Элементная база

Основные требования к элементной базе состоят в том, что она должна обеспечивать низкое потребление энергии и достаточное быстродействие. Первое необходимо для осуществления автономного питания, например от малогабаритных аккумуляторных батарей.

Требованию малых габаритов, массы и потребляемой мощности наилучшим образом отвечают большие интегральные схемы (БИС).

Наибольшее быстродействие логических элементов в накопительных счетчиках требуется при реализации .селектирующего многоканального анализатора. В этом случае первые разряды накопительных счетчиков должны быть рассчитаны на максимальную частоту поступления счетных импульсов не менее 25 МГц. Если длительность импульсов измеряется счетным методом без предварительного преобразования масштаба, то для этого могут понадобиться счетчики, рассчитанные на частоту поступления счетных импульсов не менее 250 МГц.

Входное сопротивление

При проведении исследования помех в сети необходимо, чтобы входное сопротивление прибора практически не шунтировало источники импульсных возмущений напряжения.

Так как источники возмущений нагружены на волновое сопротивленне сети, составляющее примерно 150 Ом {28], то для выполнения поставленного требования достаточно, чтобы входное сопротивление прибора было примерно на порядок выше.

При проведении измерения наводок от импульсных электрических полей входное сопротивление прибора должно быть возможно более высоким (см. § 3.4).

Помехозащищенность

Требования к помехозащищенности сводятся к тому, что при подаче на замкнутый накоротко вход прибора импульсов с амплитудой Umax относительно корпуса или цепей первичного питания его показания не должны превысить bUmax- Схемы включения приборов при проверке их помехозащищенности приведены на рис. 4.14, а, б для автономного питания (например, от аккумуляторной бата-

Рис. 4.14. Схема испытаний приборов на помехозащищенность:

а - при автономном питании; б - при питании из сети; Яр - прибор; И - источник импульсных помех (имитатор); з - зажим заземления; р. Яр - сигнальный провод прямой и обратный соответственно; Яф, Яо -провод питания фазный и нулевой соответственно

реи) и питания из сети переменного тока соответственно. В последнем случае выход имитатора помех подключается одним концом поочередно к входу прибора и обоим питающим проводам, а другим концом - к корпусу прибора.

Примеры конкретных разработок измерителей

Для иллюстрации рассмотрим структурные схемы ряда измерителей импульсных помех, разработанных в СКВ вычислительных машин (г. Вильнюс).

Первый из иих, регистратор импульсных помех РИП-1, был разработан в 1968 г. для проведения исследований импульсных помех из сети питания переменного тока [40]. В измерительной части прибора применен счетный метод измерения амплитуды и длительности импульсов. Вывод информации осуществляется на печатающее устройство. Структурная схема регистратора приведена на рис. 4.15. Прибор работает следующим образом. Измеряемый импульс помехи из сети поступает на входное устройство ВУ, которое состоит из фильтра

Вход о->

ИК -

АВП,

ПАК,

АВП,

ПАИ,

Рис. 4.15. Структурная схема регистратора импульсных помех РИП-1

верхних частот, подавляющего напряжения промышленной частоты, и делителей, позволяющих изменять кратность динамического диапазона измеряемых амплитуд от 10 до 100 раз. С выхода ВУ через информационный ключ ИК сигнал поступает на схемы измерения амплитуды ц длительности. Схема измерения амплитуды содержит амплитудно-временной преобразователь АВПх и преобразователь аналог - код ПАК{. В ABFIi выходной сигнал преобразуется в импульс, длительность которого пропорциональна амплитуде входного сигнала; ПАКи являющийся генератором ударного возбуждения, выдает последовательность импульсов, число которых пропорционально длительности сигнала на выходе АВП. Импульсы с выхода IIAKi поступают на регистр счетчиков РСч, где после окончания счета информация временно запоминается.

Схема измерения длительности содержит времяамплитудный преобразователь ВАП, амплитудно-временной преобразователь АВПг и преобразователь аналог - код ПАКг. Преобразователи АВП и ПАК2 аналогичны преобразователям АВП\ и ПАКи На выходе преобразователя ВАП формируется импулье, амплитуда которого пропорциональна длительности входного импульса. В совокупности ВАП и АВП2 пропорционально расширяют длительность входного импульса. Примененный принцип преобразования не требует большого быстродействия элементов ПАК2 и РСч. С выхода ПАК2 импульсы, число которых пропорционально длительности входного сигнала, подсчитыва-ются и запоминаются в регистре счетчиков РСч.

Для счета текущего времени прибор снабжен электронными часами ЭЧ, представляющими собой генератор импульсов. Импульсы с ЭЧ также поступают на регистр счетчиков РСч. Регистр счетчиков содержит восемь разрядов, из которых три отведены для счета и запоминания информации об амплитуде U„,ax, три -о длительности т и два - о текущем времени t. Каждый разряд РСц представляет собой счетную декаду с дешифратором и индикацией на неоновых лампочках; РСч соединен с цифропечатающей машиной ЦПМ.

Блокировка входа на время измерения и печати и последовательность работы отдельных узлов прибора обеспечиваются следующим образом. В исходном состоянии триггер Т стоит в положении О и ключ ИК открыт. Измеряемый сигнал проходит через ИК и ВАП п во время среза устанавливает триггер Т в положение 1. Ключ ИК запирается, и поступление сигналов в прибор прекращается. С выхода триггера высокий потенциал поступает па цепочку из трех элементов задержки 3i -з3. С выхода 5, с задержкой в 20 мс, равной времени измерения и преобразования, выдается сигнал на ЦПМ, разрешающий вывод информации с РСч на печать. С выхода 3? с задержкой в 0,5 с, равной циклу работы ЦПМ, выдается сигнал на сброс триггеров Рсч, хранящих информацию об амплитуде Umax и длительности т. Сброс триггеров РСч, хранящих информацию о текущем времени t, осуще-