Цифровой ваттметр свч

(51) 4 С 01 К 21/4 ВСЕ.)13ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1146606, кл. С 01 К 21/04, 1985.Авторское свидетельство СССРУ 10950851 кл. С 01 К 21/04 в 1984(54) ЦИФРОВОЙ ВАТТМЕТР СВЧ(57) Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Ваттметр содержит отрезок 1 волновода с установленной в нем дифференциальной термопарой 2 с подогревателем 15, компаратор 3, блок управления 4, эл-ты И 5и 7, инвертор 6, управляемый г-р 8импульсов, суммирующий счетчик 9,ЦАП 10, вычитающий счетчик 11, блок 801437791 А 1 совпадения 12, коммутатор 13 и индикатор 14. С приходом в отрезок 1 измеряемой мощности СВЧ на выходе компаратора 3 происходит перепад напряжения, что приводит к повторению процессов уравновешивания в устр-ве,После достижения одним из счетчиков9 или 11 кода, равного измеряемоймощности СВЧ, происходит. последнийперепад напряжения и момент равенства кодов на выходах счетчиКов 9 и11 фиксируется блоком совпадения 12.Его управляющий сигнал подается наиндикатор 14 и разрешает индикациюцифрового эквивалента измеренной мощности, поступающего на индикатор 14через коммутатор 13 со счетчика 9или 11, подключенного в ЦАП 10 в последний такт работы. Цель достигаетсявведением эл-тов И 5 и 7, инвертора6, счетчиков 9 и 11, блока совпадения 12 и коммутатора 13. 1 ил.Изобретение относится к техникерадиоизмерений и может быть использовано для измерения мощности СВЧ.Цель изобретения - увеличение быстродействия,5На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Цифровой ваттметр СВЧ содержит отрезок 1 волновода с установленной внем дифференциальной термопарой 2,подключенной к входу компаратора 3,выход которого соединен с первым входом блока 4 управления, вторым входоьпервого элемента И 5, а также черезинвертор 6 с вторым входом второгоэлемента И 7, первый выход блока 4управления подключен к входу управляемого генератора 8 импульсов, второй - к управляющему входу суммирующего счетчика 9, третий - к управляющему входу цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 10, четвертый - к управляющему входу вычитающего счетчика 11, выход управляемого генератора 258 импульсов соединен с первыми входами первого 5 и второго 7 элементов И,выход первого элемента И 5 подключенк входу суммирующего счетчика 9, вьгход которого соединен с первым входом 3 Облока 12 совпадения и вторым входомкоммутатора 13, выход второго элемента И 7 подключен к входу вычитающегосчетчика 11, выход которого соединенс вторым входом блока 12 совпаденияи первым входом. коммутатора 13, выходблока 12 совпадения подключен к второму входу блока 4 управления и управляющему входу индикатора 14, выходы коммутатора 13 соединены с входамиЦАП 10 и индикатора 14 выход ЦАП 10подключен к подогревателю 15 дифференциальной термопары.Предлагаемый ваттметр работаетследующим образом,В исходном состоянии при отсутствии мощности СВЧ в отрезке 1 волновода на входе компаратора 3 термоЗДСравна нулю, управляемый генератор 8импульсов выключен, все разряды навыходе суммирующего счетчика 9 равны 5 Онулю код на выходе вычитающего счетчика 11 соответствует нагреву подогревателя 15 термопари, способномукомпенсировать максимальную мощностьСВЧ, поступающую на цифровой ваттметр, коммутатор 13 подключает выходысуммирующего счетчика 9 к ЦАП 10,напряжение на выходе ЦАП 10 равно нулю, показания индикатора 14 равны нулю,С приходом в отрезок 1 волнонодачзмеряемой мощности СВЧ на выхопедифференциальной термопары 2 появляется термоЭДС, воздействующая на входкомпаратора 3. На выходе компаратора3 происходит перепад напряжения изнулевого состояния в единичное. Поэтому перепаду коммутатор 13 отключает выходы суммирующего счетчика 9 отПАП 10, подключает выходы вычитающегосчетчика 11 к ЦАП 10, а блок 4 управления выдает на ЦАП 10 управляющийесигнал для преобразования поступающего на ЦАП 10 кода. Так как код навыходе вычитающего счетчика 11 соответствует максимальному рабочему значению, то напряжение на выходе ЦАП 10максимально, подогреватель 15 термопары начинает нагреваться до максимальной температуры. По перепаду навыходе компаратора 3 блок 4 управления вырабатывает сигнал на запуск управляемого генератора 8 импульсов.Импульсы с выхода генератора 8 поступают на первый вход первого элементаИ 5. На второй вход первого элемента И 5 приходит сигнал единичногоуровня с выхода компаратора 3, поэтому импульсы с первого входа проходят на выход элемента И 5 и начинают заполнять суммирующий счетчик 9.Импульсы с выхода генератора 8 непроходят через второй элемент И 7,так как на второй вход второго элемента И 7 приходит нулевой сигнал,получающийся после инвертированияинвертором 6 сигнала единичного уровня с выхода компаратора 3.Поскольку переходные процессы вцифровом ваттметре происходят по экспоненциальному закону, то термоЭЛС,наводимая подогревателем 15 термопары,равна термоЭДС, наводимой мощностьюСВЧ раньше того момента, когда кодна выходе суммирующего счетчика 9становится равным измеряемой мощности СВЧ. В этот момент термоЭДС, воздействующая на вход компаратора 3,становится меньше нуля и на выходекомпаратора 3 происходит перепад напряжения из единичного состояния внулевое. Поэтому перепад коммутатор13 отключает выходы вычитающего счетчика 11 от ЦАП 10, подключает выходысуммирующего счетчика 9 к ЦАП 10,блок 4 управления выдает на ЦАП 10управляющий сигнал для преобразования поступающего на ЦАП 10 кода. Напряжение на выходе ПАП 10 соответствует коду, до которого заполняется суммирующий счетчик 9 в предыдущем такте работы, температура подогревателя 15 термопары начинает уменьшаться. По перепаду на выходе компаратора 3 блок 4 управления вырабатывает сигнал на срыв генерации управляемого генератора 8 импульсов и новый запуск его. Импульсы с выхода генератора 8 поступают на первый вход второго элемента И 7. На второй вход второго элемента И 7 приходит сигнал единичного уровня, получающийся после инвертирования инвертором 6 нулевого сигнала с выхода компаратора 3, поэтому импульсы с первого входа проходят на выход второго элемента И 7 и начинают уменьшать код на выходе вычитающего счетчика 11. Импульсы с выхода генератора 8 не проходят через первый элемент И 5, так как на второй вход первого элемента И 5 приходит нулевой сигнал с выхода компаратора 3. Как и в первом случае, термоЭДС, наводимая подогревателем термопары, становится равной термоЭДС, наводимой мощностью СВЧ раньше того момента, когда код на выходе вычитающего счет.чика 11 становится равным измеряемой мощности СВЧ. В этот момент термоЭДС, воздействующая на вход компаратора 3, больше нуля и на выходе компаратора 3 происходит перепад напряжения из нулевого состояния в единичное, что приводит к повторению описанных процессов уравновешивания в цифровом ваттметре СВЧ. Последний такт работы цифрового ваттметра СВЧ начинается после достижения одним из счетчиков (безразлично каким) кода,.равного измеряемой мощности СВЧ, При этом происходит последний перепад напряжения на выходе компаратора 3, и код на.выходе счетчика, значение которого еще не достигло измеряемой мощности СВЧ, приближается к коду уже установившегося счетчика. Момент равенства кодов на выходах суммирующего 9 и вычитаю- щего 11 счетчиков фиксируется блоком 12 совпадения, сигнал с выхода которого поступает на управляющий вход индикатора 14 и разрешает индикацию51015 цифрового экв,валента измеренной мощности, поступающего на входы индикатора 14 через коммутатор 13 со счетчика, подключающегося к 11 ЛП 10 в последний такт работы. Сигнал с выходаблока совпадения 12 поступает на блок4 управления, который после запоминания индикатором 14 значения измеренной мощности выключает генератор 8импульсов, обнуляет суммирующий счетчик 9, заполняет исходным кодом вычитающий счетчик 11, устанавливаеткоммутатор 13 в положение, подключающее суммирующий счетчик 9 к ЦАП 10,после чего цифровой ваттметр готов кновому циклу измерения. Формула изобретения20Цифровой ваттметр СВЧ, содержащийотрезок волновода с установленной внем дифференциальной термопарой, которая подключена к входу компаратора,25 цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с подогревателем термопары, генератор импульсови индикатор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения быстроЗ 0 действия, введены последовательно соединенные первый элемент И, суммирующий счетчик и блок совпадения, блокуправления и последовательно соединенные инвертор, второй элемент И,вычитающий счетчик и коммутатор, вто 35рой вход которого подключен к выходусуммирующего счетчика, генератор импульсов выполнен управляемым, выходего соединен с первыми входами пер 40 вого и второго элементов И, а управляющий вход подключен к первому выходу блока управления, второй, третийи четвертый выходы которого соединенысоответственно с управляющими входа 45 ми суммирующего счетчика, цифроаналогового преобразователя и вычитающего счетчика, выход которого такжесоединен с вторым входом блока совпадения, при этом выход компараторасоединен с первым входом блока управления, вторым входом первого элемента И, входом инвертора и управляющимвходом коммутатора, выход которогосоединен с входами цифроаналогового55преобразователя и индикатора, а выход блока совпадения соединен с вторым входом блока управления и управляющим входом индикатора,