RZECZPOSPOLITA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCl5: G01R 13/00 Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: Rzeczypospolitej Polskiej (54)Charakterograf z monitorem do wyznaczania charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych, zwłaszcza urządzeń elektroakustycznych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 11/90 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Łączności, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 06/93 (72) Twórca wynalazku: Grzegorz Pomećko, Warszawa, PL PL B1 (57)Charakterograf z monitorem do wyznaczania charcza urządzeń elektroakustycznych zawierający wskaźniki akterystyk amplitudowo-częstotliwościowych, zwłasz- elektroluminescencyjne, znamienny tym, ze ma zespół diod elektroluminescencyjnych, stanowiący m onitor (M), w którym diody elektroluminescencyjne tworzące wiersze połączone są z torem detekcji częstotliwości sygnału badanego, w skład którego wchodzą kolejno połączone w szereg przerzutnik Schmitta (2), generator monostabilny (3), układ uśredniający (4), wzmacniacz logarytmujący pierwszy (5) oraz sterownik (6) przełączania kolumn (41 4m) w monitorze (M) utworzonych z diod elektroluminescencyjnych, natomiast diody elektroluminescencyjne tworzące kolumny (41 4m) połączone są z torem detekcji poziomu sygnału badanego, utworzonym z połączonych kolejno w szereg dzielnika (7) wyboru zakresów pomiarowych poziomu, prostownika aktywnego (8), filtra uśredniającego (9) i wzmacniacza logarytmującego drugiego (10), którego wyjście dołączone jest do wejść każdego z układów (U1 Um) sterujących kolumnami (41 4m) w monitorze (M), gdzie m jest liczbą kolumn w monitorze, przy czym każdy układ (U1 Um) sterujący ma na wejściu układ (11 1m) klucza analogowo-cyfrowego połączony w szereg z układem pam iętającym (21 2m) i sterownikiem (31 3m) odpowiedniej kolumny (41 4m) w monitorze, natomiast wejście kasujące każdego z układów pamiętających (21 2m) dołączone jest jednocześnie do wyjścia układu (51) autom atycznego kasowania pamięci i do...

2 CHARAKTEROGRAF Z MONITOREM DO WYZNACZANIA CHARAKTERYSTYK AMPLITUDOWO-CZĘSTOTLIWOŚCIOWYCH, ZWŁASZCZA URZĄDZEŃ ELEKTROAKUSTYCZNYCH Z a s t r z e ż e n i e p a t e n t o w e Charakterograf z monitorem do wyznaczania charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych, zwłaszcza urządzeń elektroakustycznych zawierający wskaźniki elektroluminescencyjne, z n a - m i e n n y t y m, że ma zespół diod elektroluminescencyjnych, stanowiący monitor (M), w którym diody elektroluminescencyjne tworzące wiersze połączone są z torem detekcji częstotliwości sygnału badanego, w skład którego wchodzą kolejno połączone w szereg: przerzutnik Schmitta (2), generator monostabilny (3), układ uśredniający (4 ), wzmacniacz logarytmujący pierwszy (5) oraz sterownik (6) przełączania kolumn (41 4m) w monitorze (M) utworzonych z diod elektroluminescencyjnych, natomiast diody elektroluminescencyjne tworzące kolumny (41 4m) połączone są z torem detekcji poziomu sygnału badanego, utworzonym z połączonych kolejno w szereg dzielnika (7) wyboru zakresów pomiarowych poziomu, prostownika aktywnego (8, filtru uśredniającego (9) i wzmacniacza logarytmującego drugiego (10), którego wyjście dołączone jest do wejść każdego z układów (Ul Um) sterujących kolumnami (41 4m) w monitorze (M), gdzie m jest liczbą kolumn w monitorze, przy czym każdy układ (Ul Um) sterujący ma na wejściu układ (11 1m) klucza analogowo-cyfrowego połączony w szereg z układem pamiętającym (21 2m) 1 sterownikiem (31 3m) odpowiedniej kolumny (41 4m) w monitorze, natomiast wejście kasujące każdego z układów pamiętających (21 2m) dołączone jest jednocześnie do wyjścia układu (51) automatycznego kasowania pamięci i do wyłącznika (W) ręcznego kasowania pamięci, ponadto wejście sterujące każdego układu (11 1m) klucza analogowo-cyfrowego dołączone jest do kolejnego wyjścia sterownika (6) przełączania kolumn (4 1 4 m) w monitorze (M). * * * Przedmiotem wynalazku jest charakterograf z monitorem do wyznaczania charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych, zwłaszcza urządzeń elektroakustycznych. U znanych dotychczas urządzeniach do bezpośredniego uwidaczniania charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej jako bloku rejestracji (monitora) używano lamp elektropromiennych oscyloskopowych o odchylaniu magnetycznym. Zasadniczą wadą tych rozw iązań są duże wymiary i masa urządzenia. Znane jest urządzenie do wyświetlania informacji z polskiego opisu patentowego nr Urządzenie to umożliwia jednoczesne wyświetlanie sekwencji znaków numerycznych, tworzących liczbę lub grupę liczb. Informacje po wprowadzeniu do urządzenia wyświetlane są na tablicy świetlnej, mającej postać grupy wskaźników elektroluminescencyjnych, bądź ekranu lampy kineskopowej. Kolejność ustawiania zapalonych znaków na tablicy świetlnej urządzenia odpowiada kolejności ich ustawienia w sekwencji znaków odebranej przez urządzenie. Charakterograf z monitorem do wyznaczania charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych, zwłaszcza urządzeń elektroakustycznych zawierający wskaźniki elektroluminescencyjne według wynalazku ma zespół diod elektroluminescencyjnych stanowiący monitor. W monitorze diody elektroluminescencyjne tworzące wiersze połączone są z torem detekcji częstotliwości sygnału badanego, w skład którego wchodzą kolejno połączone szeregowo: przerzutnik Schmitta, generator monostabilny, układ uśredniający, wzmacniacz logarytmujący pierwszy oraz sterownik przełączania kolumn utworzonych z diod elektroluminescencyjnych w monitorze. Diody elektroluminescencyjne tworzące kolumny połączone są z torem detekcji poziomu sygnału badanego. W torze detekcji poziomu znajdują się połączone kolejno w szereg: dzielnik wyboru zakresów pomiaro-

3 wych poziomu, prostownik aktywny, filtr uśredniający i wzmacniacz logarytmujący drugi. Wyjście wzmacniacza logarytmującego drugiego dołączone jest do wejść każdego z układów sterujących kolumnami utworzonymi z diod elektroluminescencyjnych w monitorze. Ilość układów sterujących kolumnami równa jest liczbie kolumn w monitorze. Każdy układ sterujący kolumnami ma na wejściu układ klucza analogowo-cyfrowego połączony w szereg z układem pamiętającym i sterownikiem odpowiedniej kolumny w monitorze. Wejście kasujące każdego układu pamiętającego dołączone jest jednocześnie do wyjścia układu automatycznego kasowania pamięci i do wyłącznika ręcznego kasowania pamięci. Wejście sterujące każdego układu klucza analogowo- -cyfrowego dołączone jest do kolejnego wyjścia sterownika przełączania kolumn w monitorze. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia dokonywanie pomiarów nie wymagających dużej dokładności. Ze względu na niewielkie wymiary urządzenia, szczególnie głębokość i kilkadziesiąt razy mniejszą masę nadaje się do wbudowania go w większym systemie pomiarowym. Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że nie istnieje n iebezpieczeń stwo implozjl lampy, a rozwiązanie zasilania układu jest prostsze, ponieważ nie stosuje się tu wysokich napięć. Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia monitor zbudowany z diod elektroluminescencyjnych, fig. 2 - schemat blokowy charakterografu z monitorem, a fig. 3 - przebiegi czasowe napięć w poszczególnych punktach układu. Monitor M (fig. 1) stanowi zespół zbudowany z diod elektroluminescencyjnych, wiersze Hz tego zespołu obrazują częstotliwość, a kolumny db poziom badanego sygnału. Wiersze sterowane są sygnałem badanym z toru detekcji częstotliwości, a kolumny sygnałem badanym z toru detekcji poziomu. Tor detekcji częstotliwości (fig. 2) zawiera kolejno połączone ze sobą w szeregi przerzutnik Schmitta 2, generator monostabllny 3, układ uśredniający 4, wzmacniacz logarytmujący pierwszy 5 i sterownik 6 przełączania kolumn w monitorze. Tor detekcji poziomu ma połączone szeregowo: dzielnik 7 wyboru zakresów pomiarowych poziomu sygnału, prostownik aktywny 8, filtr uśredniający 9 oraz wzmacniacz logarytmujący drugi 10. Wyjście tego wzmacniacza logarytmującego 10 dołączone jest do wejść tylu układów kluczy analogowo-cyfrowych m ile jest kolumn w monitorze M. Każdy układ klucza m sterowany jest z osobnego wyjścia sterownika 6 przełączania kolumn, zaś wyjście układu każdego klucza Im połączone jest z przyporządkowaną mu kolumną poprzez połączone szeregowo: układ pamiętający m i sterownik m kolumny utworzonej z diod elektroluminescencyjnych m. Wejścia kasujące układów pamiętających m dołączone są jednocześnie do wyjścia układu 51 automatycznego kasowania pamięci i do wyłącznika W ręcznego kasowania pamięci. Do wejścia We2 układu 51 automatycznego kasowania pamięci doprowadzany jest impuls kasujący dla wyzerowania wskazań monitora M. Kasowanie ręczne polega na doprowadzaniu napięcia zasilającego Uz poprzez wyłącznik W. Badany sygnał o przebiegu sinusoidalnym (przebieg a fig. 3) i częstotliwości zmiennej w czasie doprowadzony jest do wejścia Wel wzmacniacza wstępnego 1 o charakterystyce liniowej. Wzmocniony sygnał (przebieg b) z wyjścia wzmacniacza wstępnego 1 rozdzielany jest na dwa tory sterujące: tor detekcji częstotliwości i tor detekcji poziomu. W torze detekcji częstotliwości włączone są szeregowo układy: przerzutnik Schmitta 2, generator monostabilny 3, układ uśredniający 4, wzmacniacz logarytmujący pierwszy 5 i sterownik 6 przełączania kolumn utworzonych z diod elektroluminescencyjnych. Przerzutnik Schmitta 2 formuje z przebiegu sinusoidalnego przebieg prostokątny (przebieg c) o stałej amplitudzie i częstotliwości proporcjonalnej do częstotliwości sygnału wejściowego Wel. Generator monostabllny 3 formuje impulsy o stałej szerokości i zmiennym wypełnieniu zależnym od częstotliwości wejściowej (przebieg d). Układ uśredniający 4 wygładza tętnienia (przebieg e) i pozwala na uzyskanie poziomu napięcia proporcjonalnego do częstotliwości. Wzmacniacz logarytmujący pierwszy 5

4 dopasowuje poziom napięcia na swoim wyjściu (przebieg f) do charakterystyki sterowania sterownika 6 przełączania kolumn utworzonych z diod elektoluminescencyjnych m, aby odczyt częstotliwości na monitorze M był zgodny ze skalą logarytmiczną. W torze detekcji poziomu włączone są szeregowo układy: dzielnik 7 wyboru zakresów pomiarowych poziomu, prostownik aktywny 8, filtr uśredniający 9 i wzmacniacz logarytmujący drugi 10. Dzielnik 7 wyboru zakresów pomiarowych poziomu, zbudowany z rezystorów dostosowuje poziom sygnału do dynamicznych możliwości następnych stopni. Prostownik aktywny 8 pracuje w układzie pó łokresowym (przebieg e). Filtr uśredniający 9 wygładza tętnienia (przebieg h). Wzmacniacz logarytmujący drugi 10 dopasowuje poziom napięcia na swoim wyjściu (przebieg i) do charakterystyki sterowania sterownikdw m kolumn diod elektroluminescencyjnych m. Wyjście wzmacniacza logarytmującego drugiego 10 dołączone jest do takiej ilości równolegle włączonych układów U 1... Um sterujących kolumnami, złożonych z układów kluczy analogowoc y f r o w y c h m, z układów pamiętających m oraz sterowników m kolumn diod elektroluminescencyjnych m, który odpowiada ilości kolumn na ekranie monitora M. Dla przykładu pierwszy klucz analogowo-cyfrowy 11 przepuszcza b ąd ź stanowi zaporę dla sygnału poziomu, zależnie od stanu na jego wejściu sterującym (przebieg i), odpowiadającym częstotliwości tego sygnału wykrytej przez tor detekcji częstotliwości, średni poziom napięcia w określonym wycinku częstotliwości zostaje zapamiętany w układzie pamiętającym 21 (przebieg j,k), do chwili skasowania go przez układ 51 kasowania pamięci w sposób automatyczny bądź ręczny wyłącznikiem W. Sterowniki m kolumn utworzonych z diod elektroluminescencyjnych zapalają kolejno diody w zależności od wartości napięcia na ich wejściach. Impulsy uruchamiające drugi i następne klucze analogowo-cyfrowe m oraz poziom napięcia na wejściu sterowników m kolumn diod elektroluminescencyjnych m mają takie same przebiegi jak przebiegi j,k, tylko przesunięte w czasie o stałą wartość.

5 c d e f fig.3

6 Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena zł