Измеритель сопутствующей девиации частоты амплитудно- модулированного колебания

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения искажений модулированных колебаний. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается за счет введения опорного-генератора импульсов, счетчика импульсов, трех постоянных запоминающих устройств, цифроаналогового преобразователя, двух множительных цифроаналоговых преобразователей, двух фильтров нижних частот, двойного двухканального аналогового демультиплексора, четырех блоков хранения, двух арифметических блоков, двухканального аналогового мультиплексора, вольтметра эффективного значения напряжения, двух генераторов импульсов управления, одновибратора и блока управления гетеродином. Кроме того , измеритель содержит амплитудно-модулированный генератор, смеситель, частотно-модулированный приемник и гетеродин . 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!)) (sI)s G 01 R,29/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656934/21 (22) 28.02,89 (46) 15.11.91, Бюл, М 42 (71) Нижегородский политехнический институт (72) Ю.В. Воронков (53) 621.317.353 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

N- 859964, кл. G 01 R 29/06, 1981.

Авторское свидетельство.СССР

N278872,,кл. G 01 R29/06,,1970. . (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПУТСТВУЮЩЕЙ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике, в частности к устройствам для измерения искажений модулированных колебаний. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения искажений модулированных колебаний, и может. быть использовано для аттестации генераторов стандартных сигналов и способствовать повышению их качества.

Цепь изобретения — повышение точности измерений..

На чертеже приведена структурная схема предложенногоизмерителя. Схема вк()ючает опорный генератор 1 импульсов, счетчик 2 импульсов, первое 3, второе 4 и третье 5 постоянные запоминающие устройства, цифроаналоговый преобразователь 6, первый 7 и второй 8 множительные цифроаналоговые преобразователи 9; амплитудно-модулирующий генератор 9, смеситочности измерений — достигается за счет ,введения опорного - генератора импул ьсов, счетчика импульсов, трех постоянных запоминающих устройств, цифроаналогового преобразователя, двух множительных цифроаналоговых преобразователей, двух фильтров нижних частот, двойного двухканального аналогового демультиплексора, четырех блоков хранения, двух арифметических блоков, двухканального аналогового мультиплексора, вольтметра эффективного значения напряжения, двух генераторов импульсов управления, одновибратора и блока управления гетеродином. Кроме того, измеритель содержит амплитудно-модулированн ы и ге не рата р, . с м е си тел ь, частотно-модулированный приемник и гетеродин. 1 ил. тель 10, ЧМ приемник 11, гетеродин 12, первый 13 и второй 14 фильтры нижних частот, двойной двухканальный аналоговый демультиплексор 15, первый, второй, третий и четвертый блоки 16 "19 хранения выборки, арифметические блоки 20, 21, двухканальный аналоговый мультиплексор 22, вольтметр 23 эффективного значения напряжения,. первый 24 и второй 25 генераторы импульсов управления, одновибратор

26, блок 27 управления гетеродином.

Измеритель работает следующим образом.

B счетчике 2 импульсов с помощью опорного генератора 1 импульсов формируется линейно нарастающий код. При переполнении счетчика происходит его автоматический сброс, т. е. код на выходе

169178 счетчика импульсов является периодиче ским. Коэффициент деления частоты счетчика

2 импульсов выбирается таким, чтобы период повторения линейно-нарастающего кода на его выходе был равен периоду модулирующего колебания. В постоянном запоминающем устройстве 3 этот код преобразуется в код гармонического колебания. При этом в постоянное запоминающее устройство 3 записывается функция синуса или косинуса

" (один период), Цифроаналоговый преобразователь 6 преобразует код в аналоговый гармонический сигнал, который подается на модулирующий вход АМ генератора 9, где формируется испытательный сигнал. Смеситель 10 осуществляет преобразование частоты испытательного AM сигнала с помощью гетеродина 12. ЧМ приемник 11 настраивается на разностную частоту между сигналом и гетеродином, выделяет и детектирует по часоте преобразованное испытательное колебание, Поскольку в AM генераторе 9, смесителе 10 и ЧМ приемнике

11 имеется амплитудно-фазовая конверсия, полезная амплитудная модуляция испытательного колебания преобразуется в сопутствующую частотную модуляцию с частотами, кратными модулирующей частоте АМ колебания, которая и выделяется на выходе ЧМ приемника 11. В постоянные запоминающие устройства 4 и 5 записываются функции исследуемых гармоник (как правило, для исследования достаточно 2-3 гармоник), причем в ПЗУ 4 записывается функция синуса, а в ПЗУ 5 — функция косинуса. В устройстве измерения производятся отдельно на каждой из исследуемых гармоник. При этом выбор функций синуса и косинуса исследуемой гармоники осуществляется с помощью разрешающего входа в ПЗУ 4 и 5. В перемножителях 7 и 8 осуществляется умножение выходного колебания ЧМ приемника 11 на функцию синуса и косинуса исследуемой гармоники.

При этом и постоянные составляющие напряжений на выходах множительных цифроаналоговых преобразователей 7 и

8 прямо пропорциональны проекциям вектора исследуемой гармоники на ортогональные оси координат. Эти напряжения выделяются с помощью фильтров 13 и 14 нижних частот и записываются в блоках

1 6, 18 хранения выборки. Выбор блоков хранения 16-19 выборки осуществляется с помощью двойного двухканального аналогового демультиплексора 15.. Если на его адресном входе присутствует сигнал "0", то он соединяет выход фильтра

13 с входом блока 16 и выход фильтра 14 — с входом блока 18. Если же на адресном входе присутствует сигнал "1", то он соединяет выход фильтра 13 с входом блока 17 и выход фильтра 14 — с входом блока 18. Момент записи напряжений в блоки 16-1Я задается с помощью одновибратора 26, соединенного с разрешающим входом демультиплексора 15.

Предлагаемый измеритель позволяет измерять отдельно сопутствующую девиацию частоты AM колебания, воэникаю10 щую в АМ генераторе, смесителе, тракте передачи и ЧМ приемнике; При этом используется свойство преобразователя частоты (смесителя) и н верти ровать закон

15 частотной модуляции его входного колебания при перестройке на зеркальный канал.

При измерении сопутствующей девиации частоты в AM генераторе 9 с по20 мощью генератора 25 импульсов и блока

27 управления гетеродинами осуществляется переключение частоты гетеродина 12 на удвоенную частоту входного колебания ЧМ приемника 11, т. е, осу25 ществляется перестройка смесителя 10 на зеркальный канал. Эти же импульсы с. выхода генератора 25 импульсов изменяют сигнал на адресном входе демультип30 лексора 15, который осуществляет в связи с этим описанное переключение . блоков 16-19, При перестройке смесителя

10 на зеркальный канал сопутствующая чачастотная модуляция, возникающая в смесителе 10 и ЧМ приемнике 11, остается неизменной, поэтому разность векторов исследуемой гермоники при двух значени40 ях частоты гетеродина 12 равна удвоенной величине сопутствующей девиации частоты, возникающей в АМ генераторе,9. Напряжения, прямо пропорциональные проекциям вектора исследуемой гармоники на ортогональные оси координат при первой настройке гетеродина

12, записываются в блоках 16 и 18, а при второй

45 настройке гетеродина — в блоках 17 и 19. Известное правило вычитания двух векторов с помощью их проекций на ортогональные оси координат позволяет осуществить требуемую

50 операцию вычитания векторов с.-помощью арифметических блоков 20 и 21, на выходе которых напряжения пропорциональны разности проекций двух векторов исследуемой гармоники. С помощью генератора 24 импульсов и мультиплексора 22 эти напряжения поочередно подаются на вход вольтметра 23 эффективного значения напряжения. B этом вольтметре напряжения поочередно возводятся в квадрат, их сумма интегрируется, из результата из-: стотная модуляция, возникшая в AM гене35 раторе 9, инвертируется, а сопутствующая

1691784 влекается квадратный корень и полученное значение индицируется на индикаторе, Таким образом, полностью реализуется правило вычитания двух векторов и получается их напряжение, прямо пропорциональное девиации частоты, возникающей в АМ генераторе 9.

При измерении сопутствующей девиации частоты, возникающей в ЧМ приемнике

11, процесс измерения аналогичен описанному, эа исключением того, что измеряемая величина определяется путем сложения двух векторов по их проекциям.

При измерении сопутствующей девиации частоты в смесителе 10 или тракте ïåредачи на выходе смесителя-(считая, что искажения, вносимые смесителем, существенно меньше искажений проверяемого тракта) применяется дополнительно инвертирование закона частотной модуляции с помощью гетеродина 12 измерителя 11 девиации частоты, который должен перестраиваться на зеркальный канал одновременно с перестройкой гетеродина 12. 8 этом случае сопутствующая. частотная модуляция. возникающая в АМ генераторе 9, инвертируется дважды, т..е. остается неизменной, сопутствующая частотная модуляция, возникающая в измерителе 11 девиации частоты 11, а также в смесителе 10 (или тракте передачи), и н верти руется в смесителе Ч М приемника 11. Поэтому разность двух векторов при первой и второй настройках по- зволяет определить измеряемую величину.

8 этом случае блоки 20 и 21 должнй быть вычитающими;

Формула изобретения.

Измеритель сопутствующей девиации частоты амплитудно-модулированного колебания, содержащий последовательно соединенные амплитудно-модулированный генератор. смеситель и частотно-.модулиро:ванный приемник, а также гетеродин, выход которого подключен к второму входу. смесителя, отличающийся тем,что,сцелью повышения точности, в него введены последовательно соединенные опорный генератор импульсов, счетчик импульсов, первое запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные второе постоянное запоминающее устройство, первый множительный цифроаналоговый преобразователь и первый фильтр нижних частот. последовательно соединенные третье постоянное запоминающее устройство, второй множительный цифроаналоговый преобразователь и второй фильтр нижних частот, а также двойной двухканальный аналоговый демультиплексор. четыре блока хранения выборки, два арифметических блока, 10 последовательно соединенные двухканальный аналоговый мультиплексор и вольтметр эффективного значения напряжения, два генератора импульсов управления, одновибратор и блок управления гетеродином.

1.5 первый и второй выходы которого подключены соответственно к входу гетеродина и второму входу частотно-модулированного приемника, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго множитель20 н ых цифроаналоговых преобразователей выход второго генератора импульсов управления подключен к входу блока управления. гетеродином, к адресному. входу двойного двухканального аналогового демультиплек25 сора и через одновибратор к его разрешающему входу, выходы первого и второго фильтров нижних частот соединены соответственно с первым и вторым входами двойного двухканального аналогового де30 мультиплексора, первый — четвертый выходы которого соединены с входами соответственно первого — четвертого блоков хранения выборки, выходы первого и второго блоков хранения выборки подклювходам первого арифметического блока. а выходы третьего и четвертого блоков хранения выборки подключены соответственно к первому и второму входам второго арифме40 ..тического блока, выходы первого и второго арифметических блоков подключены соответственно.к первому.и второму входам двухканального аналогового мультиплексора, адресный вход которого соединен с вы45 ходом второго генератора импульсов управления, входы второго и третьего постоянных запоминающих устройств подключены к второму выходу счетчика импульсов, выход цифроаналогового преоб50 разователя соединен с входом амплитудномодулированного генератора.

35, чены соответственно к первому и второму

1691784

Составитель Л.Стройкова

Техред М.Моргентал Корректор Э Ло нчакова

Редактор М. Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3926 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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