Двухканальный коммутатор гармонических сигналов

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронных измерителях фазовых сдвигов. Техническим результатом является расширение частотного диапазона коммутатора гармонических сигналов. Изобретение представляет собой двухканальный коммутатор гармонических сигналов, содержащий в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход – с первым входом элемента «И», выход которого подключен к входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом ключа данного канала, причем информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы объединены и подключены к выходной шине, добавлены микроконтроллер, третий и четвертый элементы «И», первые сигнальные входы которых соединены с выходами дискриминаторов соответственно первого и второго канала, при этом вторые сигнальные входы данных элементов «И» подключены соответственно к первому и второму управляющим выходам микроконтроллера. 2 ил.

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в электронных измерителях фазовых сдвигов и других приборах переменного тока, имеющих двухканальную измерительную структуру.

Для исключения погрешностей в двухканальных приборах от неидентичности и нестабильности элементов, входящих в разные каналы, используют поочередное преобразование двух сигналов в одноканальном преобразовательном тракте. Поочередное подключение сигналов осуществляется автоматическим коммутатором управляемым напряжением более низкой частоты, чем коммутируемые сигналы.

Известен двухканальный коммутатор гармонических сигналов, к одному из сигнальных каналов которого подключены усилитель-ограничитель, выход которого через дифференцирующею цепочку подключен к одному их входов логической схемы «И» выход которой соединен со счетным входом триггера, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, а также к входу первого одновибратора, выход которого соединен со входом второго одновибратора и со вторым входом схемы «И», третий вход которого подключен к выходу второго одновибратора [авторское свидетельство СССР № 571902]. Недостатком данного устройства является синхронизация коммутатора только одним из входных сигналов.

Наиболее близким, по технической сущности, предлагаемому устройству является двухканальный коммутатор гармонических сигналов [авторское свидетельство СССР № 790303] содержащий в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход – с первым входом элемента «И», второй вход которого подключен к выходу одновибратора, а выход – к входу счетного триггера, единичный выход которого соединен со входом одновибратора и с управляющим входом ключа другого канала, причем информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы объединены и подключены к выходной шине, а также два дополнительных одновибратора и триггер с раздельными входами, нулевой выход счетного триггера первого канала через первый дополнительный одновибратор соединен с единичным входом триггера с разделенными входами, нулевой вход которого через второй дополнительный одновибратор подключен к нулевому выходу счетного триггера второго канале, единичный выход триггера с разделенными входами соединен с третьим выходом элемента «И» первого канала, нулевой выход – с третьим входом элемента «И» второго канала. Данный коммутатор синхронизируется, в отличие от предыдущего, обоими входными сигналами.

Однако общим недостатком данных коммутаторов является сложность оперативного изменения частоты переключения исследуемых сигналов, полностью определяемой длительностью выходных импульсов время задающих одновибраторов.

Техническим результатом является расширение частотного диапазона коммутатора гармонических сигналов с программной корреляцией от частоты исследуемых сигналов.

Для достижения технического результата в известный двухканальный коммутатор гармонических сигналов, содержащий в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход – с первым входом элемента «И», выход которого подключен к входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом ключа данного канала, причем информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы объединены и подключены к выходной шине, добавлены микроконтроллер, третий и четвертый элементы «И», первые сигнальные входы которых соединены с выходами дискриминаторов соответственно первого и второго канала, при этом вторые сигнальные входы данных элементов «И» подключены соответственно к первому и второму управляющим выходам микроконтроллера, а выходы упомянутых элементов «И» – соответственно к первому и второму входам микроконтроллера, третий и четвертый выходы которого соединены со вторыми входами элементов «И» первого и второго канала, а третий и четвертый управляющие входы микроконтроллера – с соответствующими нулевыми выходами счетных триггеров первого и второго канала коммутатора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, а на фиг. 2 – временные диаграммы иллюстрирующие принцип его действия.

Двухканальный коммутатор гармонических сигналов 1 состоит из двух дискриминаторов 2 и 3, первого триггера 4 и первого элемента «И» 5 первого канала, второго триггера 6 и второго элемента «И» 7 второго канала, первого и второго ключей 8 и 9 первого и второго каналов, а также добавленных микроконтроллера 10, третьего элемента «И» 11 и четвертого элемента «И» 12.

Принцип действия коммутатора 1 состоит из двух тактов, в течение которых к выходу устройства 1 попеременно подключают коммутируемые сигналы U1(t) и U2(t). Детальное рассмотрение работы устройства целесообразно начать с исходного положения, когда оба триггера 4 и 6 установлены в нулевое состояние и ключи 8 и 9 находятся в выключенном положении.

В первом такте по сигналу с первого управляющего выхода микроконтроллера 10 на третий элемент «И» 11 поступает разрешающий сигнал, и импульсы с дискриминатора 2 начинают поступать на первый управляющий вход микроконтроллера 10. С некоторой задержкой τзад с третьего управляющего выхода микроконтроллера 10 поступает разрешающий сигнала на первый элемент «И» 5, что позволяет очередному импульсу с дискриминатора 2 опрокинуть первый триггер 4 в единичное положение. Первый ключ 8 переключается в замкнутое положение и сигнал U1(t) поступает на выход устройства 1. После подсчета K импульсов дискриминатора 2 (задается программным способом и определяется частотой входных сигналов) с третьего управляющего выхода микроконтроллера 10 вновь появляется разрешающий сигнала, что позволяет импульсу с дискриминатора 2 возвратить первый триггер 4 в первоначальное нулевое положение. Первый ключ 8 выключается и прохождение сигнала U1(t) на выход устройства 1 прекращается.

Во втором такте рассмотренная последовательность действии повторяется при задействовании элементов второго канала и четвертого логического элемента «И» 12, а также второго и четвертого управляющих выходов и второго управляющего входа микроконтроллера 10.

Управляющие входы 3 и 4 микроконтроллера 10 предназначены для его синхронизации при переключении первого и второго триггеров 4 и 6.

Из рассмотренного принципа действия коммутатора следует:

- переключение исследуемых сигналов происходит в моменты их перехода через ноль;

- в отличие от прототипа период коммутации не строго детерминирован, а программно управляем в зависимости от частоты сигнала. Так, в герцовом диапазоне он составляет единицы секунд, а с повышением частоты он уменьшается до сотен миллисекунд.

Таким образом, предлагаемое техническое решение является новым, обладает изобретательским уровнем и промышленно применимо, т.е. удовлетворяет критериям, предъявляемым к изобретениям.

Двухканальный коммутатор гармонических сигналов содержит в каждом канале дискриминатор, вход которого соединен с входной шиной, а выход – с первым входом элемента «И», выход которого подключен к входу счетного триггера, единичный выход которого соединен с управляющим входом ключа данного канала, причем информационные входы ключей соединены с соответствующими входными шинами, а выходы объединены и подключены к выходной шине, при этом в предлагаемый двухканальный коммутатор дополнительно добавлены микроконтроллер, третий и четвертый элементы «И», первые сигнальные входы которых соединены с выходами дискриминаторов соответственно первого и второго канала, при этом вторые сигнальные входы данных элементов «И» подключены соответственно к первому и второму управляющим выходам микроконтроллера, а выходы упомянутых элементов «И» – соответственно к первому и второму входам микроконтроллера, третий и четвертый выходы которого соединены со вторыми входами элементов «И» первого и второго канала, а третий и четвертый управляющие входы микроконтроллера – с соответствующими нулевыми выходами счетных триггеров первого и второго канала коммутатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для калибровки измерителей комплексных коэффициентов передачи и отражения устройств - векторных анализаторов цепей (ВАЦ). Техническим результатом является упрощение, расширение функциональных возможностей способа и увеличение точности калибровки.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам обнаружения и оценки дефектов диэлектрических и магнитодиэлектрических материалов и покрытий и может быть использовано при контроле качества твердых материалов и покрытий на металле в процессе разработки и эксплуатации радиопоглощающих материалов и покрытий, а также в химической, лакокрасочной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области контроля параметров частотного фильтра электрического сигнала. В частности, способ предназначен для производственного контроля соответствия монотонной амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) полосового фильтра требованиям конструкторской документации.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при измерении комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием частоты. Сущность заявленного решения заключается в том, что в устройство для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием частоты, состоящее из векторного анализатора цепей, содержащего генератор испытательных СВЧ-сигналов, первый переключатель и связанную с ним согласованную нагрузку, СВЧ-гетеродин, векторный вольтметр, выходной контакт, первый и второй порты, первый, второй, третий и четвертый направленные ответвители, двухканальный супергетеродинный приемник, содержащий испытуемый и опорный СВЧ-смесители, СВЧ-генератор, второй, третий и четвертый переключатели, первый и второй смесители промежуточной частоты, блок опорных частот, компаратор, компьютер, смеситель фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), фазовый детектор, дополнительно введены два СВЧ-аттенюатора, два СВЧ-усилителя и трехканальный делитель мощности.

Изобретения относятся к радиоизмерительной технике и могут быть использованы при измерении комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием частоты (СВЧ-смесителей). Технический результат заключается в увеличении точности определения комплексных коэффициентов передачи СВЧ-смесителей, а также упрощении процесса измерений.

Изобретение относится к измерительной технике сверхвысоких частот, в частности к измерениям параметров СВЧ-двухполюсников. Технический результат - увеличение точности, а также уменьшение габаритов, массы и стоимости аппаратурной реализации.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при измерении комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием частоты (СВЧ-смесителей). Предлагается устройство для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения СВЧ-устройств с преобразованием частоты, содержащее векторный анализатор цепей, который включает в себя: генератор испытательных СВЧ-сигналов, первый переключатель и связанную с ним согласованную нагрузку, СВЧ-гетеродин, первый, второй, третий и четвертый направленные ответвители, векторный вольтметр с его выходным контактом, первый и второй порты.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при калибровке измерителей комплексных коэффициентов передачи СВЧ-устройств с преобразованием частоты. Техническим результатом является повышение точности измерений, упрощение процесса измерений, уменьшение числа необходимых для проведения калибровки операций.

Изобретение относится к области радиоизмерений и может быть использовано при контроле амплитудно-частотных характеристик различных радиотехнических блоков. Измеритель относительных амплитудно-частотных характеристик содержит генератор качающейся частоты 1, амплитудный детектор 3, делитель 4, формирователь опорного сигнала 5, индикатор 6, преобразователь частоты в напряжение 7, первый дифференциатор 8, компаратор 9, согласующий блок 10, преобразователь частоты в код 11, первый дешифратор 12, блок хранения и выборки 13, масштабный усилитель 14, амплитудный селектор 15, первый временной селектор 16, первый декадный счетчик 17, второй дешифратор 18, второй дифференциатор 19, первый триггер 20, инвертор 21, генератор счетных импульсов 22, второй триггер 23, второй временной селектор 24, схему совпадения 25, генератор нониусных импульсов 26, второй декадный счетчик 27, третий дешифратор 28, второй делитель 29, третий временной селектор 30, вычитающее устройство 31, схему определения модуля сигнала 32, запоминатель максимального значения сигнала 33, сумматор 34, третий делитель 35, логарифмический усилитель 36, умножитель 37.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к измерению комплексных коэффициентов отражения и передачи СВЧ четырехполюсников. Решение содержит СВЧ генератор с присоединенным к его выходу делителем мощности, два амплитудных модулятора, четыре вентиля.
Наверх