Устройство для измерения глубины модуляции амплитудно модулированных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 23256 9) (11) а 01 В 29/06 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН РСКОМУ СВИД ВУ и тво СССР1977о СССР1972 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯГЛУБИНЫ МОДУЛЯЦИИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИ"РОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее входяойкаскад, два ограничителя напряжения,последовательно соединенные вычитающий счетчик и дискретный делительнапряжения, выход которого соединенс одним из входов второго ограничителя напряжения, первый входной зажим9устройства через входной каскадсоединен с одним из входов первогоограничителя; второй вход которогоподключен к второму входному зажиму00 устройства, о т л и ц а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, внего введены три формирователя импульсов, четыре элемента И, Ц -триггер,два Кс) -триггера, блок управления,второй дискретный делитель. напряженияи третий ограничитель напряжения, приэтом выход входного каскада соединенс вторым входом второго и первым входом третьего ограницителей напряжения,второй вход последнего через второйдискретный двлитель напряжения соединен с выходом суммирующего счетчика и с первым выходным зажимом м)1 Нустройства, выход первого ограничителя напряжения соединен с первым входом блока управления и с входами первого и второго формирователей импуль сов, выходы которых подключенц соответственноо к С - входу О - т риг гера и к К -входу. первого)(б -триггера, выход которого соединен с Р-входом).)-триггера, выход которого подключен к одному изб-входов первого Йб-тригге" ра и к одному из входов третьего элемента И, второй 8-вход первогоКб-триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего ограничитЬ- ля напряжения, а второй вход - с первым входом второго элемента И, с выходом блока управления и с входом третЬего формирователя импульсов, вы" ход второго ограничителя напряжения соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подклюцен к 5-входу второго Й 5-триггера, инверс нь 1 й выход которого соединен с одним из входов четвертого элемента И, вы" ход третьего формирователя импульсов соединен с вторыми входами третьего и цетвертого элементов И, выходы которых подключены соответственно к - входам суммирующего и выцитающего счетчиков, выход последнего соединен с вторым. выходнь 1 м зажимом Н кс устройства, второй и третий входы блока управления соединены соответственно с третьим и четвертым входнцми зажимами "Пуск " и "Пуск 2" устройства, инверсный выход 2-триггера подключен к третьему выходному зажиму "Готовность 1" устройства, а выход второго Ч 5 -триггера соединен с четвертым выходным зажимом нГотовность 2"устройства.102326 50 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова"но для измерения глубины модуляцииамплитудно-модулированных (АМ) сигналов в системах автоматического регулирования с управлением от процессора, цифровой вычислит льной машины (ЦВМ) .Известно устройство для определения максимального и минимального значений АМ сигнала, содержащее входнойкаскад, два ограничителя напряжения,дискретный делитель напряжения исцетцики 1Недостатком этого устройства явля..ется погрешность измерения из-заналичия переходного процесса навыходе дискретного делителя напря"жения и невозможность измеренийглубины модуляции "вверх" и "вниз". 20Наиболее близким к предлагаемомуявляется измеритель характеристикАМ сигналов, содержащий входной каскад, два ограничителя напряжения,дискретный делитель напряжения,25суммирующий сцетцик, выцитающийсчетчик, выход которого соединен совходом дискретного делителя напряже"ния, выход которого соединен со вторым входом второго ограничителя 30,напряжения, вход измерителя соединенсо входом входного устройства, выход которого соединен со вторымвходом первого ограничителя напряже-,ния, первый вход которого соединенс источником постоянного напряже"ния 12Недостатком этого иэмерйтеля является низкое быстродействие и значительная погрешность измерений глуби"ны модуляции, обусловленная налици"ем ложных импульсов на выходе диск"ретного делителя напряжения при небольших уровнях калибровочного напряжения в течение интервала времени,когда напряжение на выходе дискретного делителя напряжения не равнонапряжению в установившемся режиме.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений,Цель достигается тем, что вустройство для измерения глубины мо"дуляции амплитудно-модулированныхсигналов, содержащее входной каскад, два ограничителя напряжения, последовательно соединенные вычитающийсчетчик и дискретный делитель напряжения, выход которого соединенс одним из входов второго ограничителя напряжения, первый входной зажим О ф устройства через входной каскадсоединен с одним иэ входов первогоограничителя, второй вход которогоПодключен к второму входному зажиму 0 а устройства, введены три формирова".теля импульсов, четыре элемента И, ф-триггер, два Кб-триггера, блок управления, второй дискретный делитель напряжения и третий ограничитель напряжения, при этом выход входного каскада соединен с вторым входом второго и с первым входом третьего ограничителей напряжения, второй вход последнего через второй дискретный делитель напряжения соединен с выходом суммирующего счетчика и с первым выходным зажимом К и 1 устройства, выход первого ограничителя напряжения соединен с первым входом блока управления и с входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены соответственно к С-входуЦ -триггера и к-входу пер" вого Йб-триггера, выход которого соединен сП -входом Э-триггера, выход которого подключен к одному изб -входов первого Йб-триггера и к одному из входов третьего элемента И, второй 5- вход. первого Й 5-триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего ограничителя напряжения, а второй вход - с первым входом второго элемента И, с выходом блока управления и с входом третьего формирователя импульсов, выход второго ограничителя напряжения соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к 5-входу второго Р 5-триггера, инверсный выход которого соединен с одним иэ входов четвер" того элемента И, выход третьего формирователя импульсов соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены соответственно к входам суммирующего и выцитающего счетчиков, выход последнего соединен с вторым выходным зажимом К рс устройства. второй и третий входы блока управления соединены соответственно с третьим и четвертым входными зажимами "Пуск 1" и "Пуск 2" устройства, инверсный выход 3-триггера подключен к третьему выходному зажиму готовность 1" устройст 4 ва, а выход второгоК 5-триггера сое- динен с четвертым выходным зажимом Тотовность 2" устройства.3 1023256 .4На Фиг. 1 приведена блок-схема . но по заднему фиг. 2) и переднемуустровства; на фиг. 2 - временные фиг. 2 г) фронтам выходного напряжедиаграммы его работы. ния ограничителя 2.Устройство для измерения глубины По команде Пуск 1 фиг. ),модуляции АИ сигналов содержитпоступающей из ЦЮ, блок управлевходной каскад 1, первый ограничи- ния выдает короткий. импульс сбросатель 2 напряжения, второй ограничи- фиг, 2 е), которыми -триггер 16тель 3 напряжения, третий ограничи- устанавливается в единичное состоя"ние Р 5-триггер 19 сбрасывается, втель 4 напряжения, первый дискретный ние, "- рделитель 5 напряжения, вычитающий 10 вычитающий счетчик 6 заносится кодсчетчик 6, второй дискретный делитель, 81, в суммирующий счетчик 157 напряжения, блок 8 управления, пер- заносится код Якмик, состояниевый и второй формирователи 9 и 10 Кб-триггера 14 произвольное. Кодамимпульсов, первый и второй элементы Окс и 1 к ь%ин соответствуютК 11 и 12; третий формирователь 13 15 максймальное и минимальное калиброво"импульсов, первый 1 Б-триггер 14, сум" цные напряжения 0с и "кмИнмирующий счетчик 15,3 -триггер 16, которые выбираются .из условиятретий и четвертый элементы И 17 и чкмдксмОкс 1 кмин мино18, второййб-триггер 19, входные где О макс " "Мин - максимальноезажимы устройства 20"23, выходные за и минимальное значения АМ сигнала.жимы устройства 24-27. Импульс сброса формируется блоком 8На вход 21 поступает напряжение управления по заднему фронту первогоОК от источника постоянного тока, импульса с выхода ограничителя 2на выход 22 и 23 поступают команды после команды "Пуск Р. По командеуправления устройством "Пуск 1" и " 2 "Пуск 1" с выхода блока 8 управле""Пуск 2" от ЦВИ, с выходов 24 и 25 ния импульсы фиг. 21 К) с длительна ЦВМ выдаются коды Я, и Кностью периода 7 т =Чд+,1 поступаютсоответствующие максимальному и ми- на входы элементов И 11 и 17 и на нимальному значениям АИ сигнала; с вход формирователя импульсов 13 выходов 26 и 27 на ЦВИ выдаются ко- зо гдеТд - период огибающей АМ сигнала,манды нботовность 1" и "Готовность время установления входного на"2" характеризующие признак готов- пряжения дискретных делителей 5 и 7,1ч ности кодов Я и И для вво- напряжения. Первыи заднии Фронт им да в ЦВМ.макс минпульсов с выхода блока 8 управления.Устройство работает следующим формируется через время 2 после образом.35импульса сброса, 1-время сброса иАМ сигнал Ц 1), фиг. 2 а, церез пер- установки триггеров и счетчиков, Форвый входной зажим 20 устройства и . мирователь 13 импульсов по заднему через входной каскад 1 поступает на Фронту импульсов с выхода блока 8 "входы ограничителей 2-4, входной кас- управления формирует короткие импуль"40кад 1 служит. для изменения масштаба сы фиг, 2 Я, которые через разре- входного сигнала и обеспечения надле- шенные состояния элементов И 17 и 18 жащего согласования его входного со- поступают на входы счетчиков 6 и 15.противления с сопротивлснием источ- .После этого с выхода дискретного двника Ц 1,лителя 5 напряжения на второй входОграничители 2"4 нормируют сигнал ограничителя 3 поступает ступен ат е45т т пенцатое ОЦ на заданном уровне. на первый напряжение ц к; а с (фиг. 2 а), кото= вход ограничителя 2 поступает отрица- рое через каждый интервал времениЧ 1- тельное постоянное;напряжение- ЦК ) уменьшается на шаг квантований ЙО . Ограничители 3 и 4 имеют переменный При первом превышении АМ сигналом , уровень ограничения, задаваемый дис- уровня калибровочного напряжения50кретными делителями напряжения со-О кмо.с на выходе ограничителя 3 ответственно 5 и 7. С выхода ограни- появляется импульс фиг. 2 Ь), который чителя 2 импульс с цастотсй несущей через элемент И 12 поступает на входФиг. 23) поступает на входы формиро-триггера 19 и устанавливает его вателей 9 и 10 импульсов, а также 55 в единичное состояние. Единичный уро" на первый вход блока 8 управления, .вень с прямого выхода В 5-триггера формирователи 9 и 10 импульсов форми- " 19 поступает в ЦВМ и является призна" руют короткие импульсы,соответствен" ком отыскания О с 1 кс и готовности5 10232кода Й,иакС. на выходе вычитающегосчетчика 6 для ввода в ЦВМ, При этомпри наличии нулевого уровня с инверс"ного выхода В 8 -триггера 19 нв первыйвход элемента И 18 блокируется поступ-%ление импульсов с выхода формирователя 13 импульсов на вход вычитающегосчетчика 6.Одновременно определяется минималь"ное значение АМ сигнала, при этом свыхода дискретного делителя 7 напря жения ступенчатое напряжение к 1 Фиг. 2 О), увеличивающееся через каж" дый интервал 1 на шаг квантования ЬО, поступает на второй вход ограничителя .4. Так как ограничитель 2 нормирует входной сигнал, начиная с уров; ня -ОкД, а ограничитель 4 " с уровня Ои , то длительность импульсов на вйходе ограничителя 2 рв больше длительности импульсов на выходе ограничителя 4. Каждым импуль-. сом с выхода формирователя 1 О импульсов, соответствующего переднему фронту выходного напряжения ограничителя 2,йб -триггер 14 сбрасывается фиг. 2 К). В течение интервалов времени 1каждым импульсом с выхода ограничителя 4 5-григгер 14 устанавливается в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода 35-триггера 14 поступает наО-вход0-триггера 16, на -вход которого с выхода ограничителя 2 через Формирователь 9 импульсов по каждому заднему Фронту поступает стробирующииЭЭ импульс. При пропадании первого импульса с выхода ограничителя 4 Йбтриггер 14 к моменту прихода очередного стробирующего импульса на С-входП -триггера 16 остается в сбро,шенном состоянии. При этому -триггер ,16 установится в нулевое состояние. Нулевой уровень с прямого выходаР- триггера 16 блокирует установку Яб триггера 14 в единичное состояние по его второмуб-входу и одновременно по первому входу элемента И ,17 запрещает прохождение импульсов 56 йна вход суммирующего счетчика 15. При этом единичный уровень с инверс. .ного выходами -триггера 16 поступает в ЦВМ и является признаком нахождения минимального значения АМ сигнала и готовности кода й пп на выходе суммирующего счетчика 15 для ввода в ЦВМ. Причем при каждом пере" ходе от одного уровня напряженийк макс " "к мин к другому на время установления напряжений на выходах дискретных делителей напряжений 5 и 7-входы Йб-триггеров 14 и 19 блокируются нулевым уровнем напряжения с выхода блока 8 управления на вторые входы элементов И 11 и 12. Это позволяет исключить появление ложных импульсов на 5-входах Кб-триггеров 14 и 19 во время смены уровня квантования и увеличить точность определения. глубины модуляции, Для определения уровня несущей в отсутствие модуляции Ц на вход измерителя поступает немодулиоованный сигнал Ц 1). По команде "Пуск 2" работа уст" ройства повторяется, но при этом с выхода блока 8 управления на вход 1 формирователя импульсов 13 поступают импульсы с частотой несущей.Коды Йщакс и мин, а также код ЙО, соответствующий уровню несущей ОО при отсутствии модуляции вводят ся в ЦВМ. Вычисления глубины модуляции "вверх" и "вниз" раздельно осуществляются по соотношениям"макс-"о, о минВ =;1 т 1=О 110или с учетом изложенного ранее"макс "о "о минВ - ,щ"пОО ООУстройство обеспечивает повышение быстродействия в четыре раза, а точность измерений до двух раз."Патент", г. Ужгород, ул, Проект ая Филиал 1023256 одписно