Устройство для контроля параметров амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (11 1 В 27/28 Т СССРТНРЫТИЙ АРСТВЕННЫЙ НОМ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ГОС ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ет АВТОР А о(56) 1.Авторское свидетельство СССР Р 978076, кл. 0 01 В 27/28, 1980,2, Авторское свидетельство СССР Р 938205,кл. С 01 В 27/28,1980 (про- тотип).(54)(57) УСТРОЙСТВОДЛЯ КОРГРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ Х РАКТЕРИСТИКИ ЧЕТЫРЕХПОЛИСНИКА, содержащее управляемый генератор, выходом соединенный с первой выход- . ной клеммой устройства, а входом - с выходом эадатчика кода частоты, управляющие входы которого соединены с соответствующими выходами блока управления, измеритель частоты, входом соединенный с вторым выходом управляемого генератора, последовательно соединенные преобразователь напряжение - код, суммирующий регистр и первый делительный блок, вход преобразователя напряжение - код соединен с входной клеммой устройства, первый вычитающий блок, один из входов которого соединен с выходом эадатчика кода номинального уровня, а выход - с одним из входов первого блока сравнения, вторым входом соединенного с выходом задатчика кода. допуска, и индикатор, о т л и ч а ющ е е ся тем, что, с целью расширения функпиональных воэможностей, в него введены три суммирующих регистра, три запоминающих регистра, три блока. сравнения, два регистра; три делительннх блока, блок памяти и управления режимами замера, второй вычитающий блок, формирователь управляющих сигналов.и задатчик допустимых значений неравномерности, при этом второй суммирующий регистр через второй делительный блок соединен с вторым входом первого вычитающего блока, второй выход второго делитель- ного блока,соединен с одним иэ входов индикатора, второй и третий выходы преобразователя напряжение - код, выполненный с дополнительными выходами, подключены к входам соот- ветственно первого и второго запоминающих регистров, первый выход первого запоминающего регистра через последовательно соединенные первый регистр.и третий суммирующий регистр подключены к одному из входов третьего делительного блока, второй выход первого запоминающего регистра через последовательно соединенные второй регистр и четвертый суммирующий Я регистр подключен к одному из входов четвертого делительного блока, третий выход первого запоминающего регистра соединен с одним иэ вкодов второго блока сравнения, выполненного с двумя двунаправленными ши-Я нами "Ввод - вывод", первая из которых соединена с двунаправленной, шиной первого запоминающего регистра, а вторая - с двунаправленной шиной второго запоминающего регистра, первые выходы третьего и четвертого делительных блоков соединены с со" ответствующими входами второго вычитающего блока, выход которого соединен с вторым входом индикатора и с одним иэ входов третьего блока сравнения, вторым входом соединенного с выходом задатчика допустимых значений неравномерности, а первым выходом - с третьим вхолом индикатора, а вторым выходом через формирователь управляющих ".гналов - с второй выходной клеммбй устройства, вторые выходы третьего и четвертого делительных блоков подключены к соответствующим входам блока памяти и управления режимами замера, первый выход которого через третий запоминающий регистр соединен с вторым вх1129556 дом четвертого блока сравнения, авторой выход - с вторым входом измерителя частоты, третий вход которого. соединен с воходом четвертого блока сравнения, а выход - с четвертымвходом индикатора, пятый вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, вторые и тактовые входы делительных блоков, входы режимаработы и тактовые входы первого ивторого запоминающих регистров, за:5 и значений частот в экстремумах АЧХ. Цель изобретения - расширение 15 20 25 40 45 Изобретение относится к техникеизмерений параметров амплитудно-частотной характеристики (ЛЧХ) четырехполюсника и может быть использованодля измерения и допускового контроля среднего значения и неравномерности АЧХ в заданной полосе частот, атакже для измерения частот в точкахмаксимального,и минимального значений АЧХ.Известен измеритель частотных характеристик четырехполюсника, содержащий задатчик кода частоты, блокперестраиваемых частот, аттенюатбр,коммутируемый детектор, аналогоцифровой преобразователь; двоичныйсчетчик, блок стробирования и индикатор 1,Недостатком этого измерителя является невозможность измерения нЕравномерности АЧХ и частоты в точках экстремумов ЛЧХ в заданной полосе частот.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для допусковогоконтроля ЛЧХ четырехполюсников, содержащее последовательно соединенныезадатчик кода номинального уровня,цифровой вычитающий блок 1, блок сравнения кодов, блок управления, задатчик кода частоты и управляемый генератор, вход которого подключен к одной иэ входных клемм устройства,преобразователь напряжение - код,выход которого соединен с входом индикатора результата, эадатчик кодадопуска, выходом соединенный с вторым входом блока сравнения а входом - с выходом задатчика кода частоты и с втсрым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к управляющему входу преобразователя напряжение - код, индикаторчастоты, входом соединенный с контрольным выходом задатчика кода частоты, коммутатора и последовательносоединенных регистра и цифровогоделительного блока 2 . датчика допустимых значений неравномерности, второго блока сравнения,блока памяти и управления режимамизамера,и тактовые входы преобразователя напряжение - код, суммирующихрегистров, третьего запоминающегорегистра, вычитающих блоков, регистров, третьего и четвертого блоковсравнения и индикатора соединены ссоответствующими выходами блока управления. Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью измерения неравномерности АЧХфункциональных возможностей устройства.цель достигается тем, что в уст ройство для контроля параметров АЧХ четырехполюсника, содержащее управляемый генератор, выходом соединенный с первой выходной клеммой устройства, а входом - с выходом задатчика кода частоты, управляющиевходы которого соединены с соответствующими выходами блока управления,измеритель частоты, Входом соединенный с вторым выходом управляемого .генератора, последовательно соединенные преобразователь напряжение -кой, суммирующий регистр и первый делительный блок, вход преобразователя напряжение - код соединен свходной клеммой устройства, первыйвычитающий блок, один иэ входов кото.рого соединен с выходом задатчикакода номинального уровня, а выход -с одним из входов первого блокасравнения, вторым входом соединенного с выходом задатчика кода допуска, и индикатор, дополнительно введено три суммирующих регистра, три запоминающих регистра, три блока сравнения, два регистра, три дели 35 тельных блока, блок памяти и управления режимами замера, второй вычитающий блок, формирователь управляЮщих сигналов и. задатчик допустимых значений неравномерности, при этомвторой суммирующий регистр через второй делительный блок соединен с вторым входом первого вычитающегоблока, второй выход второго делительного блока соединен с одним иэ входов индикатора, второй и третий выходы преобразователя напряжение -код, выполненный с дополнительными выходами, подключены к входам соответственно первого и второго запоминающих регистров, первый выходпервого запоминающего регистра че реэ последовательно соединенные первый регистр и третий суммирующий регистр подключен к одному из входовтретьего делительного блока, второйвыход первого запоминающего регистра через последовательно соединенныевторой регистр и четвертый суммирую,щий регистр подключен к одному извходов четвертого делительного блока, третий выход первого запоминающего регистра соединен содним из-выполненного с двумя двунаправленными шинами "Ввод - вывод", первая.из которых соединена с двунаправленной шиной первого запоминающего ре гистра а вторая - с двунаправленнойшиной второго запоминающего регистра первые выходы третьего и .четвертого делительных блоков соединены ссоответствующими входами второго вычитающего блока, выход которого соединен с вторым входом индикатора ис одним из входов третьего блокасравнения, вторым входом соединенного с выходом задатчика допустимыхзначений неравномерности, а первымвыходом - с третьим входом индикатора, а вторым выходом через формирователь управляющих сигналов - с вто.рой выходной клеммой устройства, вторые выходы третьего и четвертого делительных блоков подключены к соответствующим входам блока памяти иуправления режимами замера, первый.выход которого через третий запоминающий регистр соединен с вторым входом четвертого блока сравнения, а 40второй выход - с вторым входом измерителя частоты, третий:вход которого соединен с выходом четвертогоблока сравнения, а выход - с четвертым входом индикатора, пятый вход 45которого подключен к выходу первогоблока сравнения, вторые и тактовыевходы делительных блоков, входы режима работы и тактовые входы первогои второго запоминающих регистров, за Одатчика допустимых значений неравномерности, второго блока сравнения,блока памяти и управления режимамизамера и тактовые входы преобразователя напряжение - код, суммирующихрегистров, третьего запоминающегорегистра, вычитающих блоков, регистров, третьего и четвертого блоков.сравнения и индикатора соединены ссоответствующими выходами блока управления. 60 На фиг,1 приведена блок- схема устройства, на фиг.2 - АЧХ исследуемого четырехполюсника и ее контролируемыепараметры. Устройство Аиг,1) содержит исследуемый четырехполюсник 1, управляемый генератор 2, управляющий вход которого соединен с выходом эадатчика 3 кода частоты, преобразователь 4 напряжение - код, первый выход которого соединен с входом первого суммирующего регистра 5, первый дели- тельный блок б, выход которого соединен с входом второго суммирующего регистра 7, второй делительный яблок 8, индикатор 9, вычитающий блок 10, второй вход которого соединен с входом задатчика 11 кода номинального уровня," первый блок 12 сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика 13 кода допуска, формирователь 14 управляющих сигналов, первый запоминающий ре-" гистр 15, первый н второй выходы которого соединены с соответствующими входами регистров 16 и 17, а третий выход - с одним иэ входов второго блока 18 сравнения, третий и четвертый суммирующие регистры 19 и 20, третий и четвертый делительные блоки 21 и 22, первые выходы которых соединены с соответствующими входами второго вычитающего блока 23, выход которого подключен к одному из входов третьего блока 24 сравнения и второму входу индикатора 9, эадат.чик 25 допустимых значений неравномерности, выход которого соединен с вторым входом третьего блока 24 сравнения,второй запоминающий регистр 26, выход которого соединен с одним из входов четвертого блока 27 сравне . ния, второй вход последнего соединен с выходом третьего запоминающего регистра 28, блок 29 памяти и управления режимами замера, измеритель 30 частоты, блок 31 управления, первая 32 и вторая 33 выходные клеммы устройства и входная 34 клемма устройства.Для пояснения работы устройства (Фиг.21 приведены следующие обозначения:моменты времени замера АЧХ( 1-и) эа цикл замера;Т; - тактовые импульсы, соответствующие С;,момент времени окончания одного цикла замера (3 =, 1-и);Тактовые импульсы, соответствующиеТ - тактовые импульсы, соответствующие окончанию интервала замера.и - количество замеров за времяодного цикла контроля,1 ч - количество циклов контроляв полосе частот вГ,.П- максимальное значение АЧХза один цикл контроля,П; - минимальное значение АЧХ заодин цикл контроляП - среднее значение АЧХ за инсРедн.3 ам,тервал замера,О - номинальное заданное значеном задние АЧХ четирехполюсника;аПном,доо, ДОПУСТИМОЕ 3 НаЧЕНИЕ ОТКЛОНЕния,цнео.доо, - допустимая неравномерностьАЧХ четырехполюсника,Бер,м - неРавномеРность АЧХ, замеренная в полосе частот,уровень АЧХ четырехполюсника в момент0 - средний уровейь АЧХ четырех зам,полюсника за цикл замера,аО,- Разность межДУ О,р и Ономог - частота управляемого генера тора в точке измеренияУстройство работает следующим образом.П осле включения питания на устройство нажатием кнопки "Исходное" (не показано) все устройство переводится в исходное состояние. Затем с помощью органов блока 31 управлениязадается значение номиналов средней частоты полосы аГ = Г -Г , в которой25и 1должна контролироваться АЧХ исследуемого четырехполюсника 1,с заданной дискретностью и и с временем на один. цикл контроля Ь = 1-1 периодом времени осреднения реэульта тов замера аС = 1- где щ - число замеров. Исходя из этого, блок 31 управления вырабатывает тактовые импульсы Т Т;, Т , в, я, соответствующие вйбрайному режиму измерений.35 Первыми импульсами Т, Т;, То,производится обнуление регистров 5 и 7, делительных блоков 6 и 8, задатчика 3 кода частоты, преобразователя 4 напряжение - код, задатчика 11 кода 40 номинального уровня, вычитающего блока 10, блока 12 сравнения, задатчика 13 кода допуска, Формирователя 1.4 управляющих сигналов, регистров 15, 16,17,19,20,26,28,блоков 18,24,27 сравнения,делительных блоков 21 и 22, вычитающего блока 23, эадатчика 25 неравномерности, блока 29 памяти и управления режимами замера, индикатора 9, что исключает возможность ошибки при первом замере. С выходалока 31 импульсы и сигналы аГ, ТТо, поступают на задатчик 3 кода ,астоты, который управляет работой управляемого генератора 2. С выхода управляемого генератора 2 модулиророванные высокочастотные сит калы с заданными параметрами подаются на вход четырехполюсника 1. Получаемый на выходе исследуемого четырехполюсника 1 сигнал с частотой Г подается 601 на вход блока преобразователя 4 напряжение - код, в котором после детектирования преобразуется в двоичный код Б, , соответствующий амплитуде входйого сигнала, Полученный 65 код Б, м по тактовому импульсу Т, стрех вг;ходов преобразователя 4 напряжение - код переписывается на трирегистра - на суммирующий регистр 5и регистры 15 и 26, где они запоминаются до следующего такта, а счетчики преобразователя 4 напряжение - г;код обнуляются,и заполняются результатом следующего замера, Двоичныйкод Б,а, записанный врегистр 5,складывается с каждым значением,полученным в следующем такте измерения Т; . Таким образом, за времяодного цикла замеров ь = - врегистре 5 образуется сумма Б;, ,После тактового импульса Т, которому соответствует частота Г управляемого генератора 2, на регйстр 5 отблока 31 поступает тактовый импульсТ, по которому сумма .- 0;переписывается в делительный блок 6, гдепроизводится деление на число и, поступающее от блока 31. Выходное напряжение с блока, равное Пзаписывается в регистр 7. За перйодусреднения в регистре 7 образуетсяЪсУмма Х У;а, котоРаЯ по сигналУТ от блока 31, определяющему отрезок времени,за который производитсяусреднение результата измерения,переписывается в блок 8, где делитсяна число в. Выходное напряжение блока 8, Равное Ое с пеРвого выхода поступает на индикатор 9, где высвечивается среднее значение АЧХ исследуемого четырехполюсника 1, а свторого выхода делительного блока 8Осреа,эам поступает на вход вычитающего блока 10, на который также поступает сигнал Та, от блока 31, покоторому на вычитающий блок 10 отэадатчика 11 кода номинального уровНя вводится код Оном.1 адС выхода вычитающего блока 10 код разностиком Переда. зам - "ном.мд поступаетна блок 12 сравнения, на второйвход которого подается с эадатчика 13 кода допуска код допустимогозначения отклонения аБ , . С первого выхода блока 12 сравйейия на индикатор 9 поступает сигнал "Да",если разность между аО, доа - дунаева Оеи сигнал "Нет", если аПо,до. Э"номам 0, С второго выхода блока 12 сравнения, если разность а О, сигнал поступает в формирователь 14 управляющих сигналов, который производиткоррекцию параметров исследуемогочетырехполюсника 1 по управляющемувходу так, чтобы разность аИ,- аП нам; была й О,:Измерение и контроль неравномерности АЧХ исследуемого четырехполюсника 1 производится следующим образом.При установке на блоке 31 режима"Реж. Ьце ", по которому вьпаиперечисленные блоки производятся в исходное состояние и подготавливаютсяк приему информации,По каждому такту Т; в регистры 15и 26 с соответствующих выходов преобразователя 4 напряжение - код записывается значение ц; . Записанный в регистр 15 код ц;,вводитсяв блок 18 сравнения, по каждому по следующему такту, соответственно,сравнивается с ц; , записанным врегистре 17. Если код числа11;, то ц;списывается, а в регистр 17 записывается ц; , Если же 20ц; ц, , то код числа ц; , сравнивается с кодом числа ц; , хранящимся в регистре 16. Чри условии ц;сц код числа ц; ; списывается, акод числа ц;записывается в регистр 16, Еслй же ц;, нц, хранящегося в регистре 16, то кодчислацсписывается из регистра 15 ион подготавливается к приему кодачисла результата измерения по такту Т;,1.В исходном состоянии регистры 16 и 17 обнулены и числа ц; иц; равны нулю. Чозтому в первомтакте работы в регистр 17 записывается код ц, , который в следующемтакте. выступает в качестве кода ц; . З 5Первое же число ц , полученное призамерах по следующим тактам, значение которого ц; с ц , записывается в регистр 16 й в следующем тактеслужит в качестве числа ц; ;. В результате выбранной логики работыблока 18 сравнения в конце цикла замера в регистре 17 оказывается записанным значение ц соответствующее максимальной амплитуде измеренного сигнала на выходе исследуемого четырехполюсника 1, а в регистре 16 - ц ;, соответствующее минимальнсрй амплитуде измеренного сиг-,нала на выходе исследуемого четырехполюсника 1 за один и тот же циклизмерений, После завершения каждогоцикла качания частоты в заданнойполосе Й на регистры 16 и 17 поступают тактовые импульсы Т от бло 1.ка 31, по которым число ц с регистра 17 переписывается в суммирую"щий регистр 20, а число У ;с регистра 16 переписывается в ре"гистр 19, а регистры 16 и 17 обнуляются иеподготавливаются к следующему циклу измерений, В регистрах 19и 20 происходит суммирование чиселцаво и ц, соответственно, поступающих в регистры по тактам Т завыбранный период осреднения реэуль татов измерений, до поступления такта Тн. В регистре 20 образуется сумма . ц , а в регистре 19 - сумФЦ 1 фма Е ц Чри поступлении тактат 1Т,е от блока 31 сумма из регистра 20 переписывается в блок 22, а сумма из регистра 19 - в блок 31, С выходов блоков 21 и 22 снимаются сигналы цва срен.и ц,; ед соответственно. С первых вйходов блоков 21 и 22 и ц;, поступают на первый и второй входы вычитающего блока 23, вторые входы блоков 21 и 22 соединены с соответствующими входами блока 29 памяти и управления режимами замера,цеч 1 ран и ц 1 р д запоминаются В вычитающем блоке 23 нахопится разность цнер.яам. =цап ер. ц ъо ср.равная неравномерности АЧХ исследуемого четырехполюсника 1 в полосе частот ЬГ, Значение цне ,в двоичном коде: поступает на ийдикатор 9, где высвечивается в десятичном коде, а также на первый вход блока 24 сравнения, на второй вход которого посту- ПаЕТ КОД ЧИСЛа Цнер.дол. От ЭаДатЧИ- ка 25 неравномерности. В блоке 24 сравнения происходит сравнение чи- СЕЛ Цнер мн, И Церер, акоп. е ЧРИ УСЛОВИИ цнерамцнерее на индикатор 9 и формирователь 14 управляющих сигналов поступает сигнал "Да", означающий, что неравномерность исследуемого четырехполюсника 1 находится в задачном пределе."Если же цнер.дои,-цнер.ам то на индикатор 9 и формирователь 14 управляющих сигналов поступает сигнал "Нет" и формирователь 14 управляющих сигналов вырабатывает сигнал, корректирующий параметры исследуемого четырехполюсника 1 соответствующим образом. Определение частоты, управляемого генератора 2 в экстремальных точках происходит так, Блоку 29 памяти и управления режимами замера задается соответствующий режим от блока 31. В этом случае в регистре 28 из блока 29 памяти и управления режимами замера вводится код числа ц; ,ре, который обновляется по каждому такту Тн, В регистр 26 по каждому такту поступает код числа ц;и запоминается до следующего такта, В блоке 27 сравнения происходит сравнение кодов чисел ц;еи цснОрр, Чри условии цчамц;,.ср а в блоке 27 сравнения вырабатывается стробирующий сигнал, подключающий на вход измерителя 30 частоты второй выход управляемого генератора 2, Измеритель 30 частоты производит измерение частоты генератора 2 в данном такте 1; , а измеренное значениечастоты поступает на индикатор 9. Измеренное значение частоты соответствует частоте сигнала, прикотором имеет место максимальноезначение АЧХ исследуемого четырехполюсника 1. Аналогично производится измерение частоты управляемогогенератора 2 при 3;только вэтом случае по сигналу от блока 31в регистр 28 из блока 29 памяти иуправления режимами замера вводитсячисло 5;которое также обновляется и запоминается блоком 29 памятии управления режимами замера по каждому такту 7 . при этом вход измерителя 30 частоты подключается к выходу управляемого генератбра 2 при условииц;0;,. Измеренное значение частоты поступает на индикатор 9, Частота сигнала соответствует минимальному значению АЧХ исследуемого четырехполюсннка 1,Устройство позволяет определитьсреднее значение АЧХ в заданной полосе чаСтот; автоматический контрольсоответствия среднего значения ЛЧХпо заданному номинальному значению;неравномерность АЧХ в заданной полосе.частот; автоматический контроль 10 на соответствие неравномерности АЧХзаданному значению неравномерности взаданной полосе частот; экстремальные значения АЧХ и соответствующиеим частоты измерительного сиг нала.1129556 г,г Составитель Л.ИурановТехред Л.Микеш КорректорО.Лугова юитулинец едактор Филиа ПП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная,Заказ 9445/36 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская н