Высокочастотный вольтметр

ЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(56) 1. Иикровольтметр селективный Вб 1. Техническое описание и инструкцияпо эксплуатации, 1977.2. Справочник по радиоизмеритель ным приборам. Под ред. В.С,Насонова. Т. 1 И1 Советское радиоф 1, 1976, с, 193- 195.(54)(57) ВЫСО 1 ОЧСТОТНЫй ВОЛТИЕТР., содержащий стробоскопический преобразователь, один из входов которого яв. ляется входом вольтметра, а выход через запоминающий блок и первый фильтр соединен с индикатором, последовательно соединенные Фазовый детектор, к одному из входов которого подключен . опорный генератор, второй фильтр, уl" равляющий злемент, подключенный к одному иэ входов перестраиваемого генератора, другой вход которого соединен с блоком поисна частоты, о т л и" ч а ю щ и й с я тем, что, с целью рас. ирения диапазона измерений, в.него дополнительно введены Формирователь стробимпульсов, смеситель, развязывающий усилитель и делитель частоты, включенный между выходом перестраиваемого генератора и входом Формирователя стробимпульсов, один нз входов смесителя через развязывакщийусилитель соединен с входом вольтмет. ра, другой вход соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход - с другимцзходом фазового детек тора.Изобретение относится к техникеизмерения переменных напряжений высокой частоты.Известны вольтметры, содержащиепреобразователь частоты, один входкоторого соединен с входом устройст" 5ва, а другой с выходом перестраиваемого генератора, выход преобразонателя частоты соединен с измерительнымблоком, Входной сигнал вольтметрапреобразуется на низкую промежуточную 10частоту с сохранением его уровня,Это позволяет получать высокую точность измерения напряжения эа счетиспользования измерительного блока,работающего на фиксированной промежуочной частоте 1),Недостатками таких вольтметров янляются большая погрешность, обусловленная неравномерностью амплитудночастотной характеристики перестраиваемого генератора эанисимость погреш"ности от коэффицйента нелинейных искажений его выходного напряжения.Погрешность измерения н таких вольт"метрах увеличивается при увеличенииамплитуды входного сигнала, ввиду:от"личия характеристики смесителя отквадратичной.Наиболее близким к изобретению является высокочастотный вольтметр, содержащий стробоскопический преобразователь, один из входов которого является входом устройства, выход стробоскопического преобразователя череззапоминающий блок и первый фильтр сое.динен с индикатором и через последовательно соединенные фазовый детектор, второй фильтр, управляюций элеМент, перестраинаемый генератор иформирователь стробимпульсон - с дру.гим входом стробоскопического преобразователя, причем к другому входуфазового детектора подключен опорныйгенератор. В вольтметре преобразонание частоты входного сигнала на промежуточную частоту осуществляется н 45стробоскопических преобразователях,что повышает линейность преобразования и уменьшает погрешности по сравнению с гетеродинным преобразованием 21.50Недостатком известного устройстваявляется малый диапазон измеряемыхнапряжений, обусловленный применением импульсно-фаэовой автоподстройкичастоты, которая работает при выходных сигналах не менее 10-15 мВ, таккак стробоскопический преобразователь,входяций н контур антоподстройки, об"ладает повышенными шумовыми характеристиками,Цель изобретения - расширение диа"60паэона измеряемых напряжений.Поставленная цель достигается тем,что в нысокочастотный вольтметр, со"держащий стробоскопический преобразо"ватель, один из нходов которого явля ется входом вольтметра, а выход через запоминаюций блок и первый фильтрсоединен с индикатором, последовательно соединенные фазовый детектор,к одному иэ входон которого подключен опорный генератор, второй фильтр,управляющий элемент, подключенный кодному их входон перестраиваемогогенератора, другой,нход которого соединен с блоком поиска частоты, допол"нительно внедены формирователь строб"импульсов, смеситель, раэвяэываюцийусилитель и делитель частоты, включенный между выходом первстраивавмо"го генератора и входом формирователястробимпульсов, один иэ входов смесителя через развяэывающий усилительсоединен с входом вольтметра, другойвход соединен с выходом пврестраивае"мого генератора, а выход " с другимвходом фазового детвктора.На чертеже представлена структур ная схема высокОчастотного вольтмет-,ра.Высокочастотный нольтмвтр содержит стробоскопический преобразователь 1, запоминающий блок 2, первыйфильтр 3, индикатор 4, развяэываюцийусилитель 5, смеситвль б, перестраи"ваемый генератор 7, блок 8 поискачастоты, управляющий элемент 9, вто"рой фильтр 10, фазовый детектор 11,опорный генератор 12, делитель 13частоты, формирователь 14 стробимпульсов,Входной сигнал поступает на одиниэ входов преобразователя 1, а затемчерез запоминающий блок 2, первыйфильтр 3, являюцийся фильтром низкихчастот, на индикатор 4, Входной сигнал поступает также через развязываю.щий усилитель 5 на один иэ входовсмесителя б, другой вход которогоподключен к перестраивавмому генератору 7, к которому подключен .такжеблок 8 поиска частоты и управляющийэлемент 9, Выход смесителя б соединен с одним из входов фазового детектора 11, к другому входу которогоподключен опорный генератор 12. Вы"ход фаэового детектора .11 через второй фильтр 10 (фильтр низких частот)соединен с входом управляющего элемента 9, Выход перестраеваемого генератора 7 через делитель 13 частоты иформирователь 14 стробимпульсов сое"динен с другим входом стробоскопического преобразователя 1.Вольтметр работает следующим образом.Входной высокочастотный сигналпоступает на преобразователь 1 и одновременно через развяэывакщий усилитель 5 на смеситель б. В смесителеб, который входит в систему фазонойавтоподстройки частоты (блоки 7, 9,10, 11 и 12), высокочастотный сигналпреобразуется в сигнал с промежуточЗаказ 3530/43Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП ффПатент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Ф ной частотой Й. Блок 8 поиска часто. ты подстраивает частоту перестраиваемого генератора 7 до значения, близкого.к частоте опорного генератора где й, й; йс- частоты входнога ригнала, перестраиваемого генератора и опорного генератора соответственно.В свою очередь система фазовой автоподстройки частоты Обеспечивает точное выполнение указанного равенст" ва. Делитель 13 частоты обладает не" ременным коэффициентом деления и час. тота его выходного сигнала незначительно меняется (не более чем в 2 раза) во всем диапазоне частот входных сигналов вольтметра. Необходимость стабилизации частоты связана с тем, что формирователь 14 стробимпульсоа, как правило, является. частотно-зависимым, а коэффициент передачи.преобразователя 1 также зависит от часто"4 ты стробирования. Иэ выходного сигйа;ла делителя 13 частоты формироватез,лем 14 стробимпульсов формируютсяимпульсы стробировання, которые по"даются на. ключевые входы преобразователя 1. На выходе преобразователя1 выделяется сигнал с частотой Ю =сохранякщий ту же самую величину,гформу и фазовые соотношения, что ивходной высокочастотный сигнал. Этот10 сигнал сглаживается первым фильтром3, а. его уровень отображается инди- .катором 4,Такимобразом, эа счет введениядля автоподстройки промежуточной час 15 тоти Еп смесителя 6, работакщего сгармоническими сигналами, а также засчет введения делителя 13 частоты,на входе формирователя 14 стробим.пульсов удается расширить диапазон2 О измеряемых напряжений со стороны.ми-,нимальных значений на 2-3 порядкаэа счет повышения устойчивости фаэс.вой автоюодстройки частоты.