Устройство для контроля и настройки амплитудно-частотных характеристик

 

Использование: контрольно-измерительная техника. Сущность изобретения: устройство содержит блок генераторов 1, блок сравнения 4, блоки индикации 22 и 28, нормирующий блок 17, триггерный блок 35, блок управления 44, объект контроля 47. 1-47-4-22-35-28, 17-4, 44-1, 44-35, 44-4, 44-22, 4-44. В устройстве предусмотрен автоматический и ручной режимы работы, возможность настройки А4Х на любой из контрольных частот, регистрации и хранения информации о результатах контроля в удобном для восприятия вида. Кроме того обеспечивается возможность формирования двух различных видов контрольного шаблона А4Х с ручной установкой допусковых границ в широком диапазоне значений, что обеспечивается специальной конструкцией нормирующего блока. Формирование сетки контрольных частот достигается выполнением блока генераторов в виде набора генераторов и ключей, через которые испытательные сигналы поступают на вход объекта контроля. 2 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться при настройке и проверке на соответствие нормам амплитудно-частотных характеристик устройств связи в условиях массового производства.

Известно устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников, содержащее на передающей стороне генератор качающейся частоты, выход которого подключен к входу четырехполюсника, а на приемной стороне - компаратор сигнала и верхней допусковой границы, компаратор сигнала и нижней допусковой границы, блок преобразования напряжения испытательного сигнала, сумматор, элемент совпадения, измеритель длительности периода сигнала, первый и второй дешифраторы, первый и второй блоки памяти, первый и второй преобразователи 3/46 кода, первый и второй делители напряжения (см. авт.св. N 649143, кл. H 04 B 3/46, 1977).

Известно также устройство для контроля АЧХ четырехполюсников, содержащее измеряемый тракт, на передающей стороне - генератор качающейся частоты, а на приемной стороне - амплитудный детектор, формирователь опорного сигнала, формирователи верхней и нижней границ АЧХ, два блока вычитания, два вентиля, блок объединения сигналов, квадратор, амплитудный селектор, интегратор, формирователь импульсов, индикатор, элемент ИЛИ и безынерционный индикатор (авт.св. N 1264352А1, кл. H 04 B 3/46, 1985).

Однако в этих устройствах в качестве генератора испытательного сигнала используется генератор качающейся частоты. Вследствие этого данные устройства не обеспечивают возможность настройки АЧХ испытуемого четырехполюсника непосредственно на той контрольной частоте, на которой имеется сигнал о выходе АЧХ за пределы одной из допусковых границ. Поэтому необходимая регулировка в четырехполюснике может быть произведена лишь по окончании полного цикла контроля АЧХ. При этом не обеспечивается визуальный контроль за изменением АЧХ в момент производства регулировки, а ее результат может быть установлен только после проведения очередного полного цикла контроля. Это значительно усложняет процесс настройки амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников и существенно увеличивает общее время контроля.

Кроме того, в первом из указанных аналогов формируется такой контрольный шаблон АЧХ, в котором пределы верхней и нижней допусковых границ на всех контрольных частотах определяются еще до начала процесса контроля, так как отсчитываются от фиксированного уровня напряжения. Во втором устройстве пределы границ шаблона формируются исходя из уровня выходного сигнала четырехполюсника опорной или контрольной частоты. Поскольку напряжение выходного сигнала принимает различные значения у разных четырехполюсников, в устройстве формируется шаблон АЧХ, который может смещаться в зависимости от свойств объекта контроля в сторону больших или меньших значений напряжения, сохраняя при этом свою конфигурацию. Таким образом, каждое из известных устройств контроля реализует только один из двух возможных способов формирования шаблонов АЧХ, что существенно ограничивает их функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для контроля неравномерности амплитудно-частотных характеристик, содержащее на передающей стороне генератор контрольного сигнала, подключенный к объекту контроля, а на приемной стороне - блок фильтров, блок детекторов, нормирующий блок, включающий блок памяти и делитель напряжения, первый элемент ИЛИ, первый и второй блоки сравнения, второй элемент ИЛИ, ключ, блок управления, включающий первый, второй и третий автовибраторы, регистратор (см. авт.св. N 1298931, кл. H 04 B 3/46, 1985).

В этом устройстве генератор вырабатывает сигнал в виде последовательности пары импульсов, один из которых заполнен опорной частотой, а другой - контрольной частотой. На приемной стороне контрольный сигнал расфильтровывается, а сигнал контрольной частоты сравнивается с нормированным уровнем напряжения, вырабатываемым в зависимости от уровня напряжения сигнала опорной частоты.

Однако в данном устройстве верхний и нижний пределы границ шаблона формируются в виде допусковых напряжений, значения которых вследствие постоянства коэффициента деления делителя напряжения в нормирующем блоке остаются неизменными в течение всего цикла измерения. Но допустимые уровни отключения АЧХ могут быть различными на различных контрольных частотах. В соответствии с этим может потребоваться и переключение пределов границ шаблона при переходе с одной контрольной частоты на другую, что в данном устройстве не предусмотрено. Это ограничивает функциональные возможности устройства.

В известном устройстве формирование границ шаблона АЧХ осуществляется путем нормирования напряжения выходного сигнала объекта контроля на опорной или же на контрольной частоте. И в том, и в другом случае нормируются величины, зависящие от свойств конкретного четырехполюсника.

Нормирование постоянной, не зависящей от свойств четырехполюсника величины напряжения в данном устройстве не предусмотрено. Поэтому в устройстве исключается возможность формирования контрольного шаблона с фиксированными границами, не зависящими от свойств четырехполюсника, что является существенным недостатком устройства.

Кроме того, при использовании известного устройства исключается возможность быстрой и квалифицированной настройки АЧХ четырехполюсника. Это объясняется специфичностью испытательного сигнала, который содержит напряжение контрольной частоты в течение достаточно короткого отрезка времени. При этом невозможно прохождение через испытуемый четырехполюсник контрольной частоты в течение времени, достаточного для производства нужной регулировки, что диктует необходимость проведения регулировок в промежутки между полными циклами контроля АЧХ. Это резко усложняет и затягивает процесс настройки и контроля.

Целью изобретения является сокращение времени контроля и настройки, а также расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в устройство для контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников введены на передающей стороне блок генераторов, включающий необходимое число n генераторов испытательных сигналов контрольных частот и ключей, на приемной стороне - блок сравнения, содержащий первый и второй пиковые детекторы, первый и второй ключи, первый делитель напряжения, первый и второй компараторы, первый и второй триггеры, компаратор сигнала и верхней допусковой границы, компаратор сигнала и нижней допусковой границы, схему И, нормирующий блок, содержащий управляемый источник напряжения, второй делитель напряжения, устройство коммутации, цифровой вольтметр, первый блок индикации, включающий первый и пятый индикаторы точной настройки, второй индикатор контроля коэффициента усиления, третий и четвертый индикаторы напряжения, второй блок индикации, содержащий первую индикационную линейку, включающую (n-1) индикаторов сравнения сигнала и верхней допусковой границы, вторую индикационную линейку, включающую (n-1) индикаторов сравнения сигнала и нижней допусковой границы, третью индикационную линейку, включающую n индикаторов прохождения контрольных частот, триггерный блок, включающий первую секцию, содержащую (n-1) схем совпадения и триггеров, управляющими индикаторами сравнения сигнала и верхней допусковой границы, вторую секцию, содержащую (n-1) схем совпадения и триггеров, управляющих индикаторами сравнения сигнала и нижней допусковой границы, третью секцию, содержащую n триггеров, управляющих индикаторами прохождения контрольных частот, блок управления, включающий схему управления и пульт оператора.

При этом на передающей стороне выход блока генераторов, являющийся объединенным выходом ключей, каждый из которых подключен к выходу соответствующего генератора испытательного сигнала, подключен к входу испытуемого четырехполюсника, а также к первому пиковому детектору блока сравнения. На приемной стороне в блоке сравнения выход испытуемого четырехполюсника через второй пиковой детектор, первый делитель напряжения подключен к второму входу первого компаратора, выход первого пикового детектора через первый ключ подключен к первому входу первого компаратора, выход которого подключен к первому входу схемы И, выход второго пикового детектора дополнительно соединен с объединенными первыми входами компаратора сигнала и верхней допусковой границы и компаратора сигнала и нижней допусковой границы, а также через второй ключ - с первым входом второго компаратора. Выход второго компаратора подключен к первому входу второго триггера, выход которого соединен с вторым входом схемы И, выход которой подключен к схеме управления.

В нормирующем блоке выход управляемого источника напряжения соединен с входом второго делителя напряжения, второй средний выход которого подключен к второму входу второго компаратора блока сравнения и к входу второго вольтметра. Первый и третий выходы второго делителя напряжения подключены соответственно к второму входу компаратора сигнала и верхней допусковой границы и к второму входу компаратора сигнала и нижней допусковой границы блока сравнения. Устройство коммутации подключено к второму делителю напряжения. В первом блоке индикации первый индикатор точной настройки подключен к выходу компаратора сигнала и верхней допусковой границы блока сравнения, второй индикатор контроля коэффициента усиления подключен к выходу первого триггера блока сравнения, третий и четвертый индикаторы напряжения подключены соответственно к выходу второго компаратора и к выходу второго триггера блока сравнения. Пятый индикатор точной настройки подключен к выходу компаратора сигнала и нижней допусковой границы блока сравнения.

В триггерном блоке выходы каждой из (n-1) схем совпадения первой и второй секций соединены с первыми входами соответствующих им (n-1) триггеров указанных секций, объединенные первые входы схем совпадения первой секции подключены к выходу компаратора сигнала и верхней допусковой границы блока сравнения, объединенные первые входы схем совпадения второй секции подключены к выходу компаратора сигнала и нижней допусковой границы указанного блока. Во втором блоке индикации каждый из (n-1) индикаторов первой и второй индикационных линеек соединены с входом соответствующего триггера первой и второй секций триггерного блока, каждый из n индикаторов третьей индикационной линейки соединен с выходом соответствующего триггера третьей секции триггерного блока.

В блоке управления к пульту оператора подключена схема управления, имеющая n выходных шин управления и одну шину сброса, причем порядковый номер каждой выходной шины управления соответствует порядковому номеру контрольной частоты, первая шина управления подключена к управляющим входам первого и второго ключей блока сравнения, первого ключа блока генераторов, а также к первому входу первого триггера третьей секции триггерного блока. Каждая последующая выходная шина управления, имеющая свой порядковый номер, подключена к управляющему входу соответствующего ключа блока генераторов, к вторым входам соответствующих схем совпадения первой и второй секций триггерного блока, а также к первому входу соответствующего триггера третьей секции триггерного блока. Шина сброса схемы управления подключена к вторым входам первого и второго триггеров блока сравнения, а также к вторым входам всех триггеров триггерного блока.

Таким образом, существенными отличиями предлагаемого устройства от прототипа являются выполнение блока генераторов в виде набора генераторов и ключей, разбиение регистрирующего блока на два функционально различных блока индикации, отсутствие блока фильтров.

При этом обеспечивается упрощение и ускорение процесса настройки и контроля благодаря наличию индикаторов точной настройки и предварительного контроля коэффициента усиления, возможности выбора режимов работы (ручной и автоматический), установке в устройстве коммутации допусковых границ в широком диапазоне значений.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема второго делителя напряжения.

Устройство для контроля и настройки амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников содержит на передающей стороне блок генераторов (БГ) 1, включающий n генераторов (2-1) - (2-n) испытательных сигналов и n ключей (3-1) - (3-n); на приемной стороне - блок сравнения (БС) 4, содержащий первый и второй пиковые детекторы 5, 6, первый и второй ключи 7, 8, первый делитель напряжения 9, первый и второй компараторы 10, 11, первый и второй триггеры 12, 13, компаратор 14 сигнала и верхней допусковой границы, компаратор 15 сигнала и нижней допусковой границы, схему И 16; нормирующий блок (НБ) 17, содержащий управляемый источник напряжения 18, второй делитель напряжения 19, устройство коммутации 20, цифровой вольтметр 21; первый блок индикации (БИ-1) 22, включающий первый и пятый индикаторы точной настройки 23, 24, второй индикатор 25 контроля коэффициента усиления, третий и четвертый индикаторы напряжения 26, 27; второй блок индикации (БИ-2) 28, содержащий первую индикационную линейку 29, включающую (n-1) индикаторов (30-2) - (30-n) сравнения сигнала и верхней допусковой границы, вторую индикационную линейку 31, включающую (n-1) индикаторов (32-2) - (32-n) сравнения сигнала и нижней допусковой границы, третью индикационную линейку 33, включающую n индикаторов (34-1) - (34-n) прохождения контрольных частот; триггерный блок (ТБ) 35,включающий первую секцию 36, содержащую (n-1) схем совпадения (37-2) - (37-n) и триггеров (38-2) - (38-n), управляющих индикаторами сравнения сигнала и верхней допусковой границы, вторую секцию 39, содержащую (n-1) схем совпадения (40-2) - (40-n) и триггеров (41-2) - (41-n), управляющих индикаторами сравнения сигнала и нижней допусковой границы, третью секцию 42, содержащую n триггеров (43-1) - (43-n), управляющих индикаторами прохождения контрольных частот; блок управления (БУ) 44, включающий схему управления 45 и пульт оператора 46; четырехполюсник 47.

Устройство работает следующим образом.

Генераторы (2-1) - (2-n) вырабатывают испытательные сигналы в виде равных по величине гармонических колебаний, причем каждый из генераторов выдает сигнал только на одной из n контрольных частот. Одна из этих частот, например частота генератора 2-1 f₁ считается опорной контрольной частотой.

Перед началом измерения на вход исследуемого четырехполюсника 47 по команде схемы управления 45 через ключ 3-1 подается сигнал опорной частоты с выхода генератора 2-1. Одновременно по той же команде схемы управления открываются ключи 7 и 8, а также срабатывают триггер 43-1 и индикатор 34-1, информирующий оператора о прохождении через объект контроля испытательного сигнала опорной частоты. Сигнал с выхода четырехполюсника 47 через второй пиковый детектор 6, первый делитель напряжения 9 поступает на второй вход первого компаратора 10, а через второй ключ 8 - на первый вход второго компаратора 11, на второй вход которого поступает напряжение с второго выхода второго делителя напряжения 19. Пиковые детекторы 5 и 6 выделяют напряжения, равные амплитуде испытательного сигнала опорной частоты соответственно на входе и на выходе четырехполюсника 47. Коэффициент деления К_д первого делителя напряжения 9 выбирается, исходя из требований, предъявляемых к коэффициенту усиления четырехполюсника 47 на опорной частоте. Таким образом, компаратор 10 производит сравнение амплитуды U_{m оп.вх} испытательного сигнала опорной частоты на входе четырехполюсника 47 с амплитудой этого сигнала U_{m оп.вых} на его выходе, уменьшенной в К раз, т.е. с напряжением U_{m оп.вых}/К.

Необходимость введения первого компаратора 10 и первого делителя напряжения 9 объясняется следующим.

Предлагаемое устройство предназначено для контроля усилительных трактов систем связи. Если испытанию подлежит усилитель, то к его коэффициенту усиления на опорной частоте могут быть предъявлены определенные требования. Например, может быть установлено, что в случае, если коэффициент усиления усилителя на опорной частоте К_{у оп.} меньше заранее оговоренной величины К_{у min}, то такой усилитель отбраковывается и его амплитудно-частотная характеристика дальнейшему контролю не подлежит. Коэффициент деления первого делителя напряжения К_д 9 как раз и устанавливает тот минимальный уровень К_{у min} коэффициента усиления усилителя 47, при котором последний еще не отбраковывается. Компаратор 10 выдает сигнал в случае, если напряжение на выходе первого делителя напряжения 9 будет равно или превысит величину U_{m оп.вх}, т.е. когда ≥ U_{m оп.вх} (1) Поскольку U_{m оп.вых} = U_{m оп.вх} ˙К_у, то условие появления сигнала на выходе первого компаратора 10 записывается в виде ≥ 1 или ≥ 1 (2) Следовательно, при К_у ≥ К_д, где К_д = =К_{у min}, первый компаратор 10 выдает разрешающий сигнал на дальнейший контроль АЧХ четырехполюсника 47, который поступает на первый триггер 12.

Выходной сигнал триггера 12 поступает на второй индикатор контроля коэффициента усиления 25 в БИ-1 22. Срабатывание указанного индикатора оповещает оператора о выполнении условия (2). Триггер 12 служит для хранения вторым индикатором 25 информации о выполнении условия (2). С выхода триггера 12 сигнал также подается на первый вход схемы И 16.

Если же К_у ≅ К_д, сигнал на выходе первого компаратора 10 отсутствует и второй индикатор контроля коэффициента усиления 25 не срабатывает, что свидетельствует о том, что коэффициент усиления испытуемого усилителя меньше допустимого значения К_{у min}, такой усилитель подлежит отбраковке. В случае, если допускается настройка усилителя, на этом этапе возможно ее производство с целью увеличения коэффициента усиления контролируемого усилителя на опорной частоте до необходимой величины, соответствующей норме. При этом оператор выполняет настройку усилителя 47 при помощи имеющихся в нем регулировочных органов, добиваясь срабатывания второго индикатора контроля коэффициента усиления 25.

При наличии разрешающего сигнала на втором индикаторе 25 оператор вручную изменяет величину постоянного напряжения на выходе управляемого источника напряжения 18 до тех пор, пока на втором выходе второго делителя напряжения не установится напряжение U_о, равное выходному напряжению второго пикового детектора 6 U_{m оп.вых} на опорной частоте. В том случае, когда U_o = U_{m оп.вых}, на выходе второго компаратора 11 появляется разрешающий сигнал, вызывающий срабатывание второго триггера 13, выходной сигнал которого поступает на второй вход схемы И 16. При этом одновременно срабатывают третий и четвертый индикаторы напряжения 26 и 27. введение третьего индикатора напряжения 26, включенного непосредственно на выходе второго компаратора 11, диктуется необходимостью точной регистрации момента равенства напряжений U_o и U_{m оп.вых}, поскольку при регулировке выходного напряжения управляемого источника напряжения 18 может оказаться, что напряжение U_о превысит величину U_{m оп.вых} (это может иметь место, например, при резком повороте ручки потенциометра, регулирующего выходное напряжение управляемого источника напряжения 18). В этом случае второй триггер 13 зафиксирует момент равенства U_o = =U_{m оп.вых}, что вызовет срабатывание четвертого индикатора напряжения 27. Однако фактически U_o > U_{m оп.вых}, поэтому третий индикатор напряжения 26 не срабатывает, поскольку сигнал на выходе второго компаратора 11 присутствует лишь в момент равенства U_o = U_{m оп.вых}. Поэтому о выполнении указанного равенства свидетельствует лишь совместное срабатывание третьего и четвертого индикаторов напряжения 26, 27.

Таким образом, проходит заполнение амплитуды выходного напряжения исследуемого четырехполюсника U _{m оп.вых} на опорной частоте. Напряжение U_о используется в дальнейшем для формирования верхних и нижних границ шаблона АЧХ на всех контрольных частотах.

Задание пределов допусковых границ шаблона АЧХ осуществляется вторым делителем напряжения 19 с помощью устройства коммутации 20 в НБ 17.

На фиг.2 представлена структурная электрическая схема второго делителя напряжения, поясняющая принцип формирования допусковых границ.

Делитель собирается из 2m последовательно соединенных резистивных звеньев 1. Затухание, вносимое каждым таким звеном, равно постоянной величине а_о. Один конец делителя 2 подключен к выходу управляемого источника напряжения 18, другой (3) - соединен с корпусом устройства. Средний выход делителя 4 образуется в центре цепочки, составленной из исходных звеньев. При этом как справа, так и слева от среднего выхода находится по m звеньев. Напряжение, соответствующее верхней допусковой границе, снимается с первого выхода делителя 5, а напряжение, соответствующее допусковой границе, - с третьего выхода делителя 6. Подключение к выходам 5 и 6 необходимого числа звеньев осуществляется при помощи коммутаторов 7 и 8. На фиг.2 буквами а_о, а₁, а₂, . ..,а_m обозначены выводы коммутаторов 7 a_m, a_m+1,...,a_2m-1, a_2m - выводы коммутатора 8.

Выходное напряжение U₁ управляемого источника напряжения 18, приложенное к зажиму 2 делителя, изменяется до тех пор, пока напряжение U_о на среднем его выходе 4 не сравняется по величине с выходным напряжением U_{m оп.вых} четырехполюсника 47 на опорной частоте. При достижении равенства U_o = U_{m оп.вых} регулировка выходного напряжения управляемого источника прекращается. При этом на выходах коммутаторов 7 и 8 устанавливаются напряжения, больше или меньше U_о на заданное число децибелл, в пределах от (-a_o ˙m) до (+a_o˙m). Каждое из этих напряжений может быть использовано в качестве нижней или же верхней допусковой границы.

Например, число звеньев делителя 2m = 20, затухание одного звена а_о = 1 дБ, и требуется формировать допускаемые границы на уровне ±3 дБ от величины U_{m оп.вых.} В этом случае коммутатор 7 следует установить в положение a_m-3 = a₇, коммутатор 8 - в положение a_m+3 = a₁₃. В результате на выходах делителя 5 и 6 установятся требуемые напряжения, которые будут поданы на компараторы 14, 15.

При поступлении на оба входа схемы И 16 выходных сигналов первого и второго триггеров 12 и 13 указанная схема вырабатывает сигнал, поступающий в схему управления 45. Данный сигнал является сигналом разрешения дальнейшего контроля АЧХ четырехполюсника.

Подключение к входу четырехполюсника 47 наинизшей контрольной частоты f₂ осуществляется при нажатии оператором клавиши ПУСК на пульте оператора 46. При этом в данном устройстве предусмотрены два режима работы: автоматический и ручной.

В первом случае при нажатии указанной клавиши осуществляется поочередное подключение к входу исследуемого четырехполюсника 47 генераторов (2-2) - (2-n) с интервалом 1 или 2 с, устанавливаемым по желанию оператора.

При ручном режиме работы каждый раз для перехода с одной контрольной частоты на другую требуется нажатие клавиши ПУСК на пульте оператора 46.

В автоматическом режиме устройство работает следующим образом.

При нажатии клавиши ПУСК на пульте оператора 46 схема управления 45 по шине управления N 2 отдает команду, при которой размыкаются ключи 3-1, 7 и 8 и замыкается ключ 3-2, через который испытательный сигнал наинизшей контрольной частоты f₂ с выхода генератора 2-2 поступает на вход четырехполюсника 47. Одновременно та же команда из схемы управления 45 поступает на вторые входы схем совпадения 37-2, 40-2 и на вход триггера 43-2. Выходной сигнал триггера 43-2 вызывает срабатывание индикатора 34-2 в БИ-2, информирующего оператора о прохождении через четырехполюсник испытательного сигнала на частоте f₂.

С выхода четырехполюсника 47 сигнал контрольной частоты f₂ через второй пиковый детектор 6 поступает на объединенные первые входы компаратора 14 сигнала и верхней допусковой границы и компаратора 15 сигнала и нижней допусковой границы. На вторые входы указанных компараторов поступают постоянные напряжения с первого и третьего выходов второго делителя напряжения 19. Значения этих напряжений соответствуют верхнему и нижнему пределам допусковых границ шаблона АЧХ и устанавливаются уже известным способом во втором делителе напряжения 19 с помощью устройства коммутации 20. В автоматическом режиме указанные пределы допусковых границ остаются постоянными на время прохождения всех контрольных частот.

На основе сравнения продетектированного выходного сигнала четырехполюсника 47 с верхней и нижней допусковыми границами компараторы 14, 15 в случае несоответствия АЧХ норме вырабатывают сигналы выхода АЧХ за пределы соответственно верхней и нижней границ шаблона. При этом указанные сигналы поступают с выхода компаратора 14 на первые входы схем совпадения (37-2) - (37-n) первой секции 36 ТБ 35, с выхода компаратора 15 - на первые входы схем совпадения (40-2) - (40-n) второй секции 39 ТБ.

Поскольку управляющий сигнал схемы управления 45 присутствует лишь на вторых входах схем совпадения 37-2 и 40-2, то при наличии сигнала выхода АЧХ четырехполюсника за пределы одной из допусковых границ на выходе одной из указанных схем совпадения 37-2 или 40-2 появляется сигнал, поступающий на триггер 38-2 или 41-2 и вызывающий срабатывание либо индикатора 30-2 первой индикационной линейки 29 БИ-2 28, либо индикатора 32-2 второй индикационной линейки 31 указанного блока.

В первом случае вызывается сигнал выхода АЧХ за пределы верхней допусковой границы, в другом случае - сигнал выхода АЧХ за пределы нижней допусковой границы.

Если же АЧХ четырехполюсника 47 на частоте f₂ соответствует норме, т.е. не выходит за пределы допускаемых границ, установленных на втором делителе напряжения 19, то индикаторы 39-2 и 30-2 не срабатывают.

Через определенный интервал времени с момента подведения к входу четырехполюсника 47 испытательного сигнала наинизшей контрольной частоты f₂ произойдет автоматическое подключение к входу четырехполюсника генератора 2-3 испытательного сигнала очередной контрольной частоты f₃. Указанный интервал времени может составлять, например, 1 или 2 с и устанавливается генератором при помощи соответствующих органов на пульте оператора 46. Переключение контрольной частоты обеспечивается подачей схемой управления 45 команды, поступающей по шине управления N 3 на ключ 3-3 в БГ, на вторые входы схем совпадения 37-3 и 40-3, а также на вход триггера 43-3. Одновременно с этим пропадает управляющий сигнал на предыдущей шине управления N 2. Таким образом, происходит размыкание ключа 3-2 и замыкание ключа 3-3 в БГ, а также снятие управляющей команды с вторых входов схем совпадения 37-2 и 40-2 в ТБ 35. При этом информация о результате контроля АЧХ четырехполюсника 47 на предшествующей частоте f₂ полностью сохраняется на индикаторах 30-2 и 32-2 ввиду наличия триггеров 38-2 и 41-2 в ТБ.

Выходной сигнал триггера 43-3 обеспечивает срабатывание индикатора 34-3 третьей индикационной линейки БИ-2, информирующего о прохождении через объект контроля сигнала очередной контрольной частоты f₃. Компараторы 14 и 15 сравнивают выходной сигнал второго пикового детектора 6 с допусковыми границами АЧХ. В случае несоответствия норме вырабатывают сигналы выхода АЧХ за пределы допусковых границ на частоте f₃. Указанные сигналы поступают через соответствующие триггеры 38-3, 41-3 на индикаторы 30-3, 32-3.

Через 1 или 2 с аналогично произойдет переключение испытательного сигнала с частоты f₃ на частоту f₄, затем - с частоты f₁ на частоту f₃ и так далее до конечной контрольной частоты f_n.

После прохождения через четырехполюсник 47 испытательного сигнала конечной контрольной частоты f_n схема управления 45 вновь подает команду по шине управления N 1, которая поступает на ключ 3-1 в БГ, ключи 7, 8 в БС и на вход триггера 43-1 третьей секции 42 ТБ 35 и таким образом обеспечивает прохождение через объект контроля испытательного сигнала опорной частоты f₁. При этом снова срабатывают индикаторы 25, 26 и 27 БИ-2 22, и схема И 16 выдает разрешающий сигнал на вход схемы управления 45. Устройство приводится в готовность для организации нового просмотра АЧХ четырехполюсника 47 на всех контрольных частотах. В этом состоянии оно может находиться как угодно долго. При этом на индикаторах (30-2) - (30-n), (32-2) - (32-n) БИ-2 сохраняется информация о результатах контроля АЧХ четырехполюсника на всех контрольных частотах. Хранение указанной информации обеспечивается соответствующими триггерами (38-2) - (38-n), (41-2) - (41-n) в ТБ.

Стирание информации со всех индикаторов осуществляется при нажатии клавиши СБРОС на пульте оператора 46. В этом случае схема управления 45 выдает сигнал сброса, который поступает по соответствующей шине на все триггеры ТБ, а также на триггеры 12, 13 БС.

Перед началом нового просмотра АЧХ в случае необходимости с помощью устройства коммутации 20 в БС изменяются пределы допусковых границ шаблона. При этом оператор принимает во внимание результаты, полученные при проведении предшествующего просмотра АЧХ, а также руководствуется конкретными требованиями, предъявляемыми к АЧХ четырехполюсника.

При нажатии клавиш ПУСК на пульте оператора 46 снова повторится процесс последовательного сравнения АЧХ объекта контроля с границами шаблона на всех контрольных частотах и выдача информации с результатами сравнения. Автоматический режим работы предлагаемого устройства оказывается особенно удобным в тех случаях, когда требуется, чтобы значения коэффициента усиления К_у усилителя на всех контрольных частотах не отличались бы от величины коэффициента усиления К_{у оп} на опорной частоте более чем на ±ΔК, где Δ К - постоянная величина (например, 3 или 6 дБ), определяющая пределы верхней и нижней допусковых границ, устанавливающих область допустимых значений К_у. В этом случае пределы границ шаблона одинаковы на всех контрольных частотах.

Оператор устанавливает с помощью устройства коммутации 20 верхнюю и нижнюю допусковые границы шаблона и через несколько секунд устройство в автоматическом режиме осуществляет контроль АЧХ испытуемого четырехполюсника и выдает информацию о том, на каких частотах произошел выход АЧХ за пределы допустимых границ, а также какая именно (верхняя или нижняя) граница была превышена.

Появление на индикаторах первой и второй индикационных линеек БИ-2 сигнала о несоответствии АЧХ норме может являться основанием для признания контролируемого изделия негодным для эксплуатации с последующей его отбраковкой.

Настройка оператором АЧХ контролируемого четырехполюсника может быть произведена без отключения объекта от устройства контроля с помощью имеющихся в четырехполюснике настроечных органов. При этом для последующей проверки АЧХ может быть выбран как автоматический, так и ручной режим работы.

Перевод предлагаемого устройства из автоматического режима работы в ручной целесообразен в том случае, когда пределы верхней и нижней границ шаблона АЧХ на разных частотах неодинаковы. При этом обычно устанавливаются допустимые отклонения ΔК_уi коэффициента усиления четырехполюсника К_у на каждой из контрольных частотах f_i (i = 1, 2, 3,...,n) от величины К_{у оп} на опорной частоте f_оп.

При таких требованиях оператор, как и перед использованием автоматического режима, предварительно производит контроль коэффициента усиления К_{у оп} четырехполюсника 47 на опорной частоте, а также регулировку выходного напряжения управляемого источника напряжения 18. Затем с помощью соответствующего тумблера на пульте оператора устанавливается ручной режим работы и путем последовательного нажатия клавиши ПУСК осуществляется поочередное прохождение через объект контроля необходимых контрольных частот, начиная с наинизшей контрольной частоты f₂. После каждого нажатия указанной клавиши схемой управления 45 производится выдача команды по очередной шине управления на соответствующие схемы совпадения, триггер в ТБ и на ключ в БГ, порядковые номера которых равны номеру контрольной частоты. Результаты контроля индицируются на соответствующих индикаторах в БИ-2.

При ручном режиме работы начальная установка границ шаблона во втором делителе напряжения осуществляется на уровне, соответствующем допустимому отклонению коэффициента усиления ΔК_у2 усилителя на низшей контрольной частоте f₂. В дальнейшем перед каждым нажатием клавиши ПУСК на пульте оператора 46 производится переключение пределов границ шаблона в соответствии с установленными допустимыми отклонения ΔК_уi на последующих контрольных частотах.

Если на какой-либо из контрольных частот получен сигнал выхода АЧХ за пределы одной из допусковых границ, оператор производит отбраковку четырехполюсника либо, если допускается, тут же производит необходимую регулировку, руководствуясь показаниями первого и пятого индикаторов точной настройки 23, 24. Наличие сигнала выхода АЧХ усилителя за пределами границ шаблона на указанных индикаторах будет свидетельствовать о том, что коэффициент усиления четырехполюсника на данной контрольной частоте находится в норме.

Проведение регулировок в объекте контроля может одновременно влиять на форму АЧХ в пределах сразу нескольких контрольных частот. Поэтому по окончании проверок АЧХ на конечной частоте f_n осуществляется контроль АЧХ в автоматическом режиме. При появлении сигналов о несоответствии АЧХ установленной норме устройство заново переводят в ручной режим с последующей настройкой АЧХ на необходимых контрольных частотах.

Для ускорения процесса настройки АЧХ в предлагаемом устройстве предусмотрена возможность непосредственного обращения к требуемой частоте, минуя последовательный перебор всех предшествующих контрольных частот.

Непосредственное обращение к требуемой контрольной частоте осуществляется в ручном режиме работы при последовательном нажатии клавиш N ЧАСТОТЫ и ПУСК на пульте оператора 46.

Например, необходимо произвести контроль АЧХ четырехполюсника 47 на третьей контрольной частоте f₃.

В этом случае при нажатии клавиш 3 и ПУСК на пульте оператора 46 схема управления 45 вырабатывает команду, которая поступает по шине управления N 3 на ключ 3-3 в БГ, подключающий выход генератора 2-3 к входу четырехполюсника 47, на схемы совпадения 37-3, 40-3 и триггер 43-3 в ТБ. При этом индикатор 34-3 информирует о прохождении третьей контрольной частоты f₃, а индикаторы 30-3 и 32-3 - о результатах сравнения АЧХ с допусковыми границами. Одновременно первый индикатор точной настройки 24 БИ-1 дублирует показания индикатора 30-3 БИ-2, а пятый индикатор точной настройки 24 БИ-1 - показания индикатора 32-3 БИ-2.

При проведении регулировки оператор руководствуется показаниями именно индикаторов 23, 24 точной настройки, поскольку наличие сигнала выхода АЧХ за границей шаблона будет свидетельствовать о соответствии АЧХ норме.

Показания индикаторов 30-3, 32-3 в БИ-2 во время проведения настройки АЧХ во внимание не принимаются, так как они не меняют своего состояния ввиду наличия триггеров 38-3, 41-3 в ТБ.

Аналогично производится непосредственное обращение и к другим контрольным частотам, на которых были получены сигналы выхода АЧХ за границы шаблона и требуется производство необходимых регулировок в контролируемом четырехполюснике.

По окончании настройки АЧХ производится ее окончательный контроль на всех контрольных частотах в автоматическом режиме.

Описанная работа устройства контроля АЧХ как в автоматическом, так и в ручном режимах была связана с формированием нормирующим блоком 17 такого контрольного шаблона АЧХ, в котором пределы допусковых границ устанавливаются исходя из уровня выходного сигнала четырехполюсника U_{m оп.} на одной из контрольных частот, именуемой опорной (шаблон 1-го вида).

Однако в предлагаемом устройстве предусмотрена также возможность формирования шаблона АЧХ, в котором пределы допусковых границ на всех контрольных частотах могут отличаться от заранее установленного уровня напряжения U, не зависящего от величины напряжения U_{m оп.вых}, а значит, и от свойств контролируемого четырехполюсника (шаблон 2-го вида).

Указанная возможность обеспечивается наличием в нормирующем блоке 17 цифрового вольтметра 21. Отличие работы устройства с шаблоном 2-го вида заключается лишь в том, что на этапе изменения выходного напряжения управляемого источника напряжения 18 выходное напряжение U_о на среднем выходе второго делителя напряжения 19 контролируется визуально по цифровому вольтметру 21, а не по индикаторам 26, 27 БИ-1.

Показания цифрового вольтметра должны соответствовать при этом заранее установленной величине U, от которой и будут отсчитываться пределы допусковых границ, формируемых вторым делителем напряжения 19.

Поскольку равенство U_o = U_{m оп.вых} при формировании шаблона АЧХ 2-го вида в общем случае не выполняется, сигнал на выходе второго компаратора 11 в БС будет отсутствовать. При этом не поступает сигнал разрешения на дальнейший контроль АЧХ с выхода схемы И 16 на вход схемы управления 45. Это означает, что при нажатии клавиши ПУСК на пульте оператора 46 управляющий сигнал ни в одной из шин управления с номерами 2, 3,...,n схемы управления 45 не появляется.

Для обеспечения возможности дальнейшего контроля АЧХ при работе с шаблоном 2-го вида на пульте оператора 46 предусмотрена специальная клавиша ШАБЛОН-2, при нажатии которой в схему управления 45 поступает разрешающий сигнал, замещающий выходной сигнал схемы И 16 БС. Дальнейшая работа устройства контроля аналогична работе с шаблоном 1-го вида.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет существенно расширенные функциональные возможности, так как обеспечивает, помимо автоматического контроля амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников, их быструю и точную настройку. Это становится возможным ввиду наличия ручного режима работы устройства с застройкой АЧХ на любой из контрольных частот, устройства коммутации, обеспечивающего установку требуемых допусковых границ в широком диапазоне значений, а также ввиду простоты и наглядности системы индикации, осуществляющей регистрацию и хранение информации о результатах контроля и настройки АЧХ. Кроме того, устройство обеспечивает дополнительно формирование такого контрольного шаблона АЧХ, в котором пределы допусковых границ устанавливаются относительно фиксированного уровня напряжения, не зависящего от свойств контролируемого четырехполюсника, что также значительно расширяет функциональные возможности устройства.

Возможность предварительного контроля коэффициента усиления усилителя, а также настройки АЧХ непосредственно на любой из требуемых контрольных частот существенно упрощает и ускоряет весь процесс контроля и настройки. Это повышает производительность труда на этапе контроля характеристик радиоаппаратуры в условиях массового производства.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет сократить время настройки на 20%.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И НАСТРОЙКИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК, содержащее на передающей стороне блок генераторов, выход которого является входом сигнала объекта контроля, на приемной части - блок управления, последовательно соединенные блок формирования и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени настройки и контроля, введены два блока индикации и триггерный блок, при этом блок сравнения выполнен в виде последовательно соединенных первого пикового детектора, вход которого соединен с соответствующим выходом блока генератора, первого ключа, второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, первого компаратора и первого триггера, последовательно соединенных второго пикового детектора и делителя напряжения, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, вход второго пикового детектора является входом сигнала с выхода объекта контроля, последовательно соединенных второго ключа, вход которого соединен с выходом второго пикового детектора, и второго компаратора, третьего и четвертого компараторов, первые входы которых соединены с выходом второго пикового детектора, второго триггера, один вход которого соединен с выходом второго компаратора, а другой вход - с выходом "Сброс" блока управления, и элемента И, выход которого подключен к входу блока управления, один вход соединен с выходом первого триггера, а другой вход - с выходом второго триггера, вторые входы второго, третьего и четвертого компараторов соединены с соответствующими выходами блока нормирования, второй вход первого триггера соединен с выходом сброса блока управления, который выполнен в виде последовательно соединенных пульта оператора и элемента управления, первый блок индикации выполнен в виде двух индикаторов точной настройки, индикатора контроля коэффициента усиления и двух индикаторов напряжения, входы каждого из которых соединены с соответствующими выходами блока сравнения, в качестве которых служат выходы третьего компаратора, первого триггера, второго и четвертого компараторов и второго триггера, второй блок индикации выполнен в виде трех индикационных линеек, первые две из которых содержат индикаторы сравнения, а третья - индикаторы прохождения контрольных частот, соответствующие выходы второго блока индикации соединены с соответствующими выходами триггерного блока, который выполнен в виде трех секций, две из которых содержат последовательно соединенные n-1 элементов совпадения и n-1 триггеров, выходы которых являются выходами блока, третья секция содержит n триггеров, выходы которых являются выходами блока, а первые входы соединены с соответствующими выходами блока управления, вторые входы всех триггеров блока объединены и соединены с выходом "Сброс" блока управления, первые входы элементов сравнения первой секции триггерного блока объединены и соединены с выходом третьего компаратора блока сравнения, вторые входы элементов сравнения первой и второй секций соединены с соответствующими выходами блока управления, которые подключены также к соответствующим входам управления блока генераторов, первые входы элементов сравнения второй секции блока объединены и соединены с выходом четвертого компаратора блока сравнения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нормирующий блок содержит последовательно соединенные управляемый источник напряжения и коммутатор, информационные входы которых соединены с выходами делителя напряжения, а выходы являются выходами нормирующего блока, один из выходов коммутатора подключен к входу цифрового вольтметра.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок генераторов содержит n цепочек, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных генератора испытательного сигнала и ключа, выходы всех ключей объединены и являются выходом блока, вторые входы ключей являются входами управления блока генераторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2