Устройство для измерения глубины модуляции

 

датен-, --"-=и

" Tj. Hii.

? О:,от

Э "

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»788043

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2901.79 (2l) 2720142/18-21 с присоединением заявки ¹ (23} Приоритет—

Опубликовано 151280.бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 1 1280 (5!)М. Кл З

G 01 R 29/06

Государствеиный комитет

СССР

IIo делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 317. .7(088.8) (72) Авторы изобретения

М.Я. Минц, В.Н. Чинков, A.A. Горлач, A.Ä. Дубовых и Б.В. Остроумо в (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ

МОДУЛЯЦИИ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения и системах автоматического регулирования с ам- 5 плитудно-модулированным воздействием.

Известны устройства для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов, содержащие электроннолучевые трубки (1}, 10

Общие недостатки осциллографических устройств — их низкая точность, ограниченные пределы измерений, громоздкость и необходимость проведения дополнительных вычислений. Повышение 15 точности и расширение пределов измерения коэффициента модуляции измерителей связано с необходимостью повышения точности и стабильности работы таких узлов,.как детекторы, 20 пиковые вольтметры и фильтрующие .устройства, что особенно трудно выполнить в области низких частот (единицы кГц) несущей. Кроме того, измерители коэффициента модуляции . 25 неудобны в эксплуатации, а автома тизация процесса измерений практически невозможна.. Известные устройства имеют также ограниченный верхний предел частоты несущей, ограни- 30 I

2 ченный нижний предел глубины модуляции и амплитуды несущей, методические погрешности за счет нелиней-. ных искажений модулирующего сигнала, невысокое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения глубины модуляции, содержащее ключи, суммирующий счетчик, счетчик, ограничитель-формирователь и блок логи-, ческого анализа, вход которого соединен с выходом ограничителя-формирователя, а выход — с управляющим входом первого ключа (2), Недостатками устройства. являются невысокое быстродействие, обусловленное необходимостью выполнения операций деления и умножения и тем, что изменение уровней калиброванного напряжения производится с минимальным шагом, и высокая сложность схемной реализации, В случае реализации арифметического устройства после-. довательного действия значительно увеличивается время выполнения операций.деления и умножения, а соответственно и общее время измерения.

Если же реализуется арифметическое устройство параллельного действия, то время измерения уменьшается, од788043

Входной управляемый делитель 1 и блок 2 служат для нормироваиия амплитудно-модулированного сигн ала

U(t), поступающего на вход устройства. Нормирование сигнала осуществляется следуют:,им образом. Амплитудно-модулированный сигнал с делителя 1 поступает на вход блока 2.

Блок 2 сравнивает амплитудное зна" чение сигнала U с выбранным (нормированным) значением максимальной амплитуды U .амплитудно-модулКЮкс.н лированного сигнала.

65 нако при этом резко увеличиваются аппаратурные затраты.

Цель изобретения . — повышение быстродействия устройства.

Цель достигается.тем, что в устройство для измерения глубины модуляции, содержацее ключи, суммирующий счетчик., счетчик, ограничитель-формирователь и UJIQK логического анализа, вход которого соединен с выходом ограничителя-формирователя, а выход — с

t0 управляющим входом первого ключа, введены управляемый делитель напряжения, формирователь синхроимпульсов, блок нормирования, Функциональный делитель напряжения, источник калиброванного напряжения, причем блок нормирования, управляемый делитель напряжения, второй ключ, ограничитель-формирователь, суммирующий счетчик, первый ключ и счетчик соединены последонательно, выход управляемого 29 делителя напряжения подключен к одному иэ входов блока нормирования, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, выходом соединенного через формирователь 25 синхроимпульсов и блок логического анализа с управляющим входом суммирующего счетчика и с первым входом функционального делителя напряжения, второй вход которого подключен к вы-. ходу источника калибронанного напряжения, а выход — к управляющему входу ограничителя-формирователя.

На чертеже показана блок-схема устройства для измерения глубины

35 модуляции.

Устройство содержит управляемый делитель 1 напряжения, блок 2 нормирования, ключи 3 и 4, блок 5

Формирования синхроимпульсов, ограничитель-формирователь 6, функцио- 40 нальный делитель 7 напряжения, блок

8 логического анализа, счетчик 9 суммирующий, источник 10 калиброванного напряжения и счетчик 11 с цифровой индикацией. 45

Выход входного управляемого делителя 1 соединен с вхбдами ключа 3 и блока 2. Первый выход блока 2 подключен к управляющему входу входного управляемого делителя 1, а второй выход — к управляющему входу ключа

Пм не н или Цм< "мако н то блок 2 выдает сигнал на перестройку делителя 1, увеличение или уменьшение коэффициента деления соответственно.

Как только U оказывается равным м требуемому (нормированному) значению U И(c определенным допуском), сигнал на первом выходе блока 2 не формируется и перестройка делителя 1 прекращается. Одновременно с второго выхода блока 2 поступает разрешающий сигнал на упранляюций вход ключа 3 °

Выход электронного ключа 3 сое;динен с первым входом ограничителяФормирователя 6 и через блок 5 с входом блока 8. Второй вход блока 8 подключен к выходу ограничителяформирователя 6 и к входу счетчика 9, Блок 5 формирует синхроимпульсы, следующие с частотой несущей, Импульсы на выходе блока 8 формируются н случае отсутствия импульсов с выхода ограничителя-формирователя 6.

При наличии импульсов на выходе ограничителя-Формирователя 6 импульсы на выходе блока 8 отсутствуют.

В;арой вход ограничителя-формирователя 6 подключен к выходу функционального делителя 7.

Ограничитель-формирователь 6 формирует импульсы н моменты превышения

AM сигнала О „ „ с выхода ключа 3 над уровнем ограйичения U; задаваемым функциональным делителем 7.

Вход функционального делителя 7 соединен с выходом источника 10, а управляюции вход соединен с выходом блока 8, входом ключа 4 и управляющим входом счетчика 9.

Емкость счетчика 9 выбирается ыз условия n = (uv — круговая частота несущей; Q — круговая частота огибающей). Выход счетчика 9 подключен к упранляюцему входу ключа 4, выход которого соединен с входом счетчика 11.

В основу построения цифрового измерителя положены следуюцие соотношения: 1) макс и где Ь„ — шаг квантования;

U Ä; максимальное значение АМ сигнала; цена одного шага квантования;

N — число шагов квантования и 6-» Х И (2) где Ю- коэффициент модуляции.

Если обеспечить закон изменения шага сканиронания сигнала (т.е. шага изменения калиброванного напряжения) в соответствии с выражением (1), то коэффициент модуляции ф может быть определен по формуле (2) . Однако в этом случае шаг квантования Ь зависит от максимальной

„С и минимальной U амплитуд - масс

АИ сйгнала и реализация измерителя

788043 ровано количество импульсов, поступивших на переключение функционального делителя 7, а следовательно и количество шагов сканирования N, укладывающихся в диапазоне д сигнала. По показаниям счетчика 11 может быть непосредственно отсчитан результат измерения - коэффициент модуляции.

Таким образом, в устройстве для измерения глубины модуляции осуществляется сканирование AN сигнала в диапазоне его максимального и минимального значений калиброванными напряжениями с переменным шагом сканирования так, что обеспечивается

29"линейная зависимость коэффициента модуляции от числа шагов квантования.

35

Формула изобретения

45

Если число импульсов, поступивших на вход счетчика 9, меньше и са) то импульс с выхода блока 8 устанавливает счетчик 9 в нулевое состояние и поступает: на управляющий вход функционального делителя 7 для установки следующего калиброванного уровня. Кроме того, каждый импульс с выхода блока 8 подсчитывается счетчиком 11. Так будет продолжаться до тех пор, пока калиброванное напряжение на выходе функционального делителя 7 не станет равным минимально-40 му значению сигнала, При этом на выходе блока 8, в течение периода модулирующего сигнала, импульсы будут отсутствовать, а 5 оказывается сложной, так как для каждого значения U следует опреиакс делять шаг квантования. В то же время реализация измерителя существенно упрощается, если амплитудномодулированный сигнал нормировать по максимальной амплитуде сигнала ь акс.

Тогда закон изменения шага квантования не зависит от коэффициента модуляции, а число шагов квантования N, укладывающихся в диапазоне напряжения аи = цмакс- Бм не макс . мин посредственно определяет коэффициент модуляции.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ 3 закрыт, ключ 4 открыт. Счетчики 9 и

11 находятся в нулевом состоянии. С выхода функционального делителя 7 на вход ограничителя-формирователя 6 подается максимальное значение калиброванного напряжения П которое выК,макс бирается из условия ик.м кс (смаке.„, Амплитудно-модулированныи сигнал

U (t) поступает на входной управляемый делитель 1 и с помощью блока 2 приводится к нормированной величине

U ä, „.По команде Пуск ключ 3 открывается и нормированный сигнал поступает на входы блока 5 и ограничителя-формирователя 6. Импульсы с выхода блока 8 поступают на установочный вход счетчика 9 для установки его в нулевое состояние, на управляющий вход функционального делителя 7 для установки следующего (меньшего) уровня калиброванного напряжения и через ключ 4 — на вход счетчика 11.

На каждом калиброванном уровне счетчиком 9 подсчитывается число превышений несущей сигнала (число импульсов с выхода ограничителя-формирова теля 6 над данным уровнем U ). При этом шаг квантования И Функционального делителя 7 изменяется по закону: на вход счетчика 9 поступит в импульсов с выхода ограничителя-Формирователя 6. Импульсом переполнения счетчика 9 закрывается ключ 4 и процесс измерения заканчивается. К этому моменту в счетчике 11 будет зафиксиПредложенное устройство позволяет уменьшить время измерения за счет переменного шага квантования и отсутствия арифметических операций и значительно упростить схемную реализацию устройства за счет исключения арифметических узлов устройства, так как коэффициент модуляции определяется непосредственным подсчетом числа шагов квантования.

Устройство для измерения глубины модуляции, содержащее ключи, суммирующий счетчик, счетчик, ограничитель-формирователь и блок логическо.го анализа, вход которого соединен с выходом ограничителя-формировате- ля, а выход — с управляющим входом первого ключа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены управляемый делитель напряжения, формирователь синхроимпульсов, блок нормирования, функциональный делитель напряжения, источник калиброванного напряжения, причем блок нормирования, управляемый делитель напряжения, второй ключ, ограничитель-формирователь, суммирующий счетчик, первый ключ и счетчик соединены последовательно, выход управляемого делителя напряжения подключен к одному из входов блока нормирования, выход которого соединен с управляю-, щим входом второго ключа, выходом соединенного через Формирователь синхроимпульсов, и блок логического анализа с управляющим входом суммирующего счетчика и с пери:м входом функционального делителя напряжения, второй вход к<.т<ц><, 1 и >дключен

788043

Составитель В. Ваганов

Редактор И. Ткач Техред Н.Бабурка Корректор В. Синицкая

Заказ 8345/53 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Рауыская наб., д. 4/5 е

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 к выходу. источника калиброванного .напряжения, а выход - .к управляюцем входу ограничителя-формирователя °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 620914, кл. G 01 R 29/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 б08109, кл. G 01 R 29/06, 1977.