Устройство для формирования испытательных сигналов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцквлнстическнхРеспублнк ои 978369(22) Заявлено 04.05,81 (21) 3286024/18-09 с присоединением заявкиГосударствеииый комитет СССР оо делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к электросвязи . и может быть использовано в многоканаль" ных системах связи и передачи данных, в многоканальных системах измерения ирегистрации переходных и нестационарных процессов при их контроле и испытаниях,Известно устройство для формирования испытательных сигналов многоканальных систем измерений и связи, содержашее генератор синусоидальных сигналов, блокто формирования опорного напряжения, выход которого подключен к входу компаратора через регулятор порогового уровня, и блок согласования сигнала1) . 15Однако известное устройство не обеспечивает требуемой точности формирования.сигналов для контроля характеристик систем связи, измерений и регистрации на переходных режимах работы.Бель изобретения - повышение точности формирования сигналов для контроля и испытаний систем путем учета реальных переходных процессов в контролируе, мых системах,Для достижения цели.в устройство для формирования исгытательных сигналов многоканальных систем измерений и связи, содержашее генератор синусоидальных сигналов, блок формирования опорного напряжения выход которого подключен к входу компаратора,через регулятор порогового уровня, и блок согласования сигналов, введены мультивибратор, интегратор, блок формирования импульсов, формирователь переходных процессов, генератор шумовых сигналов, блок суммирования напряжений и выходной блок преобразования и регистрации, при этом один из выходов мультивибратора соединен с другим входом компаратора через интегратор, выход компаратора соединен через блок формирования импульсов с входом формирователя переходных процессов, выход которого соединен с первым входом блока суммирования напряжений, квторому и третьему входам которогоподключены выходы соответственно генератора синусоидальных сигналов и генератора шумовых сигналов, выход блокасуммирования напряжений соединен с 5входом блока преобразования и регистрации через блок согласования сигналов,а второй вход блока преобразования ирегистрации соединен с другим выходоммулььтивибратора,1 оформирователь переходных процессовсостоит из переключаемого набора фильмров с различной передаточной характеристикой.При этом генератор шумовых сигналов состоит иэ последовательно соединенных стабилитрона, предварительного усилителя, фильтра верхних частот и выход-ного согласующего опрационного усилителя, гоКроме того, блок суммирования напряжений выполнен в виде операционного уси.лителя, прямой вход которого соединенчерез регулируемый резистор с первымвходом блока суммирования напряжений, 25а инверсный вход через регулятор уровнясоединен с вторым и третьим входамиблока суммирования напряжений.На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства; на 30фиг, 2 - принципиальная электрическаясхема; на фиг. 3 - временные диаФрамРмы поясняющие принцип работы устройства,Устройство содержит генератор 3. синусоидальных сигналов, блок 2 формирования опорного напряжения, компаратор3, регулятор 4 порогового уровня, блок5 согласования сигналов, мультивибратор 6, интегратор 7, блок 8 формированиящимпульсов, формирователь 9 переходныхпроцессов, генератор 10 шумовых сигналов, блок 11 суммирования напряженийвыходной блок 12 преобразования и регистрации. 45формирователь 9 переходных процессовсостоит из перекдючателя 3.3, набора 14фильтров, в частности К С-фииьтра с.переходной характеристикой вида -4-С( реакцией фильтра на выходное воздействие1 (- ) и КЬ С-фильтра с переходнойхарактеристикой видаСЧи(ЖЬ+Юя,Набор 14 может содержать также фильтры с другими переходными характеристиками. Генератор 10 шумовых сигналов со,держит стабилитрон 15, работающий на границе пробоя, предварительный усилитель 16 на основе высокочастотного транзистора, фильтр 17 высоких частот, вьходной согласующий операционный усилитель 18 и регулятор 19 уровня шумовой стационарндй составляющей сигнала, Блок 11 суммирования напряжений выполнен на основе операционного усилителя 20 с регулируемым регистром, 21, мультивибратор 6 включает коммутирующий переключатель 22.На фиг. 3 временные диаграммы иллюстрируют эпюры напряжений в различных точках электрической схемы устройства: с - импульс (3 на выходе мультивибратора 6; Д - момент превышения выходного сигналаинтегратора 7 опорного сигнала 04 , 8 - сигнал на выходе компаратора 3; ъ - сигнала Цна выходе блока 8 формирования импульсов; д , 8 - соответственно сиг,налы Она выходе формирователя 9 переходных процессов при подключении набора ЙС-фильтров (д ) и Р,Ь С-фильтров ( Р ); 7 К - сигнал д на выходе. генератора 1 синусоидальных сигналов;- сигнал О на выходе генератора10 шумовых сигйалов; О.- сигнал Ц на выходе блока 11 суммирования напряжений. Устройство работает следующим образом.Мультивибратор 6 вырабатывает синхроимпульс (в ждущем режиме работы) или периодически следующие друг за другом синхроимпульсы (в автоколебательном режиме) в зависимости от положения переключателя 22. Импульсы мультивибратора являвися запускающими для блока преобразования и регистрации, а также контролируемой (испытуеглой) системы, В частности, импульсЫ могут служить для запуска развертки осциллографа или старта аналого-цифрового преобразователя и электронного регистратора переходных процессов. С другой стороны, импудьс 0 мультивибратора через интегратор 7 подается на один из входов компаратора для сравнения с опорными напряжением 0, поступаюшим на другой вход компаратора через регулятор по.рогового уровня из блока 2 формированияопорного напряжения. Момент превышения уровня сигнала О. над уровнемсигнала,Я, определяет время ф. задержки импульса Об , которое зависит от5 978 параметров РС-.цепи интегратора 7 и величины опорного уровня Ц,Изменением опорного уровня с помощью регулятора 4 можно в широких пределах (на 1-2 порядка) регулировать время задержки , В большинстве случаев задержка сигнала необходима для обеспечения возможности контроля числа циклов и начальной точки каждого возбуждаемого переходного процесса. 10В момент равенства напряжений ц. и О компаратор вырабатывает импульс (3, отстающий на время от синхроимпульса мультивибратора. Выходной импульс койпаратора Ц формируется по уровню 15 (фиг. 2) и в общем случае (фиг, 1) по крутизне фронта в блоке 8. Сформированный импульс 0 подается на вход формирователя 9 перехоцных процессов, состоящего, например, из набора фильтров с 20 различными переходными (передаточными) характеристиками. Переключатель 13 фильтров позволяет возбуждать импульсом блока 8 выбранный априори фильтр ( КС ф,С и др) и, следовательно, выбранный 25 переходный процесс (фиг. 3 Д , 8 ), С формирователя 9 переходных процессов сигнал Ц поступает на оцин из входов блока 11 суммирования напряжений, например на прямой вход операционного 30 усилителя (на базе которого может быть выполнен блок суммирования напряжений). На второй вход блока 11 суммирования напряжений (на инверсный вход операционного усилителя) подаются выходные сигналы 0 и ООс генераторов синусоидальных и шумовых сигналов, уровни которых регулируются от нуля до некоторых максимальных значений с помощью регулятора 19. Сигнал 1.1 с выхода сумИматора через блок 5 согласования сигналов (например, эмиттерный повторитель), поступает на выходной блок 12 преобразованияи регистрации и (или) на вход контролируемой системы, 45 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формировать испытательные сигналы различной формы, в том числе имитирующие переходные процессы систем, шумовые и синусоидальные сигналы, а также их комбинации с различными относительными уровнями. Это позволяет значительно расширить возможности испытательной аппаратуры для многоканальных систем измерений и связи, повысить точность контроля динамических свойств систем на переходных режи" мах работы. 369 6 формула изобретения1. Устройство для формирования испытательных сигналов многоканальных систем измерений и связи, содержащее генератор синусоидальных сигналов, блок формирования опорного напряжения, выход которого подключен к входу компаратора через регулятор порогового уровня, и блок согласования сигналов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования путем учета реальных переходных процессов в контролируемых системах, в него введены мультивибратор, интегратор, блок формирования импульсов, формирователь переходных процессов, генератор шумовых сигналов, блок суммирования напряжений и выходной блок преобразования ирегистрации, при этом спин из выходов мультивибратора соединен с другим входом компаратора через интегратор, выход компарагора соединен через блок формирования импульсов с входом формирователя переходных процессов, выход которого соединен с первым входом блока суммирования напряжений, к второму и третьему входам которого подключены выходы соответственно генератора сипусоидальных сигналов и генератора шумовых сигналов, выход блока суммирования напряжений сое динен с входом блока преобразования и регистрации через блок согласования сю- налов, а второй вход блока преобразования и регистрации соединен с другим выходом мультивибратора,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь переходных процессов состоит из переключаемого набора фильтров с различной передаточной характеристикой,3. Устройство по п. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, генератор шумовых сигналов состоит из последовательно соединенных стабилитрона, предварительного усилителя, фильтра верхних частот и выходного согласующего операционного усилителя.4, Устройство по п, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем что блок суммирования напряжений выполнен в виде операционного усилителя, прямой вход которого соединен через регулируемый резистор с первым входом блока суммирования напряжений, а инверсный вход через регулятор уровня соединен с вторым и третьим входами блока суммирования напряжений,Источники информаш 1 и,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Мо 2958871/18-09,кл. Н 04 В 3/46, 1980 (прототип).