Устройство для измерения полосы пропускания фильтра нижних частот

;31 ИЬЛЙ 1 САНИЕ ИЗОБРЕтц ьный случайный проподается ца исслеляет собои нормалцесс, Этот сигнадуемый фильтр нижде которого форми а выхо -них ч руется случдицыидключен к выходуьцого блока, выполсигнал, Фильтр п фильтра измерите но сое граничцрд 4,нт 5 и чдгв е лр 1 ч д яет осы чдс для втом дтиы про и поло тот ий,оро ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПОЛОСЫПРОПУСКАНИЯ ФИЛЬТРА НИЖНИХ ЧАСТОТ(57) Изобретение относится к областиэлектрорадиоизмерений и может бытьиспользовано для измерения полосыпропускания фильтров нижних частот.Устройство состоит из генератора 1белого шума, сигнал кот го предста ненного в виде последовател диненных первого усилителя-о теля 3, амплитудного детекто рого усилителя-ограничителя тотомера 6. Положизельцый фф создаваемый устройством, здк в том, что устройстдо позвог автоматическом измерении пол пускания фильтров охвдтывдть ныц диапазон, не доступный ройства-прототипа, д тдкже д зировать процесс измерения п пускания фильтров нижних чдс высить достоверность измеренИзобретение относится к технике злектрорадиоизмереций и может быть ис пользовано для измерения полосы пропускания фильтров нижних частот,Целью изобретения является увели-с /25(с) 73 ЗО уровень, нд котором регистрируется число выбросов; ьо фспектральная плотность в полосе частот ЬГ;35 основание натурального логарифма,где с При с = О, т.е, фиксации импульсоводной полярности, выражение (1) при Омет вид: ь 211 (о)(2) Из выражения (2) следует, что среднее число выбросов в единицу времени случайного сигнала, полученного в результате прохождения белого шума через фильтр нижних частот, при фиксации на нулевом уровне равно с точностью до константы полосе пропускания фильтра нижних частот, Следовательно, определяя среднее число выбросов в единицу времени нормального случайного процесса на выходе фильтРа нижних частот, можно измерить полосу пропускания этого фильтра Г = Г 3 И(е). чение достоверности измерения полосы пропускания фильтров нижних частот.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. 10Устройство состоит иэ генератора 1 белого шума, нагрузкой которого является исследуемый фильтр 2 нижних частот, и подключенного к выходу фильтра измерительного блока, выпол ценного в ниде последовательно соединенных первого усилителя-ограничителя 3 амплитудного детектора 4, второго усилителя-ограничителя 5 и частотомера 6. 20Сигнал с генератора 1 белого шума, представляющий собой нормальный случайный процесс, поступает на исследуемый фильтр 2 нижних частот,При этом на выходе фильтра нижних частот появ ляется случайный сигнал, среднеечисло выбросов Н которого в единицус)времени равно: С выхода фильтра 2 нижних частот сигнал поступд т цд усилитець-огрдничтель 3 которы) Усиливает выбросы с малой амплитудой и ограничивает амплитуду наиболее мощных выбросов,сужая динамический диапазон сцгндла,что способствует улучшению условий детектирования амплитудным детектором 4, служащий нагрузкой усилителя-ограничителя 3, Поскольку детектирование ведется на нулевом уровне входного воздействия, т.е. с = О, сигнал на выходе детектора 4 имеет вид однополярных импульсов, частота следования которых связана с полосой пропускания фипьтра 2 соотношением (2), В связи с тем,что для малых амплитуд выбросов диодный детектор является квадратичным, а для более высоких уровней сигнала - линейным, что способствует расширению динамического диапазона выходного сигнала, нежелательному для работы частотомера 6, сигнал с выхода детекторапоступает на второй усилитель-ограничитель 5, производящий дополнительное сужение динамического диапазона амплитуд выбросовЗатем сигнал поступает на э:)ектронцо-счетный частотомер 6, который при подаче ца его вход импульсного сигнала в режиме измерения частоты подсчитывает число импульсон, приш дших зд известный отрезок времени, называемый временем измерения. При времени измерения 1 с количество подсч)таиных импульсов представляет собой частоту импульсного сигнала, т,е, число импульсов в единицу времени, При другом времени измерения (например, 10 с) для получения непосредственного отсчета на цифровом табло приборд автомдтически переносится запятая и ицдицируется соответствующая размерность, Таким образом, результдт измерсция может быть представлен в видеР = И/Тгде )1 - общее число импульссв, пришедших цд вход частотомера в течение времени измерения Т.Поскольку импульсный сигнал, прих,.дяший цд вход частотомера, является случайным процессом, число импульсов в единицу времени п, также будет случайной величиной, Среднее число импульсов в единицу времени в этом .лучае может быт), пред.тдвлено как(: 1 увеличить достоверность измерения,и = 11/Т,Составитель М. КаменскийТехред И.Попович Корректор А, Тяско Редактор А. 11 ежцица Подписное Заказ 12/3 Тираж 230ББ 11 ИИ Государственного комитета СССРцо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб, д, 4/5 11 рои пп тв ццо - полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Пректцая, 4 где и = Т/1,Учитывая, что . и 5 Й = 1, получают:т,е. частота случайного импульсцото10 сигнала, ицдицируемая частотомером, равна среднему числу выбросов в единицу времени нормального случайного сигнала на выходе фильтра нижних час 15 тот, определяя которое измеряют полосу пропускания исследуемого фильтра с точностью до постоянного множителя. Время измерения (усреднения) Т устанавливают в соответствии с требуемой точностью (для повьппения точности из 20 мерения необходимо выбирать больший интервал времеци измерения).Предлагасмое устройство позволяет ири автоматическ и измерении полосы25 пропускания фильтров охватить частотный диапазон, це доступный для устройства-прототипа, обеспечить автоматизацию процесса измерения полосы пропускания фильтров нижних частот и Формула изобретения Устройство для измерения полосыпропускания фильтра нижних частот,содержащее источник широкополосцогосигнала и измерительный блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюувеличения достоверности измеренияполосы пропускания фильтров нижнихчастоТ, источник широкополосного сигнала представлен генератором белогошума, а измерительный блок выполнен ввиде последовательно соединенных первого усилителя-ограничителя, вход которого является входом измерительногоблока, амплитудного детектора, второго усилителя-ограничителя и частотомера, причем выход генератора белогошума является входной клеммой для исследуемого фильтра нижних частот, авход измерительного блока - выходнойклеммой для исследуемого фильтра нижних частот,