Устройство для измерения нестабильностичастоты генераторов

Союз Советскик СоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(511 М. Кл.з 6 01 В 23/00// Н 03 0 3/26 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150 381(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСТАБИЛ НОСТЦ. ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРОВИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике, электросвязи и других областях техники для измерения нестабильности частоты генераторов без использования источников опорной частоты, -.Известно устройство для измерения. нестабильности частоты, содержащее параметрический генератор,релаксационное изменение амплитуды выходного напряжения которого регистрируется Г 13.К недостаткам этого устройства относятся малая разрешающая способность 15 и невысокая точность измерения.Известен измеритель нестабильности частоты корреляционного типа, содержащий последовательно соединенные линию задержки, пвремножитель.и ре гистратор, причем вход устройства соединен со входом перемножителя и входом линии задержки 2Недостатками данного измерителя являются малая разрешающая способность и низкая точность, обусловленные малой крутизной преобразования фазового детектора.Цель изобретения - увеличение раэрвшакщей способности и точности 30 измерения нестабильности частоты генераторовв.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения нестабильности частоты генераторов, содержащее линию задержки, вход которой является входом устройства, смеситель, выход которого соединен через фильтр нижних частот с регистратором, введены параметрический усилитель, удвоитель частоты и два фаэовращателя, вход накачки параметрического усилителя через. удвоитель частоты соединен с выходом линии задержки, сигнальный вход через первый фаэовращатель соединен со входом устройства, а выход параметрического усилителя соединен с первым входом смесителя, второй вход смесителя через второй фаэовращатвль соединен со входом первого фаэовращателя. На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство для измерения нестабильности частоты содержит линию 1 задержки, удвоитель 2 частоты, параметрический усилитель 3, первый 4 и второй 5 фазовращатели, смеситель б, фильтр 7 нижних частот, .регистратор 851 увеличение времени задержкиприводит к увеличению крутизны преобразования частотных изменений вход 1 ного сигнала за время сЗ в амплитудные изменения входного сигнала, ауменьшение времени з адержки слиниизадержки - к уменьшению крутизны преобразования частотных изменений входного сигнала за время с. в амплитудные изменения выходного сигнала, Иными словами, при заданном значении Ти выполнении условия 0 Ы 13 С большимприращениям частоты 8 ь) соответствуютменьшие значения времени задержки с 5а меньшим приращениям частоты ба- большие значения времени задержки с20 Вследствие этого время задержки линии необходимо изменять ступенчато, что позволяет в процессе выполненияизмерений нестабильности частоты выбирать наиболее оптимальные условия 25 для измерений.Линия 1 задержки является аналоговым высокостабильным устройством за,держки электрических сигналов, которое, .в частности, представляет собойчетырехполюсник (например, мостикового типа) с относительно .широкой поа исследуемый .сигнал - в видеу;(с 1=А 5(н( - "ц . -1, (значение Юь 3 с можно рассматривать как переменную разность фаз между напряжением. накачки и сигналом). При отсутствии линии задержки и изменении частоты входно 1 о сигнала амплитуда выходного сигнала повторяет амплитудно-частотную характеристику параметрического контура. При этом максимальное значение амплитуды выходного сигнала и крутизна склонов амплитудно-частотной характеристики контура зависят от степени регенерации контура, При его устойчивой работе фиксацию амплитудных изменений выходного сигнала даже при самых благоприятных условиях (при работе на склонах амплитудно-частотной характеристики максимальной крутизны,) в этом случае можно производить только приотносительно больших изменениях частоты входного сигнала.Если при изменении величины дь 3 сза время измерения Т выполняется условие 603 Т=п 23 при =сопзс (этотслучай возможен, очевидно, толькопри наличии линии задержки), выходной сигнап дополнительно к предыдущему случаю (случаю без линии задержки) морулируется колебанием с частотой 2 дМ, которая в непосредственномвиде (так как 8) =сопьс) характеризует приращение частоты. входного сигнала за время задержки сз и линей"ность закона, изменения частоты завремя Т. Оценка изменения частотывходного сигнала при ЯД ча" в этомслучае затруднительна так же, как и в предыдущем.Если при изменении величины Ю.)сэа время измерения Т. выполняется условие 08,)Т( Тто при использованиилинейного склона амплитудно-частотнойхарактеристики одноконтурного усилителя в пределах заранев выбранного и метр эффективного значения напряжения.Первый и второй Фазовращатели 4 и 5содержат, например, усилители с регу лируеьыми коэФфициентами усиления ирегулируемые фаз овращат ели, реализ ованные, например, в виде каскадов сраспределенными нагрузками в цепиэмиттера и коллектора, в которых противофазные напряжения суммируются нарезисторе, а фаза суммарного колебания изменяется за счет изменения амплитуды одного из напряжений. Фазасигнала на выходе второго фазовращатвля подбирается так, чтобы на выходесмеситвль б был образован .сигнал ви-.да 1059(С 1- 5 НЧ(СЬ(С)=5, )БТкргде и - глубина модуляции емкости варикапа,в,р " критическая глубина модуляции,60 гистрации в регистратор 8 амплитуды и эффективного значения напряжения. Таким образом, введение одноконтурИзвестно, что отклоненйе частоты 4) входного сигнала параметрического усйлителя от значения - где Ын- частота накачки, приводит к изменению усиления и возникновению биений из-за напичия комбинационной частоты 4)н- Зс ю дсВ предлагаемом устройстве напряжение накачки Формируется из входного сигнала путем задержки его на время сэ линией задержки и увеличения частоты )с задержанного сигнала в дца раза. В результате этого мгновен" ное значение частоты с входного сигнала при ее нестабильности отличается от мгновенного значения частоты)н- на величину приращения частоты 8 за .время задержки с., Если при этом напряжение накачки представить в видехн(ь) =Б 5 н )ис,прокалиброванного частотного диапазона изменение амплитуды выходногосигнала прямо пропорционально иэменеНию частоты входного сигнала, В этомслучае (при выполнении условия 04 Ьс лосой пропускания и крутой фазовой характеристикой. Регистратор 8 представляет собой малошумящий высокостабильный усилитель с заданным коэффициентом усиления, на выходе которого включается пиковый вольтметр или вольтСигнал 16 (с) через фильтр 7 нижнихчастот и усилитель 3 поступает для рвного параметрического усилителя выгодно отличает предлагаемое устрой ство от известного,так как позволяет813287 Составитель Техред М. Фед Редактор А, Гук Подписикомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5 Заказ 765/5 л. Проект ная, 4"Патент", г. У ор или существенно увеличить разрешающую способность и точность измерения нестабильности частоты генераторов. Формула изобретения Устройство для измерения нестабильности частоты генераторов, содержащее линию задержки, вход которой является входом устройства, смеси- тель, выход которого соединен через фильтр нижних частот со входом ре" гистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения разреша. ющей способности и точности измерения, в него введены параметрический 5 Тираж 732 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени 3035, Москва, Ж, Раушусилитель, удвоитель частоты и двафазовращателя, вход накачки параметрического усилителя через удвоительчастоты соединен с выходом линии задержки, сигнальный вход через первыйфазовращатель соединен со входом устройства, а выход параметрическогоусилителя соединен с первым входомсмесителя, второй вход смесителя че.рез второй Фазовсашатель соединен совхопом первого Фаз овоашателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 306423, кл 6 01 В 23/00., 1969.2, "Измерительная техника", 1970,Р. 7, с. 88. Новоселовак Корректор В. Бутяга