Измеритель сопутствующей девиации частоты амплитудно модулированного колебания

(19 55 6 01 В,29/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯОРИ ГКНТ СССРьР.,; ,РЕТ ПИСАНИЕ Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ническии инсСССР981,.СССР970.ВУЮЩЕЙ ДЕ- ТУДНО-МОДУрадиоиэмерик устройствам дулированных - повышение Изобретение относится к радиоизмери- тель 10, ЧМ приемник 11, гетерадин 12, пер- а тельной технике, в частности к устройствам вый 13 и второй 14 фильтры нижних частот, Ос, для измерения искажений модулированных двойной двухканальный аналоговый де- с,О колебаний, и может. быть использовано для мультиплексор 15, первый, второй, третий и аттестации генераторовстандартныхсигна-четвертый блоки 16 - "19 хранения выборки, лов и способствовать повышению их качест- арифметические блоки 20, 21,.двухканальва. ный аналоговый мультиплексор 22, вольтЦепь изобретения - повышение точно- метр 23 эффективного значения сти измерений,. напряжения,. первый 24 и второй 25 генераНа чертеже приведена структурная схе- торы импульсов управления, одновибратор ма предложенного измерителя. Схема вклю, блок 27 управления гетеродином.аай чает опорный генератор 1 импульсов, Измеритель работает следующим обрасчетчик 2 импульсов, первое 3, второе 4 и зом.третье 5 постоянные запоминающие уст- В счетчике 2 импульсов с помощью ройства, цифроаналоговый преобразова- . опорного генератора 1 импульсов формирутель 6, первый 7 и второй 8 множительные ется линейно нарастающий код. При пере- цифроаналоговые преобразователи 9; амп- полнении счетчика происходит его литудно-модулирующий генератор 9, смеси- автоматический сброс, т. е. код на выходе(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПУТСТВИАЦИИ ЧАСТОТЫ АМПЛИЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИ(57) Изобретение относитсятельной технике, в частностидля измерения искажений мколебаний. Цель изобретени точности измерении - достигается за счет ,введения опорного генератора импульсов, счетчика импульсов, трех постоянных запоминающих устройств, цифроаналогового преобразователя, двух множительных цифроаналоговых преобразователей, двух фильтров нижних частот, двойного двухканального аналогового демультиплексора, четырех блоков хранения, двух арифметических блоков, двухканального аналогового мультиплексора, вольтметра эффективного значения напряжения, двух генераторов импульсов управления, одновибратора и блока управления гетеродином. Кроме того, измеритель содержит амплитудно-модулированн ы й ге не рата р, . с м е си тел ь, частотно-модулированный приемник и гете- родин. 1 ил.счетчика импульсов является периодиче ским, Коэффициент деления частоты счетчика 2 импульсов выбирается таким, чтобы период повторения линейно-нарастающего кода на его выходе был равен периоду модулирующего колебания. В постоянном запоминающем устройстве 3 этот код преобразуется в код гармонического колебания. При этом в постоянное запоминающее устройство 3 записывается функция синуса или косинуса " (один период), Цифроаналоговый преобразователь 6 преобразует код в аналоговый гармонический сигнал, который подается на модулирующий вход АМ генератора 9, где формируется испытательный сигнал. Смеситель 10 осуществляет преобразование частоты испытательного АМ сигнала с помощью гетеродина 12. ЧМ приемник 11 настраивается на разностную частоту между сигналом и гетеродином, выделяет и детектирует по часоте преобразованное испытательное колебание, Поскольку в АМ генераторе 9, смесителе 10 и ЧМ приемнике 11 имеется амплитудно-фазовая конверсия, полезная амплитудная модуляция испытательного колебания преобразуется в сопутствующую частотную модуляцию с частотами, кратными модулирующей частоте АМ колебания, которая и выделяется на выходе ЧМ приемника 11. В постоянные запоминающие устройства 4 и 5 записываются функции исследуемых гармоник (как правило, для исследования достаточно 2-3 гармоник), причем в ПЗУ 4 записывается функция синуса, а в ПЗУ 5 - функция косинуса. В устройстве измерения производятся отдельно на каждой из исследуемых гармоник. При этом выбор функций синуса и косинуса исследуемой гармоники осуществляется с помощью разрешающего входа в ПЗУ 4 и 5. В перемножителях 7 и 8 осуществляется умножение выходного колебания ЧМ приемника 11 на функцию синуса и косинуса исследуемой гармоники. При этом и постоянные составляющие напряжений на выходах множительных цифроаналоговых преобразователей 7 и 8 прямо пропорциональны проекциям вектора исследуемой гармоники на ортогональные оси координат, Эти напряжения выделяются с помощью фильтров 13 и 14 нижних частот и записываются в блоках 1 6, 18 хранения выборки. Выбор блоков хранения 16-19 выборки осуществляется с помощью двойного двухканального аналогового демультиплексора 15., Если на его адресном входе присутствует сигнал "О", то он соединяет выход фильтра 13 с входом блока 16 и выход фильтра 14 - с входом блока 18. Если же на адресномвходе присутствует сигнал "1", то он соединяет выход фильтра 13 с входом блока 17 и выход фильтра 14 - с входом блока 18. Момент записи напряжений в блоки 16-1 Я задается с помощью одновибратора 26,соединенного с разрешающим входом демультиплексора 15. Предлагаемый измеритель позволяетизмерять отдельно сопутствующую девиацию частоты АМ колебания, воэникаю 10 щую в АМ генераторе, смесителе, тракте передачи и ЧМ приемнике; При этом используется свойство преобразователя частоты (смесителя) и н верти ровать закон 15 частотной модуляции его входного колебания при перестройке на зеркальный канал.При измерении сопутствующей девиации частоты в АМ генераторе 9 с по 20 мощью генератора 25 импульсов и блока 27 управления гетеродинами осуществляется переключение частоты гетеродина 12 на удвоенную частоту входного колебания ЧМ приемника 11, т. е, осу 25 ществляется перестройка смесителя 10 на зеркальный канал. Эти же импульсы с выхода генератора 25 импульсов изменяют сигнал на адресном входе демультип 30 лексора 15, который осуществляет в связи с этим описанное переключение .блоков 16-19, При перестройке смесителя10 на зеркальный канал сопутствующая чачастотная модуляция, возникающая в смесителе 10 и ЧМ приемнике 11, остается неизменной, поэтому разность векторов исследуемой гермоники при двух значени 40 ях частоты гетеродина 12 равна удвоеннойвеличине сопутствующей девиации частоты, возникающей в АМ генераторе,9. Напряжения,прямо пропорциональные проекциям вектора исследуемой гармоники на ортогональные оси координат при первой настройке гетеродина 12, записываются в блоках 16 и 18, а при второй настройке гетеродина - в блоках 17 и 19. Известное правило вычитания двух векторов с помощью их проекций на ортогональные оси координат позволяет осуществить требуемую 50 операцию вычитания векторов с. помощью арифметических блоков 20 и 21, на выходе которых напряжения пропорциональны разности проекций двух векторов исследуемой гармоники, С помощью генератора 24 импульсов и мультиплексора 22 эти напряжения поочередно подаются на вход вольтметра 23 эффективного значения напряжения. В этом вольтметре напряжения поочередно возводятся в квадрат, их сумма интегрируется, из результата изстотная модуляция, возникшая в АМ гене 35. раторе 9, инвертируется, а сопутствующаявлекается квадратный корень и полученное значение индицируется на индикаторе, Таким образом, полностью реализуется правило вычитания двух векторов и получается их напряжение, прямо пропорциональное девиации частоты, возникающей в АМгенераторе 9,При измерении сопутствующей девиации частоты, возникающей в ЧМ приемнике 11, процесс измерения аналогичен описанному, эа исключением того, что измеряемая величина определяется путем сложения двух векторов по их проекциям.При измерении сопутствующей девиации частоты в смесителе 10 или тракте передачи на выходе смесителя.(считая, что искажения, вносимые смесителем, существенноменьше искажений проверяемого тракта) применяется дополнительно инвертирование закона частотной модуляции с помощью гетеродина 12 измерителя.11 девиации частоты, который должен перестраиваться на зеркальный канал одновременно с перестройкой гетеродина 12. 8 этом случае сопутствующая. частотная модуляция. возникающая в АМ генераторе 9, инвертируется дважды, те. остается неизменной, сопутствующая частотная модуляция, возникающая в измерителе 11 девиации часто- ты 11, а также в смесителе 10 (или тракте передачи), инвертируется в смесителе ЧМ приемника 11. Поэтому разность двух векторов при первой и второй настройках по- зволяет определить измеряемую величину.8 этом случае блоки 20 и 21 должнд быть вычитающими;Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я.Измеритель сопутствующей девиации частоты амплитудно-модулированного колебания, содержащий последовательно соединенные амплитудно-модулированный генератор, смеситель и частотно;модулированный приемник, а также гетеродин, выход которого подключен к второму входу. смесителя, отличающийся тем,что,сцелью повышения точности, в него введены последовательно соединенные опорный генератор импульсов, счетчик импульсов, первое запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь, последовательно соединенные второе постоянное запоминающее устройство, первый множительныйцифроаналоговый преобразователь и первый фильтр нижних частот. последовательно соединенные третье постоянное запоминающее устройство, второй множительный цифроаналоговый преобразователь и второй фильтр нижних частот, а также двойной двухканальный аналоговый демультиплексор. четыре блока хранения выборки, два арифметических блока,10 последовательно соединенные двухканальный аналоговый мультиплексор и вольтметр эффективного значения напряжения, два генератора импульсов управления, одновибратор и блок управления гетеродином,1.5 первый и второй выходы которого подклюцены соответственно к входу гетеродина и второму входу частотно-модулированного приемника, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго множительго ных цифроаналоговых преобразователей выход второго генератора импульсов управления подключен к входу блока управления. гетеродином, к адресному. входу двойного двухканального аналогового демультиплек 25 сора и через одновибратор к его разрешающему входу, выходы первого и второго фильтров нижних частот соединены соответственно с первым и вторым входами двойного двухканального аналогового де 30 мультиплексора, первый - четвертый выходы которого соединены с входами соответственно первого - четвертого блоков хранения выборки, выходы первого и второго блоков хранения выборки подклювходам первого арифметического блока. а выходы третьего и четвертого блоков хранения выборки подключены соответственно к первому и второму входам второго арифме 40 тического блока, выходы первого и второго арифметических блоков подключены соответственно к первому.и второму входам двухканального аналогового мультиплексора, адресный вход которого соединен с вы 45 ходом второго генератора импульсов управления, входы второго и третьего постоянных запоминающих устройств подключены к второму выходу счетчика импульсов, выход цифроаналогового преоб 50 разователя соединен с входом амплитудномодулированного генератора. 35, чаны соответственно к первому и второмуСоставитель Л.СтройковТехред М.Моргентал Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5