Интегральные измерители параметров импульсов

 

Принцип работы ИИПИ базируется на возможности определения обобщен­ных параметров по значениям сигналов, полученных при выполнении нескольких заданных нелинейных интегральных преобразований измеряемых импульсов. Этот принцип может быть реализован как аналоговыми, так и дискретными спо­собами. В первом случае исследуемые импульсы преобразуются нелинейными преобразователями и интеграторами, а во втором нелинейные интегральные пре­образования производятся с помощью вычислительных средств над функцией, описывающей исследуемый импульс. Рассмотрим в качестве примера обобщен­ную структурную схему аналогового ИИПИ, приведенную на рис. 7.26.

Измеритель в общем случае может включать п каналов со структурой трех видов. Канал первого вида состоит из последовательно соединенных линейного преобразователя (ЛП), нелинейного преобразователя (НП) и интегратора. Ка­нал второго вида включает НП и интегратор, а канал третьего вида состоит из одного интегратора. Так как коэффициенты и функции преобразования ЛП и НП

 

 

 

 

 

точно известны, то в результате всех преобразований и интегрирования в неко­тором временном промежутке выходные напряжения интеграторов могут быть представлены как

 

Рис. 7.26. Обобщенная структурная схема аналого­вого ИИПИ.

 

где — коэффициенты пропорциональности, определяемые схемой и режимом работы интеграторов; и — выходные на­пряжения НП, определяемые их функциями преобразования; — вы­ходное напряжение ЛП, определяемое его коэффициентом преобразования k.

Интеграторы ИИПИ могут работать в двух режимах: расширения и выпрямления поступающих импульсов. В режиме расширения, применяемом при большой скваж­ности импульсов, также представляет собой импульсы, длительность которых

определяется временем интегрирования . Второй режим используется при измерении параметров импульсов с малой скважностью. В этом режиме представляет собой постоянное напряжение.

Полученные напряжения обрабатываются в системе обработки с опреде­лением обобщенных параметров импульсов и индикацией их значений в ИУ (вольтметры и ИИВ). Алгоритм обработки может быть реализован двумя способами. Первый способ называется логометрическим и сводится к нахождению отношений (см. § 3.6.5) с выходов разных интеграторов. Второй способ — способ компарирования, предусматривающий выработку и подачу на НП смещаю­щих напряжений (рис. 7.26). С их помощью добиваются равенства всех и по полученным значениям смещающих напряжений судят об обобщенных параметрах. Логометрическим способом можно измерять параметры как периодических, так и одиночных импульсов, а способ компарирования эффективен только для периоди­ческих импульсов.

Если ИИПИ содержит только каналы второго и третьего видов, определя­ются обобщенные амплитуда (мощность), длительность и коэффициенты формы импульсов. При дополнении ИИПИ каналом первого вида и применении в каче­стве ЛП дифференцирующего устройства находится также обобщенная длитель­ность фронта видеоимпульсов.

АНАЛИЗ СПЕКТРА СИГНАЛОВ

 

Как уже отмечалось в § 7.1, исследование сигналов может осу­ществляться не только во временной, но и в частотной (спектраль­ной) областях. При этом анализ спектра сигналов может быть тео­ретическим (математическим) и экспериментальным (аппаратур­ным). Приборы, предназначенные для экспериментального анализа спектра, называются анализаторами спектра. Как и осциллографы, анализаторы спектра (АС) являются достаточно сложными радио­измерительными приборами и характеризуются определенной си­стемой параметров. Они классифицируются на ряд типов в зависимо­сти от метода и способа проведения анализа спектра. Напомним основные теоретические положения спектрального анализа сигна­лов и классифицируем АС.