Измеритель добротности резонансного контура

(51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ га" РЕЗОизме- льзо(21) 4652012/21(56) Авторское свидетельство СССРЯ 824077, кл, 0 01 й 27/26, 1979,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИНАНСНОГО КОНТУРА(57) Изобретение относится к электрительной технике и может быть ис вано в приборах для измерения параметров резонансных контуров. Целью изобретения является увеличение точности измерения при высоком быстродействии путем измерения границ полосы пропускания по огибающей выходного сигнала контура, Измеритель содержит генератор 1 высокочастотного сигнала, амплитудный модулятор 2, измерительный резонансный контур 3, генератор 4 модулирующего сигнала, фазовые детекторы 5 и 7, детектор 6 огибающей и блок 8 измерения. 1 ил.Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть ис;пользовано в приборах для измеренияпараметров резонансных контуров.Цель изобретения - увеличение точности измерения при высоком быстродействии.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема измерителя.Измеритель содержит генератор 1 высокочастотного сигнала, амплитудный модулятор 2, измеряемый резонансный контур3, генератор 4 модулирующего сигнала, фазовые детекторы 5 и 7, детектор 6 огибающей, блок 8 измерения, клеммы 9 и 10 для 15подключения объекта измерения,Измеритель работает следующим обра. зом.На вход амплитудного модулятора 2 свыхода генератора 1 высокочастотного сигнала подается сигнал, который подвергается амплитудной модуляции под действиемгенератора 4 модулирующего сигнала, Поддействием напряжений на управляющих .входах частота генератора 1 высокочастотного генератора может изменяться в диапазоне ожидаемых резонансных частотизмеряемого резонансного контура 3, а частота генератора 4 модулирующего сигналаможет изменяться в диапазоне, равном половине ожидаемых значений полосы пропуска ния.На вход резонансного контура 3 поступает амплитудно-модулированный сигнал,который можно записать в следующей форме:01= О 0 (1+ Мсозйт 1 созю т,где а- частота генератора 1;О- частота генератора 4;М - коэффициент модуляции, 40О 0 - амплитуда высокочастотного сигнала на выходе генератора 1,Для удобства рассмотрения начальныефазы сигналов генераторов 1 и 4 выбраныравными нулю, 45Огибающая входного сигнала резонансного контура 3 описывается выражением 01 о = Оо (1+ М соз Й 1;Входной и выходной сигналы резонанс ного контура 3 сравниваются по фазе на частоте генератора 1 высокочастотного сигнала в фазовом детекторе 5. Сигнал рассогласования по фазе, образующийся на выходе первого фазового детектора 5, изме няетчастоту генератора 1 высокочастотного сигнала таким образом, чтобы свести к нулю разность фаэ входного и выходного сигналов резонансного контура 3, при этом частота генератора 1 становится равной резонансной частоте контура 3.Представим сигнал на входе резонансного контура 3 в виде суммы гармонических составляющих;О,О,=О соьЫ+сов(со+011+со 5 (Сд - йгде (в + И)- верхняя боковая частота;(и - О) - нижняя боковая частота.Фазочастотная характеристика резонансного контура имеет центральную симметрию относительно частоты резонанса, следовательно, верхняя боковая частота на выходе резонансного контура получает положительный, анижняя боковая частота отрицательный фазовые сдвиги, и сигнал на выходе резонансного контура, представленный суммой гармонических составляющих, без учета неравномерности амплитудной характеристики описывается выражениемО,МО -Оо со 5 и.- с 05 2Й)12О,са 5 (е-цгде р- фазовый сдвиг на верхней и нижней боковых частотах, вносимый контуром.Мгновенное значение выходного сигнала резонансного контура запишется в видеО 2 = 001 + Мсоз (Йт - р) созас, а мгновенное значение огибающей выходного сигнала резонансного контура в видеО 2 о Оо 1 - Мсоз (Ят 0) .Таким образом, фаза огибающей на выходе резонансного контура сдвинута относительно фазы огибающей на входе контура на угол р, величина которого определяется крутизной фаэовой характеристики резонансного контура и частотой модулирующего сигнала.Детектор 6 огибающей выделяет из выходного сигнала резонансного контура 3 огибающую (частоту модулирующего сигнала), которая сравнивается по фазе с огибающей входного сигнала резонансного контура 3, Поскольку фаза огибающей на входе резонансного контура 3 равна фазе генератора 4 модулирующего сигнала, последний используется в фазовом детекторе 7 для сравнения с огибающей выходного сигнала. Сигнал рассогласования на выходе фазового детектора 7 изменяет частоту генератора 4 модулирующего сигнала таким образом, чтобы разность фаэ огибающих1689873 Вычисление добротности осуществляется в блоке 8 измерения,Составитель А. ШикерунТехред М.Моргентал Корректор М, Демчик Редактор Е. Папп Заказ 3811 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 входного и выходного сигналов резонансного контура 4 свести к 45. В этом случае частота генератора 4 модулирующего сигнала устанавливается равной половине значения полосы пропускания резонансного контура 3,Обращение к конкретному выполнению второго фазового детектора 7 показывает, что он имеет в своем составе блок установки, на который подается напряжение, соответствующее разности фаз входных сигналов в 45, что позволяет получить на его выходе равное нулю напряжение при указанной разности фаз. Следует отметить, что подобное выполнение фазового детектора 7 не является единственно возможным. В частности один из сигналов, поступающих на входы фазового детектора 7, может быть предварительно повернут по фазе на угол 45, в этом случае фазовый детектор 7 выполняется по традиционной схеме без уставки, и при разности фаз 45 между его входными сигналами его выходной сигнал равен нулю.Таким образом, в процессе работы устройства частота генератора 1 устанавливается равной резонансной частоте контура 3, а частота генератора 4 модулирующего сигнала устанавливается равной половине значения полосы пропускания контура 3, что позволяет вычислить добротность по формуле2 Р ф ормула изобретения 5 Измеритель добротности резонансногоконтура, содержащего генератор высокочастотного сигнала, клеммы для подключения резонансного контура, соединенные с соответствующими входами первого фазового 10 детектора, генератор модулирующего сигнала, выход которого соединен с первым входом блока измерения, второй вход которого соединен с выходом генератора высокочастотного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я 15 тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены амплитудный модулятор и последовательно соединенные детектор огибающей и второй фазовый детектор, при этом вход детектора огибающей 20 соединен с второй клеммой для подключения резонансного контура, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего сигнала и модулирующим входом амплитудного модулятора, вход не сущей которого соединен с выходом генератора высококачественного сигнала, а выход амплитудного модулятора соединен с первой клеммой для подключения резонансного контура, выходы первого и второго 30 фазовых детекторов соединены с управляющими входами соответственно генератора высокочастотного сигнала и генератора модул ирующего сигнала.