Устройство для измерения характеристик амплитудно модулированных сигналов

Номер патента: 620914

Авторы: Горлач, Гриб, Кравченко, Максимов, Минц, Папаика, Чинков

ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(11) 620914 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликова 25/О осударстеенный комитеСоаета Министроа СССРпо делам изобретенийи открытий но 25,08,78,5 юллЕтЕнь31икования описания 2 т. 08.78(53) УЛК 621.31 .373 (088.8 опуб Я. Минц, В. Н. Чинков, А. А. Горлач, М. В. ПапаикО. Г. Гриб, С. А, Кравченко и Г. Е. Максимов 2) Авторы изобретения 1) Заявитель ТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН 11 Я ХАРАКТЕРИСТИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиоизмерительной технике и касается контроля динамических характеристик систем автоматического регулирования с амплитудной модуляцией и их отдельных узлов.Известны устройства для раздельного измерения глубины модуляции и фазовых сдвигов 1.Устройство для измерения глубины модуляции, основанные на демодуляции модулированного сигнала, имеют ограниченные нижние пределы по частоте и глубине модуляции, невысокую точность, сложны в реализации и отличаются трудностью автоматизации процесса измерений. Применение анализаторов спектра ограничено их малой разрешающей способностью в области низких частот модулирующего сигнала. Для одновременного определения амплитудно- частотных и фазо-частотных характеристик использование осциллографических методов не позволяет получить высокую точность измерений.Цель изобретения - расширение пределов измерения по глубине модуляции и частоте модулирующего сигнала и несущей,повышение точности, упрощение схемной реализации, автоматизация процесса измерении, а также возможность одновременногоопределения глубины модуляции и фазовыхсдвигов амплитудно-модулированного сигнала. Для этого предлагаемое устройство снабжено дискретным делителем напряжения, вычитающим счетчиком, ограничителями напряжения, умножителем частоты, задатчиком моментов измерения с входящим в него нуль- органом, электронным ключом и счетчиком импульсов, при этом входы первого ограни 1 о чителя подключены соответственно к вычитающему счетчику через дискретный делитель напряжения и через усилитель и второй ограничитель - к входному устройству, а выходы усилителя и первого ограничителя подключены соответственно через первый и второй усилители-формирователи и первый и второй электронные ключи к первому и второму суммирующим счетчикам, причем выход первого счетчика соединен с входом вычитающего счетчика и с установочными входами второго счетчика, выход которого соединен с одним из входов блока переноса, включенного между вычитающим счетчиком и сумматором параллельного действия и связанного через третий электронный ключ с выходом второго усилителя-формирователя, и62094 5 10 20 25 3с управляющими входами первого, второго ичетвертого электронных ключей, причем одиниз входов последнего подключен через схему конъюнкции к вычитающему счетчику; вход умножителя частоты подключен к,выходу первого усилителя-формирователя, а выход через пятый электронный ключ, управляющие входы которого соединены с выходами моментов измерения, - к вычитающему счетчику, при этом счетчик импульсов соединен через электронный ключ с нуль-органом и генератором импульсов. В измерителе реализован способ, основанный на определении максимального и минимального значений амплитудно-модулированного сигнала н заключающийся в том, что 15 формируют калиброванное напряжение, сравнивают его с амплитудными значениями напряжения несущей, ограничивая последнее на уровне калиброванного напряжения, подсчитывают за период модулирующего сигнала количество превышений амплитудных значений несущей над калиброванным напряжением и изменяют калиброванное напряжение до уровня, при котором количество превышений становится максимальным, тогда по уровням калиброванного напряжения, соответствующим максимальному количеству превышений и первому превышению, судят о глубине модуляции,На фиг. 1 приведена функциональная схема измерителя; на фиг, 2 - временная диаграмма его работы. Измеритель содержит входное устройство 1, ограничители 2 и 3, усилитель 4, дискретный делитель напряжения 5, вычитаю щие счетчики 6 и 7, усилители-формирователи 8 и 9, электронные ключи 10 - 14, суммирующие счетчики 15 и 16, блок переноса 17, сумматор параллельного действия 18, генератор импульсов 19, делительное устройство 20, схемуконъюнкции 21, задатчик моментов измерения 22 и умножитель частоты 23.Кроме того, в состав делительного устройства 20 входят импульсно-потенциальные вентили 24 и суммирующий счетчик 25, а в состав задатчика моментов измерения 22 - нулорган 26, электронный ключ 27 и счетчик,импульсов 28, 45Амплитудно-модулированный си гнал 0 (т ) через входное устройство 1 поступает на один вход ограничителя 2. На другой вход ограничителя 2 подается образцовое напряжение (.1,. При этом на выходе ограничителя 2 выделяется .разностный сигнал,ЫЗ = КЮ(1) - 1.где К- коэффициент преобразования входного устройства 1.Сигнал Л 11, усиливается в К раз с помощью усилителя 4 до величины Ь(.1, = 55 = КАУи подается на один вход органичителя 3 и на усилитель-формирователь 8. На другой вход ограничителя 3 поступает калиброванное переменное напряжение Ц; 4с дискретного делителя напряжения, управляемого вы 1 итающим счетчиком 6 (см. фиг. 2 б), Гри ЛБ Цна выходе ограничителя 3 формируется сигнал ЬБ = = Ь(3 - Ч;, поступающий. на вход усилителя.формирователя, С выходов усилителей-формирователей 8 и 9 (см. фиг, 2 в, г, д, е) импульсы определенной длительности и амплитуды подаются иа импульсные вхо ды ключей 10, 1 и 2, В исходном состоянии ключи 10 - 13 закрыты и не пропускают входных импульсов, в счетчике 6 записан код, соответствующий максимальному уровню ка. либровочного напряжения Ук, который выбирается из усилителя 1,1 ) (3 где Б, - максимальное значение амплитудно. модулированного сигнала. По сигналу пуска ключи 10, 11 и 12 открываются и усилитель-формирователь 8 подключается к счетчику 15, а усилитель-формирователь 9 через ключ 11 - к счетчику 16 и через ключ 12 - к блоку переноса 1. Так как Ц; Б, на выходе усилителя-формирователя 9 импульсы отсутствуют. При поступлении на вход счетчика 15 с усилителя 8 (см. фиг, 2 в) числа импульсов п, что соответствует времени измерений, равного периоду модулируюшего сигнала Т, на его выходе появляется импульс переполнения, который поступает на установочные входы счетчика 16, подтверждая его исходное состояние, и на вход счетчика 6 для уменьшения уровня калибровочного напряжения. Так продолжается до появления первого импульса на выходе ограничителя 3 и усилителя-формирователя 8 (см. фиг. 2 г). Этот импульс, соответствующий максимальному значению напряжения 11(т), поступает через ключ 12 на блок 17 для переноса кода Н калиброванного напряжения 0 в сумматор 18. Этим же импульсом ключ 12 закрывается по управляющему входу. По окончании периода Т с выхода счетчика 15 поступает импульс на сброс счетчика 16 в исходное состояние и на счетчик 6 для установки следующего уровня калибровоч но го на пря жени я. В дальнейшем работа схемы повторяет- ся с тем отличием, что импульсы с усилителя-формирователя 9 поступают только на счетчик 16, поскольку ключ 11 открыт, а ключ 12 закрыт. Число импульсов, поступающих за время Т на счетчик 16, нарастает по мере уменьшения Ь. На фиг. 2 д показана временная диаграмма выходных импуль сов усилителя-формирователя 9 для произвольного уровня Чм. Уменьшение Ф проис- исходит до нижнего уровня 3(см. фиг. 2 б), при котором с выхода усилителя-формирователя 9 через ключ 11 на счетчик 6 за время Т поступит и импульсо. (см. фиг. 2 е), при этом в счетчике 6 бу:ет записан код М, соответствующий 1 Л1Глубина модуляции определяется выражением,и = - - -- , - , где 0 и 31ч-л,4, +Чгмаксимальное и минимальное значения амплитудно-модулированного сигнала1 +Ха 4. 1 У йи + К.Лх1-- Итом ранее изложенногоЬ мас - Я(миЬлат е я/мЛ 4 Ф,в 1 Огде Яо - код, соответствующий Ц, приведенному к входу ограничителя 3,Таким образом, для вычисления глубинымодуляции необходимо вычислить ЬЯ и М р,Для этого импульсом переполнения счет.чика 16, поступаю щи м на блок 17 ко.ды счетчика 6 М,., и сумм,".тора 18 Мвзаимно переносятся, а затем в сумматор 18вводится число 2 ХО. В результате в счетчике 6 и сумматоре 18 будут записаны числа ЛИ и Х соответственно. Импульсом Юпереполнения счетчика 16 закрываются электронные ключи 10, 11 и открывается ключ 13,через который импульсы с генератора импульсов 19 поступают на счетчик 6 и на делительное устройство 20 для вычисления глубины модуляции . После установления счетчика 6 в нулевое состояние на выходе схемыконъюнкции 21 формируется сигнал, закры.вающий ключ 13, фиксируя тем самым вделительном устройстве 20 число ЫМ,Схема делительного устройства состоит 30из группы импульсно-потенциальных вентилей 24 и счетчика 25. Если потенциальными входами вентилей 24 управлять поразрядно кодом числа Я от сумматора 18, топри поступлении на вход счетчика 25 числа35импульсов ЬМ в нем будет записано число И, пропорциональное р, а в сумматоре 18 - код Яамплитуды несущей О.Фазовый сдвигмежду модулирующимсигналом и амплитудно-модулированным сигналом(1) (см. фиг, 2 а) измеряется по 4 впереходам этих сигналов через максимальные значения. Моменту перехода сигнала1(1) через максимальное значение 131 соответствует выходной импульс ключа 12 (см.фиг. 2 г) Моменты перехода Ц,) через 45максимумы определяются задатчиком моментов измерения 22 (см, фиг. 2 и). Импульсыс ключа 12 и задатчика 22 подаются на управляющие входы ключа 14, причем первыйиз импульсовоткрывает ключ 14, а второйзакрывает, За время открытого состояния 50ключа 14 с выхода усилителя-формирователя 8 через умножитель частоты 23 на вычитающий счетчик 7 поступает количество импульсов М,р (см. фиг. 2 к), определяемоевыражением5Я= 11 (360- Р) =-д Р(360. - Р).где К, - коэффициент умножения умножителя частоты 23: 6(К0 р =- 1величина, обратная дис крл ности отсчета фазового сдвига дР( др. а)Таким образом количество импульсов М поступившее на счетчик 7, пропорционально дополнению фазового сдвига до 360.Для получения фазового сдвигав счетчик 7 записывается число /3 360. Тогда по окончании процесса измерений показания счетчика 7, соответствуют= ду - Я д где Лу = фу 360 - Мр, т.е, показания счет. чика 7 пропорциональны фазовому сдвигу независимо от частоты модулирующего сиг нала,формула изобретенияУстройство для измерения характеристик амплитудно-модулированных сигналов, содержащее входное устройство, усилитель, усилители-формирователи, суммирующие счет чик и электронные ключи, схему конъюнкции, делительное устройство, с входящим в него импульсным потенциальным вентилем и суммирующим счетчиком, генератор импульсов с электронным ключом между ними, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения по частоте и глубине модуляции, повышения точности,. упрощения схемной реализации и одновременного определения глубины модуляции и фазовых сдвигов амплитудно-модулированного сигнала,. оно снабжено дискретным делителем напряжения, вычитающим счетчиком, ограничителями напряжения умножителем.частоты, за. датчиком моментов измерения с входящим в него нуль-органом, электронным ключом и счетчиком импульсов, прн этом входы первого ограничителя подключены соответственно к вычитающему счетчику через дискретный делитель напряжения и через усилитель и второй ограничитель к входн му устройству, а выходы усилителя и первого ограничителя подключены соответственно через первый и второй усилители-формирователи и первый и второй электронные ключи к первому и второму суммирующим счетчикам, причем выход первого счетчика соединен со входом вычитающего счетчика и с установочными входами второго счетчика, выход которого соединен с одним из входов блока переноса, включенного между вычитающим счетчиком и сумматором параллельного действия и связанного через третий электронный ключ с выходом второго усилителя-формирователя и с управляюгцими входами пер. вого, второго и четвертого электронных ключей, причем один из входов последнего пол.ключен через схему конъюнкции к вычитаю.щему счетчику, вход умножителя частоты подкл ючен к выходу первого ус ил ителя-фор. мирователя, а выход через пятый электрон. ный ключ, управляющие входы которого соединены с выходами третьего элекзронного клк)ча и счетчиком импульсов, задазчика чо.7ментов измерения, - к вычитаюшему счетчику, при этом счетчик импульсов соединен через электронный ключ с нуль-органом и генератором импульсов. 8Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР Юг 278778, кл. б 01 К 29/02, 1970.)ларст ио ле35. Мос лиял 11 П У и)с У СоставительТекрсл О. ЛугоТираж 1 12венного комитсги Соам нэобре гений ива. Ж 35, РауигскяПят иг, г. Ужгород

Смотреть

Заявка

1796771, 13.06.1972

ХАРЬКОВСКОЕ ВЫСШЕЕ КОМАНДНО-ИНЖЕНЕРНОЕ УЧИЛИЩЕ ИМ. МАРШАЛА СОВЕТСКОГО СОЮЗА Н. И. КРЫЛОВА

МИНЦ МАРК ЯКОВЛЕВИЧ, ЧИНКОВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ, ГОРЛАЧ АНАТОЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ПАПАИКА МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ, ГРИБ ОЛЕГ ГЕРАСИМОВИЧ, КРАВЧЕНКО СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, МАКСИМОВ ГЕОРГИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 29/02

Метки: амплитудно, модулированных, сигналов, характеристик

Опубликовано: 25.08.1978

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-620914-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-kharakteristik-amplitudno-modulirovannykh-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения характеристик амплитудно модулированных сигналов</a>

Похожие патенты