Спосіб виміру добротності контуру методом биття частот і пристрій для його здійснення

Номер патенту: 44149

Опубліковано: 15.01.2002

Автор: Голощапов Сергій Степанович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб виміру добротності контуру, що полягає в тому, що контур настроюють у резонанс шляхом зміни ємності настроювання, який відрізняється тим, що на вхід контуру подають дві високочастотних напруги з рівними амплітудами і частотами, що незначно відрізняються одна від одної, і розташованими симетрично зліва і справа від частоти виміру, після чого сигнал із виходу контуру посилюють і детектують, при цьому настроювання в резонанс роблять по мінімальному рівню сигналу,отриманого з продетектованого за відрахуванням пульсацій, одержаних у результаті биття частот виміру, а про добротність контуру судять по величині однієї з гармонік перемінної складової на виході детектора.

2. Пристрій для виміру добротності контуру, що містить вимірювальний контур, вхід якого залучений до конденсатора зв'язку і виходу першого цифроаналогового перетворювача, а вихід - до першої клеми для підключення варикапів і через підсилювач - до входу детектора, перший граничний елемент, один вхід якого з'єднаний із клемою опорної напруги, другий граничний елемент, вихід якого з'єднаний із першим входом першого тривходового блока збігу і входом інвертора, вихід якого з'єднаний із першим входом другого тривходового блока збігу і R-входом D-тригера, на D-вхід якого поданий рівень логічної одиниці, а С-вхрд з'єднаний із другим входом другого блока збігу і з виходом блока затримки, вхід якого з'єднаний із виходом двовходового блока збігу, перший вхід якого з'єднаний із виходом R-S-тригера, R-вхід якого з'єднаний із виходом другого тривходового блока збігу, а S-вхід - із шиною «Пуск», другий вхід першого тривходового блока збігу з'єднаний із виходом першого генератора тактових імпульсів, а третій вхід - із виходом D-тригера, друга клема для підключення варикапів сполучена з загальною шиною, другий генератор тактових імпульсів, другий цифроаналоговий перетворювач, який відрізняється тим, що в нього введені два генератори високочастотного сигналу, селективний підсилювач, другий детектор і детектор мінімального рівня, два ключі, чотири двовходові блоки збігу, два блоки АБО, генератор пачки імпульсів, два D-тригери, два реверсивних лічильники, другий конденсатор зв'язку, причому вихід першого генератора високочастотного сигналу залучений до другого виводу першого конденсатора зв'язку, а вихід другого генератора високочастотного сигналу через другий конденсатор зв'язку з'єднаний із входом вимірювального контуру, вихід першого детектора з'єднаний із входом детектора мінімального рівня і через селективний підсилювач із входом другого детектора, вихід якого є виходом пристрою, вихід детектора · мінімального рівня з'єднаний із другим входом першого граничного елемента, нормально замкненим контактом першого ключа і нормально розімкненим контактом другого ключа, перекидні контакти першого і другого ключів залучені до відповідних входів другого граничного елемента, нормально розімкнений контакт першого ключа і нормально замкнений контакт другого ключа з'єднані з виходом другого цифроаналогового перетворювача, інформаційний вхід якого з'єднаний із виходом першого реверсивного лічильника, тактовий вхід якого залучений до виходу першого тривходового блока збігу, вхід напрямку рахування - до інверсного виходу другого D-тригера, R-вхід якого разом із R-входами першого і другого реверсивних лічильників і R-входами другого і третього D-тригерів з'єднаний із шиною «Пуск», вихід першого граничного елемента з'єднаний із першим входом другого двовходового блока збігу, другий вхід якого з'єднаний із виходом інвертора, а вихід - із першим входом першого блока АБО, вихід якого залучений до D-входу другого D-тригера, а другий вхід разом із керуючими входами першого і другого ключів і прямого виходу другого D-тригера - до першого входу третього двовходового блока збігу, другий вхід якого з'єднаний із виходом інвертора, а вихід - із D-входом третього D-тригера, С-вход якого разом із С-входом другого D-тригера з'єднаний із виходом блока затримки, прямий вихід - із третім входом другого тривходового блока збігу, із першим входом четвертого двовходового блока збігу і керуючим входом детектора мінімального рівня, а інверсний вихід -зі входом напрямку рахування другого реверсивного лічильника і першого входу п'ятого двовходового блока збігу, другий вхід якого з'єднаний із виходом генератора пачки імпульсів, вхід запуску якого з'єднаний із виходом другого генератора тактових імпульсів і другого входу четвертого двовходового блока збігу, вихід якого з'єднаний із першим входом другого блока АБО, другий вхід якого з'єднаний із виходом п'ятого двовходового блока збігу, а вихід - із другим входом першого двовходового блока збігу, вихід якого з'єднаний із тактовим входом другого реверсивного лічильника, інформаційний вхід якого з'єднаний із входом першого цифроаналогового перетворювача.

Текст

1 Спосіб виміру добротності контуру, що полягає в тому, що контур настроюють у резонанс шляхом зміни ємності настроювання, який відрізняється тим, що на вхід контуру подають дві високочастотних напруги з рівними амплітудами і частотами, що незначно відрізняються одна від одної, і розташованими симетрично зліва і справа від частоти виміру, після чого сигнал із виходу контуру посилюють і детектують, при цьому настроювання в резонанс роблять по мінімальному рівню сигналу, отриманого з продетектованого за відрахуванням пульсацій, одержаних у результаті биття частот виміру, а про добротність контуру судять по величині однієї з гармонік перемінної складової на виході детектора 2 Пристрій для виміру добротності контуру, що містить вимірювальний контур, вхід якого залучений до конденсатора зв'язку і виходу першого цифроаналогового перетворювача, а вихід - до першої клеми для підключення варикапів і через підсилювач - до входу детектора, перший граничний елемент, один вхід якого з'єднаний із клемою опорної напруги, другий граничний елемент, вихід якого з'єднаний із першим входом першого тривходового блока збігу і входом інвертора, вихід якого з'єднаний із першим входом другого тривходового блока збігу і R-входом D-тригера, на D-вхід якого поданий рівень логічної одиниці, а С-вхрд з'єднаний із другим входом другого блока збігу і з виходом блока затримки, вхід якого з'єднаний із виходом двовходового блока збігу, перший вхід якого з'єднаний із виходом R-S-тригера, R-вхід якого з'єднаний із виходом другого тривходового блока збігу, а S-вхід - із шиною «Пуск», другий вхід першого тривходового блока збігу з'єднаний із виходом першого генератора тактових імпульсів, а третій вхід - із виходом D-тригера, друга клема для підключення варикапів сполучена з загальною шиною, другий генератор тактових імпульсів, другий цифроаналоговий перетворювач, який відрізняється тим, що в нього введені два генератори високочастотного сигналу, селективний підсилювач, другий детектор і детектор мінімального рівня, два ключі, чотири двовходові блоки збігу, два блоки АБО, генератор пачки імпульсів, два D-тригери, два реверсивних лічильники, другий конденсатор зв'язку, причому вихід першого генератора високочастотного сигналу залучений до другого виводу першого конденсатора зв'язку, а вихід другого генератора високочастотного сигналу через другий конденсатор зв'язку з'єднаний із входом вимірювального контуру, вихід першого детектора з'єднаний із входом детектора мінімального рівня і через селективний підсилювач із входом другого детектора, вихід якого є виходом пристрою, вихід детектора мінімального рівня з'єднаний із другим входом першого граничного елемента, нормально замкненим контактом першого ключа і нормально розімкненим контактом другого ключа, перекидні контакти першого і другого ключів залучені до ВІДПОВІДНИХ входів другого граничного елемента, нормально розімкнений контакт першого ключа і нормально замкнений контакт другого ключа з'єднані з виходом другого цифроаналогового перетворювача, інформаційний вхід якого з'єднаний із виходом першого реверсивного лічильника, тактовий вхід якого залучений до виходу першого тривходового блока збігу, вхід напрямку рахування - до інверсного виходу другого D-тригера, R-вхід якого разом із R-входами першого і другого реверсивних ЛІЧИЛЬНИКІВ і R-входами другого і третього D-тригерів з'єднаний із шиною «Пуск», вихід першого граничного елемента з'єднаний із першим входом другого двовходового блока збігу, другий вхід якого з'єднаний із виходом інвертора, а вихід із першим входом першого блока АБО, вихід якого залучений до D-входу другого D-тригера, а другий вхід разом із керуючими входами першого і другого ключів і прямого виходу другого D-тригера - до першого входу третього двовходового блока збігу, другий вхід якого з'єднаний із виходом інвертора, а вихід - із D-входом третього D-тригера, С-вход якого разом із С-входом другого D-тригера з'єднаний із виходом блока затримки, прямий вихід - із третім входом другого тривходового бло о> ка збігу, із першим входом четвертого двовходового блока збігу і керуючим входом детектора мінімального рівня, а інверсний вихід -зі входом напрямку рахування другого реверсивного лічильника і першого входу п'ятого двовходового блока збігу, другий вхід якого з'єднаний із виходом генератора пачки імпульсів, вхід запуску якого з'єднаний із виходом другого генератора тактових імпульсів і другого входу четвертого двовходового Винахід відноситься до контрольновимірювальної техніки і може бути використаний для контролю параметрів напівпровідникових приладів Відомо спосіб виміру добротності контуру, що полягає в тому, що контур настроюють у резонанс на частоті виміру, а добротність визначають як відношення напруги на індуктивності (або ємності) до вхідної напруги (Измерения в электронике / Под ред В А Кузнецова, М Энергоатомиздат, 1987) При використанні зазначеного способу для виміру добротності контурів, що містять нелінійні ємності (варикапи) або нелінійні індуктивності (із феромагнітними сердечниками) виникає суттєва помилка, обумовлена, в основному, неточністю виміру високочастотних напруг малого рівня через нелінійність об'єкту виміру Відомий також спосіб визначення добротності контуру методом розстройки частоти виміру (Грохольский А Л Измерители добротности - куметры - Новосибирск Наука, 1968) По цьому способу контур настроюється в резонанс на частоті виміру /о і робиться ВІДЛІК напруги на одному із реактивних елементів контуру Потім ЗМІНОЮ частоти робиться зменшення зазначеної напруги до рівня 0,5 або 0,707 (у межах смуги пропускання) від резонансної Ця операція робиться звичайно ДВІЧІ при розстройці як убік зменшення, так і убік збільшення частоти і знімаються при цьому значення частот /і і /2 Добротність у цьому випадку визначають по формулі 44149 блока збігу, вихід якого з'єднаний із першим входом другого блока АБО, другий вхід якого з'єднаний із виходом п'ятого двовходового блока збігу, а вихід - із другим входом першого двовходового блока збігу, вихід якого з'єднаний із тактовим входом другого реверсивного лічильника, інформаційний вхід якого з'єднаний із входом першого цифроаналогового перетворювача у випадку розстройки контуру до рівня 0,5 від резонансного, або Q = - у випадку розстройки контуру до рівня 0,707 від резонансного Реалізація зазначеного способу потребує наявності як мінімум двох вимірювачів частоти й амплітуди, а також генератора плавного діапазону Для виміру високодобротних систем використання генератора плавного діапазону утруднено, оскільки, крім нестабільності встановленої частоти, він має підвищені флуктуації частоти, сумірні із самою розстройкою Також відомий спосіб виміру добротності контуру методом розстройки частоти (А с СРСР 1709240 G01R 27/26 - прототип), що полягає в тому, що контур настроюють у резонанс на частоті виміру шляхом зміни ємності настроювання і роблять ВІДЛІК рівня напруги на контурі в момент резонансу, після чого вимірюють рівні напруги на контурі при частотах поверх і знизу від резонансної, а потім по трьох значеннях частоти і ВІДПОВІДНИХ ВІДЛІКІВ напруги визначають величину добротності, при цьому рівні напруги на контурі вимірюють при довільних частотах, крайні значення яких розташовані зліва і справа від резонансної, а добротність контуру визначають із виразу Q Jo ZL Уз' ft B = JO I L J2 Уі J2 /і Уі> У2, Уз - рівні напруги на контурі, зняті ВІДПОВІДНО при частотах / і , /2, /з, при цьому / і < / з С 6Х \J Z (2) Перший доданок у виразах (1) і (2) - це биття частот ші і W2, другий - "незатребувана в биттях" складова частоти ші (або шг), викликана нерівністю амплітуд сигналів уі і уг Якщо продетектувати сигнал вигляду (1) або (2), одержимо постійну складову від детектування другого доданка плюс сигнал вигляду двополуперюдного випрямлення частоти При цьо му постійна часу детектора повинна бути малою і відповідати частотам ші і Ш2 Для виділення складової від детектування другого доданка у виразі (1) або (2) необхідно зробити детектування мінімального рівня 3 цією метою можна скористатися однією зі схем амплітудного детектора на базі операційного підсилювача, що практично не має похибки, властивої звичайним амплітудним детекторам (втрата постійної складової сигналу через нелінійність вольтамперноі характеристики випрямного діода) У нашому випадку полярність включення випрямних ДІОДІВ повинна бути змінена на протилежну в порівнянні зі звичайними амплітудними детекторами При fiat) = 4АҐ1 RC» Сд-\ - О>2 Напевно, що в момент точного настроювання в резонанс у1 = у 2 і на виході детектора мінімального рівня сигнал дорівнює нулю Даний метод володіє тією перевагою, що для реєстрації резонансу використовує нуль-індикатор, чутливість якого з метою підвищення точності настроювання можна збільшувати нескінченно При цьому як сам індикатор можуть використовуватися стрілочні або цифрові прилади Перемінну складову на виході амплітудного детектора можна використовувати для виміру добротності Дійсно, розкладання в ряд сигналу двонапівперюдного випрямлення дає (Бессонов Л А Теоретические основы электротехники, М Высшая школа, 1973, стр 228) 1 1 1 cos 2оЛ cos AoA + 5-7 cos QoA 1-3 3-5 де А - амплітуда перемінної складової У нашому випадку A = цьому постійна часу детектора мінімального рівня повинна бути набагато більше періоду сигналу на виході амплітудного детектора, тобто 2^2UexQ Використовуємо для виміру другий член ряду, частота якого для нашого випадку складає ші - Ш2, а амплітуда пропорційна рівню добротності У цьому випадку для одержання вимірювального сигналу необхідно до виходу амплітудного детектора підключити селективний підсилювач, настроєний на частоту ші - Ш2, значення якої невелике і може бути продетектовано амплітудним детектором на базі операційного підсилювача Приклад здійснення способу На вхід вимірювального контуру, що містить індуктивність і варикап настроювання, подають дві високочастотних напруги з рівними амплітудами і частотами, що незначно відрізняються друг від друга Значення цих частот розташовані симетрично зліва і справа від частоти виміру Варикап настроювання, залучений до джерела зсуву, може змінювати ємність, а отже, власну частоту резонансу контуру Сигнал із виходу контуру посилюють і детектують, а з отриманого сигналу вичитають складову, викликану ефектом биття частот генераторів Це можна зробити, підключивши до отриманого сигналу детектор мінімального рівня Настроювання контуру в резонанс роблять по 44149 мінімальному рівню сигналу на виході детектора мінімального рівня, значення якого реєструють вимірювальним приладом (цифровим або стрілочним вольтметром) Про добротність контуру судять по величині однієї з гармонік (припустимо, першій) перемінної складової на виході детектора, величина якої пропорційна вимірюваній добротності, для чого до виходу детектора підключають селективний підсилювач, настроєний на частоту, 10 рівну різниці частот високочастотних напруг Отриманий сигнал, величина якого пропорційна вимірюваній добротності, детектують за допомогою схеми на операційному підсилювачі Оскільки ВИХІДНИЙ сигнал контуру детектується, а потім із нього віднімається складова, що визначає величину биття частот, значення напруги на виході детектора мінімального рівня дорівнює (4) У(/о) J + Q: ,fo / Прямокутними скобками тут вказується операція узяття по модулю Графічний вигляд виразу (4) для Q = 300, 200, 100 і 50 при /і = 49,8МГц, / 2 = 50,2МГц поданий на мал 1, із котрого видно, що з ростом частоти (зменшенням ємності настроювання) величина напруги на виході детектора мінімального рівня спочатку росте, у районі fi досягає максимуму, а потім падає до нуля на частоті а потім знову росте, становлячись максимальною в районі частоти f-z Отже, пристрій, що реалізує автоматичне настроювання контуру в резонанс, повинен спочатку виявити момент резонансу (грубо), потім при подальшому настроюванні пройти максимум сигналу на виході детектора мінімального рівня і далі точно настроїтися на мінімальний рівень зазначеного сигналу Крім того, як видно з малюнка, момент резонансу зі зміною частоти (а отже, і ємності контуру) наступає досить різко, на відміну від положистої вершини резонансної кривої Пристрій, що реалізує описаний спосіб, поданий на мал 2 Пристрій містить генератори 1 і 2 високочастотного сигналу, із значеннями частот, що незначно відрізняються друг від друга, селективний підсилювач 3, амплітудні детектори 4 і 9, граничні елементи 5 і 13, двовходові блоки 6, 21, 23, 26 і 29 збігу, блоки АБО 7 і 22, підсилювач 8, детектор 10 мінімального рівня, ключі 11 і 12, інвертор 14, Dтригера 15, 27 і 32, генератори 16 і 28 тактових імпульсів, тривходові блоки 17 і 33 збігу, реверсивні лічильники 18 і 24, цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП) 19 і 25, генератор 20 пачки імпульсів, RS-тригер ЗО, блок 31 затримки, конденсатори 34 і 35 зв'язку, вимірювальний контур 36, що складається з конденсатора 37, індуктивності 38 і варикапа 40 настроювання Відхилення значень частот генераторів 1 і 2 щодо необхідної частоти виміру необхідно розташовувати симетрично Генератор пачки імпульсів повинен видавати підряд декілька імпульсів, а потім слідує щодо тривалий проміжок (У цьому розумінні підійде генератор, описаний у книзі Шило В Л Популярные цифровые микросхемы Справочник - Челябинск Металлургия, Челябинское отделение, 1988, стр 214, рис 2 21, б) Перший детектор 9 повинен мати постійну часу, що відповідає частотам ші і шг, другий детектор 4 - постійну часу, що відповідає різницевій частоті ші - Ш2 і, з метою недопущення втрати інформаційної складової при детектуванні, повинен бути виконаний на базі операційного підсилювача Вимірювальний контур 36, що складається з конденсатора 37, індуктивності 38 і варикапа 40 настроювання, своїм входом залучений до конденсатора 34 зв'язку і виходу першого цифроаналогового перетворювача 25, а виходом - до першої клеми 39 для підключення варикапів 40 і через підсилювач 8 - до входу детектора 9 Перший вхід першого граничного елемента 5 з'єднаний із клемою опорної напруги U Вихід другого граничного елемента 13 з'єднаний із першим входом першого тривходового блока 17 збігу і входом інвертора 14 Вихід інвертора 14 з'єднаний із першим входом другого тривходового блока 33 збігу і R-входом D-тригера 32, на D-вхід якого поданий рівень логічної одиниці, а С-вхід з'єднаний із другим входом другого блока 33 збігу і з виходом блока 31 затримки Вхід блока 31 затримки з'єднаний із виходом двовходового блока 23 збігу, перший вхід якого з'єднаний із виходом R-S-тригера ЗО Rвхід цього тригера з'єднаний із виходом другого тривходового блока 33 збігу, а S-вхід - із шиною "Пуск" Другий вхід першого тривходового блока 17 збігу з'єднаний із виходом першого генератора 16 тактових імпульсів, а третій вхід - із виходом Dтригера 32, друга клема 39 для підключення варикапів 40 з'єднана з загальною шиною, вихід першого генератора 1 високочастотного сигналу залучений до другого виводу першого конденсатора 34 зв'язку, а вихід другого генератора 2 високочастотного сигналу через другий конденсатор 35 зв'язку з'єднаний із входом вимірювального контуру 36 Вихід першого детектора 9 з'єднаний із входом детектора 10 мінімального рівня і через селективний підсилювач 3 - із входом другого детектора 4, вихід якого є виходом пристрою Вихід детектора 10 мінімального рівня з'єднаний із другим входом першого граничного елемента 5, нормально за 12 11 44149 мкненим контактом першого ключа 11 і нормально Пристрій, що реалізує спосіб, працює таким розімкненим контактом другого ключа 12 Перекичином дні контакти першого і другого ключів залучені до У вихідному стані генератори 1 і 2 високочасВІДПОВІДНИХ входів другого граничного елемента тотного сигналу виробляють синусоїдальні напру13, нормально розімкнений контакт першого ключа ги рівних амплітуд із значеннями частот, що незначно відрізняються друг від друга і мають 11 і нормально замкнений контакт другого ключа симетричні відхилення від необхідної частоти ви12 з'єднані з виходом другого цифро-аналогового міру Генератор 28 імпульсів запускає генератор перетворювача 19, інформаційний вхід якого з'єд20 пачки імпульсів, на виході якого формуються наний із виходом першого реверсивного лічильнипачки тактових імпульсів ка 18 Тактовий вхід лічильника 18 залучений до виходу першого тривходового блока 17 збігу, вхід Випробуваний варикап підключається до клем напрямку рахунку - до інверсного виходу другого 39, після чого формується сигнал "Пуск", із прихоD-тригера 15, R-вхід якого разом із R-входами дом якого обнуляються реверсивні лічильники 18 і першого 18 і другого 24 реверсивних ЛІЧИЛЬНИКІВ І 24 і D-тригера 15 і 27 Напрямок рахунку в зазнаR-входами другого 15 і третього 27 D-тригерів чених лічильниках відповідає збільшенню коду з'єднаний із шиною "Пуск" Вихід першого гранич(додаванню), ключі 11 і 12 встановлюються в поного елемента 5 з'єднаний із першим входом друложення, зазначене на малюнку Одночасно тригого двовходового блока 6 збігу, другий вхід якого гер ЗО встановлюється в стан "1", що дає дозвіл на з'єднаний із виходом інвертора 14, а вихід - із пепроходження тактових імпульсів через блок 23 ршим входом першого блока 7 АБО Вихід блока 7 збігу При цьому ВІДПОВІДНО до нульового стану АБО залучений до D-входу другого D-тригера 15, а тригера 27 детектор мінімального рівня 10 знаходругий вхід разом із керуючими входами першого диться в стані, що відповідає малому значенню 11 і другого 12 ключів і прямим виходом другого Dкоефіцієнта передачі, на блок 29 збігу подається тригера 15 - до першого входу третього двовходозабороняючий потенціал, а на блок 21 збігу - дового блока 26 збігу Другий вхід блока 26 з'єднаний звіл, по якому на вхід лічильника 23 надходять із виходом інвертора 14, а вихід - із D-входом трепачки тактових імпульсів від генератора 20 тього D-тригера 27, С-вхід якого разом із С-входом Перший тактовий імпульс пачки через блок 31 другого D-тригера 15 з'єднаний із виходом блока затримки, час затримки якого визначається часом 31 затримки Прямий вихід тригера 27 з'єднаний із дії пачки імпульсів плюс час установлення перехітретім входом другого тривходового блока 33 збідних процесів у ланцюзі лічильник 24, ЦАП 25, гу, з першим входом четвертого двовходового контур 36, підсилювач 8, детектори 9 і 10, ключі 11 блока 29 збігу і керуючим входом детектора 10 і 12, граничний елемент 13, встановлює в одиничмінімального рівня, а інверсний вихід - із входом ний стан по С-входу D-тригер 32, на D-вхід якого напрямку рахунку другого реверсивного лічильниподаний рівень логічної " 1 " При цьому, якщо в ка 24 і першим входом п'ятого двовходового блока результаті зміни ємності варикапа 40 настроюван21 збігу Другий вхід блока 21 з'єднаний із виходом ня вихідна напруга детектора 10 перевищила рігенератора 20 пачки імпульсів, вхід запуску якого вень напруги на виході ЦАП 19, на виході граничз'єднаний із виходом другого генератора 28 тактоного елемента 13 з'явиться рівень логічної " 1 " , вих імпульсів і другим входом четвертого двовхоякий по одиничному стану тригера 32 дає дозвіл дового блока 29 збігу Вихід блока 29 збігу сполуна проходження тактових імпульсів від генератора чений із першим входом другого блока 22 АБО, 16 через блок 17 збігу на вхід лічильника 18 Збідругий вхід якого сполучений із виходом п'ятого льшення коду в лічильнику 18 відбувається доти, двовходового блока 21 збігу, а вихід - із другим поки напруга на виході ЦАП 19 не перевищить входом першого двовходового блока 23 збігу Вирівень сигналу детектора 10 У цьому випадку на хід блока 23 збігу з'єднаний із тактовим входом виході граничного елемента 13 виникне стан логідругого реверсивного лічильника 24, інформаційчного "0", припиниться подача тактових імпульсів ний вхід якого з'єднаний із входом першого цифрона вхід лічильника 18, на виході інвертора 14 вианалогового перетворювача 25 никне рівень логічної " 1 " , який встановить тригер 32 у нульовий стан Якщо ж до моменту приходу Весь цикл роботи пристрою можна розбити на імпульсу на С-вхід тригера 32 граничний елемент два етапи перший - пошук мінімуму сигналу на 13 знаходився в нульовому стані (напруга на вивиході детектора 10 мінімального рівня, і другий ході ЦАП 19 перевищувала напругу детектора 10), точне настроювання на мінімальний рівень 3 мена виході інвертора 14 буде рівень логічної " 1 " , тою підвищення швидкодії пошуку резонансу перякий утримує тригер 32 у нульовому стані, тобто, ший етап здійснюється більш швидко за рахунок якщо при ЗМІНІ ємності варикапа резонанс не наподачі на вхід лічильника 24 тактових імпульсів від ступає (ємність далека від резонансної), тригер 32 генератора 20 пачки імпульсів, тобто код лічильне включається, на виході детектора 10 і ЦАП 19 ника змінюється відразу на декілька одиниць На напруга дорівнює нулю У такому стані схема знадругому етапі подача тактових імпульсів на вхід ходиться доти, поки з приходом кожної пачки імпузазначеного лічильника здійснюється від генеральсів на вхід лічильника 18 не почне зростати натора 28 імпульсів, за рахунок чого код лічильника пруга на виході детектора 10, величину якої буде змінюється більш плавно в часу Крім того, під час відслідковувати ЦАП 19 другого етапу коефіцієнт передачі детектора мінімального рівня збільшується (це можна зробити Коли напруга детектора 10 перевищить опоршляхом переключення номіналів резисторів детений рівень U, на виході граничного елемента 5 ктора) із метою підвищення чутливості настроювиникне стан логічної " 1 " , що надходить на блок 6 вання збігу У цьому випадку, якщо при ЗМІНІ ВИХІДНОЇ 14 13 44149 напруги ЦАП 25 сигнал на виході детектора збіль26 збігу стан логічної " 1" і тригер 27 установиться шився, на виході граничного елемента 13 з'явитьв одиничний стан, сигналізуючи про те, що пройся рівень логічної " 1 " і відбудеться відслідковувандений рівень мінімуму По одиничному стану триня цього сигналу, на виході інвертора 14 під час дії гера 27 на вхід блока 21 збігу подається рівень імпульсу з виходу блока 31 затримки виникне рілогічного "0", забороняючи проходження імпульсів вень логічного "0", на виході блока 6 збігу і на Dвід генератора 20 пачок імпульсів, а дозволяється вході тригера 15, оскільки він знаходиться в нупроходження імпульсів від генератора 28 через льовому стані, формується рівень логічного "0" блок 29 збігу Одночасно на керуючий вхід детекТак відбувається доти, поки сигнал на виході дететора 10 подається сигнал, що збільшує його коектора 10 при збільшенні коду в лічильнику 24 зросфіцієнт передачі, лічильник 24 переводиться в тає режим вирахування і керуюча напруга на виході ЦАП 25 буде зменшуватися, але через те, що заЯкщо ж у результаті збільшення коду в лічильмість пачок імпульсів приходять одиночні, зменнику 24 сигнал на виході детектора 10 зменшився шення коду лічильника на кожний такт відбуваєть(момент першого максимуму), на виході інвертора ся більш плавно Робота слідкуючого ЦАП 19 14 з'явиться стан логічної " 1 " , на виході блока 6 аналогічна попередньому циклу, оскільки сигнал збігу також з'явиться рівень логічної " 1 " , який, на виході детектора 10 із кожним тактом також пройшовши блок 7 АБО дає дозвіл на установку в зменшується, одиничний стан тригера 14 імпульсом із виходу блока 31 затримки Таким чином, тригер 15 вклюЯк тільки зазначений сигнал дійде до свого мічається в момент досягнення максимуму сигналу німуму (нуля), тобто на початку такту напруга на на виході детектора 10, переводить лічильник 18 у виході детектора 10 виявиться більше, ніж на вирежим вирахування, включає ключі 11 і 12 і блокує ході ЦАП 19, сигнал на виході граничного елеменвплив стану граничного елемента 5 на роботу та 13 буде дорівнювати логічному "0", а на виході схеми, формуючи на своєму D-вході рівень логічінвертора - ЛОГІЧНІЙ " 1 " , на виході блока 33 збігу в ної " 1 " незалежно від стану граничного елемента момент дії імпульсу з виходу блока 31 затримки 5 Тепер на виході граничного елемента 13 стан сформується сигнал логічної " 1 " , що скидає в нулогічного "0" наступає, коли напруга на виході дельовий стан тригер ЗО, забороняючи проходження тектора 10 буде більше напруги на виході ЦАП 19, тактових імпульсів до лічильника 24 Схема виява стан логічної " 1 " наступить, коли напруга на виляється точно настроєною в резонанс ході детектора 10 буде менше напруги ЦАП 19 У цей момент перемінна складова різницевої Лічильник 18 буде працювати в режимі вирахуванчастоти, пропорційна добротності контуру, виділяня, а ЦАП 19 - відслідковувати сигнал, що зменшується селективним підсилювачем 3, настроєним на ється, на виході детектора 10 із збільшенням кецю різницеву частоту, і детектується детектором 4 руючої напруги на варикапі 40 Так відбувається без втрати інформаційної складової Сигнал на доти, поки сигнал на виході детектора 10 зменшувиході детектора 4 пропорційний добротності конється туру 36 Якщо ж після збільшення керуючої напруги на Спосіб можна використовувати для розбраковиході ЦАП 25 сигнал на виході детектора 10 збівування варикапів по добротності в режимі фіксольшився (пройдений мінімальний рівень і напруга ваної ємності, оскільки результуюча добротність на виході детектора 10 більше напруги ЦАП 19), контуру з варикапом граничного рівня при ПОСТІЙдо моменту формування сигналу на виході блока НІЙ ЄМНОСТІ є величина постійна Спосіб має більш 31 затримки на виході інвертора 14 виникне стан високу точність, більш простий у порівнянні з аналогічної " 1 " , який із дозволу встановленого в одилогом, тому що не містить ЕОМ і не потребує спеничний стан тригера 15 сформує на виході блока ціалізованого програмного забезпечення = 200 Оз = 100 Q 4 = 50 h = 50,2 = 49,8 15 44149 16 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Holoschapov Serhii Stepanovych

Автори російською

Голощапов Сергей Степанович

МПК / Мітки

МПК: G01R 27/26

Мітки: частот, пристрій, здійснення, добротності, спосіб, биття, контуру, методом, виміру

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-44149-sposib-vimiru-dobrotnosti-konturu-metodom-bittya-chastot-i-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виміру добротності контуру методом биття частот і пристрій для його здійснення</a>

Подібні патенти