Устройство для допускового контроля амплитудно-частотной характеристики четырехполюсников

 

Изобретение может быть использовано для автоматического допускового контроля амплитудно-частотной характеристики четырехполюсников. Цель изобретения - повышение быстродействия путем измерения коэффициента взаимного различия эталонного сигнала с выхода эталонного четырехполюсника 3 и сигнала с выхода исследуемого четырехполюсника 4. Для этого в устройство введены формирователь 2 стимулирующих сигналов прямоугольной формы. Сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника через последовательно соединенные первые перемножитель 5.1, интегратор 7.1 и квадратор 8.1 поступает к первому входу сумматора 9, а через последовательно соединенные вторые перемножитель 5.2, интегратор 7.2 и квадратор 8.2 - к второму входу сумматора 9, выход которого через стробирующий блок 10 подключен к первому входу управляемого делителя 11 напряжения. Второй вход делителя 11 подключен к измерителю 12 мощности сигнала, соединен с выходом эталонного четырехполюсника, вторым входом второго перемножителя 5.2, а через фазовращатель 6 - с вторым входом первого перемножителя 5.1. Сигнал с выхода управляемого делителя 11 напряжения поступает через компаратор 13 на первый вход блока 14 логической обработки и индикации и непосредственно на его второй вход. Управление и синхронизация устройства осуществляется блоком 1 управления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сойиАлистичесних

РЕСПжЛИН

09) @125 С 01 R 27/28

ГОСУ

ПО И

IlPN (21) (22) (46) (72) и В. (53) (56)

У 13 (54)

РОЛЯ

ТИКИ (57) вано контр терис иэ.обр вия п взаим с вых

Зис четыр ройст мулир

АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

БРетениям и О 1ХРытиям

Т СССР

ТОРСНОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

4637139/24-21

12.01.89

23.11,90. Бюл, Ф 43

В.В.Федоренко, А.В.Машинистов .Лысенко

62 1.317.3 (088.8)

Авторское свидетельство СССР

7768, кл. С 01 R 27/28, 1987. торское свидетельство СССР

1760, кл, G 01 R 27/28, 1982.

СТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ зобретение может быть испольэоя автоматического допускового ля амплитудно-частотной харакики четырехполюсников. Цель тения - повышение быстродейсттем измерения коэффициента

oro различия этапонного сигнала да эталонного четырехполюсника гнала с выхода исследуемого хполюсника 4. Для этого в усто введены формирователь 2 стих сигналов прямоугольной

2 формы. Сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника через последовательно соединенные первые перемножитель

5.1, интегратор 7.1 и квадратор 8.1 поступает к первому входу сумматора

9, а через последовательно соединенные вторые перемножитель 5.2, интегратзр 7.2 и квадратор 8.2 — к второму входу сумматора 9, выход которого через стробирующий блок 10 подключен к первому входу управляемого делителя

11 напряжения. Второй вход делителя

11 подключен к измерителю 12 мощности сигнала, соединенного с выходом эталонного четырехполюсника, вторым входом второго перемножителя 5.2, а через фазовращатель 6 — с вторым входом первого перемножителя 5.1.

Сигнал с выхода управляемого делите-. ля 11.напряжения поступает через компаратор 13 на первый вход блока

14 логической обработки и индикации и непосредственно на его второй вход.

Управление и синхронизация устройства осуществляется блоком 1 управления. 3 ил.

1608591

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического допускового контроля амплитудно5 частотной характеристики четырехполюсников (АЧХЧ).

Цель изобретения — повышение быстродействия путем измерения коэффициента взаимного различия эталонного и контролируемого сигналов.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока управления; на фиг.3 — структурная схема блока логи- 15 ческой обработки и индикации.

Устройство для допускового контроля АЧХЧ содержит блок 1 управления, формирователь 2 стимулирующих сигналов, эталонный четырехполюсник 3, 20 исследуемый четырехполюсник 4, два перемножителя 5. 1 и 5,2, фазовращатель 6, два интегратора 7.1 и 7.2, два квадратора 8.1 и 8,2, сумматор 9, стробирующий блок 10, управляемый делитель 11 напряжения, измеритель 12 мощности сигнала, компаратор 13 и блок 14 логической обработки и индикации, при этом выход исследуемого. четырехполюсника через последователь- 30 но соединенные первый перемножитель

5.1, первый интегратор 7.1 и первый квадратор 8.1 подключен к первому входу сумматора 9, а через последовательно соединенные второй перемножи- 35 тель 5.2, второй интегратор 7,2 и второй квадратор — к второму входу сумматора 9, выход которого через

z=z, (J z„(t)z (t)dt) +(I z,(t)z (t)dt) J, о где Z (t),Z „(t) Коэффициент взаимного различия может быть выражен и через спектральные функции (посредством преобразования

Фурье)

g=K J („()и) в",()и)а(), где S>(ju) и SJ (jy) - комплексные спектральные функции, соответственно эталонного и контролируемого сигналов;

S,(ja) — функция, комплексно сопряженная с S(Ä Я);

Z 3(t) нала;

К а4вт

55 коэффициент нормировки; мощность эталонного сигнала. функции времени, определяющие структуры соответственно 45 эталонного и контролируемого сигналов; функция времени, о ряженнaa по 50

Гильберту с Z>(t); длительность элемента эталонного сигПоследовательно соединенные стробирующий блок 10, управляемый делитель 11 напряжения и компаратор 13 подключен к входу блока 14 логической обработки и индикации.

Блок 1 управления содержит кнопку

15 "Пуск", RS-триггер 16, генератор

17 тактовых импульсов, линию 18 задержки и блок 19 задания порогового уровня.

Блок 14 логической обработки и индикации содержит D-триггер 20, световой индикатор 21 "Не в норме", световой индикатор 22 "В норме", аналого-цифровой преобразователь 23, регистр 24 памяти, дешифратор 25 и цифровой индикатор 26.

Формирователь 2 стимулирующих сигналов представляет собой микроэлектронное устройство формирования сложного сигнала, спектральная характеристика S (j(i3) которого имеет д)орму, близкую к прямоугольной (например, сигнала последовательно-параллельной структуры).

Коэффициент взаимного различия имеет следующий физическии смысл. Он представляет собой нормированную величину, пропорциональную мощности процесса на выходе .квадратурного корреляционного устройства, согласованного с эталонным сигналом при прохождении через него контролируемого сигнала, Математически коэффициент взаимного различия определяется следующим выражением:

I! ци но

Z по мо ка ке ло но че ра дл си мо ре сл зо ра вх ни ге ед

RS то то да, ст ин

re да нь" ко ро с пр ри но мо че па

5 16085

К - коэффициент норо мировки.

Как видно из формулы (2), коэффинт g определяет различие в частотобласти двух сигналов: эталонного

t) (на выходе эталонного четырехюсника, АЧХ которого равномерна абочем диапазоне частот) и контроли уемого Z<(t) (на выходе исследуео четырехполюсника).

В случае отсутствия частотных исений в исследуемом четырехполюсни(вызванных неравномерностью АЧХ), едовательно, идентичности сигнаZ>(t) и Z<(t) коэффициент взаимо различия имеет максимальное энаие.

Измерение коэффициента взаимного личия осуществляется в течение 20 тельности элемента стимулирующего нала, при этом отпадает необходить в длительных многократных измеиях уровней сигнала на выходе исдуемого четырехполюсника в диапае частот его работы.

Устройство работает следующим обом.

При нажатии кнопки "Пуск" на Sд RS-триггера 16 подается напряже- 30 которое перебрасывает RS-триг16 в состояние логической ницы. Сигнал с прямого выхода триггера 16 запускает генера17 тактовых импульсов, выход корго подключен к линии 18 задержки рмирователю 2 стимулирующих сигов.

Линия 18 задержки имеет три выхоподключенные соответственно к 4р обирующему блоку 10, блоку 14 и еграторам 7.

Напряжением с прямого выхода трига 16 включается также блок 19 заия порогового уровня, подключен- 45 своим выходом к второму входу паратора 13.

Тактовые импульсы с выхода блока правления поступают на вход формиателя 2 стимулирующих сигналов, хода которого сложный сигнал с оугольной спектральной характеикой St()Я) поступает одновремена выходы эталонного и исследуечетырехполюсников 3 и 4 оэффициенты передачи четырехпоиков 3 и 4 равны, АЧХ эталонного рехполюсника 3 равномерна в диане,рабочих частот.

91 б

При прохождении сложного сигнала через исследуемый четырехполюсник 4 искажается форма выходного сигнала вследствие нелинейности АЧХЧ.

Эталонный сигнал Zy(t) с выхода четырехполюсника 3 поступает на первые входы перемножителей 5,) (через фазовращатель б) и 5.2,(непосредственно). На вторые входы указанных перемножителей поступает контролируемый сигнал Z (t) с выхода исследуемого четырехполюсника 4.

Результаты перемножения поступают на сигнальные входы соответствующих интеграторов 7.1 и 7 ° 2, предварительно установленных импульсом сброса с пятого выхода блока 1 управления в исходное состояние °

Результаты интегрирования подаются через квадраторы 8. 1 и 8.2 на соответствующие входы сумматора 9 и далее на сигнальный вход стробирующего блока 10.

Стробирующий импульс поступает на управляющий вход блока 10 с четвертого выхода блока 1 управления в момент

t= Т окончания длительности элемента стимулирующего сигнала.

С выхода блока 10 отсчет результата измерения подается на первый вход управляемого делителя 11 напряжения, на второй вход которого поступает с выхода измерителя 12, подключенного к выходу эталонного четырехполюсника 3, информация о значении мощности эталонного сигнала.

Пронормированное значение коэффициента взаимного различия t, с выхода управляемого делителя 11 напряжения поступает на первый вход компаратора

13, где сравнивается с пороговым значением коэффициента взаимного различия g подаваемым ча второй вход по компараТора 13 с третьего выхода блока 1 управления.

Результат сравнения поступает в блок 14 логической обработки и индикации на информационный вход D-триггера 20 в следующем виде: логическая единица — если результат измерения коэффициента взаимного различия меньше порогового значения (S ñ я„о ); логический ноль — если результат измерения не меньше порогового значения (g» Япор) °

Если я 8щ, включается световой индикатор 21 Не в норме", подключенный к прямому выходу D-триггера 20, !

608591 что соответствует случаю наличия больших частотных искажений в исследуемом четырехполюснике, превышающих установленные допуски.

В противном случае, при g «я включается световой индикатор 22

"В норме", что свидетельствует о незначительных частотных искажениях контролируемого сигнала (в пределах установленных допусков) и допустимой неравномерности АЧХЧ.

Кроме того, измеренное значение коэффициента взаимного различия поступает на второй вход блока 14 в ана-15 лого-цифровой преобразователь 23.

С выхода преобразователя 23 информация поступает в регистр 24 памяти, выходы которого подключены к дешифратору- 25, с выхода которого сигнал поступает на вход цифрового индикатора 26, который отображает абсолютное значение результата измерения коэффициента взаимного различия g.

Работа Р-триггера 20 и регистра 24 25 памяти управляется с помощью синхроимпульса, поступающего на управляющий вход блока 14 с первого выхода блока

1 управления.

Таким образом, допусковый контроль ЗО амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника путем измерения коэффициента взаимного различия эталонного и контролируемого сигналов осуществляется в течение длительности одного элемента дискретного стимулирую-,,щего, сигнала, что значительно быстрее, чем в известйом устройстве с помощью генератора качающейся частоты.

Формула изобретения

Устройство для допускового контроля амплитудно-частотной характеристики четырехполюсников, содержащее блок управления, эталонный четырехполюсник, исследуемый четырехполюсник, последовательно соединенные управляемый делитель напряжения, компаратор и блок логической обработки и индикации, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстро" действия, в него введены формирователь стимулирующих сигналов, последовательно соединенные фазовращатель, первый перемножитель, первый интегратор, первый квадратор, сумматор и стробирующий блок, последовательно соединенные второй перемножитель, второй интегратор и второй квадратор, а также измеритель мощности сигнала, выход которого подключен к второму входу управляемого делителя напряжения, выход которого подключен к второму входу блока логической обработки и индикации, а второй вход подключен к выходу стробирующего блока, управ-л ляющий вход которого подключен к четвертому выходу блока управления, третий выход которого подключен к управляющему входу компаратора, пятыйк стробирующим входам интеграторов, а второй — к управляющему входу формирователя стимулирующих сигналов, выход которого подключен к входам исследуемого четырехполюсника, выход которого подключен к вторым входам перемножителей и эталонного четырехполюсника, выход которого подключен к входам фазовращателя, измерителя мощности сигналов и первым входам первого перемножителя.

1608591 уск. 15

Составитель Н.Михалев ор С.Патрушева Техред М.Дндык Корректор М,Максимишинец

3614 Тираж 556 Подписное

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

В одственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101