Измеритель глубины амплитудной модуляции

 

Использование: при электрои радиоизмерениях . Существо изобретения: для повышения быстродействия в измеритель введены два дифференциатора 2. 3. три нуль-органа 4-6, три счетчика 7-9. элемент ИЛИ 10, элемент памяти 11, преобразователь аналог-код 12, элемент задержки 19. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 R 29/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ° - - - 1 - - . Иа

ПРИ ГКНТ СССР

Olll4CAFJИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (PE f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883684/21 (22) 19.11.90 (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (72) С.Н.Бондарь (56) Авторское свидетельство СССР № 763818, кл. G 01 R 29/06, 1975, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ГЛУБИНЫ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ.. Ж«1774287 А1 (57) Использование: при электро- и радиоизмерениях. Существо изобретения: для повышения быстродействия в измеритель введены два дифференциатора 2, 3, три нуль-органа 4 — б, три счетчика 7 — 9, элемент

ИЛИ 10, элемент памяти 11, преобразователь аналог-код 12, элемент задержки 19, 2 ил.! 4

4 фм

М

ОО 3

1774287 ключен одновременно через первый нуль-30

40

55

Изобретение касается электро- и радиоиэмерений и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля при анализе амплитудно-модулированных сигналов.

Известен измеритель коэффициента амплитудной модуляции, содержащий входное устройство, элемент совпадения, генератор ступенчатого напряжения, блок управления, ключи, счетчик с регистром памяти, блок сравнения, регистр максимального значения, регистр минимального значения, вычислительный блок, индикатор, генератор опорного напряжения.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель коэффициента амплитудной модуляции, содержащий входной блок, два ключа, которые через соответствующие регистры минимального и максимального значений, соединенных с вычислительным блоком, подключены к индикатору, введены два дифференциатора, три нуль-органа, три счетчика, элемент ИЛИ, элемент памяти, преобразователь аналог-код, элемент задержки, причем выход входного блока подорган к первому входу первого счетчика и ко второму входу второго счетчика и через первый дифференциатор и соединенные с ним последовательно вторые дифференциатор и нуль-орган, к первому входу второго счетчика и второму входу первого счетчика, а также, через последовательно соединенные элемент памяти, второй вход которого через третий нуль-орган соединен с выходом первого дифференциатора, и преобразователь аналог — код к информационным входам ключей, управляюЩие входы которых соединены с выходами первого и второго счетчиков, которые, в свою очередь, через последовательно соединенные элемент ИЛИ и третий счетчик Соединены с управляющим входом вычислительного блока, а управляющие входы регистров минимального и максимального значений. соединены с выходом третьего счетчика через элемент задержки.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого измерителя; на фиг.2 — еременные диаграммы, поясняющие его принцип работы, Измеритель коэффициента амплитудной модуляции содержит входной блок 1, дифференциаторы 2, 3, нуль-органы 4-6. счетчики. 7-9, элемент ИЛИ 10, элемент памяти 11, преобразователь 12 аналог-код, ключи 13, 14, регистр 15 максимального зна5

25 чения, регистр 16 минимального значения, вычислительный блок 17, индикатор 18, элемент задержки 19, причем вход устройства подключен к входу входного блока 1, выход которого подключен одновременно через нуль-орган 5 к первому входу счетчика 8 и ко второму входу счетчика 7 через дифференциатор 2 и, соединенные последовательно дифференциатор 3 и нуль-орган 6, к первому входу счетчика 7 и второму входу счетчика 8, а также через последов тельно соединенные элемент памяти 11, второй вход которого через нуль-орган 4 соединен с выходом дифференциатора 2, и,преобразователь 12 аналог — код к информационным входам ключей 13, 14, управляющие входы которых соединены с выходами счетчиков 7, 8 соответственно, а выходы через соответствующие регистры 15, 16 максимального и минимального значений, управляющие входы которых соединены с выходом счетчика

9 через элемент задержки 19, соединены с информационными входами вычислительного блока 17, выходы которого соединены с входами индикатора 18, а управляющий вход через счетчик 9 и элемент ИЛИ 10 подключен к выходам счетчиков 7, 8.

Устройство работает следующим образом.

В основе принципа работы устройства заложены следующие теоретические положения.

Амплитудно-модулированное (АМ) колебание

U(t) = Щ1 + mcos Q t) sin в t =

= Uo(1+ mcos(2nFt) sin(2nft), (1) где Uo — амплитуда постоянной составляющей AM-колебания;

m — коэффициент амплитудной модуляции;

f — частота несущего колебания;

à — частота модулирующего колебания, представляет собой непрерывную и дифференцируемую функцию, характеризуемую наличием относительных максимумов и минимумов

U(t1), при t = —.(1 2n — 1

), п )0; + оо ( (фиг.2а), где j — номер отсчетного значения, Задача измерения коэффициента АМ сводится к реализации выражения (2)

А — Б

А+6 (2) где m — коэффициент АМ;

А — действительный максимум АМ колебания, А = max{0(t))}, т Лт„.;

Лт )0; 1/Fj — период модулирующего колебания;

1774287

15 х < (0; - Q — номер модулирующего колебания (фиг,2а);

Б — действительный минимум AM-колебания, Б = min(U(t;)), t;Eh тх (фиг.2а), .1 т.е. прежде всего к нахождению действительных экстремумов функции U(t).

Счетчики 7-9 имеют емкость на два импульса.

Итак, при поступлении АМ-сигнала (1), (фиг.2а) через входной блок 1 на вход нульоргана 5 последний осуществляет выявление моментов времени t перехода исследуемого сигнала через нулевой уровеньь (фиг.2б).

Одновременно с этим с помощью дифференциатора 2 осуществляется дифференцирование входного сигнала (фиг,2в), причем, т.к, каждый последующий импульс высокочастотных колебаний АМ-сигнала отличается от предыдущего по амплитуде, в частности в случае приближения к действительно минимальному значению, происходит последовательное уменьшение амплитуды импульсов, а в случае приближения к действительно максимальному значению происходит последовательное возрастание амплитуды импульсов, то будут соответственно изменяться временные

t положения экстремумов, U (tK), первой производной функции U(t) (фиг.2в) относительно моментов времени t;, выявляемые с помощью дифференциатора 3 и нуль-органа 6.

Пусть происходит уменьшение амплитуды импульсов АМ-колебания, тогда моменты t< (фиг.2в) возникновения экстремумов первой производной функции (1), выявляемые с помощью проведения операции дифференцирования функции U (t) посрерством дифференциатора 3 (фиг.2д) и определения аргументов нулевого значения функции U" (t) посредством нуль-органа 6, (фиг,2е), будут опережать моменты t перехода АМ-колебания через нуль (фиг,2ж) (Atcv > О).

Таким образом, в счетчик 7 будет осуществляться запись единицы импульсами, поступающими с. выхода нуль-органа 6 в моменты времени t< и последующее обнуление счетчика 7 импульсами, поступающими с выхода нуль-органа 5 в моменты времени

ti. Аналогично будет происходить и работа счетчика 8, но при этом запись единицы будет производиться импульсами с выхода нуль-органа 5 в моменты времени tl, а обнуление — импульсами с выхода нуль-органа 6 в моменты времени,.

Далее происходит последовательное увеличение амплитуды импульсов AM сигнала, что приводит к отставанию импульсов, поступающих с выхода нуль-органа 5 в моменты времени t;относительно импульсов, поступающих с выхода нуль-органа б в моменты времени тк (Л t > < О). При этом процесс наполнения и обнуления счетчиков

7, 8 происходит аналогично описанному ранее.

Итак, моменты достижения действительно минимальных и максимальных значений амплитуды АМ-колебания характерйзуются последовательным переходом от уменьшения амплитуды импульсов к увеличению и наоборот, что приводит к формированию импульсов на выходе счетчиков

7, 8 сигнализирующих о достижении дейст1 вительных минимумов и максимумов АМ-колебания, в результате поступления на входы записи счетчиков 8, 7 подряд по два импульса с выходов нуль-органов 5 и 6 соответственно, а лишь затем поступают обнуляющие импульсы (фиг.2ж).

Экстремальное значение каждого импульса АМ сигнала, до момента поступления экстремального значения следующего импульса, запоминается элементом памяти 11 и преобразуется в цифровой код преобразователем 12 код — напряжение, под воздействием разрешающих импульсов, поступающих с выхода нуль-органа 4 и сигнализирующих о моментах времени tj возникновения экстремумов импульсов АМ сигнала (фиг,2г).

Импульс сформированный на выходе счетчика 8 и сигнализирующий о достижении действительно минимального значения амплитуды AM сигнала, разрешает прохождение кода с выхода преобразователя 12 аналог — код, через ключи 14 на вход регистра 16 минимального значения и одновременно записывает единицу в счетчик 9, поступая на его вход через элемент ИЛИ 10.

Импульс, сформированный на выходе счетчика 7 и сигнализирующий о достижении действительно максимального значения амплитуды AM сигнала, разрешает прохождение кода с выхода преобразователя 12 аналог — код, через ключи 13 на вход регистра 15 максимального значения и одновременно, через элемент ИЛИ 10, поступает на вход счетчика 9, записывая в него вторую единицу, создающую условия для обнуления счетчика 9 и вычисления коэффициента AM вычислительным блоком 17, использующего данные значений максимального и минимального уровней АМ сигнала, хранящихся в памяти регистров 15. 16, согласно (2), По окончании вычислений зна1774287 а) (! nI i (! I и (1

L Е f у у 3 1

»(C)=с

I I

»1 К К 1

I I II

>i ..)Р р

Ъ мгг

Составитель С.Бондарь

Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Редактор

Заказ 3925 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 чение коэффициента AM отображается индикатором 18, а регистры 15, 16 обнуляются импульсом, поступающим с выхода элемента задержки 19. Далее алгоритм работы устройства повторяется.

Формула изобретения

Измеритель глубины амплитудной модуляции, содержащий входной блок, два ключа, которые через регистры минимального и максимального значений, соединенные с вычислительным блоком. подключены к индикатору. отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены два дифференциатора, три нуль-органа, три счетчика, элемент ИЛИ, элемент памяти, преобразователь аналог — код, элемент задержки, причем выход входного блока подключен одновременно через первый нуль-орган к первому входу первого счетчика и второму входу BTopof0 счетчика и через первый дифференциатор и соединенные с ним последовательно вторые дифференциатор и нуль-орган — к первому входу второго

5 счетчика и второму входу первого счетчика, а через последовательно соединенные элемент памяти, второй вход которого через третий нуль-орган соединен с выходом первого дифференциатора, и преобразователь

10 аналог — код — к информационным входам ключей, управляющие входы которых соединены с выходами первого и второго счетчиков, которые через последовательно соединенные элемент ИЛИ и третий счетчик

15 соединены с управляющим входом вычислительного блока, а управляющие входы регистров минимального и максимального значений соединены с выходом третьего счетчика через элемент задержки.