Устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение времени измерения за счет автоматизации процесса измерения фазочастотной характеристики четырехполюсников. Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены в приемную часть г-р 5 пилообразного напряжения, компаратор 6 синхронизации, г-р 8 качающейся частоты, фазовый детектор 9, блок 17 коммутации, АЦП 18, ключи 19, делители 22, 23 напряжения, элемент ИЛИ 26, компаратор 29 сигнала и верхней границы шаблона и компаратор 30 сигнала и нижней границы шаблона. Устройство позволяет за короткое время обеспечить не только контроль АЧХ и измерение остаточного затухания четырехполюсника, но и контроль ФЧХ и измерение искажений, что очень важно при передаче дискретной информации, особенно при больших скоростях. Преимуществом устройства является то, что значение измерений вырабатывается в цифровой форме, что обеспечивает простоту его сопряжения с ЭВМ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflУБЛИН (51) 5 Н 04 В 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61} 259499, (21) 4432472/24-09 (22) 30.05.88.

{46) 23.01.90. Бюл. № 3 (72) В.В.Котенко, А.И.Бернацкий, Т.В.Котенко, О.В.Шамарин и О.Н.Меньков (53) 621.396.664(088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1259499, кл. Н 04 В 3/46, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛ10СНИКОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — уменьшение времени измерения за счет автоматизации процесса измерения фазочастотной характеристики четырехполюсников. Поставленная цель достигается тем, что- в устр-во дополнительt

ÄÄSUÄÄ 1538261 А 2

2 но введены в приемную часть r-p 5 пилообразного напряжения, компаратор 6 синхронизации, r-p 8 качающейся частоты, фазовый детектор 9, блок 17 -коммутации, АЦП 18, ключи 19, делители 22, 23 напряжения, элемент ИЛИ 26, компаратор 29 сигнала и верхней границы шаблона и компаратор 30 сигнала и нижней границы шаблона. Устр-во позволяет за короткое время обеспечить не только контроль АЧХ и измерение остаточного затухания четырехполюсника, но и=контроль ФЧХ и измерение искажений, что очень важно при передаче дискретной, информации, особенно при больших скоростях. Преиму- Я ществом устр-ва является то, что значение измерений вырабатывается в циф-, ровой форме, что обеспечивает простогу его сопряжения с ЭВМ. 1 ил.

1538261

Изобретение относится к радиотехнике, может использоваться в систеМах передачи с частотным распредеЛением каналов для контроля и автома5 тиэ и ров анно го измерения амплитудночастотных характеристик (АЧХ) и фазочастотных характеристик (ФЧХ) четырехполюсников и каналов тональной частоты и является усовершенствованим изобретения по авт.св. М 1259499.

Цель изобретения — уменьшение вреени измерения за счет автоматизации

Процесса измерения фазочастотной ха-! рактеристики четырехполюсников. 15

На чертеже представлена структур ая электрическая схема предложенноГо устройства.

Устройство для контроля АЧХ четыехполюсников содержит на передаю- 20 ей стороне генератор 1 качающейся частоты (ГКЧ), а иа приемной стороне блок 2 индикации, блок 3 согласова ния, амплитудный детектор 4, генера,тор 5 пилообразного напряжения, ком- 25 паратор 6 синхронизации, блок 7 опорных напряжен л, ГКЧ 8, фазовый детектор 9, преобразователь 10 часто та — напряжение, m компараторов ll-ll1-m границ шаблона, и компараторов 30

12-1-12-и контрольных частот, ключи, 13, аналого-цифровой преобразователь 14, блок 15 коммутации, блок 16 па мяти, дополнительный блок 17 коммутации, дополнительный аналого-цифровой преобразователь 18, дополнитель.ные ключи 19, первый, второй, третий и четвертый делители 20 — 23 напряже ния, блок 24.согласования с электронно-вычислительной машиной (ЗВИ), зле- 40 мент ИЛИ 25, дополнительный элемент

ИЛИ ?6, компаратор 27 сигнала н верхней границы шаблона, компаратор 28 сигнала и нижней границы шаблона, дополнительный компаратор 29 сигнала 45 и верхней границы шаблона, дополнительный компаратор 30 сигнала и нижней границы шаблона, показан также исследуемый четырехполюсник 31 (канал тональной частоты ТЧ).

Устройство работает следующим образом.

На передающей стороне ГКЧ l,подключенный к исследуемому четырехполлюснику 31, вырабатывает сигнал с ,постоянным уровнем и плавно меняющейся частотой в диапазоне контролируемых частот. Сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 31 поступает на приемной стороне на блок 3 согласования, обеспечивающий согласование исследуемого четырехполюсника 31 с несимметричной схемой устройства. С выхода блока 3 согласования сигнал поступает на амплитудный детектор 4, выделяющий напряжение огибающей сигнала, фазовый детектор 9, а также на преобразователь,10 частота;напряжение, напряжение на выходе которого изменяется пропорционально частоте входного сигнала. Это напряжение поступает на первые входы m компараторов 11-1-11-ш границ шаблона и и компараторов 12-1-12-и контрольных частот, Необходимость компараторов 12-1

12-и контрольных частот определяется следующим. Обычно границы шаблона изменения АЧХ задаются не всеми, а только частью контрольных частот. Так, в большинстве практически важных случаев для контроля и коррекции АЧХ и ФЧХ канала ТЧ исследуются 13 контрольных частот (0,3; -0,4; 0,6; 0,8;

3,4 кГц), а границы шаблона определяются только по 5 или 7 контрольным частотам. Поэтому значение m определяется числом пределов границ шаблона, а число n - числом необходимых дополнительных контрольных частот, на которых требуется производить измерения АЧХ и ФЧХ. На вторые входы каждого из m компараторов 11-1-11-ш границ шаблона и и компараторов 12-1l2-п контрольных частот поступает напряжение, соответствующее контрольной частоте для данного компаратора, с блока 7 опорных напряжений.

При увеличении частот выходного сигнала постоянное напряжение на их первых входах увеличивается. В момент равенства напряжений на входах каждого из компараторов 11-1- 11-ш и 12-112-и на выходе соответствующего компаратора 11-1 появится короткий импульс сигнала, затем на выходе компаратора 11-2 и т.д. и наконец на выходе последнего компаратора ll-m.Ha частоте 1900 Гц по рекомендации

ИККТТ фазовыми искажениями можно пренебречь, следовательно, временное положение импульсов на выходе первого . компаратора 12-1, соответствующего данной частоте, совпадает с моментами.формирования сигнала с этой часто" ты ГКЧ 1 на передающей стороне. Это

1538261 соответствие использовано для синхронизации ГКЧ 8 на приемной стороне следующим образом. Импульсы с выхода первого компаратора 12-1 запускают

5 генератор 5 пилообразного напряжения. Напряжение пилообразной формы поступает на первый вход компаратора 6 синхронизации, на второй вход которого поступает соответствующее )0 напряжение с блока 7 опорных напряжений. Значение этого напряжения должно быть таким, чтобы время формирования "пилы, амплитуда которой равна этому значению, совпадало со 15 временем изменения частоты генераторов 1 на передающей стороне от частоты 1900 Гц до частоты 300 Гц, т.е. до начала нового цикла его работы.

Таким образом, временное положе- 20 ние импульсов с выхода компаратора

6 синхронизации жестко связано с началом нового цикла работы reнератора

l на передающей стороне. Эти импульсы поступают на управляющий вход ге- 25 нератора 8 на приемной стороне и синхронизируют его генератором 1. С выхода генератора 8 сигнал поступает на второй вход фазового детектора 9, вырабатывающего напряжение, пропор- 30 циональное разности фаз сигналов с выхода блока 3 согласования и с выхода генератора 8, т.е. пропорциональное величине фазовых искажений кана- ла ТЧ в диапазоне контролируемых час тот. Сигналы с выходов амплитудного и фазового детекторов 4 и 9 непрерывно поступают на входы соответствующих ключей 13 и дополнительных ключей 19.

Число ключей 13 и дополнительных ключей 19 соответствует сумме компараторов 11-1-11-m границ шаблона и компараторов 12-l-12-и контрольных частот К=ш+п. Причем управляющий вхос 45 каждого ключа 13 и дополнительного ключа 19 соединен с выходом только одного соответствующего ему компаратора 11-l--11-m и 12-1-12-и. В соответствии с этим сигналы на управляю- 50 щие входы ключей 13 и дополнительных ключей 19 поступают последовательно °

Так как сигналы на выходах компараторов 11-1-11-ш и 12-1-12-и представ" ляют собой короткие импульсы, ключи

13 и дополнительные ключи 19 открываются на достаточно короткое время, пропуская мгновенные значения огиба-. ющей от амплитудного детектора 4 и разности фаэ с выхода фазового детектора 9. При этом на выходе соответствующего ключа 13 и дополнительного ключа 19 формируют сигналы, амплитуды которых соответственно равны мгновенному значению огибающей и разности фаз на соответствующих частотах. Ключи 13 и дополнительные ключи 19 осуществляют дискретизацию по времени огибающей и фазовых искажений сигнала, поступающего из каната Т4.

Мгновенные значения огибающей и фазовых искажений, соответствующие заданным контрольным частотам, последовательно поступают на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

14 и на вход дополнительного АЦП 18 соответственно. С их выходов информация в цифровой форме соответственно через блок 15 коммутации и через дополнительный блок 17 коммутации записывается в блок 16 памяти, Выходы блока 16 памяти подключены к соответствующим входам блока 2 индикации, обеспечивающего индикацию в цифровой форме значений остаточного затухания и фазовых искажений канала ТЧ на заданных контрольных частотах.

Предложенное техническое решение за" дачи измерения АЧХ и ФЧХ канала ТЧ обеспечивает возможность сопряжения разработанного устройство с ЭВМ.Для этих целей используется блок 24, обеспечивающий преобразование сигналов с выхода блока 16 памяти к виду,пригодному для обработки в ЭВМ, и выдачу цифровых значений остаточного затухания и фазовых искажений на контрольных частотах и результатов контроля АЧХ и ФЧХ из блока 16 памяти по запросу.

Контроль АЧХ и ФЧХ канала ТЧ заключается в выработке сигналов "Норма", если АЧХ или ФЧХ находится в предела установленного шаблона, и

"He норма", если АЧХ или ФЧХ выходит за границы установленного шаблона. С компараторов 11-1-11-ш границ шаблонов сигнал также поступает на соответствующие входы первого и второго делителей 20 и 21 напряжений и третьего и четвертого делителей 22 и 23 напряжений. Под действием сигналов с компараторов 11-211-m происходит формирование выходных напряжений соответствующих на первом 20 и третьем 23 делителях напряжений ФЧХ верхней границе шабло1538261

Нов, определяющей допустимые отклоНения АЧХ и ФЧХ соответственно, а на втором 21 и на четвертом 23 делителях напряжений — нижней границе

1 ex же шаблонов. Напряжения, соо тветстЭующие допустимым границам шаблонов

АЧХ, поступают на один из входов компаратора 27 сигнала и верхней границы шаблона АЧХ и на один из входов компа ра то ра 28 сигнала и нижней г раЙицы шаблона АЧХ.

Напряжения, соответствующие допустимым границам шаблонов ФЧХ, поступают на один иэ дополнительны вхо- 15

@ов дополнительного компаратора 29 сигнала и верхней границы шаблона фЧХ и на один из входов дополнительного компаратора ЗО сигнала и нижней раницы .шаблона ФЧХ. На вторые вхоы компараторов 27 и 28 поступает напряжение с выхода амплитудного де( тектора 4, а на вторые входы допол нительных компараторов 29 и ЗΠ— с

1зыхода фазового детектора 9. Нри пре- 25

Нышении сигналом с выхода амплитуд ого 4 или фазового 9 детекторов верхней границы шаблона имеет место скачкообразное изменение напряжения

На выходе компаратора 27 и дополни- 30 тельного компаратора 29 соответственно.

В случае, если сигнал с выхода амплитудного 4 или фазового 9 детекторов, меньше нижней границы шаблона, наблюдается скачкообразное изменение напряжения соответственно на выходе компаратора 28 или дополнительного компаратора 30. В любом из этих случаев на выходе элемента ИЛИ

25 или дополнительного элемента ИЛИ

26 появляется сигнал, свидетельствующий о несоответствии АЧХ или ФЧХ испытываемого канала ТЧ требуемым нормам. Выход элемента ИЛИ 25 и дополнительного элемента ИЛИ 26 подключен к блоку 16 памяти. Результаты контроля (сигналы "Норма АЧХ", "Норма ФЧХ",i"Íå норма АЧХ", "Не норма ФЧХ"), с выхода блока 16 памяти поступают на блок 2 индикации.

Формула изобретения

Устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников, по авт.св. М 1259499, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени измерения за счет автоматизации процесса измерения фазочастотной характеристики четырехполюсников, на приемной стороне выход первого компаратора контрольных частот соединен с одним соответствующим входом блока индикации через введенные и последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, компаратор синхронизации, второй вход которого соединен с дополнительным выходом блока опорных напряжений, генератор качающейся частоты, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом блока согласования, дополнительный компаратор сигнала и верхней границы шаблона и дополнительный элемент ИЛИ, выход которого подключен к соответствующим входам блока памяти и блока индикации и является дополнительным выходом устройства, кроме того, выход фазового детектора соединен с соответствующими входами блока памяти через введенные и последовательно соединенные первый дополнительный ключ, дополнительный аналого-цифровой преобразователь и дополнительный блок коммутации, другие входы которого соединены с соответствующими выходами компараторов контрольных частот и компараторов границ шаблона, кроме того, введены третий и четвертый делители напряжения, первые и вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и последнего компараторов границ шаблона, выход четвертого делителя напряжения соединен с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ через введенный дополнительный компаратор сигнала и нижней границы шаблона, выход третьего делителя напряжения — с вторым входом дополнительного компаратора сигнала и верхней границы шаблона, выход фазового детектора — с вторым входом дополнительного компаратора сигнала и нижней границы шаблона, выход элемента ИЛИ соединен с другим соответствующим входом блока индикации, кроме того, введены п-1 дополнительных ключей, информационные входы которых соединены с выходом фазового детектора,. а управляющие входы всех дополнительных ключей соединены соответственно с выходами соответствующих компараторов контрольных частот и компараторов границ шаблона, причем выходы и-1 дополнительных ключей соединены с входом аналого-цифрового преобразователя.