Устройство для допускового контроля переходной характеристики перестраиваемых генераторов

 

Изобретение может быть использовано для контроля времени переходных процессов в перестраиваемых СВЧ-генераторах с наносекундной длительностью фронта переходной характеристики по частоте. Цель изобретения - повышение точности измерения - достигается за счет поддержания равенства амплитуд модулирующих сигналов. Для этого в устройство введены две системы автоматического регулирования, содержащие первый 20 и второй 26 регулируемые усилители, первый 21 и второй 27 детекторы, первый 22 и второй 28 фильтры нижних частот, первый 23 и второй 29 элементы сравнения, первый 25 и второй 30 усилители постоянного тока, а также источник 24 опорного напряжения. При измерении сигналы с выходов генератора 5 низкой частоты и генератора 7 высокой частоты через соответственно усилители 20 и ключ 6, а также усилитель 26 и ключ 8 подаются на исследуемый генератор, девиация частоты выходного сигнала измеряется блоком 12 измерения девиации частоты и преобразуется аналого-цифровым преобразователем 13, импульсы с выхода которого через ключ 14 поступают на вход счетчика 15. В блоке 16 памяти запоминаются результаты измерения в других тактах, которые затем сравниваются в блоке 17 сравнения и через пороговый блок 18 поступают в блок 19 сигнализации. Управляющие сигналы формируются с помощью генератора тактовых импульсов, первого 2, второго 3 и третьего 9 делителей частоты, первого 4 и второго 10 формирователей импульсов и блока 11 ввода параметров. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (61) 911372 (21) 4622155/24-21 (22) 20.12.88 (46) 07.10.90. Вюл. Р 37 (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (72) С.А.Хасис (53) 621.317.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

}}р 911372, кл. G 01 R 27/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО

КОНТРОЛЯ ПЕРЕХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение может быть использовано для контроля времени переход- . ных процессов в перестраиваемых СВЧгенераторах с наносекундной длительностью фронта переходной характеристики по частоте. Цель изобретения повышение точности измерения — достигается за счет поддержания равенства амплитуд модулирующих сигналов.

Для этого в устройство введены две,.SU„„1597769 А 2

2 системы автоматического регулирования, содержащие первый 20 и второй

26 регулируемые усилители, первый 21 и второй 27 детекторы, первый 22 и второй 28 фильтры нижних частот, первый 23 и второй 29 элементы сравнения, первый 25 и второй 30 усили- тели постоянного тока, а также источник 24 опорного напряжения. При измерении сигналы с выходов генера тора 5 низкой частоты и генератора

7 высокой частоты через соответственно усилители 20 и ключ 6, а также усилитель 26 и ключ 8 подаются на исследуемый генератор, девиация частоты выходного сигнала измеряется Ф блоком 12 измерения девиации часто}9 ты и преобразуется аналого-цифровым (/) преобразователем 13, импульсы с выхода которого через ключ 14 поступают С на вход счетчика 15. В блоке 16 памяти запоминаются результаты измерения в других тактах, которые затем сравниваются в блоке 17 сравнения и че 1597769 рез пороговый блок 18 поступают в блок 19 сигнализации. Управляющие сигналы формируются с помощью генератора тактовых импульсов, первого 2, Изобретение относится к радиоизмерительной технике, предназначено для контроля времени переходных процессов в перестраиваемых СВЧ-генераторах с наносекундной длительностью

I фронта переходной характеристики по 15

„частоте, и является усовершенствованием устройства — по авт.св. N - 911372.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет поддержания равенства амплитуд модулирующих сиг- 20 налов путем введения систем автоматического регулирования уровней, На чертеже представлена блок-схема устройства контроля.

Устройство содержит последователь- 25 но соединенные генератор 1 тактовых импульсов, первый 2 и второй 3 делители частоты, первый формирователь

4 импульсов, низкочастотный генератор 5, первый ключ 6, высокочастот- 30 ный генератор 7, второй ключ 8, третий делитель 9 частоты, второй формирователь 10 импульсов, блок 11 ввода параметров, последовательно соединенные блок 12 измерения девиации, аналого-цифровой преобразователь 13, третий ключ 14, счетчик 15, блок 16 памяти, блок 17 сравнения, пороговый элемент 18, блок 19 сигнализации, последовательно соединенные первый щ регулируемый усилитель 20, первый детектор 21, первый фильтр 22 нижних частот, первый сравнивающий элемент

23, источник 24 опорного напряжения, первый усилитель 25 постоянного тока, последовательно соединенные второй регулируемый усилитель 26, второй детектор 27, второй фильтр 28 нижних частот, второй сравнивающий элемент

29 и второй усилитель 30 постоянного тока, а также клеммы 31 и 32.

Устройство работает следующим образом.

Первый делитель 2 частоты имеет два дискретных значения коэффициента

КО деления К =К и К = ††--, Исход1 0 1 0,707 ное состояние элементов выбрано так, что коэффициент деления К,=К, первый второго 3 и третьего 9 делителей частоты, первого 4 и второго 10 формирователей импульсов и блока 11 ввода параметров. 1 ил. ключ 6 открыт, второй 8 и третий 14 ключи закрыты.

Низкочастотный генератор 5 формирует сигнал, частота которого установлена в диапазоне частот сигналов управления контролируемых генераторов, где девиация их частоты максимальна. Низкочастотный сигнал необходим для задания длительности фронта образцовой переходной характеристики по частоте контролируемого перестраиваемого генератора.

Сигнал низкочастотного генератора

5 усиливается первым регулируемым усилителем 20 и поступает на сигнальный вход первого ключа 6, проходит на его выход (клемма 31), а затем на вход системы управления частотой контролируемого генератора, где модулирует выходной сигнал этого генератора на частоте. Частотномодулированный сигнал с выхода контролируемого генератора поступает на вход (клемма 32) блока 12 измерения девиа-. ции, который формирует сигнал, пропорциональный значению девиации.

Выходной сигнал блока 12 измерения девиации поступает на аналого-цифровой преобразователь 13, Период следования Ti импульсов .с выхода а,налогоцифрового преобразователя пропорционален величине входного сигнала, т-.е. девиации частоты, Импульсы с выхода аналого-цифрового преобразователя

13 поступают на сигнальный вход третьего. ключа 14. Генератор 1 тактовых импульсов генерирует импульсы со стабильным периодом следования Тд, поступающие на сигнальный вход первого делителя 2 частоты. Период следования импульсов на выходе первого делителя 2 частоты в этом режиме

1 = 0 0

Первый импульс с выхода первого делителя 2 частоты поступает на управляющий вход третьего ключа 14 и открывает его, а второй импульс закрывает, благодаря чему время, в .течение которого данный ключ открыт, равно периоду следования Т,.

1597769

Поэтому число импульсов п прошед-ших с выхода преобразователя 13 через открытый третий ключ 14, содержит информацию в значении девиации частоты: п = К„то/Т„„.

Импульсы с выхода третьего ключа

14 поступают на счетный вход счетчика 15, выходной сигнал которого пропорционален числу и

Выходной сигнал счетчика 15, зависящий от величины девиации, поступает на вход блока 16 памяти, где

его значение запоминается, запомненное значение эквивалентно заданию длительности фронта образцовой переходной характеристики по частоте контролируемого перестраиваемого СВЧг енератора.

Импульсы с выхода первого делителя 2 частоты поступают также на. вход второго делителя 3 частоты с коэффициентом деления, равным двум.

Период следования импульсов Т навыходе второго делителя 3 частоты равен

25

30 (2) т =2к „, т,.

Поэтому первый импульс на выходе этого делителя вырабатывается в момент поступления на его вход второго импульса с первого делителя 2 частоты, т.е. в момент закрытия третьего ключа 14 и окончания измерения девиации, соответствующей образцовой переходной характеристики. Импульсы с выхода 40 второго делителя 3 частоты поступают на вход первого формирователя 4, вырабатывающего сигналы управления, поступающие на управляющие входы первого делителя 2 частоты, первого 6 45

z» 8 ключей и на управляющий вход

"Сброс" счетчика 15.

При поступлении на вход первого формирователя 4 первого импульса с выхода второго делителя 3 частоты, этот формирователь вырабатывает сигнал управления, переводящий первый делитель 2 частоты в режим с коэффициентом деления К К /0,707, первый ключ 6 в закрытом состоянии, второй ключ 8 в открытое состояние и счетчик 15 в исходное состояние.

Последняя оп ер ация за в ер ша ет и одготовку устройства к контролю длит ельности фр он та пер ех одной хара ктеристики.Предельное допустимое значение длительности фронта переходной характеристики задают с помощью блока 11 ввода параметров, вырабатывающего на своем первом выходе сигнал с амплитудой А, пропорциональной этому значению в соответствии с формулой

А = 0,35/с, . (3) Сигнал в форме единичного скачка, проходя через систему с полосой пропускания фf.„ =fz -О, преобразуется в импульс с длительностью фронта t< определяемую соотношением аК„ =0,35/t, (4) Так как амплитуда выходного сигнала А определяется формулой (3), то блок 11 ввода параметров выполняет функцию определения необходимой ши-. рины полосы пропускания контрольного сигнала. Выходной сигнал с блока 11 ввода параметров поступает на управляющий вход высокочастотного гене-. ратора 7, формирующего сигнал с амплитудой, равной амплитуде сигнала низкочастотного генератора 5, и с частотой, пропорциональной амплитуде сигнала на управляющем входе. В результате этого сигнал высокочастотного генератора 7 имеет частоту, равную необходимому значению f âåðõíåé граничной частоты полосы пропускания контрольного сигнала ° Сигнал с высокочастотного генератора 7 поступает на вход второго регулируемого усилителя 26, где усиливается.

Величина девиации частоты контролируемого СВЧ-генератора зависит от амплитуды модулирующего контрольного сигнала. В предлагаемом устройстве в процессе измерения осуществляется сопоставление значений девиации частоты контролируемого

СВЧ-генератора при низкочастотном и высокочастотном модулирующих сигналах, поэтому точность измерения непосредственно зависит от точности поддержания равенства амплитуд модулирукпцих сигналов.

Для повышения точности измерения в предлагаемое устройство введены системы автоматического регулирования уровней (АРУ) сигналов низкочас1597769 тотного генератора 5 и высокочастотного генератора.7, в состав которых входят регулируемые усилители

20 и 26, детекторы 21 и 27, фильтры

22 и 28 нижних частот, сравнивающие элементы 23 и 29, источник 24 опорного напряжения и усилители 25 и 30 постоянного тока.

Работа систем АРУ осуществляется 10 следующим образом. Выходной сигнал низкочастотного генератора 5 усиливается первым регулируемым усилителем 20, часть выходного сигнала которого детектируется первым детектором 21. Постоянная составляющая продетектированного сигнала, образующаяся на выходе первого фильтра

22 низких частот, подключенного к первому детектору 21, поступает на 20 первый вход первого сравнивающего элемента 23, а второй его вход соединен с источником 24 опорного напряжения. На выходе первого сравнивающего элемента 23 образуется сиг- 25 нал, пропорциональный разности уровней сигналов на его входах. Этот разностный сигнал усиливается первым усилителем 25 постоянного тока и управляет коэффициентом усиления пер- 30 вого регулируемого усилителя 20, поддерживая стабильный уровень его входного сигнала.

Выходной сигнал высокочастотного генератора 7 усиливается вторым регулируемым усилителем 26, часть выходного сигнала которого детектируется вторым детектором 27. Постоянная составляющая продетектированного сигнала, образующаяся на выходе вто- 40 рого фильтра 28 низких частот, подключенного к второму детектору 27, поступает на первый вход второго сравнивающего элемента 29, а второй его вход соединен с источником 24 45 опорного напряжения. На выходе втоI рого сравнивающего элемента 29 образуется сигнал, пропорциональный разности уровней сигналов на его входах.

Этот разностный сигнал усиливается вторым усилителем 30 постоянного тока и управляет коэффициентом усиления второго регулируемого усилителя 26, поддерживая стабильный уровень его выходного сигнала.

Уровни низкочастотного и высокочастотного сигналов на выходах регулируемых усилителей 20 н 26 подцерживаются стабильными, равными и задаются источником 24 опорного напряжения.

Автоматическое поддержание с высокой точностью равенства амплитуд выходных сигналов первого 20 и второго 26 регулируемых усилителей обеспечивает повышение точности сопоставления девиаций при низкочастотном и высокочастотном модулирующих сигналах.и, следовательно, повышает точность контроля переходной характеристики по частоте перестраиваемых СВЧгенераторов.

Сигнал с выхода второго регулируемого усилителя 26, представляющий собой усиленный сигнал высокочастотного генератора 7, поступает на сигнальный вход находящегося в открытом состоянии второго ключа 8, проходит на его выход, а затем на вход (с клеммы 31) системы управления частотой контролируемого генератора, что осуществляет частотную модуляцию его выходного сигнала.

Частотно-модулированный сигнал с выхода контролируемого генератора поступает на вход (клемма 32) блока

12 измерения девиации, который вырабатывает сигнал, пропорциональный значению девиации в этом режиме. Выходной сигнал блока 12 измерения девиации поступает на аналого-цифровой преобразователь 13, формирующий импульсы,период следования которых Т пропорционален величине входного сигнала и, следовательно, значению девиации . Импульсы с выхода преобразователя поступают на сигнальный вход третьего ключа 14, который закрыт до прихода третьего импульса с выхода первого делителя 2 частоты.

Первый делитель 2 частоты в этот момент имеет коэффициент деления

К ;-К /0,707, поэтому период следования тактовых импульсов на его выходе равен:

1 о

Т = — — †.Т

0,707

Период следования импульсos Т

1 отличается от периода следования Тт1 в режиме задания образцовой характеристики наличием постоянного делителя 0,707, что необходимо для обеспечения сопоставимости значений девиации, измеренных на низкой частоте и на верхней граничной частоте полосы пропускания, где значение девиации

1597769

10 должно быть в 0,707 раз меньше. Третий импульс с выхода первого делителя, 2 частоты открывает третий ключ 14 до момента поступления закрывающего четвертого импульса, поэтому число импульсов и прошедших через этот ключ, содержит информацию о значении девиации частоты в этом режиме:

Ko To

n2 °

2 0,707 т„ (5) Импульсы с выхода третьего ключа

14 поступают на вход счетчика 15, выходной сигнал которого пропорционален числу п . Выходной сигнал счетчика 15, зависящий от значений девиации, поступает на вход блока 16 памяти, где его величина запоминается.

Запомненное значение эквивалентно 20 определению длительности фронта переходной характеристики контролируе-. мого генератора. Блок 16 памяти имеет два выхода, причем амплитуда сигнала на первом выходе определяется числом 25 импульсов n „, а на втором n . Блок

17 сравнения имеет два входа, первый из которых соединен с первым выходом блока 16 памяти, а второй — с вторым выходом этого блока. Блок 17 сравнения вырабатывает сигнал, амплитуда которого зависит от разности сигналов на первом и втором его входах, т.е. разности и ;и

Блок 11 ввода параметров вырабатывает на втором выходе сигнал, амп35 литуда которого зависит от величины допуска на длитель ность ф ронта переходной характеристики. Этот сигнал поступает на управляющий вход поро- 4р гового элемента 18 и устанавливает необходимый уровень порога срабатывания. Выходной сигнал блока 17 сравнения поступает на сигнальный вход порогового элемента 18. 45

При превышении амплитудой входного сигнала заданного уровня, пороговый элемент 18 вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на вход блока 19 сигнализации и включающий индикацию. Четвертый импульс с выхода первого делителя 2 частоты, который закрывает третий ключ 14, поступает также на вход второго делителя

3 частоты, и на его выходе вырабатывается второй импульс °

При поступлении на вход первого формирователя 4 второго импульса с выхода второго делителя 3 частоты этот формирователь вырабатывает сигнал управления, переводящий первый делитель 2 частоты в режим с коэффициентом деления К =К, первый ключ и

6 в открытое состояние, второй ключ

8 в закрытое состояние и счетчик 15 в исходное состояние.

Импульсы с выхода второго делителя 3 частоты поступают также на -вход третьего делителя 9 частоты с коэффициентом деления, равном двум. Первый импульс на выходе третьего делителя 9 частоты вырабатывается в момент поступления на его вход второго импульса с выхода второго делителя 3 частоты, т.е. после сравнения длительности фронта образцовой и переходной характеристик.

При поступлении на вход второго формирователя 10 первого импульса с выхода третьего делителя 9 частоты, этот формирователь вырабатывает сигнал управления, поступающий на управляющий вход "Сброс" блока 16 памятИ и переводящий его в начальное состояние, чем завершается измерительный цикл контроля переходной характеристики по частоте перестраиваемого генератора.

Формула изобретения

Устройство для допускового контроля переходной характеристики перестраиваемых генераторов по авт.св.

9911372, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены два регулируемых усилителя, два детектора, два фильтра нижних частот, два сравнивающих элемента, два усилителя постоянного тока и источник опорного напряжения, при этом выход низкочастотного генератора соединен с первым ключом через первый регулируемый усилитель, выход высокочастотного генератора подключен к второму ключу через второй регулируемый усилитель, выход первого регулируемого усилителя через последовательно соединенные первый детектор и первый фильтр нижних частот соединен с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход которого соединен с источником опор-. ного напряжения, а выход через первый усилитель постоянного тока — с управляющим входом первого регулируемого усилителя, выход второго ре1597769

Составитель Н.Михалев

Т ехр ед Jl. Îëèé Hûê

Редактор Н.Яцола

Корректор N.Шароши

Заказ 3051 Тираж 554 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 гулируемого усилителя через последовательно соединенные второй детектор и второй фильтр нижних частот соединен с первым входом второго сравнивающего элемента, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход через второй усилитель постоянного тока — с уп5 равляющим входом второго регулируемого усилителя.