24. Ваттметр с цифровым отсчётом и автоматическими регулировками
В схеме предусмотрены два идентичных моста. Первый мост — основной, называемый рабочим, содержит термистор, на котором рассеивается мощность СВЧ; второй мост, называемый компенсационным, служит для уменьшения влияния температуры окружающей среды на результат измерения. Колебания температуры не нарушают нормальной работы прибора, так как они вызывают одинаковые изменения рабочего Rt0p и компенсационного Rt0k термисторов моста питаются от самостоятельных, но идентичных источников — следящих усилителей постоянного тона (УПТ РМ и УПТ КМ), автоматически поддерживающих баланс мостов. К диагонали АБ рабочего моста подводится напряжение Up с выхода УПТ РМ, а на диагональ АБ компенсационного моста подается напряжение Uк с выхода УПТ КМ.
До подачи на рабочий термистор мощности СВЧ значения напряжений Up и Uk равны. С поступлением в термисторный преобразователь мощности СВЧ сопротивление рабочего термистора уменьшается и равенство UP = UK нарушается: напряжение UK на выходе УПТ КМ сохраняется неизменным, а напряжение на выходе УПТ РМ, уменьшаясь, по завершении автоматической балансировки моста принимает значение U'p.
Напряжения постоянного тока UK и U'p подаются соответственно на входы 1 и 2 блока суммирования, с выхода которого суммарное напряжение UK + U'р подводится к входу 1 преобразователя напряжения в интервал времени. Он работает по методу двойного интегрирования. На вход 2 преобразователя с выхода 1 блока управления поступает периодическая последовательность импульсов, период следования которых Tц задает продолжительность цикла преобразования, а длительность tи = Т1 — интервал интегрирования «вверх». Эта последовательность формируется в блоке управления из поступающих в него импульсных сигналов кварцевого генератора с частотой следования fKB. Образуемый на выходе преобразователя по окончании интегрирования «вниз» прямоугольный импульс подводится к входу 1 аналогового перемножителя. Такие импульсы повторяются с периодом Tц.
Для получения сигнала, соответствующего разностному напряжению UK—U'p, используются модуляторы I и II, на входы 1 которых подаются соответственно напряжения постоянного тока UK и U'р. К входу 2 модулятора I с выхода 2 блока управления подводится периодическое напряжение симметричной прямоугольной формы (меандр), период которого равен Tц, причем первый полупериод имеет положительную полярность, а на вход 2 модулятора II с выхода 3 блока управления поступает сигнал аналогичной формы и длительности, но противоположной полярности. Выходные импульсы модулятора I амплитудой Uк подаются на вход 1 блока формирования разности напряжений и заряжают имеющийся в блоке конденсатор до напряжения UK. Поступающие с модулятора II на вход 2 блока формирования разности напряжений импульсы амплитудой U'P вызывают частичный разряд конденсатора, вследствие чего разность потенциалов на обкладках принимает значение Uк—U'P. После усиления разностное напряжение через делитель напряжения, коэффициент передачи которого задает значение предела измерения, поступает на вход 2 перемножителя. Ha выходе перемножителя образуется периодическая последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых пропорциональна сумме значений Uк и U'p, a амплитуда — пропорциональна разности этих значений. В результате усреднения этой последовательности на выходе усреднителя (ФНЧ) получается постоянная составляющая напряжения. Дисплей цифрового вольтметра показывает значение измеряемой мощности СВЧ. В соответствии, с фиксируемым вольтметром значением мощности схема автоматического выбора предела измерений изменяет коэффициент передачи делителя напряжения — таким образом устанавливается требуемый предел измерений.