Устройство для измерения глубины модуляции амплитудно модулированных сигналов

ФФффф1 ьсессюнл чЛгу,ОП ИС ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) М. Кл, 8 01 й 29 Государственный емнтет Сената Мнннетреа СССР не делам нзебретеннй и открытей(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ МОДУЛЯЦИИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ 2Изобретение относится к раднонзмерительной технике и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения и системах автоматического.регулированияс амнлнтудной модуляцией,Наиболее высокие технические характеряс- атики имеет измеритель характеристик амплитудно-модулированных сигналов, в кьтором реализован способ определения максимального иминимального значений амплитудно-модулиро.ванного сигнала 1Этот измеритель содержит входное устройство, ограничители, усилитель, дискретный де-.литель напряжения, вычнгающие счетчики,.усилители-формирователн, электронные ключя,суммирующие счетчики, блок переноса, сумматор параллельного действия, генератор нмпульсов, делительное устройство, схему конъюнкции,Однако он характеризуется большим вре-менем измерения (единицы-.десятки секунд),.так как каждое переключение дискретного делителя напряжения с одного уровня калнброванного напряжения на следующий (меньший) уровень происходит через время, равноепериоду модулирующего сигнала Тм.Цмью изобретения является увеличениебыстродействия.25 Достигается это тем, что в устройство дляизмерения глубины модуляции, содержащее последовательно соединенные входное устройствс первый ограничитель, усилитель и второй ограничитель, а также последовательно соединенные вычнтающий счетчик и дискретный делнтель напряжения, подключенный к второму входу второго ограничителя, к выходу которого подключен первый усилитель-формирователь, электроннЫе ключи, причем два управляющих входа одного ключа подсоединены к двум управляющим входам другого, последовательно соединенные генератор импульсов н электронный ключ, а также другие вычитающие счетчики, усилитель-формирователь, блок переноса, н ипульсно-потенциал ьные вентили, электронный ключ, введены схема логического анализа, реверснвный счетчик, делитель частоты н счет. чик с цифровой индикацией, причем первый вход схемы логического анализа соединен с пер. вымя управляющими входами первого и второго электронных ключей н с выходом первого усилителя-формировател я, входное устройство че. рез второй усилитель-формирователь подклюи. ио к второму входу схемы логического анализа, выход которой через третий электронный кпюч соединен с входами второго электронного клю. ча и первого вычнтаюаего счетчика, вторыеуправляющие входы первого и второго электрон.ных ключей соединены с первым управляющимвходом четвертого электронного ключа, с управляющими входами третьего электронногоключа, блока переноса, реверсивного счетчикаи через второй вычитающий счетчик с.выходом первого электронного ключа, выход второго электронного ключа подключен к второмувходу реверсивного счетчика и через третийвычитающий счетчик и импульсно-потенциальные вентили к установочному входу четвертого вычитающего счетчика, выход которогоподключен к входу, счетчика с цифровой индикацией и через блок переноса - к управляющему входу импульсно-потенциальных вентилей,второй вход четвертого вычитающего счетчикаподключен к выходу четвертого электронного,ключа и через делитель частоты к третьемувходу реверсивного счетчика, четвертый управляющий вход которого соединен с.третьим управляющим входОм третьего электронного ключа, а выход реверсивного счетчика подключен квторому управляющему входу четвертого электронного ключа,На фиг, 1 приведена функциональная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; нафиг. 3 - диаграмма работы известного устройства.Устройство для измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналовсодержит входное устройство 1, усилитель 2,усилители-формирователи 3 и 4, вычитающиесчетчики 5 - 8, ограничители: 9 и 10, дискретныйделитель напряжения 11, электронные ключи12 - 15, блок переноса 16, импульсно-потенциальные вентили 17, генератор импульсов 18,схему логического анализа 9, реверсивиыйсчетчик 20, делитель частоты 21 и счетчик 22с цифровой индикацией..Входное устройство 1 служит для изменениямасштаба входного сигнала и обеспечения требуемого входного сопротивления прибора, Выход входного устройства 1 подключен к усилителю-формирователю 3 и к ограничителю 9,а выход последнего через усилитель 2 - кограничителю 10.Ограничители 9 и 10 ограничивают сигналснизу, причей ограничитель 9 имеет постоянный уровень ограничения 1.1, (см. фиг. 2 а),а ограничитель 10 - переменный уровень ограничения 11;, задаваемый дискретным делителителем напряжения 11 (см, фиг. 26).При помощи ограничителя 9 выделяетсяверхняя часть модулируемого сигнала, в которую входит огибающая, После ограничениясигнал усиливается усилителем 2 и подается навход ограничителя 0.Усилитель. формирователь 3 формирует последовательность импульсов, следующих с частотойнесущей (см, фиг. 2 а, в), а усилительформирователь 4 формирует импульсы в моменты превышения сигнала на выходе усилителя 2над уровнем ограничения (3; (см. фиг. 2 б, г,д, е), т, е. при О,)У,где О - амплитуда модулируемого сигнала.При 1 А( 13.; импульсы на выходе усилителя- формирователя 4 отсутствуют,Выход усилителя-формирователя 3 соеди. неи с одним из входов схемы логического анализа 19. Выход усилителя-формирователя 4 соединен с другим входом схемы логического анализа 19, с управляющим входом электронного ключа 14 и через электронный ключ 2 - свходом вычитающего счетчика 5. Выход схемы логического анализа 19 соединен через электронный ключ 3 и вычитающий счетчик 8 с дискретным делителем напряжения 11, а через электронные ключи 13 и 14 - с входами вычитающего 7 и реверсивного 20 счетчиков. 10 Схема логического анализа 19, выдает импульсы при наличии импульсов на выходе уси. лителя-формирователя 3 и отсутствии импульсов на выходе усилителя-формирователя 4.Формирование выходных импульсов схемой логического анализа 9 происходит по задне 15 му фронту выходных импульсов усилителя-фор. мирователя 3.Импульс на выходе схемы логического анализа 19 отсутствует, если в течение времени, определяемого длительностью выходного импульса усилителя-формирователя 3, появится25 импульс на выходе усилителя-формирователя 4,Как видно из диаграммы, приведенной нафиг. 3, каждое переключение дискретного делителя напряжения 11 с одйого уровня надругой (меньший) уровень происходит за одинпериод модулирующего сигнала, Таким образом весь процесс измерения длится в течениевремени, определяемого выражением2 Ь Цт1,= Т, ед., дес. сек,где Т - период модулирующего сигнала; ЬЫ - шаг квантования дискретногоделителя напряжения; Ь 1. - максимальное изменение амплитуды модулирующего сигнала, относительно ам.плитуды модулируемого сигнала при отсутст вин модуляции.При введении схемы логического анализа 19переключение дискретного делителя напряжения с одного уровня на следующий (меньший) уровень происходит по выходному импульсу 45 схемы логического анализа 19,Таким образом, переключение дискретноюделителя напряжения 11 (уменьшение переменного уровня ограничения) происходит с частотой модулируемого сигнала (Ти) с момента Б . ( А до момента Ы фА, за каждый Ж период модулирующего сигнала (Тм) (см.фиг. 3).Выход вычитающего счетчика 5 соединен суправляющими входами электронных ключИ 12 - 15, блока переноса 16 и реверсивного счетчика 20. На.вторые управляющие входы электронного ключа 13 и реверсивного счетчика 20 подается импульс пуска.Через электронный ключ 15 генератор импульсов 18 соединен с входом вычитающего счетчика 6 и через делитель частоты 21 - с бо входом реверсивного ечетчика 20. Выход ре608109верснвного счетчика 20 соединен с вторым управляю 1 цнм входом электронного ключа 15.Выход вычитающего счетчика 6 соединен свходом счетчика 22 с цифровой индикациИ нчерез блок переноса 16 с группой импульснопотенциальных вентилей 17. Выходы вычитающего счетчика 7 связаны поразрядно черезгруппу импульсно-потенциальных вентилей 17с установочными входами вычитающего счетчика 6.Амплитудно-модулированный сигнал 13)через входное устройство 1 поступает на одинвход ограничителя 9 н на вход усилнтеля-формирователя 3. На другой вход ограничителя 9подается постоянное образцовое напряжение 3Тогда на выходе ограничителя 9 выделяется разностный сигнал 15Л 3, = к,3) -13где к, - коэффициент преобразования входного устройства 1,Сигнал Л 3, усиливается усилителем 2 доопределенной постоянной величины Л(3 == кЛ 13,. н подается на вход ограничителя 1 О.На другой вход ограничителя 10 поступает калиброванное напряжение 13, с дискретного делителя напряжения 11, управляемого вычнтающнм счетчиком 8. 25 где 30 - а 1 плнтуда модулнруемого сигнала нрн отсутствии модуляции,Учитывая, что 130 = Л 13- Л(3 е, получаемЬУ. гь В.гг,-гггг,-ггггСледовательно, в реверсивном счетчике 20н в вычитающем счетчике 7 записаны все необходимые данные для вычисления коэффнцнен- .4 О та глубины модуляции.Выходной импульс вычнтающего счетчика 5закрывает электронные ключи 12, 13, 4, устанавливает реверсивный счетчик 20 в режимработы на вычитание, поступает на вход блока45 переноса 16, для переноса кода, записанного ввычнтающем счетчике 7, в вычнтающий счет.чик 6 н открывает электронный ключ 15.Через открытый электронный ключ 5 нмпульсы с генератора импульсов 18 поступаютна вцчитающнй счетчик 6 н через делитель5 о частоты 2 на ренерснвный счетчик 20, Послеспиавания числа 2 Л 13-2 ЛЦ с вычнтающего счетчика 6, в.счетчнке с цифровой индикацией 22 записывается единица н происходиточередной перенос кода, записанного в вычи.тающем счетчике 7 в вычнтающнй счетчик 6,Так будет продолжаться до тех пор, пока вреверсивном счетчике 20 не будет списано число 2 ЬЦ,Импульсом перенолненкя реверсивного счетчика 20 закрывается электронный ключ 15 иб 0 процесс измерения заканчивается. Прн Л 3;Ж,1 на выходе ограничителя 10 появляется импульс, который поступает на вход усилителя-формирователя 4 (см, фиг. 26, г, д, е).С выхода уснлнтеля-формирователя 3 на вход схемы логического анализа 19 поступают импульсы с частотой модулнруемого сигнала (см, фнг. 2 в).В исходном состоянии электронные ключи 12 - 15 закрыты и не пропускают входных импульсов. В вычнтающем счетчике 5 записано число импульсов Ж = - (ы - частота несущей, а. - частота огибающей, соответствующее времени измерения, равному периоду модулирующего сигнала (Тм), в вычнтающем счетчике 7 записано число импульсов К, соответствующее удвоенному максимальному значению амплитудно-модулированного сигнала 2 Л 13 а в вычнтающем счетчике 8 зайнсан код, соответствующий максимальному уровню калиброванного напряжения 13 ., который выбирается нз условия 13 Л 13, (см, фнг, 2 б),По.сигналу пуска электроннцй ключ 13 открывается, а реверснвный счетчик 20 устанав ливается в режим работы на сложение, Импульсы с выхода схемы логического анализа 19 через открытый электронный ключ 13. постуна. ют на вход вцчитающего счетчика 8, управляющего дискретным делителем напряжения 1 1,Напряжение на выходе дискретнога делителя напряжения 11 начинает уменьшаться до появления первого импульса на выходе ограничителя 10, а следовательно н усилнтмяформирователя 4 (см. фиг. 2 б, г). Этот момент соответствует коду, записанному в вычитающем счетчикеи равному удвоенному макси мальному значению амплнтудно-модулнрованного сигнала 2 Л(3 (см. фиг. 26). Импульс с выхода усилителя-формнровате. ля 4 открывает ключи 12, 14 и поступает на вход вычнтающего счетчика 5 и на входы схемы логического анализа 19 (на выходе схе. мы логического анализа импульс отсутствует).Прн отсутствии импульса с выхода усилителя-формирователя 4 на выходе схемы логического анализа 19 появится импульс, который поступает через электронный ключ 13 на вход вычйтающего счетчика 8 для установки следующего (меньшего) уровня калиброванного на. пряження н через электронный ключ 4 на входы вычнтающего счетчика 7 н реверсивного счетчика 20,.В дальнейшем работа схемы повторяется, прн этом число импульсов, поступающих на, вход счетчика 5 (за период модулнрую 1 цего сигнала Т). нарастает по мере уменыиення калиброванного напряжения 13Уменьшение калиброванного напряжения 3 ы происходит до нижнего уровня 13 , прн котором с выхода уснлнтеля-формирователя 4 через электронный ключ 2 в вычитающнй счетчик 5, за время Т,. поступит число нмпульсов И = Я- (фнг. 2 б, е).В этот момент в вычнтающем счетчике 7 будет записано число импульсов М, соответствующее 2 Л 3 -2 Л 13, а в реверсивном счетчике 20 будет записано число импульсов, соответствующее 2 Л 13 .Известно, что глубина модуляции прн синусондальном сигнале определяется выражениемЛ 13гп = =,13 о6 ОИп формула изобретения 7В счетчике с цифровой индикацией 22 будет записано число, соответствующее действию- . -- ф - к=тп,эЦ260, - 2 Ы 3,.где кл - коэффициент деления делителя частоты. Устройство для .измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов, содержащее последовательно соединенные входное. устрЬйство, первый ограничитель, усилитель н второй ограничитель, а также последовательно соединенные вцчитающий счетчик и дискретный делитель напряжения, подключен.ный к второму входу второго ограничителя, к выходу которого подключен первый усилитель- формирователь, электронные ключи, причем два управляющих входа одного ключа подсоединены к.двум управляющим входам другого, последовательно соединенные генератор импуль" сов и электронный ключ, а также другие вцчитвющне счетчики, усилитель-формирователь, блок переноса, импульсно-потенциальные вентили, электронный ключ, отличающеесятем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены схема логического анализа, реверсивиый счетчик, делитель частоты и счетчик с цифровой индикацией, причем первый вход схемы логического анализа соединен с первыми управляющими входами первого и второго электронных ключей и с выходом первого усн 8литсля-формирователя, входное устройство через второй усилитель-формирователь подклю.чено к второму входу схемы логического анализа, выход которой через третий электронныйключ соединен с входами второго электронногоф ключа и первого вычитающего счетчика, вторыеуправляющие входы первого и второго электронных ключей соединены с первым управляющим входом четвертого электронного ключа,суправляющими входами третьего электронного1 в ключа, блока переноса, реверсивного счетчикаи через второй вычнтающий счетчик с выходом первого электронного ключа, выход второго электронного ключа подключен к второмувходу реверсивного счетчика и через третий вычитающий счетчик и импульсно-потенциальные1 вентили к установочному входу четвертого вычитающего счетчика, выход которого подключен.к входу счетчика с цифровой индикацией ичерез блок переноса к управляющему входуимпульсно-потенциальных вентилей, второйвход четвертого вычитающего счетчика подключен к выходу четвертого электронного ключа и через делитель частоты к третьему входуреверсивного счетчика, четвертый управляющийвход которого соединен. с третьим управляющим входом третьего электронного ключа, а3 выход реверсивного счетчика подключен к второму управляющему входу четвертого электронного ключа,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:. Заявка 3 Ж 796771, кл. С О Й 29/02,Зф 3,06.72, по которой принято положительноерешение.ИН 1 ИГ)И Государственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений н от к рыл нй