Устройство для измерения фазочастотных характеристик широкополосных осциллографов

 

УСТЮЙСТЕЮ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ШИРОКОПОЛСХ:НЫХ ОСЦИЛЛОГРАФОВ, содержащее генератор коротких импульсов и блок отсчета; связанный с выходом исследуемого осциллографа, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона частот измерения, оно снабжено двумя блоками отключе ния , блоком селекторных фильтров, фазовращателем, двумя вентилями, тройником и блоком фазирования, выход которого соединен с входом иссле41уемого осциллографа, а вход - с выходом тройника, первый вход которого подключен к выходу первого вентиля , входом связанного с выходом фазовращателя, вход которого соединен с выходом первого блока отключения , входом подключенного к выходу опорной частоты блока селекторных фильтров, вход которого связан с выходом генератора коротких импульсов, а выход гармоник - к входу второго блока отключения, выход которого (Л соединен с входом второго вентиля, выходом связанного с вторым входом тройника.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° ВВЦ

РН)ПУБЛИН (19} (И}

3(Д} G 01 R 13/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3390766/18-21 (22) 08.02.82 (46) 30.12.83. Бюл. }} 48 (72) В. К. Байтурсунов М, И. Ефимчик и Б. Н. Левитас (53 ) 621 . 317. 757(088 .8 ) (56) 1. Тишер Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах. М., ГРФ-МЛ

1963.

2. Найденов A. И. Трансформация спектра наносекундных импульсов. М., "Советское радио", 1973, с. 170-172 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ФАЗОЧАСТОТНЬЕ(ХАРАКТЕРИСТИК ШИРОКОПОЛОСHHX ОСЦИЛЛОГРАФОВ, содержащее генератор коротких импульсов и блок отсчета; связанный с выходом исследуемого осциллографа, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширення диапазона частот измерения, оно снабжено двумя блоками отключения, блоком селекторных фильтров, фаэовращателем, двумя вентилями, тройником и блоком фазирования. выход которого соединен с входом исследуемого осциллографа, а вход — с выходом тройника, первый вход которого подключен к выходу первого вентиля, входом связанного с выходом фаэовращателя, вход которого соединен с выходом первого блока отключения, входом подключенного к выходу опорной частоты блока селекторных фильтров, вход которого связан с выходом генератора коротких импульсов, а выход гармоник — к входу второго со

Q блока отключения, выход которого соединен с входом второго вентиля, выходом связанного с вторым входом тройника. С:

1064209

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерителях характеристик широкополосных осциллографов.

Известно устройство для измерения фазочастотных характеристик, содержащее источник входного аналогового сигнала и блок сравнения аналоговых входного и выходного сигналов N .

Однако указанное устройство не позволяет производить отсчет фаэочастотной характеристики по экрану осциллографа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения фаэочастот- 15 ных характеристик широкополосных осциллографов. содержащее генератор коротких импульсов, выход которого соединен с входом исследуемого осциллографа, выходом связанного с входом блока отсчета, выход которого подключен к входу вычислителя. В этом устройстве по отсчитанным значениям импульсной характеристики производится преобразование Фурье. 25

К недостаткам известного устройства относится ограниченность диапазона частот измерения.

Цель изобретения — расширение диапазона частот измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения фазочастотных характеристик широкополосных осциллографов содержащее генератор коротких импульсов и блок отсчета, связанный с выходом исследуемого осциллографа, снабжено двумя

- блоками отключения, блоком селекторных фильтров, фазовращателем, двумя вентилями, тройником и блоком фаэирования, выход которого соединен с 40 входом исследуемого осциллографа, а вход — с выходом тройника, первый вход которого подключен к выходу первого вентиля, входом связанного с выходом фазовращателя, вход которого 45 соединен с выходом первого блока отключения, входом подключенного к выходу опорной частоты блока селекторных фильтров, вход которого связан с выходом генеРатоРа коРотких импульсов50 а выход гармоник — к входу второго блока отключения, выход которого соединен с входом второго вентиля, выходом связанного c,âòoðûì входом тройника.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора коротких импульсов, блока 2 селектив ных фильтров, первого и второго бло- 60 ков 3 и 4 отключения, фазовращателя

5, первого и второго вентилей 6 и 7, тройника 8, блока 9 фазирования, исследуемого осциллографа 10 и блока

11 отсчета. 65

Блок 11 отсчета связан с выходом исследуемого осциллографа 10. Выход блока 9 Фазирования соединен с входом исследуемого осциллогоафа 10 а вход — с выходом тройника 8, первый вход котооогo подключен K выходу первого вентиля 6 входом связанного с выходом фаэовоашателя 5,.вход которого соединен с выходом первого блока

3 отключения входом подключенного к выходу опорнбй частоты блока 2 селекторных фильтров, вход которого связан с выходом генератора 1 коротких импульсов, а выход гармоник — с входом второго блока 4 отключения, выход которого соединен с входом второго вентиля 7, выходом связанного с вторым входом тройника 8. Блок 2 селективных фильтров имеет два выхода, первый из них — выход опорного гармонического сигнала (для диапазона измерений до 10-15 ГГц частота опорного сигнала f 0 5 ГГц первая гармоника частот измерения

ФЧХ), а второй — выход одного из переключаемых гармонических колебаний с частотами измерения фаэочастотной характеристики (ФЧХ).

Фазовращатель 5 служит для установки равенства начальных фаз сигналов опорной частоты и одной из i-x частот измерения в сечении блока 9 фаэирования, а вентили 6 и 7 предназначены для развязки выходов блока

2 селективных фильтров. Блок 9 фазирования,осуществляет фазовое детектирование и индикацию.

Устройство работает следующим образом.

Короткий импульсный сигнал харакP териз ующийся большим числом гармоник . жестко связанных по фазе. подается с выхода генератора 1 на вход блока 2 селективных .фильтров. Сигнал опорной частоты сигнал первой гармоники) поступает с первого выхода блока 2 на первый вход тройника 8 через первый блок 3 отключения< фаэовращатель

5 и первый вентиль 6. Сигнал одной из . -х гармоник подается на второй вход тройника 8 через второй блок 4 отключения и второй вентиль 7.

С выхода тройника 8 на вход блока

9 фазирования в случае, если оба блока 3 и 4 отключения включены. поступают два сигнала: сигнал опорной частоты и i-я гармоника.

Суммарный сигнал

g(t) = А сов(2ЯИ) t A;coo(21« ft ьсР;) (1) где А0 . А„— амплитуды сигналов опорной частоты и i-й гармоники; лщ — разность фаз сигналов.

Начальная фаза сигнала опорной частоты принята равной нулю.

1064209 (3) айвах к(Ао + А» Uo ) °

Составитель В. Лившиц

Редактор А. Лежнина Техред M.Tenep Корректор Г .Решетник

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10516/46

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород. Ул. Проектная, .4

В случае, если блок фаэирования содержит импульсный диод, подключенный через проходную емкость к центральному проводнику тракта передачи, на который подается напряжение смещения, и напряжение на проходной емкости измеряется с помощью вольтметра, то в момент времени, когда величина сигнала U() превышае; напряжение отсечки U<, задаваемое источником смещения, импульсный диод открывается и проходная емкость заряжается, в результате чего на емкости устанавливается добавочное напряжеwe ЬП, пропорциональное превышению амплитуды сигнала (U(t)),„ „ над

Уровнем отсечки U< . ((u(t)) „ - U 3, (г) ,с где К вЂ” безразмерный коэффициент.

Напряжение 4,U в указанной конкретной схеме блока фазирования индуцируется вольтметром.

Из формулы 1) следует что амплиФ туда сигнала максимальна пои

ПодсТавляя (3 ) в (1) и результат в (2) . получим

Таким образом, при равенстве фаэ первой и i-й гармоники в плоскости схемы фаэирования показание индикатора (вольтметра) максимально.

Измерение фазочастотной характеристики производят следующим образом.

С помощью блоков 3 и 4 включают оба канала. Затем фазовращателем 5 (по максимуму показаний индикатора блока 9 фазирования) устанавливают равенство начальных фаз сигналов опорной частоты и i-й (i при измерении ФЧХ в диапазоне частот устанавливается равной 2, 3...) гармо15 ники в сечении входа осциллографа.

После уравнивания начальных фаз на определенном (входном) сечении исследуемого осциллографа производят наблюдение и отсчет разности фаз пер2р вой и i-й гармоник на экране исследуемого осциллографа. При повторении измерения для каждой гармоники оппределяют значения ФЧХ в диапазоне частот измерения.

25 Блок отсчета может быть подключен к выходу преобразованного сигнала исследуемого осциллографа.

Предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон частот измерения, что обусловлено использованием гармонических составляющих. сохраняющих достаточные для измерения уровни в широком диапазоне частот.