Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно- модулированных генераторов

 

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники. Цель изобретения - повьппение точности измерения . Для ее достижения в устройство , содержащее электронно-счетный частотомер 4, автогенератор 6, делитель частоты 7, генератор пилообразного напряжения 18, частотно-модулированный генератор 22, смеситель 1, усилитель промежуточной частоты 2, интегратор 21, видеоусилитель 20, осциллографический индикатор 15, линию задержки 23, фазовый модулятор 12, усилитель 5, введены строб-каскад 3, блок памяти частоты 8, фазовращатель 13, переключатель 14, фазовый детектор 16, вторая линия задержки 17, второй генератор пилообразного напряжения 19. Блок памяти частоты 8 построен на сумматоре 11, синхронизируемом генераторе , третьей линии задержки 10. Точность измерения отклонений модуляционной характеристики от линейного закона ухудшается из-за наличия паразитной амплитудной модуляции сигнала на выходе усилителя промежуточной частоты 2. Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора I (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с5ц 4 С 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3694825/24-21 (22) 27,. 01. 84 (46) 30. 06. 86. Бюл. N 24 (72) Н.Г,Батурин, В.П.Дмитриев, А.В.Зюзин и В.А.Лошаков (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 828104, кл. G 01 К 23/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 665278, кл. G 01 R 23/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ

СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ЛИНЕЙНОСТИ МОДУЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК, ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к области радиоиэмерительной техники. Цель изобретения — повышение точности измерения. Для ее достижения в устройство, содержащее электронно-счетный частотомер 4, автогенератор 6, делитель частоты 7, генератор пилообразного напряжения 18, частотно-модулированный генератор 22, смеситель усилитель промежуточной частоты 2, интегратор 21, выдеоусилитель 20, осциллографический индикатор 15, линию задержки 23, фазовый модулятор

12, усилитель 5, введены строб-каскад 3, блок памяти частоты 8, фазовращатель 13, переключатель 14, фазовый детектор 16, вторая линия задержки 17, второй генератор пилообразного напряжения 19; Блок памяти частоты 8 построен на сумматоре 11, синхронизируемом генераторе, третьей линии задержки 10. Точность измерения отклонений модуляционной характеристики от линейного закона ухудшается из-за наличия паразитной амплитудной модуляции сигнала на выходе усилителя промежуточной частоты 2.

Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора

1241140

9 поступает на вход фазового детектора 16, минуя фаэовращатель 13. При этом фазовый детектор практически нечувствителен к изменению разности фаэ входных колебаний и его выходной сигнал будет пропорционален только

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно-мо- дулированных генераторов.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем уменьшения влияния паразитной амплитудной модуляции 4

На .фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 и 3 — диаграммы напряжения, поясняющие его работу.

Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, электронно-счетный частотомер 4, усилитель 5, автогенератор 6, делитель 7 частоты, блок 8 памяти частоты, синхронизируемый генератор 9, линию 10 задержки, сумматор 11, фазовый модулятор 12, фазовращатель 13, переключатель 14, осциллографический индикатор 15, фазовый детектор 16, линию 17 задержки, генераторы 18 и 19 пилообразного напряжения, видеоусилитель 20, интегратор 21, частотно-модулированный генератор 22 и линию 23 задержки.

При этом в устройстве соединены последовательно автогенератор.6, делитель 7 частотс, генератор 18 пилообразного напряжения, частотно-модулированный генератор 22, смеситель

1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, сумматор 11, синхронизируемый генератор 9, переключатель 14, фазовый детектор 16, интегратор 21, видеоусилитель 20, осциллографический индикатор II5, синхронизируемый вход которого соединен с выходом делителя 7 частоты, а также генератор 19 пилообразного напряжения, соединенный с модулирую5

16

24

40 параэитной амплитудной модуляции.

Вычитание результата этого измерения из результата, полученного с учетом влияния паразитной амплитудной модуляции,, обеспечивает повышение точности измерения. 2 ил, щим входом фазового модулятора 12, усилитель 5, выход которого соединен, с вторым входом смесителя 1, второй выход делителя 7 частоты соединен с управляющим входом строб-каскада

3, а:выход усилителя 2 промежуточной частоты через линию 17 задержки соединен с вторым входом фазового детектора 16, выход синхронизируемого генератора 9 соединен с электронносчетным частотомером 4 и через фаэовращатель 13 и переключатель 14 с первым входом фазового детектора 16, линия 10 задержки соединена с выходом синхронизируемого генератора 9 и с сумматором 11. Кроме того, выход частотно-модулированного (m) генератора 22 через линию 23 задержки соединен с вхоцом фазового модулятора 12.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал исследуемого ЧИ генератора

22 поступает на вход широкополосного дифференцирующего четырехполюсника.

Дифференцирующий четырехполюсник

:включает линию 23 задержки с времел нем задержки е,, смеситель 1 и преобразователь частоты, содержащий фазовый модулятор 12, усилитель

5 и генератор 19 пилообразного напряжения. Частоту смещения преобра I<<<<>> >>bb> > 48 1/Ти, где Хв длительность пилообразного напряжения, выбирают значительно большей предполагаемых отклонений мгновенной частоты исследуемых ЛЧМ сигналов от линейного закона изменения частоты во времени. Величина Р составляет

15-20 ИГц. Величину запаздывания

2, линии 23 задержки выбирают иэ условия обеспечения требуемого диапазона измеряемых величин, она составляет десятые доли микросекунды.

1241140

В качестве фазового модулятора могут быть использованы фазовращатели на ЛБВ и их твердотельных аналогах, фазовращатели на ферритах, магнитно-управляемые фазовращатели на 5 иттриево-железном гранате.

Задержанный сигнал, смещенный по частоте на величину Р ., перемножается в смесителе 1 с незадержанным сигналом исследуемого ЧМ генератора

22. На выходе смесителя 1 образуются комбинационные составляющие разностной и суммарной частот, а также низкочастотная составляющая. Сигнал разностной частоты выделяется усилите- i5 лем 2 промежуточной частоты и через линию 17 задержки подается на один из входов фазового детектора 16.

Запоминание частоты сигнала с выхода усилителя 2 промежуточной час- 20 тоты осуществляется с помощью синхронизируемого генератора 9. Для этого по окончании переходных процессов в смесителе 1 в момент времени й< (фиг. 2) на строб-каскад 3 25 подается разрешающий импульс с выхода делителя 7 частоты и сигнал с усилителя 2 промежуточной частоты через строб-каскад 3 и сумматор 11 поступает на синхронизируемый гене ратор 9. Длительность разрешающего импульса и С=Т -t, выбирают такой, чтобы за это время в синхронизируемом генераторе закончился переходный процесс и установился стационарный режим. При этом частота выходного сигнала синхронизируемого генератора описывается выражением пч Щв +1 8 %1

40 где, — время задержки в линии 23 задержки дифференцирующего четырехполюсника; — скорость изменения частоты, F A8 частота смещения преобра- 15 зователя частоты на основе фазового модулятора 12;

М,,М, — относительные амплитуды составляющих спектра соответственно на частотах

И 452 виЯ-Л на высдв ходе фазового модулятора 12.

Поддержание постоянной частоты синхронизируемого генератора 9 в течение длительности ЛЧМ радиоимпульса осуществляется с помощью петли самосинхрониэации, в состав которой входит линия 10 задержки и сумма— тор 11.

Чтобы не потерять информацию об измеряемых параметрах вначале импульса, сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты подается на второй вход фазового детектора через линию 17 задержки, время задержки которои c = t< to °

Сигнал с выхода синхронизируемого генератора 9 через фазовращатель 13 на й/2 и переключатель 14 поступает на первый вход фазового детектора 16.

Выходное напряжение фазового. детектора, описываемое выражением где K<< — коэффициент передачи фазового детектора, U>(t) — амплитуда сигналов с выхода усилителя 2 промежуточной частоты; (— мгновенная разность фаз колебаний синхронизируемого генератора.и сигнала на выходе усилителя 2 промежуточной частоты, через интегратор 21 и видеоусилитель 20 подается на осциллс рафический индикатор 15, на экране которого можно наблюдать отклонения модуляционной характеристики исследуемого ЧМ генератора 22 от линейного закона.

Точность измерения отклонений модуляционной характеристики от линейного закона снижается из-за наличия паразитной амплитудной модуляции сигнала на выходе усилителя 2 промежуточной частоты. Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора 9 поступает на вход фазового детектора 16, минуя фазовращатель 13. Тем самым рабочая точка фазового детектора смещается из точки 24 в точку 25 (фиг. 3), где фазовый детектор практически нечувствителен к изменению разности фаз входных колебаний и его выходной сигнал пропорционален только паразитной амплитудной модуляции. Вычитание результата этого измерения из результата, полученного с учетом влияния паразитной амплитудной модуляции, обеспечивает повьппение точности измерения отклонений модуля1241140

О

Qynp

crpo& каскадом ционной характеристики исследуемого частотно-модулированного гейератора от линейного закона.

Измерение средней скорости изменения частоты ЛЧМ сигнала осуществляется с помощью электронно-счетного частотомера 4, подключенного к выходу синхронизируемого генерато- 10 ра 9, частота которого пропорциональна средней скорости изменения частоты.

За счет учета ошибок измерения, вносимых паразитной амплитудной мо- 1. дуляцией ЛЧИ сигнала исследуемого ЧИ генератора, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения на 30X по сравнению с устройством-прототипом. 20

Формула изобретения

Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линей- 75 ности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов, содержащее электронно-счетный частотомер, последовательно соединенные автогенератор, делитель частоты,пер- 30 вый генератор пилообразного напряже:ния, частотно-модулированный генератор, смеситель, усилитель промежуточной частоты., последовательно соединенные интегратор, видеоусилитель, осциллографический индикатор,синхронизирующий вход которого соединен с выходом, целителя частоты, выход частотно-модулированного генератора соединен с первой линией задержки, выход которой через последовательно соединенные фазовый модулятор и усилитель соединен с вторым входом смесителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, между выходом усилителя промежуточной частоты и входом фазового детектора последовательно включены строб-каскад, блок памяти частоты, фазовращатель и переключатель второй вход которого соединен с выходом блока памяти частоты, между вторым входом фазового детектора и выходом усилителя промежуточной частоты включена втоеая линия задержки, выход блока памяти частоты соединен с электронно-счетным частотомером, кроме того, второй выход делителя частоты соединен с вторым входом строб-каскада, первый выход делителя частоты соединен с вторым входом фазового модулятора через второй генератор пилообразного напряжения, выход фазового детектора соединен с входом интегратора.

Составитель В. Новоселов

Редактор А.Лежнина Техред О.Сопко; Корректор Т.Колб

Заказ 3483/39 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4