Toshkent aloqa tehnologiyalari universiteti u. N. Karimova metrologiya va telekommunikatsiya tizimlarida o

Avtomatik mikroprotsessorli panoramali reflektometr
va ТТK ni o‘lchagichlar
Ko‘rib chiqilgan asboblarda o‘lchash traktida mavjud bo‘ladigan tushuvchi, qaytgan yoki o‘lchanadigan obyekt orqali o‘tgan to‘lqinlarning quvvati darajalari haqidagi axborotni eltuvchi signallarni ajratish imkoniyati ТТK ni va susaytirishni o‘lchashni AChТ ni o‘lchagichlarda foydalaniladigan texnik yechimlar yorda­mida avtomatlashtirish imkonini beradi. AChТ ni o‘lchagichlarni va reflektometrni taqqoslagandan so‘ng ТТK ni va susaytirishni panoramali o‘lchagichning qanday ishlashini tasavvur qilish murakkablik qilmaydi.
Hozirgi vaqtda asosan mikroprotsessor bilan boshqariladigan avtomatik panoramali o‘lchagichlar hamda ТТK va susaytirishni o‘lchagichlar qo‘llanmoqda. Bunday asbobning tuzilish sxemasi 9.16-rasmda keltirilgan. O‘lchagichda chastotani qo‘sh o‘zgartirish va mikroprotsessor yordamida raqamli boshqarish qo‘llanilgan va uning ishlash prinsipini qisqacha bunday tushuntirish mumkin.
O‘lchagichning asosiy uzeli o‘zgarmas amplitudali va berilgan qonun bo‘yicha o‘zgaruvchi chastotali o‘ta yuqori chastotali kuch­lanish ishlab chiqaruvchi tebranuvchi chastota O‘YuCh-genera­toridir. O‘YuCh-generatorning chiqish signali ventil va kuchay­tirgich orqali ikkita yo‘nalgan tarmoqlagich: tushuvchi (Т) va qaytgan (Q) to‘lqin tarmoqlagichlari va yuklama-o‘lchash obyektini o‘z ichiga olgan o‘lchash traktiga keladi.
O‘YuCh-geneartor chiqish quvvvatining (amplitudasiinng) doimiyligi generatorni boshqarish bloki tomonidan ushlab turiladi, buning uchun ventil va kuchaytirgichning chiqishidan olinadigan manfiy ТA signali shu blokka beriladi.

9.16-rasm. TTK va susaytirishni avtomatik mikroprotsessorli o’lchagichning tuzilish sxemasi.
Тarmoqlagichlardan signallar aralashtirgichlar I va II ga beriladi. Aralashtirgich I ning kirishi 1 dagi signalning quvvatga tushuvchi to‘lqin quvvati P_tush ga, aralashtirgich II ning kirishi 1 dagi signal­ning quvvati esa qaytgan to‘lqin quvvati P_qayt ga teng. Aralashtir­gichlarning kirishlari 2 ga tebranuvchi chastota O‘YuCh-generatori qanday tavsiflarga ega bo‘lsa, shunday tavsiflarga ega bo‘lgan qayta sozlanadigan geterodinning chiqishi 1 dan f_g chastotali O‘YuCh-signal keltiriladi. Chastota aralashtirgichlarda o‘zga rtirilganida, ularning chiqishlarida birinchi oraliq chastota f_OChK=f_s–f_g signallari hosil bo‘ladi, bu chastotaning qiymati asosiy O‘YuCh-generatori signali chastotasidan taxminan ikki tartibga kichik bo‘ladi. Aralash­tirgichlar I va II larning chiqish signallari quvvatlari mos ravishda P_tush va P_qayt ga proporsionaldir.
Chiqish signallarida kirish signallariga xos bo‘lgan amplitudaviy va chastotaviy tavsiflar saqlanib qolishi uchun aralashtirgichlar I va II dagi chastota o‘zgartirgichlarning tavsiflari yuqori chiziqlilikka ega bo‘lishi lozim. Bunga aralashtirgichlar geterodinning quvvati o‘zgartirilayotgan signallarning quvvatidan 5...10 marta ortiq rejimda ishlashi orqali erishiladi. Oraliq chastota f_OChK qiymatini doimiy qilib ushlab turish uchun geterodin chastotasini fazaviy avtosozlash qo‘llanilgan (unga sinxronlovchi signallar generatorini boshqarish blokidan beriladi).
Aralashtirgichlar I va II dan chiqish signallari aralashtirgichlar III va IV ning kirishlari 1 ga keladi, ularning kirishlari 2 ga esa geterodinning chiqishi 2 ulangan. Geterodinning chiqishi 2 dagi signal chastotasining qiymati uning asosiy chiqishidagi chastota f_g dan m=250...500 marta kichik. Chastota o‘zgartirilganidan so‘ng aralashtirgichlarning chiqishlarida chastotalarning qiymatlari nisbatan kichik (masalan, f _ochk=100 kHz) signallar hosil bo‘ladi. Ular boshqariluvchi attenyuator I va II orqali sinxron detektorlar blokiga beriladi. Bu blok chiqish zanjirida RC-filtrlar bo‘lgan uchta sinxron detektor va 90° ga fazaviy siljishni amalga oshiruvchi faza siljituvchi zanjirdan iborat.
Signallarni detektorlash nazariyasidan ma’lumki, sinxron detek­tor­ning kirishlariga sinxron (bir xil) chastotali signal: bir kirishiga tekshirilayotgan signal u_kir=U_kirSin(ωt+φ₁), boshqa kirishiga esa tayanch kuchlanish u_tayanch=U_tayanchSin(ωt+ +φ _tayanch). Sinxron detektor­ning chiqish kuchlanishini u_chiq=U_chiqCosφ, bu yerda φ = φ₁– φ_tayanch – tekshirilayotgan va tayanch signallarning kuchlanishlari orasidagi faza siljishi, o‘zgarmas kuchlanish U_chiq esa tekshirilayotgan signalning amplitudasiga teng.
Avtomatik o‘lchagich sxemasida (9.16-rasm) tayanch signal sifatida OChK I chiqishidan (tushuvchi to‘lqin kanalidan bosh­qariluvchi attenyuator) orqali sinxron detektorlar blokining kirishi 1 ga keladigan qayd qilingan amplitudali (uning qiymatini bir deb qabul qilish mumkin) signaldan foydalaniladi. Birinchi sinxron detektor uchun tekshiriladigan signal tushuvchi to‘lqin kanali (OChK1 chiqishi) signali, ikkinchi va uchinchi detektorlar bloki­ning kirishi 2 ga qaytgan to‘lqin kelishidan (OChK II ning chiqishidan) keladigan signal xizmat qiladi. Bunda uchinchi sinxron detektorning tayanch signali birinchi va ikkinchi detektorlarning tayanch signaliga nisbatan faza siljituvchi zanjir (blokning ichiga o‘rnatilgan) yordamida faza bo‘yicha 90° ga siljitilgan.
Shunday qilib, uchala sinxron detektorning chiqishlariga o‘zgarmas tok kuchlanishlari ushbu ifodalar bilan tavsiflanadi: u_chiq1=k₁U_tush; u_chiq2=k₂U_qaytCosj; u_chiq3=k₃U_qaytSinj, bu yerda k₁, k₂, k₃ – detektorlarning o‘zgartirish koeffitsiyentlari.
Barcha sinxron detektorlarning chiqishlaridan signallar multi­pleksor yordamida ARO‘ ning signalli kirishiga navbati bilan ulanadi (ulanayotgan detektorning tartib raqami multipleksorga mikroprot­sessorli tizimdan beriladigan raqamli kod bilan aniqlanadi). ARO‘ ga kelayotgan kuchlanish son ekvivalentga o‘zgartiriladi va u mikro­protsessorli tizimning OXQ ida ma’lum adres bo‘yicha qayd etiladi.
Mikroprotsessor hisoblash va boshshqarish funksiyalarini baja­radi. Hisoblashlar kuchlanishlar qiymatlari u_chiq1, u_chiq2, u_chiq3 bo‘yi­cha qaytarish koeffitsiyenti moduli va fazasini va, shuningdek, ТТQ ning qiymatini hisoblashga keltiriladi. Mikroprotsessorning boshqaruv funksiyalariga quyidagilar kiradi: asosiy O‘YuCh-generator tebranish polosasi chastotalarining boshlang‘ich va oxirgi qiymatlarini va chastotasining chiziqli tebranishini o‘rnatish; o‘lchagichni qisqa tutashuv va salt yo‘l rejimlarida avtomatik kalibrlash; grafik va raqamli-belgili axborotni displeyga berish, displey ekranida faza tavsifining holatini boshqarish va h.k.
Asosiy generator tebranish polosasi chastotalarining boshlang‘ich va oxirgi qiymatlarini o‘rnatish uchun klaviaturada tegishli kodlarni teriladi. Bunda RAO‘ I ning kirishlariga mikroprotsessordan RAO‘ I ning chsiqishidagi o‘zgarmas kuchlanishning qayd qilingan qiymati mos keladigan ma’lum son (raqamli kod) uzatiladi. U jamlash blokining kirishi 1 ga keladi va u orqali hamda generatorni boshqa­rish bloki orqali tebranuvchi chastota O‘YuCh-generatorining kirishi 1 ga keladi, buning natijasida tebranish polosasining talab qilinayotgan boshlang‘ich qiymati o‘rnatiladi.
Chiziqli o‘zgaruvchi kuchlanish integratorninsg chiqishidan boshqariluvchi attenyuator II orqali jamlash blokining kirishi 2 ga keltiriladi va, shuningdek, generatorni boshqarish qurilmasi orqali O‘YuCh-generatorga beriladi va uning chiqish signalini chiziqli qonun bo‘yicha modulatsiyalashni, ya’ni chastotani chiziqli tebra­nishi­ni amalga oshiradi. Integral chiqish kuchlanishining o‘sish tikligi uning kirishidagi kuchlanish qiymati U₀ ga bog‘liq. Ko‘rila­yotgan bu o‘lchagichda U₀ – RAO‘ II ning chiqishidagi o‘zgarmas kuchlanishning qiymati. U RAO‘ II ning kirishiga mikroprotsessordan keladigan raqamli kod bilan aniqlanadi. U₀ kuchlanishning integratorning kirishidagi ta’sir davomiyligi integratorni boshqarish sxemasi orqali mikroprotsessor tomonidan uning raqamli kirishiga uzatiladigan buyruqlarga muvofiq ravishda beriladi.
O‘YuCh-generatorning tebranish polosasi (chastota deviatsiyasi) integratordan keltiriladigan kuchlanishning amplitudasiga bog‘liq. Demak, tebranish polosasini boshqariladigan attenyuator III ning uzatish koeffitsiyenti bilan boshqarish mumkin, uning qiymati esa attenyuatorga mikroprotsessordan keladigan raqamli kod bilan aniqlanadi.
Ekranda ТТK ning chastotaga bog‘liqligini aks ettiruvchi egri chiziqni olish uchun displeyga RAO‘ asosida ishlangan, mikro­protsessor bilan boshqariladigan yoyish generatori o‘rnatilgan.
Avtomatik o‘lchagich sxemasida chastota nishonlarini shakllantirgich bor. Uning yordamida displeyning ekroanida yorqinlik nishonlari hosil qilinib, ular orasidagi gorizontal o‘q bo‘yicha masofa chastotaning ma’lum qiymatiga mos keladi.
ТТK ni avtomatik kalibrlash asosiy O‘YuCh-traktni qisqa tutashuv rejimida o‘tkaziladi. Buning uchun o‘lchash obyekti uzil­gan holatida traktning chiqishi qisqa tutashtiriladi. Agar tushuvchi va qaytuvchi to‘lqinlar kanallari identik bo‘lsa, u holda sinxron de­tek­torlar blokining kirishlari 1 va 2 dagi kuchlanishlarning qiy­mat­lari teng bo‘ladi. Agarda kalibrlashda bu tenglik o‘rnatilmasa, u holda bu kanallarning uzatish koeffitsiyentlari boshqaruvchi atte­nyuatorlar I va II yordamida mikroprotsessordan ularning ra­qam­li kirishlariga keltiriladigan raqamli kodlarga asosan tenglashtiriladi.