Измеритель коэффициента амплитудной модуляции

 

Союз Советских

Соцмалксткческкх

Республик (61) Дополнительное и аат. саид-ву (22) Заявлено 100578 (21) 2612334/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15,09,80, Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 150980

G 01 R 29/06

Государственный комитет

СССР оо пелам изобретений и открыти и (53) Удк 621. 317..353(088.8) (72) Авторы изобретения

О. К. Асташов, A.N. Светлицкий и Н.A. Фролова (7! ) Заявитель (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА АМПЛИТУДНОЙ

МОДУЛЯЦИИ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в радиотехнических установках различного назначения.

Известно устройство для измерения (коэффициента амплитудной модуляции) KAN (1), содержащее приемники, фильтр низких частот и вычислительный блок с индикатором.

В этом устройстве осуществляется выделение напряжений, пропорциональных максимальной и минимальной амплитудам AN-сигнала, и вычисление

KAM с помощью функциональных преобразователей. Однако при использо-, вании такого устройства возникают трудности выделения огибающей AN-сигнала с малыми искажениями. Применение целого ряда функциональных преобразователей обуславливает сложность схемы и низкую точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измеритель коэффициента амплитудной модуляции $2), содержащий входное устройство, аналого-цифровой преобразователь, блок синхронизации, схему сравнения, два регистра и вычислительный блок с индикатором.

Амплитудно-модулированный сигнал промежуточной частоты с выхода входного устройства поступает на входы блока синхронизации и аналого-цифрового преобразователя. Блок синхронизации выделяет моменты времени, соответствующие максимальному значению напряжения несущей частоты,и запускает в эти моменты аналого-цифровой преобразователь. Последний преобразует мгновенные значения напряжения несущей частоты в цифровые коды, поступающие на схему сравнения„ где производится их поочередное сравнение, а выделенные максимальные Ама<< и минимальные A „„ значения напряже-. ния записываются соответственно в регистры максимального и минимального значений.

Регистры максимального и минимального значений соединены сооТ ветственно с первым и вторым входами вычислительного блока, который осуществляет подсчет коэффициента амплитудной модуляции по формуле макс мин и=

Амсиео мин

763818

Результат вычисления регистриру= ется на цифровом индикаторе. Устройство лишено некоторых недостатков, присущих аналогам, в частности не производится выделение огибающей

AM-сигнала. Применение в нем элементов дискретной техники позволяет существенно упростить схему в регулировке, увеличить ее быстродействие.

Современные измерители коэффициента амплитудной модуляции разрабатывают с учетом того, что диапазон модулирующих частот доходит до 200 кГц.

Это накладывает определенные требования на величину промежуточной частоты. В прототипе она ограничена быстродействием аналого-цифрового

15 преобразователя. Увеличение быстродействия аналого-цифрового преобразователя ведет к снижению точности измерения. Определение моментов времени, соответствующих максимальным 20 значениям напряжения несущей частоты, также представляет определенные трудности, которые усугубляются нестабильностью промежуточной частоты на выходе входного устройства. Погреш- 25 ность определения указанных моментов является составной частью погрешности измерения КАМ.

Целью изобретения является понышение точности измерения. ЗО

Цель достигается тем, что в измеритель коэффициента амплитудной модуляции содержащий входное устройство, блок сравнения, регистры минимального и максимального значений, соединенные выходами со входами вычислительного блока, выход которого соединен с индикатором, введены элемент совпадения, счетчик, регистр памяти, генератор ступенчатого напряжения, генератор опорного напряжения, три 40 ключа и блок управления, причем входы элемента совпадения соединены с выходами генератора ступенчатого напряжения и входного устройства, а выход элемента совпадения через первый ключ соединен со входом счетчика, выход которого соединен со входом регистра памяти -л первым входом блока сравнения, второй вход которого. соединен с выходом регистра памяти, первый выход генератора опорного напряжения через второй и третий ключи соединен со входами регистров соответственно максимального и минимального значений, управляющие входы второго и третьего ключей подключены к ныходам соответственно регистра памяти и блока сравнения, а второй выход генератора опорного напряжения соединен со входом блока управления, выходы которого Щ соединены с управляющими входами генератора ступенчатого напряжения, счетчика, блока сравнения, регистра памяти, первого ключа и вычислительного блока. d5

Модулированный сигнал промежуточной частоты квантуется по уровню, затем эа образцовый интервал времени подсчитывается число совпадений мгновенного значения входного сигнала с уровнем квантования и на основе сравнения результата каждого подсчета с предыдущим формируются интервалы времени, пропорциональные максимальной и минимальной амплитудам амплитудно-модулированного сигнала.

Интервалы времени преобразуются в цифровые коды и подаются на вычислительный блок, осуществляющий подсчет коэффициента амплитудной модуляции.

На фиг.1 показана структурная схема измерителя коэффициента амплитудной модуляции; на.фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измеритель коэффициента амплитудной модуляции содержит входное устройство 1, элемент совпадения 2, генератор 3 ступенчатого напряжения, блок управления 4, ключи 5,6,7,счетчик 8 с регистром памяти 9, блок сравнения 10, регистр максимального значения 11, регистр 12 минимального значения, вычислительный блок

13 с индикатором 14 и генератор 15 опорного напряжения.

Амплитудно-модулированный сигнал промежуточной частоты (фиг.2а) с ныхода входного устройства 1 поступает на первый вход элемента совпадения 2. Второй вход элемента совпадения 2 соединен с выходом генератора 3, задающего уровни квантования (фиг.2а). Изменение уровня квантования производится дискретно и синхрониэированно со строб-импульсом счета (фиг.2б), формируемым блоком управления 4 для управления ключом

5. В исходном состоянии счетчик 8, регистр памяти 9 и регистры 11 и

12 находятся в нулевом состоянии.

Ключи 5,6 и 7 закрыты сигналами, поступающими соответственно с блока управления 4, регистра памяти 9 и блок сравнения 10. Ключ б открывается лишь н том случае, когда состояние регистра памяти 9 отлично от нулевого. Для формирования блоком сравнения 10 сигнала на открывание ключа 7 необходимо, чтобы состояния счетчика 8 и регистра памяти 9 были одинаковы и отличались от нулевого.

В моменты совпадения мгновенного значения напряжения входного сигнала 0 „ с уровнем квантования элемен; совпадения 2 вырабатывает импульсы (И), поступающие через открытий во время действия строб-импульса (фиг.2б) ключ 5 в счетчик 8. В интервале между строб-импульсами счета

763818 (фиг.2б) блок управления 4 вырабатывает последовательно: сигнал разрешения сравнения (фиг.2в), поступающий на блок сравнения 10; сигнал переписи (фиг.2г), поступающий на регистр памяти 9 для переписи в него информации из счетчика 8; сигнал сброса (фиг.2д) в нулевое состояние счетчика 8, поступающий также в генератор 3 для переключения уровня квантования.

По сигналу разрешения сравнения .(фиг.2в) осуществляется анализ состояний счетчика 8 и регистра памяти

9, содержащего информацию о состоянии счетчика 8 на предыдущем уровне квантования. Очевидно (см.фиг.2а) что время Т„ „„ (фиг.2ж), в течение которого сохраняется равенство состояний счетчика 8 и регистра памяти

9, пропорционально минимальной ампли- 20 туде амплитудно-модулированного сигнала промежуточной частоты.

3а это время через ключ 6 в регистр минимального значения 12 с генератора 15 поступит А щ„ импульсов:

=T Е мни мин on где à — частота генератора 15

on опорного напряжения.

Время Т,„,, (фиг. 2е), в течение

ЗО которого состояние регистра памяти

9 отлично от нулевого, пропорционально максимальной амплитуде амплитудно-модулированного сигнала. Количество импульсов, поступившее за это время через ключ 7 в регистр максимального значения 11 с генератора

15 опорного уровня составляет:

Д =Т макс мсяс on

Цикл измерения заканчивается,когда напряжение на выходе генератора 3 ступенчатого напряжения достигает верхнего опорного уровня Uon 4S (фиг. 2а) . В этот момент блок управления 4 формирует импульс цикла (фиг. 2и) запускающий вычислитель) ный блок 13, на входы которого поступает сигнал с регистров 11 и 12. 50

Вычислительный блок 13 осуществляет подсчет коэффициента амплитудной, модуляции по формуле: макс мИн мак миH

Выход вычислительного блока 13 соединен с цифровым индикатором 14, регистрирующим результат измерения.

Применение квантования исследуемого сигнала по уровню является пре- @ имуществом предлагаемого измерителя коэффициента амплитудной модуляции, точность измерения здесь не зависит

От Глубины модуляции и модулирующей частоты, а определяется лишь количеством уровней квантования. Выбор числа уровней квантования производится на основании конкретных требований, предъявляемых к измерителю.

При 100 уровнях квантования точность измерения составляет 1Ъ.

Быстродействие предлагаемого измерителя коэффициента амплитудной модуляции определяется минимальной модулирующей частотой, так как длительность строб-импульса должна выбираться не менее периода модулирующей частоты. Предлагаемый измеритель не имеет сложных узлов и прост в регулировке.

Формула изобретения

Измеритель коэффициента амплитудной модуляции, содержащий входное устройство, блок сравнения, регистры минимального и максимального значений, соединенные выходами со вхоцами вычислительного блока, выход которого соединен с индикатором, э т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, в него введены элемент совпадения, счетчик„ регистр памяти„ генератор ступенчатого напряжения, генератор опорного напряжения, три ключа и блок управления, причем входы элемента совпадения соединены с выходами генератора ступенчатого напряжения и входного устройства, а выход элемента совпадения через первый ключ соединен со входом счетчика, выход которого соединен со входом регистра памяти и первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра памяти, пЕрвый выход генератора опорного напряжения через второй и третий ключи соединен со входами регистров соответственно максимального и минимального значений, управляющие входы второго и третьего ключей подключены к выходам соответственно регистра памяти и блока сравнения, а второй выход генератора опорного напряжения соединен со входом блока управления, выходы которого соединены с управляющими входами генератора ступенчатого напряжения, счетчика, блока сравнения, регистра памяти, первого ключа и вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 347694, кл. G 01 R 29/06, опублик.

1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 424089, кл. G 01 R 29/Об,опублик.

1974.

763818 ивм u«„

UDn8

Редактор И. Шубина

Заказ 6274j39 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

mpOPИй ЛИ

Игнаи 0

cpa8eewg

Югреадс и

3Ь ыМ р. V

%У)ГБ

V nèn

Иялудр йама ц

ЮюИ ги й» сМадсснияд +

ФмнвтФ июауж о

> ю ы хе

Составитель B. Дубков

Техред Н.Граб Корректор И. Муска

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4