускания фильтров нижних частот. Устройство состоит из генератора 1 белого шума, сигнал которого представляет собой нормальный случайный процесс . Этот сигнал подается на исследуемый фильтр нижних частот, на выходе которого формируется случайный сигнал. Фильтр подключен к выходу фильтра измерительного блока, выполненного в виде последовательно соединенных первого усилителя-ограничителя 3, амплитудного детектора 4,вт(.-.- рого усилителя-ограничителя 5 и частотомера 6. Положительный -эффект, создаваемый устройгтвом, заклмчпется в том, что устройство позво.пяет при автоматическом измерении полоты пропускания фильтров охватырать частотный диапазон, не доступный для устройства-прототипа , а также автоматизировать процесс измерения пплосы пропускания фильтров нижних частот и высить достоверность измерений.1 ил. Ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) 151)4 G 01 R 23 14 ., id

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

МЬ11"1 - .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3958108/24-21 (22) 23,08.85 (46) 15.09.87, Бюл. И 34 (71) Харьковский авиационный институт им, Н,Е. Жуковского (72) Н,П. Горелова, А.Г, Ильченко, A,È. Карпов и А.С. Сердаков (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

119 13022009, кл. G 01 R 23/06, 15.05.85. Авторское свидетельство СССР

)1 618694, кл. G 01 R 23/14, 1974.(54) УСТРОЙСТВО PJISI ИЗИЕРЕНИЯ ПОЛОСЫ

ПРОПУСКАНИЯ ФИЛЬТРА НИЖНИХ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и может быть использовано для измерения полосы пропускания фильтров нижних частот.

Устройство состоит из генератора 1 белого шума, сигнал которого представляет собой нормальный случайный процесс. Этот сигнал подается на иссл«дуемый фильтр нижних частот, на вых де которого формируется случайный сигнал, Фильтр подключен к выходу фильтра измерительного блока, выполненного в виде последовательно соединенных первого усилителя-»граничителя 3, амплитудного детектора 4,нт»вЂ” рого усилителя-ограничителя 5 и част»томера 6. Положизельный ффскт, с»здаваемый устро )< тв»м, закляча« «я в том, что устройство позволяет при автоматическом измер«нип п»л»-ы пр»пускания фильтров охватывать астотный диапазон, не доступный д .я устройства-прототипа, а также автоматизировать процесс измерения t1»!1»ch1 пропускания фильтров нижних частот н п»высить достоверность измерений,1 ил.

1337802

Изобретение относится к технике электрорадиоизмерений и может быть использовано для измерения полосы пропускания фильтров нижних частот.

Целью изобретения является увеличение достоверности измерения полосы пропускания фильтров нижних частот.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. 10

Устройство состоит иэ генератора 1 белого шума, нагрузкой которого является исследуемый фильтр 2 нижних частот, и подключенного к выходу фильтра измерительного блока, выпол- 15 ненного в ниде последовательно соединенных первого усилителя-ограничителя

3 амплитудного детектора 4, второго усилителя-ограничителя 5 и частотомера 6. 20

Сигнал с генератора 1 белого шума, представляющий собой нормальный случайный процесс, поступает на исследуемый фильтр 2 нижних частот.При этом на выходе фильтра нижних частот появ- 25 ляется случайный сигнал, среднее число выбросов N которого в единицу (с) времени равно:

-с /26 3

30 уровень, на котором регистрируется число выбросов; о спектральная плотность в полосе частот hf;

35 основание натурального логарифма. где с о

При с = О, т.е, фиксации импульсов одной полярности, выражение (1) при- 40 мет вид:

nf (о) (2) — 13 N (c 1.

Иэ выражения (2) следует, что сред-45 нее число выбросов в единицу времени случайного сигнала, полученного в результате прохождения белого шума через фильтр нижних частот, при фиксации на нулевом уровне равно с точностью до константы полосе пропускания фильтра нижних частот. Следовательно, определяя среднее число выбросов в единицу времени нормального случайного процесса на выходе фильтра нижних частот, можно измерить полосу пропускания этого фильтра

С выхода фильтра 2 нижних часTc)T сигнал поступж т на усилитель-ограничитель 3, который усиливает выбросы с малой амплитудой и ограничивает амплитуду наиболее мощных выбросов,сужая динамический диапазон сигнала,что способствует улучшению условий детектирования амплитудным детектором 4, служащий нагрузкой усилителя-ограничителя 3. Поскольку детектирование ведется на нулевом уровне входного воздействия, т.е. с = О, сигнал на выходе детектора 4 имеет вид однополярных импульсов, частота следования которых связана с полосой пропускания фипьтра

2 соотношением (2). В связи с тем,что для малых амплитуд выбросов диодный детектор является квадратичным, а для более высоких уровней сигнала — линейным, что способствует расширению динамического диапазона выходного сигнала, нежелательному для работы частотомера 6, сигнал с выхода детектора

4 поступает на второй усилитель-ограничитель 5, производящий дополнительное сужение динамического диапазона амплитуд выбросов ° Затем сигнал поступает на э- ектронно-счетный частотомер 6, который при подаче на его вход импульсного сигнала в режиме измерения частоты подсчитывает число импульсон, прише дших за известный отрезок времени, назынае 1ый временем измерения. При времени измерения 1 с количество подсчитанных импульсов представляет собой частоту импульсного сигнала, т.е, число импульсов в единицу времени. При другом времени измерения (например, 10 с) для получения непосредственного отсчета на цифровом табло прибора агтоматически переносится запятая и индицируется соответствующая размерность, Таким образом, результат измор:ния может быть представлен в виде

F = N/Т где N — общее число импульсе в, пришедших на вход частотомера в течение времени измерения Т.

Поскольку импульсный сигнал, прих,.дяший на вход частотомера, является случайным процессом, число импульсов в единицу времени п, -.êæå будет случайной величиной, Среднее число импульсов в единицу времени в этом

:лучае может бытi. пред-тавлено как

131/803 л — п

Т - - — к к =1 увеличить достоверность измерения.

n = N/T, Составитель М. Каменский

Техред И.Попович

Корректор А. Тяско

Редактор А..11ежнина

Подписное

Заказ 4126/43 Тираж 730

БПИИ(1И Государственного комитета СССР

lIo делам изобретений и о-.крытий

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

11рои «r««II«r«-«нно — по тиграфичсское предприятие, г, Ужгород, ул, Пр«ектная, 4 где m = Т/ t.. .1

Учитывая, n ro . n t = 1«1, пол чают к « т, е. частота случайного импульcIIoI о

10 сигнала, индицируемая частотомером, равна среднему числу выбросов в единицу времени нормального случайного сигнала на выходе фильтра нижних час15 тот, определяя которое измеряют полосу пропускания исследуемого фильтра с точностью до постоянного множителя.

Время измерения (усреднения) Т устанавливают в соответствии с требуемой точностью (для повьпиения точности из20 мерения необходимо выбирать больший интервал времени измерения).

Предлагасмое устройство позволяет г,ри автоматичес к «и измерении полосы

?5« пропускания фильтров охватить частотный диапазон, не доступный для устройства-прототипа, обеспечить автоматизагнию процесса измерения полосы пропускания фильтров нижних частот и

Ф о р м у л а и з и б р е т е и и я

Устройство для измерения полосы пропускания фильтра нижних частот, содержащее источник широкополосного сигнала и измерительный блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности измерения полосы пропускания фильтров нижних частоТ, источник широкополосного сигнала представлен генератором белого шума, а измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных первого усилителя-ограничителя, вход которого является входом измерительного блока, амплитудного детектора, второго усилителя-ограничителя и частотомера, причем выход генератора белого шума является входной клеммой для исследуемого фильтра нижних частот, а вход измерительного блока — выходной клеммой для исследуемого фильтра нижних частот,