Измеритель глубины амплитудной модуляции

;:1 Ьлй ИСА ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТ ользование: при ях. Существо из ия быстродейст ы два диффере гана 4-6, три сч О, элемент памят алог-код 12, эле(56) Авторское свидетельство СССРМ 763818, кл. б 01 й 29/06, 1975,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ГЛУБИНЫ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ(57) Исп мерени вышен введен нуль-ор ИЛИ 1 тель ан 2 ил. электро- и радиоизобретения: для повия в измеритель нциатора 2, 3, три етчика 7 - 9, элемент и 11, преобразовамент задержки 19,ключен одновременно через первый нуль 35 40 50 55 Изобретение касается электро- и радиоиэмерений и может быть использовано всистемах автоматического управления иконтроля при анализе амплитудно-модулированных сигналов,Известен измеритель коэффициентаамплитудной модуляции, содержащий входное устройство, элемент совпадения, генератор ступенчатого напряжения, блокуправления, ключи, счетчик с регистром памяти, блок сравнения, регистр максимального значения, регистр минимального. значения, вычислительный блок, индикатор,генератор опорного напряжения,Недостатком данного устройства является низкое быстродействие,Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, чтов измеритель коэффициента амплитудноймодуляции, содержащий входной блок, дваключа, которые через соответствующие регистры минимального и максимального значений, соединенных с вычислительнымблоком, подключены к индикатору, введеныдва дифференциатора, три нуль-органа, трисчетчика, элемент ИЛИ, элемент памяти,преобразователь аналог-код, элемент задержки, причем выход входного блока подорган к первому входу первого счетчика и ко второму входу второго счетчика и через первый дифференциатор и соединенные с ним последовательно вторые дифференциатор и нуль-орган, к первому входу второго счетчика и второму входу первого счетчика, а также, через последовательно соединенные элемент памяти, второй вход которого через третий нуль-орган соединен с выходом первого дифференциатора, и преобразователь аналог - код к информационным входам ключей, управляюЩие входы которых соединены с выходами первого и второго счетчиков, которые, в свою очередь, через последовательно соединенные элемент ИЛИ и третий счетчик Соединены с управляющим входом вычислительного блока, а управляющие входы регистров минимального и максимального значений. соединены с выходом третьего счетчика через элемент задержки.На фиг,1 приведена структурная схема предлагаемого измерителя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его принцип работы,Измеритель коэффициента амплитудной модуляции содержит входной блок 1, дифференциаторы 2, 3, нуль-органы 4-6, счетчики 7-9, элемент ИЛИ 10, элемент памяти 11, преобразователь 12 аналог-код, ключи 13, 14, регистр 15 максимального зна 5 10 15 20 25 чения, регистр 16 минимального значения,вычислительный блок 17, индикатор 18, элемент задержки 19, причем вход устройстваподключен к входу входного блока 1, выходкоторого подключен одновременно черезнуль-орган 5 к первому входу счетчика 8 и ковторому входу счетчика 7 через дифференциатор 2 и, соединенные последовательнодифференциатор 3 и нуль-орган 6, к первомувходу счетчика 7 и второму входу счетчика 8,а также через последовтельно соединенные элемент памяти 11, второй вход которого через нуль-орган 4 соединен с выходомдифференциатора 2, и,преобразователь 12аналог - код к информационным входам ключей 13, 14, управляющие входы которых соединены с выходами счетчиков 7, 8соответственно, а выходы через соответствующие регистры 15, 16 максимального иминимального значений, управляющие входы которых соединены с выходом счетчика9 через элемент задержки 19, соединены синформационными входами вычислительного блока 17, выходы которого соединеныс входами индикатора 18, а управляющийвход через счетчик 9 и элемент ИЛИ 10подключен к выходам счетчиков 7, 8.Устройство работает следующим образом.В основе принципа работы устройствазаложены следующие теоретические положения.Амплитудно-модулированное(АМ) колебаниеО(т) = Щ 1 + п 1 соз Йт) зп в 1== Оо(1+ пзсоз(2 пЕс) з 3 п(2 п 1 т), (1)где Оо - амплитуда постоянной составляющей АМ-колебания;гп - коэффициент амплитудной модуляции;1 - частота несущего колебания;Г - частота модулирующего колебания,представляет собой непрерывную и дифференцируемую функцию, характеризуемуюналичием отнОсительных максимумов и минимумовО(11), при 11 = - .(1 2 п - 1(фиг.2 а),где ) - номер отсчетного значения,Задача измерения коэффициента АМсводится к реализации выражения (2)А - БА+Б(2)где а - коэффициент АМ;А - действительный максимум АМ колебания, А = гпах(О(11, сЬт;Лтб)0; 1 Я - период модулирующегоколебания;5 10 15 х(О; - сс( - номер модулирующегоколебания (фиг,2 а);Б - действительный минимум АМ-колебания,Б = т 1 п(О(1 с;еЛ тх (фиг.2 а),т.е. прежде всего к нахождению действительных экстремумов функции О(1).Счетчики 7-9 имеют емкость на два импульса.Итак, при поступлении АМ-сигнала (1),(фиг.2 а) через входной блок 1 на вход нульоргана 5 последний осуществляет выявление моментов времени 1 переходаисследуемого сигнала через нулевой уровеньь (фиг.2 б).Одновременно с этим с помощью дифференциатора 2 осуществляется дифференцирование входного сигнала (фиг,2 в),причем, т.к, каждый последующий импульсвысокочастотных колебаний АМ-сигнала отличается от предыдущего по амплитуде, вчастности в случае приближения к действительно минимальному значению, происходит последовательное уменьшениеамплитуды импульсов, а в случае приближения к действительно максимальномузначению происходит последовательноевозрастание амплитуды импульсов, то будут соответственно изменяться временныеположения экстремумов, О (т), первой производной функции О(1) (фиг.2 в) относительНо моментов времени 1 ь выявляемые спомощью дифференциатора 3 и нуль-органа б.Пусть происходит уменьшение амплитуды импульсов АМ-колебания, тогдамоменты 1 (фиг.2 в) возникновения экстремумов первой производной функции (1), выявляемые с помощью проведения операциидифференцирования функции О(1) посредством дифферен циатора 3 (фиг,2 д) и определения аргументов нулевого значенияфункции О" (т) посредством нуль-органа 6,(фиг,2 е), будут опережать моменты 1 перехода АМ-колебания через нуль (фиг,2 ж)( Ь 1 смО). Таким образом, в счетчик 7 будет осуществляться запись единицы импульсами, поступающими с. выхода нуль-органа б в моменты времени 1 и последующее обнуление счетчика 7 импульсами, поступающими с выхода нуль-органа 5 в моменты времени в. Аналогично будет происходить и работа счетчика 8, но при этом запись единицы будет производиться импульсами с выхода нуль-органа 5 в моменты времени 1 ь а обнуление - импульсами с выхода нуль-органа б в моменты времени 1. 20 25 30 35 40 45 50 55 Далее происходит последовательное увеличение амплитуды импульсов АМ сигнала, что приводит к отставанию импульсов, поступающих с выхода нуль-органа 5 в моменты времени 1; относительно импульсов, поступающих с выхода нуль-органа б в мо. менты времени т ( Ь тсмО), При этом процесс наполнения и обнуления счетчиков 7, 8 происходит аналогично описанному ранее.Итак, моменты достижения действительно минимальных и максимальных значений амплитуды АМ-колебания характерйзуются последовательным переходом от уменьшения амплитуды импульсов к увеличению и наоборот, что приводит к формированию импульсое на выходе счетчиков 7, 8 сигнализирующих о достижении действительных минимумов и максимумовАМ-колебания, в результате поступления на входы записи счетчиков 8, 7 подряд по два импуль. са с выходов нуль-органов 5 и 6 соответственно, а лищь затем поступают обнуляющие импульсы (фиг.2 ж).Экстремальное значение каждого импульса АМ сигнала, до момента поступления экстремального значения следующего импульса, запоминается элементом памяти 11 и преобразуется в цифровой код преобразователем 12 код - напряжение, под воздействием разрешающих импульсов, поступающих с выхода нуль-органа 4 и сигнализирующих о моментах времени 11 возникновения экстремумов импульсов АМ сигнала (фиг,2 г).Импульс сформированный нэ выходе счетчика 8 и сигнализирующий о достижении действительно минимального значения амплитуды АМ сигнала, разрешает прохождение кода с выхода преобразователя 12 аналог-код, через ключи 14 на вход регистра 16 минимального значения и одновременно записывает единицу е счетчик 9, поступая на его вход через элемент ИЛИ 10,Импульс, сформированный на выходе счетчика 7 и сигнализирующий о достижении действительно максимального значения амплитуды АМ сигнала, разрешает прохождение кода с выхода преобразователя 12 аналог - код, через ключи 13 на вход регистра 15 максимального значения и одновременно, через элемент ИЛИ 10, поступает на вход счетчика 9, записывая в него вторую единицу, создающую условия для обнуления счетчика 9 и вычисления коэффициента АМ вычислительным блоком 17, использующего данные значений максимального и минимального уровней АМ сигнала, хранящихся в памяти регистров 15, 16, согласно (2), По окончании вычислений зна.Моргентал став хред Корректор М.Петро ктор аказ 3925 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва. Ж. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород.ул.Гагарина, 10 чение коэффициента АМ отображается индикатором 18, а регистры 15, 16 обнуляются импульсом, поступающим с выхода элемента задержки 19. Далее алгоритм работы устройства повторяется.Формула изобретения Измеритель глубины амплитудной модуляции, содержащий входной блок, два ключа, которые через регистры минимального и максимального значений, соединенные с вычислительным блоком, подключены к индикатору. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены два дифференциатора, три нуль-органа, три счетчика, элемент ИЛИ, элемент памяти, преобразователь аналог - код, элемент задержки, причем выход входного блока подключен одновременно через первый нуль-орган к первому входу первого счетчика и второму входу второго счетчика и через первый дифференциатор и соединенные с ним последовательно вторые дифференциатор и нуль-орган - к первому входу второго 5 счетчика и второму входу первого счетчика,а через последовательно соединенные элемент памяти, второй вход которого через третий нуль-орган соединен с выходом первого дифференциатора, и преобразователь 10 аналог - код - к информационным входамключей, управляющие входы которых соединены с выходами первого и второго счетчиков, которые через последовательно соединенные элемент ИЛИ и третий счетчик 15 соединены с управляющим входом вычислительного блока, а управляющие входы регистров минимального и максимального значений соединены с выходом третьего счетчика через элемент задержки.