Устройство для измерения амплитудных и фазовых флуктуаций и нестабильности частот

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ И ФАЗОВЫХ ФЛЮКТУАЦИИ И НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТ, содержащее последовательно соединенные фазовый детектор и усилитель, измерительный блок и фазовращатель, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и увеличения чувствительности , в него введены последовательно соединенные первый коммутатор, усилитель высокой частоты и второй коммутатор, линия задержки, блок синхронизации, третий коммутатор и полосовой фильтр, первый вход .первого коммутатора является первым входом устройства, вторым входом которого является вход фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом .первого коммутатора, вход управления которого соединен с входами управления второго и третьего коммута торов и выходом блока синхронизации, первый выход второго коммутатора соединен с первым входом фазового детектора, а второй выход - с первым входом блока синхронизации и входом линии задержки, выход которой соединен с вторыми входами фазового де (Л тектора и блока синхронизации, выход усилителя соединен с входами третьего коммутатора и полосового фильтра, выходы которых соединены с первым и вторым входами измерительного блока соответственно, выходы которого являются выходами устройства. эо N9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (l9) (И) (5ц4 G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3471867/24-21 (22) 15. 07. 82 (46) 30. 09. 85. Бюл. N- 36 (72) А.С. Елейман и E.Ï. Тимофеев (53) 621. 317 (088. 8) (56) Мэнли Р ° Анализ и обработка за.писей колебаний. M., 1972, с. 18-27.

Rutmari J. Measurement of frequåneó

stability. — ТЕЕ Trans. In. Meas, 1974, 1М-23, Р 4, р. 515-521.,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АМПЛИТУДНЫХ И ФАЗОВЫХ ФЛЮКТУАЦИЙ И

НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТ, содержащее последовательно соединенные фазовый детектор и усилитель, измерительный блок и фазовращатель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьпиения точности и увеличения чувствительности, в него введены последовательно соединенные первый коммутатор, усилитель высокой частоты и второй

:коммутатор, линия задержки, блок синхронизации, третий коммутатор и полосовой фильтр, первый вход .первого коммутатора является первым входом устройства, вторым входом которого является вход фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, вход управления которого соединен с входами управления второго и третьего коммутаторов и выходом блока синхронизации, первый выход второго коммутатора соединен с первым вхоцом фазового детектора, а второй выход — с первым входом блока синхронизации и входом линии задержки, выход которой соединен с вторыми входами фазового детектора и блока синхронизации, выход усилителя соединен с входами третье-. го коммутатора и полосового фильтра, выходы которых соединены с первым и вторым входами измерительного блока

-соответственно, выходы которого являются выходами устройства.

1 182426 г

ВНИИПИ Заказ 6100/43 Тираж. 747 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам для радиоизмерений и может быть использовано при исследовании временных флюктуадий амплитуды и фазы

:стабильных источников. 5

Цель изобретения — повышение точности.и увеличение чувствительности измерений путем периодической и одновременной подачи на входы фазового: детектора усиленных одним и тем 10 же усилителем высокой частоты сигналов исследуемых генераторов, что ,позволяет существенно повысить коэффициент передачи фазового детектора без увеличения уровня шумов. !5

Па чертеже представлена структурная схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит фазовращатель 1, последовательно соединенные первый коммутатор 2, уси- щ .литель 3 высокой частоты, второй коммутатор 4, фазовый детектор 5, линию 6 задержки, усилитель 7, бло с

8 синхронизации, третий коммутатор .

9, измерительный блок 10 и полосо- 25 вой фильтр 11. Первый вход коммутатора 2 является первым входом устройства, а первый вход фазовращателя

1 — вторым входбм устройства, первый выход коммутатора 4 соединен с первым входом детектора 5, а второй выход - с первым входом блока 8 и вхо,дом линии 6, выход которой соединен с вторыми входами детектора 5 и блока 8. Выход блока 8 соединен с управ35 ляющими входами коммутаторов 2, 4 и

9. Выход детектора 5 через усилитель

7. соединен с входами коммутатора 9 и фильтра 11, выходы которых подключены к первому и второму входам бло- О ка 10, выходы которого являются выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы исследуемых генераторов подаются на входы коммутатора 2; на первый вход непосредственно, на второй — через фазовращатель 1. Далее один из сигналов подается на усилитель 3 и далее на коммутатор

4, линию 6 и блок 8 синхронизации

После линии задержки сигнал поступает на второй вход детектора 5 и на второй вход блока 8. Блок 8 переключает коммутаторы 2, 4 и 9 и второй сигнал через коммутатор 2, усилитель

3 и коммутатор 4 поступает на второй вход детектора 5. На выходе детектора 5 получаются импульсные сигналы, пропорциональные амплитудным флюктуациям при сдвиге в фазовращателе

1, равном 90 или нестабильности частоты при нулевом сдвиге.

После исчезновения сигнала на выходе линии 6 блок 8 переключает коммутаторы и цикл повторяется, т.е. в результате на входы детектора 5 с периодом, определяемым линий 6, одновременно подаются усиленные одним и тем же усилителем 3 сигналы исследуемых генераторов, что обеспечивает увеличение коэффициента передачи детектора 5 без увеличения уровня шумов. Нумы усилителя 3 исключаются, так как они поступают одновременно на оба входа детектора

5 и затем усредняются. При этом усилитель 3 позволяет увеличить амплитуды сигналов, подаваемых на детектор 5, а поскольку коэффициент его передачи пропорционален входным амплитудам, это эквивалентно повышению чувствительности устройства.

Выходные импульсы детектора 5 усили1 ваются усилителем 7, демодулируются коммутатором 9 и подаются на блок 10. Блок 10 в зависимости от определяемого фазовращателем 1 сдвига измеряет либо амплитудные, либо фазовые флюктуации и нестабильность частоты.

Одновременно сигнал с усилителя 7 поступает на фильтр 11, настроенный на частоту коммутации, на выходе которого напряжение пропорционально произведению коэффициентов передачи детектора 5 и усилителя 7 и подается на блок 10, что обеспечивает постоянную калибровку и повышает точность измерения.