Устройство для выделения и измерения сопутствующей частотной модуляции амплитудно-модулированных колебаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 А 1 9) П 3) 51 с ( 0 2 06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ С ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ТОРС итехническии инсаньов П,А о-модули вязь. 198 ство ССС /06, 1989 Измереованных . с, 1629,л,1 б, 1 б 17 17 г(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ИИЗМЕРЕНИЯ СОПУТСТВУЮЩЕЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к устройствам для измерения искажений модулированных колебаний. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит опорный генератор 1 импульсов, счетчик 2 импульсов, постоянный запоминающий блок 3, цифроаналоговый преобразователь 4, генератор 5 амплитудно-модулированных сигналов, смеситель 6, гетеродин 7, приемник 8 частотно-модулированных сигналов, резистор 9, переключатель 10,генератор 11 управления импульсов, блок 12 управления гетеродинами, два К-канальных аналоговых мультиплексоров-демультиплексоров 13 и 14. одновибратор 15, конденсаторы 16116 ы, 171,17 и. буферные блоки 18,1 арифметический блок 20, вольтметр 21, 1 и50 55 Изобретение относится к радиоизмерительной технике, к устройствам для измерения искажений модулированных колебаний, и может быть использовано для аттестации генераторов стандартных сигналов с способствовать повышению их качества.Целью изобретения является повышение быстродействия измерений.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит опорный генератор 1 импульсов, счетчик 2 импульсов, постоянный запоминающий блок 3, цифроаналоговый преобразователь 4, генератор 5 амплитудно-модулированных (АМ) сигналов, смеситель 6, гетеродин 7, приемник 8 частотно-модулированных сигналов, резистор 9, переключатель 10, генератор 11 управляющих импульсов, блок 12 управления гетеродинами, первый 13 и второй 14 Й-канальные аналоговые мультиплексорыдемультиплексоры, одновибратор 15, конденсаторы 16.1 - 16 М, 17.1 - 17 й, буферные блоки 18,19, арифметический блок 20, вольтметр 21,Устройство работает следующим образом.В счетчике 2 импульсов с помощью опорного генератора 1 импульсов формируется линейно-нарастающий код. При переполнении счетчика происходит его автоматический сброс, т.е. код на выходе счетчика импульсов является периодическим. Коэффициент деления частоты счетчика 2 импульсов выбирается таким, чтобы период повторения линейно-нарастающего кода. на его выходе был равен периоду модулирующего колебания испытательного сигнала. В постоянном запоминающем блоке 3 этот линейно-нарастающий код преобразуется в код гармонического колебания. При этом в постоянный запоминающий блок 3 записывается один период функции синуса или косинуса, Цифроаналоговый преобразователь 4 преобразует код гармонического колебания в аналоговый гармонический сигнал, который подается на модулирующий вход АМ генератора 5, где формируется испытательный сигнал. Смеситель 6 с помощью гетеродина 7 осуществляет преобразование частоты испытательного АМ сигнала, Приемник частотно-модулированных сигналов (ЧМ приемник) 8 настраивается на разностную частоту между АМ сигналом и гетеродином, выделяет и детектирует по частоте преобразованное испытательное колебание. Поскольку в АМ генераторе 5, смесителе 6 и ЧМ приемниКе 8 имеется амплитудно-фазовая конверсия, полезная амплитудная мо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 дуляция испытательного сигнала преобразуется в сопутствующую частотную модуляцию с частотами, кратными модулирующей частоте АМ колебания, которая и выделяется на выходе ЧМ приемника 8. Это колебание через резистор 9 и переключатель 10 подается на вход одного из аналоговых мультиплексоров-демультиплексоров, к выходам которых подключены конденсаторы 16 и 17, Подключение одного из конденсаторов 16,17 к входу аналогового мультиплексор-демультиплексора происходит по команде на его адресном входе, который соединен с выходом счетчика 2 импульсов, Поскольку линейно-нарастающий код на выходе счетчика импульсов является периодическим с периодом, равным периоду модулирующего колебания, то подключение конденсаторов 16,17 к входам аналоговых мультиплексоров 13,14 происходит периодически с периодом модулирующего колебания. Если постоянную времени заряда этих конденсаторов через резистор 9 выбрать достаточно большой, то на каждом из конденсаторов в процессе работы устройства установится постоянное напряжение, равное мгновенному значению напряжения на выходе Ч М приемника 8 в моменты вреК Тмени т + М Т =- = , где К - номерМконденсатора; й - количество конденсаторов, подключенных к выходам одного аналогового мультиплексора-демультиплексора. Т - период модулирующего колебания, который равен периоду выходного колебания ЧМ приемника 8; М - любое целое число. Поскольку мгновенные значения напряжения периодического колебания повторяются через период, то напряжения, установившиеся на конденсаторах, будут постоянными, равными среднему за время подключения данного конденсатора значению напряжения, Одновибратор 15 выключает мультиплексоры-демультиплексоры 13 и 14 на время переходных процессов на их входах,Устройство позволяет выделять и измерять отдельно сопутствующую частотную модуляцию АМ колебания, возникающую в АМ генераторе, смесителе, тракте передачи и ЧМ приемнике, При этом используется свойство преобразователя частоты (смесителя) инвертировать закон частотной модуляции его входного колебания при перестройке на зеркальный канал,При измерении сопутствующей девиации частоты в АМ генераторе 5 с помощью генератора 11 управляющих импульсов и блока 12 управления гетеродинами осуществляется переключение частоты гетеродина на удвоенную частоту входного колебания ЧМ приемника (измерителя девиации частоты) 8, т,е. осуществляется перестройка смесителя 8 на зеркальный канал, Эти же управляющие импульсы осуществляют переключение входов аналоговых мультиплексоров-демультиплексоров 13, 14 с помощью переключателя 10, При настройке гетеродина 6 на прямой канал к выходу ЧМ приемника 8 через резистор 9 подключается вход аналогового мультиплексора-демультиплексора 13, а при настройке гетеродина 6 на зеркальный канала к выходу ЧМ приемника 8 через резистор 9 подключается вход аналогового мультиплексора-демультиплексора 14. При отключении информационного входа аналогового мультиплексора-демультиплексора от выхода ЧМ приемника 8 напряжение на информационном входе продолжает изменяться точно по такому же закону, как и во время подключения входа. Это происходит потому, что опрос по адресным входам мультиплексора продолжает производиться, а конденсаторы, подключенные к выходам аналогового мультиплексора-демультиплексора, сохраняют установившиеся на них напряжения, так как буферные блоки 18 и 19 имеют большое выходное сопротивление и не позволяют им разряжаться. Таким образом, на входе буферного 18 блока действует напряжение, установившееся на выходе ЧМ приемника при настройке смесителя на прямой канал, а на входе буферного блока 19 действует напряжение, установившееся на выходе ЧМ приемника при настройке смесителя на зеркальный канал, Разность этих напряжений, получающаяся на выходе арифметического блока 20 (работает в режиме вычитания), прямо пропорциональна удвоенной величине сопутствующей частотной модуляции, возникающей в АМ генераторе, так как при перестройке смесителя 6 с прямого канала на зеркальный сопутствующая частотная модуляция, возникающая в АМ генераторе, инвертируется, а сопутствующая частотная модуляция, возникающая в ЧМ приемнике, остается без изменений. Вольтметр 21 измеряет это напряжение.При измерении сопутствующей частотной модуляции, возникающей в ЧМ приемнике 8, процесс выделения и измерения аналогичен рассмотренному выше за исключением того, что измеряемая величина выделяется путем сложения двух напряжений, т,е. арифметический блок 20 работает в режиме суммирования,При измерении сопутствующей частотной модуляции в смесителе 6 или трактевые обкладки которых заземлены, а вторые подключены к выходам первого и второго 55 аналоговых мультиплексоров-демультиплексоров, адресные входы которых соединены с выходом счетчика импульсов, разрешающие входы - с выходом одновибратора, а информационные входы соединены соответственно с первым .и вторым 5 10152025303540 4550 передачи на выходе смесителя применяется дополнительно к сказанному инвертирование закона частотной модуляции с помощьюгетеродина измерителя девиации частоты, который должен перестраиваться .на зеркальный канал одновременно с перестройкой гетеродина 7. В этом случае сопутствующая частотная модуляция, возникающая в АМ генераторе 5. инвертируется дважды, т,е, остается неизменной, такжекак и сопутствующая частотная модуляция, возникающая в измерителедевиации частоты 8, а сопутствующая частотная модуляция, возникающая в смесителе 6 (при тракте передачи на выходе смесителя), инвертируется всмесителе измерителя девиации частоты, Таким образом, разность выходных напряжений измерителя девиации частоты прямо пропорциональна сопутствующей частотной модуляции, возникающей в смесителе (трактепередачи на его выходе). В этом случае блок20 должен быть вычитающим.Формула изобретения Устройство для выделения и измерения сопутствующей частотной модуляции амплитудно-модулированных колебаний, содержащее последовательно соединенные опорный генератор импульсов и счетчик импульсов, последовательно соединенныепостоянный запоминающий блок, цифроаналоговый преобразователь, генератор амплитудно-модулированных сигналов, смеситель и приемник частотно-модулированных сигналов, а также вольтметр, одновибратор, генератор управляющих импульсов, арифметический блок, блок управления гетеродинами и гетеродин, выход которого подключен к второму входу смесителя, а вход - к первому выходу блока управления гетеродинами, второй выход которого соединен с вторым входом приемника частотно-модулированных сигналов, а вход - с первым выходом генератора управляющих импульсов, второй выход которого подключен к входу одновибратора, вход постоянного запоминающего блока соединен свыходом счетчика импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два буферных блока, переключатель, резистор, два аналоговых Й-канальных мультиплексорадемупьтиплексора и 2 Гч конденсаторов, пер1734046 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Составитель Л.СтройковаРедактор Т.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун Заказ 1668 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 выходами переключателя и с входами первого и второго буферных блоков, выходы которых подключены к первому и второму входам арифметического блока. выход которого соединен с входом вольтметра, вход переключателя через резистор подключен к выходу приемника частотно-модулированных сигналов. а управляющий вход - к второму выходу генератора управляющих 5 импул ьсов.