Измеритель частотных характеристик

ПИСАНИЕ ОБРЕТЕНИЯ 7 Союз Советскиа Соцмалистическик Республик,- б 01 К 27 2) Заявлено 18.11.74 (21) 20763 о 0/26 ем заявкис присоединен(23) ПриоритетОпубликовано 30.0 Государственнмк комн Совета Мнннстрон СС 621.317.757(088.8) Бюллетень1 лам нзобретенн н открытнй та опубликования описания 11.06.7(72) Автор изобретени мшин 71) Заявитель 54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТ Изобретение предназначено для использования в области радиотехнических измерений, в частности, для автоматического измерения полосы пропускания и наблюдения частотных характеристик линейных четырехполюсников, например усилителей промежуточных частот измерительных, радиолокационных, радионавигационных и других радиоприемных устройств при их регулировке и контроле.Известен измеритель частотных характеристик, содержащий блок модулирующих напряжений, выходы которого соединены со входами осциллографического индикатора и генератора качающейся частоты.Однако, известный измеритель не позволяет принципиально достичь высокой точности измерения полосы пропускания на заданном уровне.С целью повышения точности и автоматизации измерения полосы пропускания, в него введены последовательно соединенные генератор опорной частоты, модулятор, синхронный детектор опорной частоты, усилитель по.тоянного тока, первый фильтр нижних ча:тот, делитель напряжения, измеритель отнопенпя, выход которого подключен к входу индикатора и к последовательно соединенным компаратору, блоку управления, временному селектору, а второй выход синхронного детектора опорной частоты через синхронный детектор боковых составляющих и второй фильтр нижних частот соединен со вторым входом измерителя отношений, при этом первый выход генератора качающейся частоты 5 подключен ко втором вход модулятора,второй выход генератора качающейся частоты соединен через временной селектор с электронным счетчиком, вход сброс которого подключен ко второму выходу блока управ ления, а третий выход - через фазоинвертори непосредственно подключен к первому и второму входам коммутатора, к управляющему входу которого подключен блок коммутирующих напряжений, а выход коммутатора 15 соединен с управляющим входом сннхронногодетектора боковых составляющих, причем второй вход компаратора соединен с выходом схемы установа заданного уровня, выходы блока модулирующих напряжений подключе пы к управляющим входам генератора качающейся частоты, горизонтальной развертке индикатора, блоку управления, а второй выход генератора опорной частоты соединен с управляющим входом синхро.нного детектора 25 опорной частоты.На чертеже представлена блок-схема измерителя, который содержит генератор высокой опорной частоты 1, генератор низкой качающейся частоты 2, модулятор 3, четырехполос пик 4, синхронный детектор опорной частоты5, синхронный детектор боковых составляю.щих 6, усилитель постоянного тока 7, первый фильтр нижних частот 8, делитель напряжений 9, измеритель о 1 ношепнй 1 О, коммутатор 11, фазоинвертор 12, второй фильтр нижних частот 13, блок коммутирующих напряжений 14, индикатор 15, компаратор 16, схему уста- нова заданного уровня 17, блок управления 18, блок модулирующих напряжений 19, временной селектор 20, электронный счетчик 21.Измеритель работает следующим ооразом.Частота генератора 1 ориентировочно устанавливается равной средней частоте о полосы пропускания четырехполюсника 4, на который с модулятора 3 поступает амплитудпомодулированное колебание, полученное путем модуляции колебаний генератора 1 напряжением генератора 2, Лмплитудно-модулированное колебание состоит из трех составляющих: основной, равной частоте опорного генератора 1, и двух боковых, симметрично расположенных относительно основной и отстоящих от нее на частотной оси на величину, определяемую частотой генератора 2. Вследствие качания частоты генератора 2 от нуля до й частоты боковых составляющих синхронно будут изменяться в пределах от 1 о до ю-й, получая значения всех частот полосы пропускания четырехполюсника, Пройдя четырехполюсник, основная и боковые составляющие усилятся в соответствие с его частотными характеристиками и поступят на детектор 5, который производит перенос спектра в область нулевых частот со сверткой относительно нулевой частоты, и на его выходе напряжение постоянной составляющей и низкочастотных составляющих, равных частоте генератора, будут пропорциональны напряжениям соответствующих составляющих на выходе четырехполюсника.Постоянная составляющая усиливается усилителем постоянного тока 7 и выделяется фильтр 8 и через делитель напряжения 9, используемый в режиме калибровки для выравнивания напряхкений основной и боковых составляющих, поступает на первый вход измерителя отношений 10. Боковые составлгнощие на частоте поступают на вход СД боковых составляющих 6, на второй вход которого через коммутатор 11, в фазе непосредственно и в противофазе через фазоинвертор 12 поступают колебания от генератора, Коммутация противофазных напряжений управления детектора 6 позволяет на его выходе выделять напряжения, пропорциональные боковым составляющим амплитудно-модулированного колебания, которые через фильтр 13 подаются на второй вход измерителя отношений. С выхода измерителя отношений напряжение, пропорциональное отношению напряжений осноз. пой к боковым составляющим, параллельно подводится к индикатору 15 и компаратору 1(1. Блэк коммутирующих напряжений работает таким образом, что в режиме непрерывной коммутации на индикаторе наблодаются 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Д 5 60 65;:,ве ветви частотных характеристик. При строго симметричной форме кривой они сливаются. 1 астота генератора 1 подстраивается для с щения максимума частотных характеристик к началу развертки индикатора.В режиме измерения коммутатор находится в заданном устойчивом состоянии иа индикаторе изображается одна ветвь частотных характеристик. 1-."апряжение, поданное на компаратор сравнивается с напряжением заданного уровня, поступающего от схемы уста- нова заданного уровня 17. В момент равенства этих напряжений компаратором выдается импульс на блок управления 18. На второй вход блока управления подведено напряжение от блока модулирующих напряжений 19. Блок управления формирует два импульса, выдаваемых на временной селектор 20. Первый импульс открывает временной селектор в момент равенства нулю частоты генератора, второй импульс закрывает временной селектор в момент достижения частотной характеристикой заданного уровня, Таким образом, на счетчик 21 проходит число периодов генератора, равное по величине ширине одной ветви в герцах, Переключением коммутатора 11, измеряют таким же образом ширину другой ветви частотных характеристик. При этом неточность установки частоты генератора 1 не вызывает увеличения погрешности измерения всей полосы пропускания. Показания счетчика стираются импульсом от блока управления перед началом цикла очередного счета.В измерителе на погрешность измерения не оказывает влияние нестабильность коэффициента усиления измеряемого четырехполюсника потому, что на его выходе измеряется отношение напряжений частотных составляющих, Это обстоятельство позволяет для данного измерителя, в отличие от известных, выбирать оптимальную скорость качания частоты только из условий наблюдаемости.Операции сравнения с заданным уровнем так же, как и отсчет частоты, производятся автоматически и независимо от точностных и других характеристик индикатора. С другой стороны, отображение частотных характеристик на экране пе прерывается параллельно производящимися операциями измерения полосы пропускания.В измерителе все узлы могут быть выполнены па созданной в промышленности элементной базе. Кроме того, обработка сигнала, начиная с детектора 6, производится на низких частотах и постоянном токе, что позволяет использовать малогабаритные типовые узлы и интегральные схемы. Формула изобретения Измеритель частотных характеристик, содержащий блок модулирующих напряжений, выходы которого соединены со входами осциллографического индикатора и генератора ка512437 Составитель Т. БогдаловаРедактор Н. Коляда Текред А. Кагиышникова Корректор А, Галахов Тираж 1029та Совета Мнннстй и открытийушская наб., д. 4/5 Заказ 1252/10ЦНИ Изд.1287 И Государственного комит по делам изобретен; 113035, Москва, Ж, Радисос ов СС Тнпографя, р. Саунова чающейся частоты, отл ич ающи й ся тем, что, с целью говышения точности и автоматизации измерения полосы пропускания, в него введены последовательно соединенные генератор спорной частоты, модулятор, синхронный детектор опорной частоты, усилитель постоянного тока, первый фильтр нижних частот, делитель напряжения, измеритель отношения, выход которого подключен к входу индикатора и к последовательно соединенным компаратору, блоку управления, временному селектору, а второй выход синхронного детектора опорной частоты через синхронный детектор боковых составляющих и второй фильтр нижних частот соединен со вторым входом измерителя отношений, при этом первый выход генератора качающейся частоты подключен ко второму входу модулятора, второй выход генератора качающейся частоты соединен через временной селектор с электронным счетчиком, вход сброс которого подключен ко второму выходу блока управления, а третий выход - через фазоинвертор и 5 непосредственно подключен к первому и второму входам коммутатора, к управляющему входу которого подключен блок коммутирующих напряжений, а выход коммутатора соединен с управляющим входом синхронного де тектора боковых составляющих, причем второй вход компаратора соединен с выходом схемы устаиова заданного уровня, выходы блока модулирующих напряжений подключены к управляющим входам генератора качаю щейся частоты, горизонтальной развертке индикатора, блоку управления, а второй выход генератора опорной частоты соединен с управ ляющим входом синхронного детектора опор.ной частоты.