Устройство для измерения отношения двух переменных напряжений

СОЮЭ СОЕЕТСНИХОЙИГНЙЮЕСиИКРЕСПУБЛИН за) 6 01 К 19/10 ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРГ О ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Васильев В.Г. и др. Низко-частотный измеритель отношения напржкений, - "Электронная техника", сер.: Управление качеством, стандартизация, метрология, испытания, 1981, вып. 5 (91) с,39-41,2, Справочник по радиоизмерительным приборам, Под ред. В.С. На сонова. М "Советское радиоф,:,.1979, т.3, с. 384-396, рйс. 6.28.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее канал числителя, состоящий из последовательно включенных первого канального усилителя, первого синхронного детектора, первого фильтра, измерительного прибора, канал знаменателя, состоящий из последовательно включенных второго канального усилителя, второго синхронного детектора, второгофильтра н последовательно включениЯОш, 3095080 А ных блока постоянного опорногонапрязения, блока сравнения, усилителя сигнала рассогласования, детектора, третьего фильтра, управляеьыйусилитель, сигнальный вход которогосоединен с клеммами для подключенияисточника входного сигнала, управляющий вход - с выходом третьегофильтра, а выход через распределитель - с входами обоих канальных усилителей, генератор модулирующих напряхений, первый и второй выходыкоторого подключены к управляющимвходам распределителя, а третий ичетвертый выходы - к управляющимвходам синхронных детекторов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измерения,в канал знаменателя введены ключи узкополосный усилитель, причемсигнальный вход ключа соединен свыходом второго фильтра, а управляющий вход - с пятым выходомгенератора модулирующих напряжений, вход узкополосного усилителяподключен к выходу ключа, а выходк сигнальному входу блока сравнения.1095080 1Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для использования при исследовании шумовых параметров малошумящих активных элементов с малым 5 значением коэффициента передачи Известно устройство для измерений двух переменных напряжений,содержащее канал числителя, состоя Ощий нз последовательно вклвченньиспервого входного усилителя, первого ключа и последовательно включенньас второго ключа, первого канального усилителя, первого детектора,измерительного прибора, канал знаменателя, состоящий иэ последовательно включенных второго входногоусилителя, третьего кпвча и последовательно включенньвс четвертогоключа, второго канального усилителя, блока сравнения, усилителя сигнала рассогласования, второго детектора, а также блока постоянногоопорного напряжения, выход которогоподключен к опорному входу блокасравнения, управляемый усилитель,сигнальный вход которого соединенс. выходами первого и третьего ключей,управляющий вход - с ввпсодом второгодетектора, а выход - с сигнальнымивходами второго и четвертого ключей,триггер, вход которого подключенк выходу мультивибратора, а выходыпопарно - к управляющим входам ключейканалов числителя и знаменателяс.1 ХПрн использовании известного устройства в качестве измерителя шумовых параметров его точность оказывается весьма низкой. Снижение метрологических показателей обусловлено,40в частности, применением в устройстве амплнтупных детекторов.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является45устройство для измерения отношениядвух переменных напряжений, содержащее канал. числителя, состоящий изпоследовательно включенных первогоканального усилителя, первого синхронного детектора, первого фильтра,измерительного прибора, какал знаменателя, состоящий из последовательно включенных второго канального усилителя, второго синхронногодетектора, второго фильтра, блокасравнения, усилителя сигнала рассогласования, детектора, третьегофильтра, а также блока постоянного опорного напряжения, выход которого подключен к опорному входу блока сравнения, управляемый усилитель, вход которого соединен с клеммами для подключения источника входного сигнала, а выход .через распределитель - с входами обоих канальных усилителей, генератор модулирующих напряжений, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам распределителя, а третий и четвертый выходы - к управляющим входам синхронных детекторов 23.Недостаток известного устройства проявляется в низкой точности при измерении малых значений коэффициента шума. В указанном случае имеет место большая флуктуационная погрешность, поскольку шумовой сигнал, по которому производится обработка канала знаменателя, становится соизмеримьвс с уровнем низкочастотных флуктуаций устройства. Цель изобретения - повышениеточности измерения отношения напряжений в отмеченных выше условиях,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измерения отношения двух переменньпс напряжений, содержащем канал числителясостоящий иэ последовательно включенных первого канальногоусилителя, первого синхронногодетектора, первого фильтра, измерительного прибора, канал знамена"теля, состоящий иэ последовательновключенных второго канального уси-лителя, второго синхронного детектора, второго фильтра и последовательно включенных блока постоянного опорного напряжения, блокасравнения, усилителя сигнала рассогласования, детектора, третьегофильтра, управляемый усилитель,сигнальный вход которого соединенс клеммами дпя подключения источника входного сигнала, управляющийвход - с выходом третьего фильтра,а выход через распределитель - свходами обоих канальных усилителей,генератор модулнрующих напряжений,первый и второй выходы которогоподключены к управляющим входамраспределителя, а третий и четвертый выходы - к управляющим входамсинхронных детекторов, в канал знаменателя введены ключ и уэкополос10950 3ный усилитель, причем сигнальный вход ключа соединен с выходом второго фильтра, а управляющий вход - с пятым выходом генератора модулирующих напряжений, вход узкополосного усилителя подключен к выходу ключа, а выход - к сигнальному входу блока сравнения.На фиг,1 представлена функциональная схема устройства для изме О рения отношения двух переменных напряжений на фиг.2 м- временные ф диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу (индексы напряжений соответствуют цифровым позициям .15 блоков на фиг.1) .Канал числителя состоит из после" довательно включенных канального усилителя 1 (фиг.1), синхронного детектора 2, фильтра 3, измеритель" 2 О ного прибора 4. Канал знаменателя . состоит из последовательно включенных канального усилителя 5, синхронного детектора 6, фильтра 7, ключа 8, узкополосного усилителя 9, 25 блока 10 сравнения, усилителя 11 сигнала рассогласования (усилителя АРУ), детектора 12, фильтра 13 В состав устройства входит также управляемый усилитель 14, сигнальный вход которого соединен с клеммаии для подключения источника входногосигнала (не показан), управляющий вход - с выходом фильтра 13, а выход через распределитель 15 - с входами канальных усилителей 1 и 5. Кроме того, устройство содержит генератор 16.модулирующих напряжений, первый и второй выходы которогоподключены к управляющим входам распределителя 15, третий и четвертый выходы - к управляющим входам синхронных детекторов 2 и 6, а пятый выход - к управляющему входу ключа 8.Опорный вход блока 10 сравнения под-ключен к выходу блока постоянного опорного напряжения (не показан) .Устройство работает следующим образом.Входной сигнал 0 5 (фиг.2 Ф) пос тупает на сигнальный вход управляе-., мого усилителя 1, на выходе которого распределителем 15 управляемьи генератором 16 модулйрующих напряжений, осуществляется временное разделение сигнала. Сигнал 0 (фиг.2 Ф)пропорциональный напряжейию делимо 80 4 го, поступает в канал числителя - на вход канального усилителя 1. Сигнал 0 ". фиг.26), пропорциональный напряжению делителя, поступает в канал знаменателя - на вход ка нального усилителя 5. Сигнал 0 э усиливается усилителем 1, детектируется синхронным детектором 2 (фиг.21), усредняется фильтром 3 и поступает на измерительный прибор 4Сигнал 0 " усиливается усилителем 5, детектируется синхронным детектором 6 (фиг.2 д) и усредняется фильтром 7 (фиг.2 е). Постоянное напряжение 0;,пропорциональное вход ному напряжению 0 е канала энамена 1теля, преобразуется затем в переменное ключом 8 (фиг.2 Ф), усиливается узкополосным усилителем 9 (фиг.2 э) и поступает в блок 10 сравнения, куда подается также постоянное опорное напряжение 0 . Выходной сигнал блока 10 сравнения усиливается усилителем 11 сигнала рассогласования и преобразовывается в постоянное напряжение детекторои 12 и фильтром 13. Выходной сигнал фильтра 13 поступает в качестве управляющего напряжения на управляемый усилитель 14, с помощью которого осуществляется регулировка усиления сигнала во входном тракте устройства. За счет этого напряжение на выходе канала числителя, измеряемое прибором 4, оказывается пропорционапьныи отношению сигналовН0 вх и 0 ехЗа счет вновь введенных в устройство ключа 8 и узкополосного усилителя 9, с помощью которых ностоянное напряжение на выходе фильтра 7 в канале знаиенателя преобразовывается опять в переменноеусиливается, а затем сравнивается с опорным, усиливается, детектируется и усредняется, значительно сникается флуктуационная погрешность отработки системой АРУ сигнала в канале знаменателя. Использование предлагаемого устройства, например, в качестве измерителя коэффициента шума и коэффициента передачи СВЧ транзисторов обеспечивает повышение точности измерения укаэанных параметров .транзисторов.1095080 Вк оставитель Л. МорозовехРед , ,И.Асталощ , .КоРРектоР Н. ЯЦол Редактор Е. Пап каз 3587/26 Патент" Ужгород, ул. Проектна а)О Тираж 711 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рау