Устройство для автоматической установки заданного отношения сигнал-шум
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 1 В 29/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фи Гос 73,КОЙИГНАЛГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТ(56) Кузьмин А. Д. Измерения кпиента шума приемных устройствэнергоиэдат, 1955, с. 15-17.ОСТ 4.Г 0.202.009, редакция1974, с. 2-5.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕУСТАНОВКИ ЗАДАННОГО ОТНОР 1 ЕНИЯшуи(57) Изобретение относится к радиотехнике, в частности к испытаниямприемных устройств, и может быть иснользовано в контрольной аппаратуре.Цель изобретения - расширение диапазона допустимых внешних климатических и механических воздействий, Устройство содержит генератор 1 сигнала, аттенюатор 2, согласующий блок 4, приемный блок 5, измеритель 6 выходногонапряжения, ключ 7, блок 8 памяти,блок 12 сравнения, блок 13 управленияи блок 15 регулировки усиления. Вустройство введены аттенюатор 3, ключ9, блок 10 памяти, коммутатор 11 иблок 14 фиксации исходного положенияаттенюатора 2 с образованием новыхфункциональных связей. Это позволяетзаменить прецизионные аттенюаторы некалиброванными регуляторами уровнясигналов. При этом устройство обеспечивает установку отношения сигналщум, равного единице. Погрещность установки составляет 2/К, где К - коэффициент усиления приемного блока 5.1 зепе ф-лы 3 ил,1 12986Изобретение относится к радиотехнике, в частности к испытаниям приемных устройств, и может быть использовано в контрольной аппаратуре, предназначенной для проверки чувствительности, коэйфициента шума и других параметров, в процессе контроля которых требуется установка на выходе линейной части приемного устройства заданного отношения величины контрольного сигнала к уровню собственных шумов, в указанных случаях установка заданного отношения сигнал-шум, равного единице, является подготовительной операцией, обеспечивающей исходнуюпривязку сигнала к уровню собственных шумов приемного устройства.Пель изобретения - расширение диапазона допустимых внешних климатических и механических воздействий путем замены прецизионных аттенюаторов некалиброванными регуляторами уровня сигналов при сохранении прежней точности установка отношения сигнал-шум.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - блок-схема блока управления; на йиг. 3 - логиковременная диаграмма работы блока управления.Устройство содержит последовательно-соединенные генератор 1 сигнала, первый 2 и второй 3 аттенюаторы, согласующий блок 4, приемный блок 5, из 35 меритель 6 выходного напряжения, первьй ключ 7 и первый блок 8 памяти, выход измерителя 6 подключен через второй ключ 9 к второму блоку 10 па- мяти, выходы первого 8 и второго 10 40 блоков памяти через коммутатор 11 подкл 1 очены квторому входу блока 12 сравнения, первый вход которого йодключен к выходу измерителя 6 выходного напряжения, Управляющие входы 45 генератора 1 сигналов, первого 2 и второго 3 аттенюаторов, первого 7 и второго 9 ключей, коммутатора 11 и блока 12 сравнения подключены к соответствующим выходам блока 13 управле ния, первый вход которого подключен к выходу блока 12 сравнения, а второй вход через блок 14 фиксации исходного положения аттенюатора - к выходу второго аттенюатора, причем управляющий вход приемного блока 5подключен к выходу блока 13 упраВления через блок 15 регулировки усиле ния. 97 2Блок 13 управления содержит шестнадцатиразрядный сдвиговый регистр16, четыре блока 17-20 задержки,семь НБ-триггеров 21-27, два генера-тора 28 и 29 оциночных импульсов,источник 30 питания аттенюаторов,три реле 31-33, трехвходовой элемент ИЛИ 34, к одному из входов которого подключены последовательносоединенные пятый блок 35 задержкии кнопка 36 пуска, реле 31-33 имеетконтакты 37-39.В устройстве реализуется установка заданного отношения сигнал-шум,равного единице. Работа его можетбыть условно разбита на шесть этапов(римские цийры, йиг, 3).На первом этапе работы устройствапосле нажатия пусковой кнопки 36 бло.блока 13 управления происходит егоустановка в исходное положение, прикотором триггеры 21-27 и сдвиговыйрегистр 16 устанавливаются в нулевоеположение, при этом на всех выходахблока 13 управления отсутствуют управляющие сигналы. Через время ь 1необходимое на окончание переходныхпроцессов и определяемое блоком 35задержки, пусковой сигнал в момент1времени 1, через элемент ИЛИ 34 поступает на сдвиговый регистр 16, врезультате чего с выхода первого разряда этого регистра сигнал управления (йиг, За) поступает на В-входытриггеров 22 и 23 и на генератор 28одиночных импульсов,Переход триггеров 22 и 23 во взведенное состояние приводит к срабатыванию подключенных к ним реле 32 и33 и возникновению отрицательных потенциалов на втором и шестом выходахблока 13 управления. Управляющиесигналы с этих выходов поступают надвигатели аттенюаторов 2 и 3 и обеспечивают иэ закрывание в исходное положение. Одновременно генератором 28формируется одиночный импульс, который с третьего выхода блока 13 управления поступает на первый ключ 7,обеспечивая запоминание напряжения свыхода измерителя 6 в первом блоке 8памяти, При этом в силу того, что генератор 1 сигнала еще не включен, авеличина коэййициента усиления приемного блока.5 соответствует исходному значению (К,), запомненное в первом блоке 8 памяти напряжение 11 соответствует исходному значению мощ3 12986 ности (Р ) собственных шумов приемноного блока 5.Закрывание второго аттенюатора 3 под действием управляющего напряжения с шестого выхода блока 13 приводит в момент времени С к выработке блоком 14 фиксации исходного положения аттенюатора сигнала, поступающего на второй вход блока 13 управления и далее через элемент ИЛИ 34 на 1 О вход сдвигового регистра 16, в результате чего с выхода второго разряда этого регистра сигнал управления (фиг, Зб) поступает на Я-вход триггера 23, Н-входы триггеров 24 и 15 26 и на вход блока 17 задержки.Сброс триггера 23 в нулевое положение приводит к размыканию контактов 37 реле 33 и снятию с шестого выхода блока 13 сигнала управления 20 вторым аттенюатором 3. На этом первый этап работы устройства заканчивается.На втором этапе работы сигналы взведенных триггеров 24 и 26 с пято го и первого выходов блоков 13 управ. ления поступают соответственно в блок 15 регулировки усиления и генератор 1 сигнала, в результате чего коэффициент усиления приемного блока 5 30 уменьшается в К раз (и становится равным К /К), а контроЛьный сигнал с выхода включенного генератора 1 сигнала через аттенюаторы 2 и 3 и согласующий блок 4 поступает на сиг" 35 нальный вход приемного блока 5.,1Ркс Ры 2 ыр После преобразования выраженияимеютУменьшение в К раз коэффициента усиления приемного блока 5 приводит к снижению в К раз исходной мощности собственных шумов (Р ) и она станоЫр1вится равной - РоЧерез время д 1, (от момента времени т ), необходимое для окончания 45 переходного процесса визмерителе 6 выходного напряжения и определяемое блоком 17 задержки, сигнал управления (фиг. Зв) с его выхода в момент времени 1 поступает на Р-входы тригге ров 21 и 27.Переход триггера 21 во взведенное состояние приводит в результате срабатывания реле 31 к появлению положительного потенциала на втором выходе 55 блока 13, что вызывает открывание первого аттенюатора 2. Одновременно управляющий сигнал взведенного триггера 27 с четвертого выхода блока 13 уп 97 4равления включает блок 12 сравнения. Таким образом, на первый и второй входы блока 12 сравнения одновременно поступают растущее (вследствие непрерывного открывания первого аттенюатора 2) текущее значение напряжения с вьглода измерителя 6 и запомненное в первом блоке 8 памяти значение напряжения И, соответствующее исходному уровню собственных шумов приемного блока 5,При равенстве указанных напряжений в момент времени 1 с выхода блока 12 сравнения поступает сигнал на первый вход блока 13 управления и далее через элемент ИЛИ 34 на сдвиговый регистр 16, вызывая появление управляющего сигнала (фиг, 3 г) с выхода тре тьего разряда этого регистра.Указанный управляющий сигнал (4) (фиг. 3) поступает на Б-входы тригге. ров 22 и 24 и на вход блока 18 задержки. В результате сброса триггера 22 в нулевое положение происходит размыкание контактов 38 реле 32 и управляющий сигнал с второго выхода блока 13 перестает поступать на двигатель первого аттенюатора 2.На этом второй этап работы ус "ройства заканчивается. При этом на выходе измерителя б также как и после окончания первого этапа работы имеют величину напряжения, равную 11 , а следовательно суммарная мощность кон" трольного сигнала генератораи собственных шумов приемного блока 5 на выходе его линейной части после окончания второго этапа работы соответствует исходной мощности Рь, перШр вого этапа. Тогда мощность, пржсодящаяся на долю контрольного сигнала (Р ), равна разности мощности суммарного сигнала (равной Р ,) и мощности собственных шумов (равной 1- Р ), т.е. На третьем этапе работы в результате сброса триггера 24 снимается сигнал с пятого выхода блока 13 управления, восстанавливая тем самым5 1298697 исходное значение (К ) коэффициента усиления приемного блока 5. Кроме того, через время ь 1 необходимое для окончания переходного процесса в измерителе 6 и определяемое блоком 18 задержки, сигнал управления (фиг. Зд) с его выхода в момент времени 1 поступает на вход генератора 29 одиночных импульсов и на вход блока 19 задержки. В результате этого 1 О формируется одиночный импульс на седьмом выходе блока 13 управления, которий поступает на второй ключ 9 и приводит к запоминанию величины (11 ) выходного напряжения измерителя 6 во втором блоке 10 памяти.Через время й 1, необходимое для окончания процесса запоминания и определяемое блоком 19 задержки, сигнал управления (фиг, Зе) с его выхода 20 в момент времени 1 поступает на В-вход триггера 24 и на вход блока 20 задержки.На этом работа третьего этапа заканчивается, При этом происходящее на третьем этапе увеличение в К раз коэффициента усиления приемного блока 5 (в процессе восстановления его первоначального значения Ко) приводит к соответствующему увеличению в К раз 3 О суммарной мощности сигнала и собственных шумов (и она становится равной КР ). Кроме того, величина мощности собственных шумов приемного блока 5 принимает свое первоначальное значе" 35 ние Р (соответствующее исходному значенйю коэффициента усиления К ), следовательно, на долю контрольного сигнала (Р ) приходится величина мощности, равная 40(3) Ркс КРы Ры 45(5) После преобразования выражения (3)имеют где К - величина диапазона изменения коэффициента усиления приемного бло О ка,На четвертом этапе работы в резупьтате перехода триггера 24 во взведенное состояние с пятого выхода блока 13 управления выдается сигнал в блок 15 регулировки усиления, что уменьшает коэффициент усиления приемного блока 5 в К раз (и он становится рав 6ным К /К), Кроме того, через время ьС необходимое для окончания переходного процесса в измерителе 6 и оп. ределяемое блоком 20 задержки, сигнал управления (фиг, Зж) с его выхода в момент времени 1, поступает на В-входы триггеров 23 и 25 (фиг. 2). В результате этого с шестого и восьмого выходов блока 13 управления выдаются управляющие сигналы соответст венно на открывание второго аттенюатора 3 и на подключение к второму сигнальному входу блока 12 сравнения черезкоммутатор 11 второго блока 10 памяти. Таким образом, на первый и второй входы блока 12: сравнения одновременно поступают растущее (вследствие непрерывного открывания второго аттенюатора 3) текущее значение напряжения с выхода измерителя 6 и запомненное во втором блоке 10 памяти значение напряжения , (Фиг. 1), При равенстве указанных напряжений в момент времени 18 с выхода блока 12 сравнения поступает сигнал на первый вхоц блока 13 управления и далее через элемент ИЛИ 34 на вход сдвигового регистра 16, вызывая появление управляющего сигнала (фиг. Зз) с выхода четвертого разряда этого регистра (фиг. 2), Указанный управляющий сигнал (фиг. Зз) поступает на В-вход триггера 22 и Я-входы триггеров 21, 23 и 25. Сброс триггера 23 в нулевое положение приводит к размыканию контактов 37 реле 33 и управляющий сигнал с шестого выхода блока 13 управления перестает поступать на двигатель второго аттенюатора 3.На этом четвертый этап работы уст ройства заканчивается. При этом на выходе измерителя 6, также как и по-, сле окончания третьего этапа работы, имеют величину напряжения, равнуюа следовательно суммарная мощность сигнала и собственных шумов соответствует величине суммарной мощности третьего этапа и равна КРо Кроме того, уменьшение в К раз величины коэффициента усиления приемного блока 5 приводит к соответствующему уменьшению мощности собственных шу 1мов до величины - РК щоТогда мощность, приходящаяся на долю контрольного сигнала, равнаПосле преобразования выражения (5)имеют 1".98697этапа. Следовательно, величины мощности сигнала и шума после пятого(6)5 Из сравнения выражений (6) и (4) видно, что мощность контрольного сигнала на четвертом этапе изменилась в К + 1- раэ. При этом уменьшение РКкс 1 О в К раз вызвано соответствующим уменьшением коэффициента усиления, а увеличение Р в (К + 1) раз - перестройкой второго аттенюатора 3 в про- цессе выполнения четвертого этапа ра боты устройства.Таким образом, величина установленного затухания второго аттенюатора в (К + 1) раэ меньше исходного значения его затухания.20На пятом этапе работы устройства в результате сброса триггера 25 в ну. левое положение в момент времени 1 с восьмого выхода блока 13 управления снимается сигнал, поступавший в25 коммутатор 11. В результате этого на второй вход блока 2 сравнения из первого блока 8 памяти поступает напряжение, равное Б . Кроме того, в результате ввода триггера 22 и сброса ЗО в нулевое положение триггера 21 с второго выхода блока 13 управления выдается отрицательное напряжение на закрывание первого аттенюатора 2, что приводит к уменьшению текущего 35 напряжения с выхода измерителя 6, поступающего на первый вход блока 12 сравнения, В момент равенства укаэанных напряжений из блока 12 сравнения вьдается сигнал на первый вход блока 13 управления и далее через элемент ИЛИ 34 на вход сдвигового регистра 16. В результате этого с выхода пятого разряда этого регистра выдается сигнал. управления (фиг. Зи), который посту- ф 5 пает на В-вход триггера 23 и Б-входы триггеров 22 и 24, Сброс триггера 22 в нулевое положение снимает сигнал с второго выхода блока 13 управления и останавливает перестройку первого аттенюатора 2.1На этом работа пятого этапа закан- . чивается. При этом на выходе измерителя 6 величина напряжения равна Бь-, а значение коэффициента усиления равКно т,е. соответствует значениямуэтих величин после окончания второгоэтапа также соответствуют значениямэтих величин после окончания второгоэтапа, т,е,1 Рц К ып 7(8) К - 1РР,кс К + 1 фоТогда установленное отношениесигнал-шум равно РК ЯРК+ 1 На завершающем шестом этапе работы в результате сброса триггера 24 внулевое положение в момент времениснимается сигнал с пятого выходаблока 13 управления, в результате чего величина коэффициента усиленияприемного блока 5 становится равнойисходному значению К,. Кроме того,взвод триггера 23 приводит к вьдачес шестого выхода блока 13 управленияотрицательного напряжения на закрытиевторого аттенюатора 3. После установки второго аттенюатора 3 в исходноесостояние в момент времени С, изблока 14 фиксации исходного положенияаттенюатора вьдается сигнал на второйвход блока 13 управления и далее через элемент ИЛИ 34 на вход сдвиговогорегистра 1 б. В результате этого свыхода шестого разряда этого регистра вьдается управляющий сигнал(фиг. Зк) на 8-вход триггера 23, чтоприводит к снятию сигнала управленияс второго аттенюатора 3,На этом работа устройства по уста.ковке отношения сигнал-шум, равногоединице, заканчивается.Нри этом мощность собственных шумов после установки исходного значения коэффициента усиления К увеличилась в К раз и стала равной РоМощность контрольного сигнала засчет изменения коэффициента усиленияувеличилась в К раз, а за счет установки второго аттенюатора 3 в исход"ное положение уменьщилась в (К + 1)раз. Таким образом, после окончанияработы устройства имеют(13) Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает установку отношения сигнал-шум, равного единице. При этом погрешности установки сос 2тавляют величину - которая не превышает погрешность известного устрой ства и может быть уменьшена путем увеличения К. Формула изобретения. Устройство для автоматической установки заданного отношения сигнал шум, содержащее генератор сигнала, выход которого соединен с сигнальным входом первого аттенюатора, последовательно соединенные согласующий блок, приемный блок и измеритель вы- ЗО ходного напряжения, к выходу которого подключены первый сигнальный вход блока сравнения и последовательно соединенные первый ктпоч и первый блок памяти, а также блок управления, вьг". 35 ходы которого с первого по пятый соединены соответственно с управляемы 97 1 Оми входами генератора сигнала, первого аттенюатора, первого ключа, блока сравнения и блока регулировки усиления, выход которого подключен куправляемому входу приемного блока,причем выход блока сравнения соединен с первым входом блока управления,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения диапазона допустимых внешних климатико-механическихвоздействий, в него введены второйаттенюатор, блок фиксации исходногоположения аттенюатора, коммутатор иподключенные к выходу измерителя выходного напряжения последовательносоединенные второй ключ и второй блокпамяти, выход которого через второйсигнальный вход коммутатора соединен,с вторым сигнальным входом блока сравнения, при этом выход первого блокапамяти соединен с первым сигнальнымвходом комйутатора, выход первогоаттенюатора соединен с входом согла. сующего блока через второй аттенюатор, второй выход которого через блокфиксации исходного положения аттенюатора подключен к второму входу блока управления, а управляемые входывторого аттенюатора, второго ключа икоммутатора соединены соответственнос шестым, седьмым и восьмым выходамиблока управления,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что первый ивторой аттенюаторы выполнены в виденекалиброванных регуляторов уровнясигнала.1298697 дписн Проектная город Вфи 4 М
СмотретьЗаявка
3977490, 14.11.1985
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Г-4152
ГОРЕЛИК СЕМЕН ЛЬВОВИЧ, РУХИН БОРИС АНДРЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01R 29/26
Метки: автоматической, заданного, отношения, сигнал-шум, установки
Опубликовано: 23.03.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-1298697-ustrojjstvo-dlya-avtomaticheskojj-ustanovki-zadannogo-otnosheniya-signal-shum.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для автоматической установки заданного отношения сигнал-шум</a>
Предыдущий патент: Устройство для измерения коэфициента шума приемников дискретных сигналов
Следующий патент: Логический пробник
Случайный патент: Способ получения окиси лития