Устройство для измерения коэффициента преобразования амплитудной модуляции в фазовую модуляцию

(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯКОЭФФИЦИЕНТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АМПЛИНОЙ МОДУЛЯЦИИ В ФАЗОВУЮ МОДУЛЯсодержащее источник испытательносигнала и два усилителя-ограничиля, выходы которых соединены с светствующими входами частотных детекторов, о т л и ч а ю щ ее с ятем, что, с целью повышения точиизмерений, в него введены регулир 80, 1095105 ый фазовращатель, блдк вычитания,ольтметр, интегратор, измерительтношения напряжений и измеритель глубины амплитуднои модуляции, приэтом вход первого усилителя-ограничи теля соединен с выходом источника испытательного сигнала, с выходной клеммой устройства и с входом измерителя глубины амплитудной модуляции, выходом соединенного с одним из входов измерителя отношений напряжений, второй вход которого через интегратор соединен с входом вольтметра, и с выходом блока вычитания, первый вход последнего через регуФлируемый фазовращатель соединен с выходом первого частотного детектора,.а второй вход - с выходом второго частотного детектора, вход второго усилителя-ограничителя соединен с входной клеммой устройства.1095105 Цель изобретения - повышение точности измерений.Цель достигается тем, что в устройство для измерения коэффициента преобразования амплитудной модуляции в фазовую модуляцию, содержащее источник испытательного сигнала и два усилителя-ограничителя, выходы которых соединены с соответствующими входами частотных детекторов, введены регулируемый фазовращатель,блок вычитания, вольтметр, интегратор, измеритель отношения напряженияи измеритель глубины амплитудноймодуляции, при этом вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом источника испытательного сигнала, с выходной клеммой устройства и с входом измерителя глубины амплитудной модуляции, выходом соединенного с одним иэ входов измерителя отношений напряжений, второй вход которогочерез интегратор соединен с входомвольтметра и с выходом блока вычитания,первый вход последнего через регулируемый фаэовращатель соединен с выходом первого частотного детектора,а второй вход - с выходом второгочастотного детектора, вход второго усилителя-ограничителя соединен с входной клеммой устройства.На чертеже приведена структурнаясхема устройства,Устройство содержит источник 1сигнала, исследуемый четырехполюсник 2, интегратор 3, измеритель 4отношений напряжения, измеритель 5глубины АМ, усилители-ограничители6 и 7, частотные детекторы 8 и 9,селективный вольтметр 10, регулируемый фазоврашатель 11, блок 12 вычитания, выходная и входная 13 и 14клеммы устройства,Измеритель работает следующим образом.С выхода источника 1 испытательного сигнала на вход исследуемогочетырехполюсника 2 поступает сигналс АМ и с соответствующей паразитнойЧМ вида О (:О (масиЯ 115 ьЫО 1+ икьжфц,Ю 1- индекс частотной модуляции,- девиация частотыф где ш Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения коэффициента преобразования амплитудной модуляции (АМ) в фаэовую модуляцию (ФМ) 5в ограничителях, усилителях, фильтрах и др,Известно устройство для измерениякоэффициента преобразования АМ в ФМ,содержащее два канала, один из кото" 10рых включает последовательно соединенные аттенюатор, плавно регулируемыйфазовращатель, смеситель, фильтрнизкой частоты (НЧ) и селективныйвольтметр, а другой канал - последовательно соединенные аттенюатор иисследуемый объект (усилитель, ограничитель, фильтр и т.д.), а такжекоммутатор, позволяющий исключитьиз второго канала исследуемый объект. 20На входы обоих каналов подаетсяизмерительный АМ сигнал с известной глубиной модуляции, Уровень сигнала, фиксируемый селективным вольтметром на выходе фильтра НЧ, при 25определенных условиях пропорционален коэффициенту преобразованияАМ в ФМ 11.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность и большаятрудоемкость измерения коэффициентапреобразования, обусловленная необходимостью ручной перестройки фазовращателя при изменении несущей частоты измерительного сигнала, кроме того, устройство не позволяет непо-.средственно измерять коэффициентпреобразования, поскольку требуетсянезависимое измерение значения глубины АМ.40Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяустройство для измерения коэффициента перехода АМ в ФМ, содержащее источник измерительного амплитудномодулированного сигнала, смесители,гетеродины, усилители-ограничители,частотные детекторы и сумматор 21,Недостатком этого устройства является низкая точность измеренийкоэффициента перехода АМ в ФМ, обусловленная наличием составляющих преобразования АМ в ФМ смесителей ичастотных детекторов, а также составляющих параэитной частотной модуляции(ЧМ), присутствующих в измерительном55сигнале. Коэффициент преобразованияэтих составляющих имеет значения+О (щ ),полюсника 2 испытательный сигнал (1) 5 дс сН сааб Я 1 кподвергается фазовой модуляции и (Ь)преобразуется к видуд )о 1 (щ )- коэффициент передачи ограничителя6 на частоте (о) - результирующийкоэффициент передачи исследуемогочетырехполюсника .и ограничителя 7;- фазовые сдвиги,вносимые на огибающую ЧМ сигнала 35ограничителями 6и 7 соответственно- паразитные фазовыесдвиги, возникающие в ограничителях 6 и 7 вследствие преобразования АМ испытательного сигнала в ФИ, 45Первые гармоники сигналов на выходахограничителей 6 и 7 имеют вид 15Ко (ю 1 с) 51 псоо+э 1 тЭ+с(коЯ+оС)ф ( )1 (3)гктхт 2(ы 1 е(офвоекйт охй) о( ( т ок( Сигналы на выходах линейных частотных детекторов пропорциональны производным мгновенных фаз сигналов (3) и (4) и с учетом преобразования 50 АМ в ФМ, возникающей в частотных де текторах, имеют вид ЗЧ (Ф)кк О 1 от)елоОкГ 1 т3 4 Р оо 1 я а 1 55ЩсО 1 (л ф) гдето и 54 Р - крутизна амплитуд 431но-частотных характеристик частотныхдетекторовф О (ю +) 0 (в +) - составляющие пара 4 Р 1 1 с 432зитной ФМ, возникающей в частотныхдетекторах принеидеальных ограничителях,дд 1 - индекс, означаетдифференцированиево времени.Из выражений (5) и (6) видно, что в выходных сигналах частотных детекторов присутствуют составляющие, определяемые парчзитной ЧИ испытательного сигнала. Эти составляющие, если не принять специальных мер для их исключения из результата измерения, могут привести к большим погрешностям измеряемой величины с 1 М (шй) /с 1 с).Выходные сигналы ПЗС и П(с) частотных детекторов 8 и 9 соответственно далее поступают на блок вычитания 12. Селективный вольтметр 10 служит индикатором при компенсации составляющих цм рь 1 л(даму 1 д) и Я, фЯсоэ(ЯН фЯ )осуществляемой в ойорном канале с помощью регулируемого фазовращателя 11. Последний обеспечивает . получение противоположных знаковпсоставля. щих П 4 М и ЦФМКомпенсация осуществляется путем перестройки регулируемого фазовращателя 1 1 по получения минимальных показаний селективного вольтметра,При выполнении Условий 84 Р 1 йБР 2"84 Р напряжение на выходах частотных детекторов 8 и 9 имеют вид ач ц м .,) О (вЦМ (ы(хНа выходе блока вычитания 12 сигнал согласно выражениям (5) и (6) при выполнении условия компенсации принимает вид,1095105 где Ик(щф 1 - перепад фазовогосдвига при изменении глубины АИ наде(БТогда в соответствии с выраженйем5 (8) показания индикатора измерителя4 отношеннй напряжения будут пропорциональны величине 5 д (е 1По дп Составитель Л.МурановТехред Ж,Кастелевич Корректор Л. Пилипенко. Редактор О.Колесникова Заказ 3588/27 Тираж 711 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Производя интегрирование сигнал ,(7) в интеграторе З,на его выходе получимО =5 ЧвЦ+с Б Ч(вЦ. где П - постоянная составляющаявсигнала.Переменная составляющая выходного сигнала (8) интегратора 3 прямо пропорциональна фазовому сдвигу Ч (в Ф, возникающему в исследуемом четырехполюснике из-за преобразоваХния АМ в ФИ,Из выражения (8) следует, что результат измефения не зависит от перехода АИ в ФМ; возникающего в ограничителях 6 и 7, частотных детекторах ,8 и 9, а также от величины паразитной ЧИ, всегда сопутствующей испытательной АИ сигнала (1).Коэффициент преобразования АИ в ФМ определяется выражениемв ф "РьаАЦ, 1И т 19Ч ав Величина 3 а определяется измерителем 5 глубины АИ, на вход которогопоступает сигнал испытаний с выхода источника 1. При экспериментальной проверке устройства установлено, что погрешность измерения коэффициента преобразования АМ в фИ составляет Д К0,03 - 0,05 о/дБ, что. в 3 - 4 раза повышает точность измерений.