Калибратор фазы

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и может быть использовано для построения широкодиапазонных калибраторов фазы, предназначенных для оценки погрешностей Фа". эометров, обусловленных гармоническими помехами, присутствующими во входном сигнале, в том числе с частотами, кратными частоте сигнала.Известен измерительный двухканальный цифровой синтезатор частот - 10 функциональный генератор, выполняющий также функции калибратора фазы и содержащий последовательно соединенные в первом канале регистр частоты, накапливающий сумматор с 15 подключенным к нему генератором тактовых импульсов, постоянное запоминающее устройствоПЗУ), цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, во втором канале регистр фазового сдвига, сумматор, .постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также регистр коэффициента заполнения и связанный с ним преобразователь кода в интервал времени, второй вход которого и второй вход сумматора подключены к выходу накапливающего сумматора. Регистры частоты, . фазового сдвига и коэффициента за полнения управляются соответствующими кодами от устройства управления, не показанного на упрощенной структурной схеме генератора 1,Однако в данном генераторе-калиб раторе фазы отсутствует возможность формирования сло 4 ного испытательного сигнала в виде суммы гармонического сигнала и помехи с регулируемыми частотными, амплитудными и фазовыми соотношениями между ними, что не позволяет испольэовать его для комплексной поверки фаэометров.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является калибратор фазы, содержащий блок индикации, блок управления, формирователь тактовых импульсов, формирователь кодов и два идентичных канала- опорный и установочный, содержащих последовательно соединенные 50 пересчетный блок, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот и аттенюатор, причем выходы формирователя тактовых импульсов и формирователя кодов соединены сост ветственно с первыми и вторыми входами пересчетных блоков обоих каналов, а выходы блока управления соединены с управляющими входами всех блоков, выходы аттенюаторов являются выходами устройства2.Указанный калибратор фазы отличается высокой точностью задания фазового сдвига в широком диапазоне частот, высокой степенью автоматизации измерений, возможностью работыот внешнего опорного генератора. Однако он также не обеспечивает возможности поверки фазометров по составляющим погрешности, обусловленнымвлиянием гармонических помех, присутствующих во входном сигнале спроизвольными регулирующими) фазовыми, частотными и амплитуднымисоотношениями между ними.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения возможности определенияпогрешности фазометров, обусловленной гармоническими помехами.Поставленная цель достигаетсятем, что в калибратор Фазы, содержащий блок индикации, блок управления, формирователь тактовым импульсов, формирователь кодов и два идентичных канала - опорный и установочный, содержащих последоват льносоединенные пересчетный блок, цифроаналоговый преобразователь, фильтрнижних частот и аттенюатор, причемвыход Формирователя кодов соединенс вторыми входами пересчетных блоков обоих каналов, а выходы блокауправления соединены с управляющими входами всех блоков, выходы аттенюаторов соединены с выходнымиклеммами кали 6 ратора, в него введены аналоговый сумматор и двасинтезатора частоты, соединенныепервыми входами с выходом формирователя тактовых импульсов, вторыми входами с дополнительными выходами блока управления, выходы синте.заторов частоты соединены с первыми входами пересчетных блоков соответственно опорного и установочного каналов, входы аналогового сумматора соединены с выходами аттенюаторов обоих каналов, выход аналого-вого сумматора соединен с выходнойклеммой устройства.На чертеже приведена структурнаясхема предлагаемого калибратора.Калибратор фазы содержит блок1 индикации, блок 2 управления, Фор-,мирователь 3 тактовых импульсов,формирователь 4 кодов, синтезаторы 5 иб частоты и опорный 7 и установочный 8 каналы, включающие в себяпоследовательно соединенные пересчетные блоки 9 и 10, цифроаналоговыепреобразователи 11 и 12, фильтры13 и 14 нижних частот, аттенюаторы15 и 16, а также аналоговый сумматор 17, соединенный с аттенюаторами15 и 16,Устройство работает следующимобразом.Рассмотрим работу калибратора врежиме поверки Фазометра по основнойпогрешности. В этом случае поверяемыйфазометр подключается к выходаматтенюаторов 15 и 16. С блока 2 управления выдаются команды (вручнуюили программным путем), задающиечастоту сигналов, знак и значениеприращения фазового сдвига, уровнивыходных сигналов Команда установкичастоты сигналов поступает на формирователь 3 тактовых импульсов исинтезаторы 5 и 6 частоты, устанавливая недбходимую и равную для обоихканалов частоту выходных сигналовкалибратора фазы,а также на фильтры13 и 14 нижнихчастот, устанавливаянеобходимую постоянную времени этихфильтров, Команда установки приращения фазового сдвига поступает вформирователь 4 кодов, где формируется код, соответствующий требуе-.мому приращению фазового сдвига.Этот код в зависимости от нужногознака переписывается по команде блока 2 управления с пересчетный блок9 или 10 опорного или установочногоканалов. Под действием блока управления осуществляется также начальный сброс пересчетных блоков 9 и 10..Команды установки уровней выходныхсигналов поступают на аттенюаторы15 и 16 и задают требуемые значенияих ослабления,Влок 1 цифровой индикации индицирует значение частоты и фазы выходных сигналов по командам блока 2,управления Задание необходимогоприращения фазового сдвига в данномустройстве осуществляется путем управления начальными кодовыми состояниями многоразрядных быстродействующих пересчетиых схем (блоков) .9 и 10, Синтез выходных гармонических сигналов выполняется.цифровым способом с помощью цифроаналоговых преобразователей 11 и 12 путемих ступенчатой аппроксимации с равномерным шагом квантования по времени и последующей аналоговой фильтрации ступенчатого сигнала достаточно широкополосными фильтрами13 и 14 нижних частот.Дпя определения погрешности,обусловленной гармоническими помехами, в том числе с частотами, кратными частоте сигнала (высшимигармониками), поверяеэаай фаэометрподключается к выходам аттенюатора15 опорного канала и аналоговогосумматора 17. В этом режиме в усаналах калибратора фазы Формируютсявыходные сигналы, имеющие различные частоты, причем в опорном канале7 формируется гармоническое колебание с частотой Ф , соответствующееполезному ( неискаженному) сигналу,а в установочном канале 8 - колеба ние с частотой Г, соответствующеегармонической помехе. При Г;рЯР 1это колебание можно рассматрирать,какуи -ю гармонику полезного сигнала.Значение частот Г и Г задаются фор мирователем 3 тактовых импульсов исинтезаторами 5 и 6 частоты по командам с блока 2 управления. Амплитуда и Фаза гармонической помехии полезного сигнала также могутуправляться с помощью блока 2 управления путем изменения коэффициентовослабления аттенюаторов 15 и 16 и начального кода пересчетных блоков9 и 10,.принимая необходимые калибро.20ванные значения.Выходные сигналы установочногои опорного каналов поступают на входы аналогового сумматора 17, на выходе которого формируется сложныйиспытательный сигнал, представляющийсобой сумму полезного сигнала игармонической помехи, с частотами;находящимися в произвольном иликратном соотношении. Этот сигнал 30 поступает на первый вход поверяемого фазометра, На второй вход поступает неискаженный (полезный) сигналс выхода опорного канайа 7 Изменяя частоту помехи, ее амплитуду и 35 Фазу, можно оценить соответствующуюпогрешность фаэометра и тем самымего Фильтрующие свойства и помехоустойчивость. Точность оценки определяется точностью задания частрт,амплитуд и фаз формируемых сигналов,которая, может ать достаточно высокой. Таким образом, благодаря введению. новых элементов и связей без эна чительного усложнения аппаратуры существенно расширяются функциональные возможности калибратора фазы,позволяющие производить поверку. Фаэометров как по основной погреш ности, так и по погрешности, вызван-ной гармоническими помехами, присутствующими во входном сигналеи имеющими произвольные ( регулируемые) частотные, амплитудные и фазовые соот 551027640 Составительктор В. Петраш Техред Т,Мат 0 Подпиого комитета СССРй и открытийРаушская наб , д. 4 оное,лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,акаэ 4732/49 ВНИИПИ Го по делам 113035, Моск