Помехозащищенное устройство для измерения амплитуды импульсных сигналов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . Свез Советскнк Социвлистическик Республик(22) Заявлено 110777 (21) 2508467/18-21 С 51)м. кл 2 6 01 Й 19/04 с присоединением заяаки Йо Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Рязанский радиотехнический институт(54) ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ О Изобретение относится к областиизмерения амплитуды и ширины импульсных сигналов со случайным интерваломследования в условиях действия искажающих помех и может быть испольэо 5вано в системах телемеханики с комбинированными импульсными видами модуляции, измерительной технике и радиолокации,Известны устройства для измерения амплитуды импульсных сигналов, содержащее формирователи импульсов с равной амплитудой и усилитель 1 1,Известные устройства являютсямалопригодными в условиях помех,Наиболее совершенным являетсяпомехоэащищенное устройство для измерения амплитуды импульсных сигналов, содержащее интегрирующий конденсатор 12 ).Данное устройство обладает следующими недостатками;1. Для фиксирования начала и конца интервала интегрирования к схеме должны подводиться соответствующие сигналы синхронизации, поэтомуданное устройство может использоваться только для измерения амплитудыимпульсов с фиксированными началом 30 и окончанием каждого импульса, т.е. оно не применимо для импульсов со случайными моментами прихода и окон" чания импульсов. Для устранения этого недостатка желательно дополнить данное устройство устройством статистического обнаружения интервала существования импульса в условиях действия искажающих помех, которое позволит определять моменты начала и окончания каждого импульса, а следовательно, может быть использовано для подключения интегрирующей ЯС-цепи на время существования импульса.2, Измерение амплитуды импульса в помехах производится путем разряда емкости С (накопителя) на малое сопротивлениепосле окончания интервала интегрирования, что приводит к разряду емкости С и к потере интегрирующей кС-цепью информации об амплитуде очередного импульса. Таким образом, амплитуда каждого импульса измеряется независимо от амплитуды предыдущих соседних импульсов, что делает необходимыми устанавливать очень малую постоянную времени интегрирующей ЯС-цепи, чем снижается точяостьизмерения амплитуды 1 Б 1 гульса Б усЛОВИЯХ ЛЕЙСТБИЯ П 01 ИЕ" . ",- а 1 чатЕ Ьчссохранить инфармацию на накопительной емкости С интегрирующей ЯСцепи до прихода следующего импульса.,Это позволит при г 1 риходе Очереднога импульса только добавлять к. ужеимеющейся информации аб амплитудепредь 1 дущеГО импульса лишь инфарма3цию об изменении амплитуды последую-.щеГО импульса; а следонательнс 1,осуществлять интегрирование не пакаждому импульсу Отде 11 ьнор а по серии импульсавц При этом пОсто 5 ннаяВремени интегрирующей г 1;С цег 1;1 может быть увеличена и тем самым понь)шена точность измерения амплитуДЫ импульсон н условиях действияПОМЕХ,Целью изобретения является повышение точности измерения амплитудыимпульсов при действии искажающихпомех,Для достижения этой цели Б помехазащищенное устройство для измерения амплитуды импульсных сигналов, содержащее интегрирующийконденсатор, дополнительно ннедены активное Вероятностное реле инелинейное управляемое сопротивление с гиперболическим законом изменения, вход последнего соединенсо входом активного БероятностнаГО реЛе ьыхОДОм сОеДиненнОГО с управляющим входом нелинейнага управляемого сопротивления с гиперболическим законом изменения БыХОД КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕН К ОДНОЙобкладке интегрирующего конденсатора, другой обкладкой Ооединеннагас НулеВОЙ шинай, -Кроме того, нелинейное сопротинпа четырех паленых транзисторах с1+1 " и О каналами, две циаго нали которой, обр.1 зован 1 ые Непарнымсоединением стакан паленых транзисторон различной проводимости,соединены са Входом и Выходом схемыр а две друГие диаГанали мостовойсхем 1, образованные папарным соединением истоков полевых транзисторов одинаковой проводимости,. черезсваи резисторь 1 подключены к двумделителям напряжения на резисторахкаждый иэ кОторых Включен междусреднйй.тачкой источника питанияи его отрицательным и положительнымпалюсаья, при этом затворы двухтранзисторов мостовой схемы с а -каналами через стоковый повторительс р-каналам и неиннертнрующий усилитель постоянного тока подсоединены к Выходу активнОГО Вераятностного реле а затворы двух другихтаанзистарав с р-каналами мастоВОЙсхе 1 ы через Внед нный в схему стаковый пОВТОритель с и -каналом и нняертнрующнй усилите 1 ь постоянногоа а подсев 1 икен.: т."1 е к Быхонуак 1 ИБ наго Беро 1 тнас"ного пеле .Сущность изобретения поясняетсяблоксхемой, привеДенной на фиГ,1.устаайства состоит ьз активнОГОВероятностного реле 1; уг 1 ранляемагонелинейного сопротивления 2 имею"щего ГИГ 1 ербалическу 10 3.Бисимость=еличинь 1 сопротивления Я (7) отБыходнОГО напряжения Ч актиВнОГО.Вероятностного реле, приведеннуюна фиГ, 2, и ин "еГря ру 10 щей е 1 гкосИ 1БРЕМЕН-.;ЫМН Дна ГРНМ 1 1 аМ 11, ПРИВЕДЕН.нь 1151 на фиг, 3., 1(а фиг 3 а г 1 оказан Входной импульсный снГнал 1 ка"женный помехами; на ФИГ., 3 б ": сиг"и ал 2 (т. ) на Б ых оде ак тин наго В ероятнастнаго реле; на фиг, 3 Взыхадной си 1 11 а,Г 1) (" 1 интег 3-lирую=,1:"и Отсутствии нд Входе Устрой"е. ,фиг, 1.) инфармациан 11 ОГ г им"пульса и присутстВия тОлькО Однихпомех выходное напряжениеактивнога Бероятностнога реле 1 равно нулю и величина нелинейного сопротивления ) (.г) равно бесконечности(фиг. 2), что соответствует бесконечно большой постоянной Бремениинтегрирующей )7 С цепи, При этоминтегрирующая йС-цепь не рсагирует ни на какие изменения входного сигнала (помеху) и ее выходная Беличина 1.(1.) а."тается неиз -МЕННОЙ11 ри появлении информационногоимпульса со случайны 1 моментомначала (импульсы 1, 2, 4 на фиг, 3),г 1 ревышающим порог срабатывания акивного Вероятностного реле, выходной сигнал 7 (.) Вероятностногореле начинает возрастать, приближаясь к единице, 11 ри этом резкауменьшается величина нелинейногоуправляемого сопротивления Ж (Ч)по гиперболическому закону (фиг.2),так что постоянная времени интегрирующей Я С-цепи становится малойи емкость 3 заряжается до значения, равного амплитуде информационнога импульса, При исчезновении информационного импульса напряжение,1(1) на выходе актинного вероятностнога реле снижается до значенияблизкого к нулю, что Вызывает резкое Возрастание неличины Я (Ч) нелинейного сопротивления, а следовательно, увеличение постоянной времени интегрирующей Р С-цепи добесконечности. Благодаря этомуемкрсть 3 интегрирующей цепи не разряжается в паузе между информационными импульсами, поэтому выходноенапряжение 1) (1) этой ЯС-цепи сохраняет постоянное значение, равноеамплитуде предшествунхцего импульса,Если амплитуда входного сигналане достигнет значения порога активного вероятностного реле 1, то на такой импульс оно реагировать не будет (импульс 3 на фиг, За) и ны" 5ходной сигнал Ц ( 1) интегрирующейЯ С-цепи не изменяется,На фиг. 4 приведена принципиаль"ная схема устройства на которойпоказан метод практической реали- .озации гиперболического закона изменения нелинейного управляемогосопротивления Я (Ч). Управляемоес выхода активного вероятностногореле 1 нелинейное сопротивление Я(У)включает в себя неиннертирующий 2 иинвертирующий 3 усилители постоянного тока. (УПТ) истоконые повторители, собранные на полевых транзисторах 4 и 5 с р- и и-каналами ирезисторах б и 7 четыре полевых 2 Отранзистора 8, 9, 10 и 11 с и- ир-каналами, включенных по мостовойсхеме, а также делители напряженияна резисторах 12, 13 и 14, 15, смещающие рабочие точки двух транзисторов с одинаковой проводимостьюи область их загирания. Резисторы16 и 17 служат для создания отрицательной обратной связи транзисторов 8, 9, 10 и 11. Резистор 18 ЗОобеспечивает минимальное значение,постоянной времени Т (Ч) = Я (Ъ")Сна интегрирующей Я С-цепи. Конденсатор 19 служит для сглаживанияпомех, искажающих информационные 35импульсы.При напряжении Ч (й) с выходаактивного вероятностного реле, равном нулю полевые транзисторы 4 и 5полностью открыты, так что к базаммостовых полевых транзисторов 8, 9и 10, 11 приложены запирающие напряжения отрицательной и положительнойполярности, под действием которыхони полностью закрыты, вследствиечего сопротивление Я (Ч) мостовойсхемы между ее диагоналями имеетбесконечно большое значение,При увеличении значения напряженияУ(1) с выхода активного вероятностного реле 1 через неинвертирующий и ЗОинвертирующий УПТ 2 и 3 приэакрываются полевые транзисторы 4 и 5 итем самым уменьшаются запирающиепотенциалы на затворах транзисторов 8, 9 и 10, 11. В результате Яэтого сопротивления диагоналей мостовой схемы, образованных попарнымсоединением стоков транзисторовразличной проводимости, уменьшаются, Гиперболический закон изменения сопротивления Я (Ч) . от увеличения напряжения 7 (1) на выходеактивного вероятностного реле достигается эа счет нелинейного характера уменьшения перехода исток-сток уполевых транзисторов 4 и 5, а также 8, 9 и 10, 11, Уровень сглаживания помех на вершинах информационных импульсов достигается эа счетконечного значения постоянной времени Я. (ч) интегрирующей ЯС-цепи,а постоянство поддержания напряжения в паузе между информационными импульсами достигается за счетбесконечно большого значения этойпостоянной времени,формула изобретения1, Помехоэащищенное устройстнодля измерения амплитуды импульсныхсигналов, содержащее интегрирующийконденсатор, о т л и ч а ю щ ес я тем, что, с целью повышенияточности измерения амплитуды импульсон при действии искажающих помех,н него дополнительно введены активное нероятностное реле и нелинейное управляемое сопротивление сгиперболическим законом изменения,вход последнего соединен со входомактивного вероятностного реле, выходом соединенного с управляющимвходом нелинейнОго управляемогосопротивления с гиперболическим законом измерения, выход которогоподключен к одной обкладке интегрирующего конденсатора, другойобкладкой соединенного с нулевойшиной,2, Помехозащищенное устройство для измерения амплитуды импульсных сигналов по п.1, о т л и ч а ю-. щ е е с я тем, что нелинейное сопротивление выполнено по мостовой схеме на четырех полевых транзисторах с л - и р-каналами, две диагонали которой, образованные попарным соединением стоков полевых транзисторон различной проводимости, соединены со входом и выходом схемы, а дне другие диагонали мостовой схемы, образованные попарным соединением истоков полевых тран" зисторов одинаконой проводимости, через свои резисторы подключены к двум делителям напряжения на резисторах, каждый иэ которых включен между средней точкой источника питания и его отрицательным и положительным полюсами, при этом затворы двух транзисторов мостовой схемы сб -каналами через стоковый повторитель с р-каналом и неинвертирующий усилитель постоянного тока подсоединены к выходу активного вероятностного реле, а затворы двух других транзисторов с р-каналами мостовой схемы через введенный в схему стоковый повторитель с а -каналом и инвертируихщий усилитель постоянного тока подсое690399 ИНИИПИ Заказ 5956/42 тираж 1090 сное Осектная4 Филиал ППП Патент, г. Ужгород динены также к выходу активноговероятностного реле. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Авторское свидетельство СССР 9 485391, кл, 3 01 Я 29/00 1975,2, Иаковцев А.П. Введенис з цифровую радиотелеметрию,Энергля, И 1967, с. 125.