Устройство для измерения группового времени запаздывания сигналов в четырехполюсниках

ОП Й С А. Н 14 Е 1 ьыыэИЗОБРЕТЕН ЙЯ;М АВТОРСКОМУ СВКДН 6 ПЬС 7 ВУ6 ль Союз Советских Социалистических Реслублик1) Дополните иое к авт, свид-иу М, Кл." с 7.74 21) 20 67 Я 2/03 22) Заявлен л О 1.31.) 1 Ь Р ат.С т- . .) с присоединением заявки Л Гасударстаеннь й намите Совета Министреа СССР па делам изобретений 23) Приорит УДЫ гг тСТО ЫСВЕ Э ОВт 1 ПОЛНаСОЕДИНеанны ХМ ПОДКЛ 1 г)ЧЕННВ;г Ода ттттд Р;1 Ьт И та а ный т.:л . с).4на)тьЛЬБО лк; лятора, входЯ а Выксдом К 1, ,Ра,Изобретение относится к измерительнойтехнике.Известны устройства группового времени запаздывания ГВЗ) сигналов в четыРЕХПОЛЮСНИКах, СОДЕР)кап 1118 тРИ СМЕСптЕЛЯдвухчастотный гетеродин, фазоВый детек -тор и опорный канал фазового детектооа,Для расширения частотного диапазона иупро 1 цения методики измерений на входеисследуемоГО ч 8 тырехполюсника Включенисточник амплитуд 11 г)-частотно-модулированного сигнала 1,АЧМ), а Выход фазового детектора через амплитудный детектор подключе н к непера страивае м О му селективномунуль-индикатору , 11,Однако наличие АЧМ сигнала, а такжедвухчастотнОГО гртрродина приВодит к влиянию нестабильности частоты на результатизмерений, а построение с хе мы измерителя с указанными выше элементами не позволяет производить четную индикапи 1 о ГВЗв случае дрожания фронтов тест-импульсов,Кроме того, известны устройства дляизмерения группового времени запаздыванияСигналОВ В ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИкахт СОДЕРжаШИЕ Грттрртгг)тт ттгнт. Г 11) гтт) та т ..,-г-,"Кана)тс. Л. тг мы "/: Ч ь 1 - ".1 г г с 1 тгтl 1111 Д 1 К 1 тт)О ВтО гой Гтатт.1)атоо )г)ттттН тМОСаг ВтОРО 11 Мост ДР 81 ТоРтаг 1) ГОЛ 1 ВКг ИС Л Е 1 Т т) 1 Г гв 11 с Хгс 1 п 1 тЕ Л Ьс а тП)1 )с ттг П .т т .т ;, - , ртетТОрОМ Дс 1 Я уСТОанЕЧИЯ Влт 1 Я 111, НЕгтаОильности Г 8 БератОООВ между генеОато 1)омтт г "тс сс та- и гсаЛаНСЦтаат с сиест о; с ВКЦО тая Оа) ан С 11 ЫИ М ОДУЛЯТОО т а МЕ)КДУ СМЕСНТ 8 ЛЯМП ВКЛК)НОНЫГгЕТ 8 родИН И ГЕНЕО)Р Пт 18 боаЗНО 3 О Напряжения 3,Однако в известном устоойсВе дляДЕОЖННИЯ ВЫСОКОЙ тот 1 НОС "ти ИЗМтЗОЕНИЙЯВЗтято гт я Вт т О 1 ттр 1 тт-брв -нттт" о-т) тьТИ ГЕНЕОВТОООВ, ЧТО ПРИВОДИТ К .т СЛО 1181 тиОизмерительной схемыа также изоиедгы и;гМЕОЕНИ 1,Гческий входной рой ступени). Такое устройство позволяет устранитьвлияние нестабильности частоты за счеттого, что используется режим накоплениясигнала в течение интервала, не превышающего для большинства практических случаев долей секунды, при этом сохраняетсявы"окая точность и разрешающая способность без усложения измерительной схемы,На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; )Она фиг, 2 - диаграмма напряжений, поясняюшая принцип действия устройства,Предложенное устройство содержит генератор 1, опорный канал 2, измерительный канал 3 с исследуемым четырехполюсником 4 и индикатор 5, Опорный и измерительный каналы 2 и 3 выполнены в виде двух последовательно соединенных ступеней рециркулятора, входом подключенных к генератору 1, а выходом - к входу индикатора 5. Устройство для измерения ГВЗ сигналов в четырехполюсниках работает следуИ юшим образом.Накопление сигнала осушествляется в опорном и измерительном каналах 2 и 3, представляюших собой ступени рециркуляторов, состоящих из сумматоров 6, исследу- Зр емого четырехполюсника 4, эталонной линии задержки 7, фазоврашателей 8, ключей 8, управляемых от генератора 10 тактовых импульсов, устройств 11 и 12 сдвига частоты 1. Й. и Я. соответственно, умножителя 13 частоты в Ъ раз и генератора 14 частоты сдвига в Ь раз. Нормированные к максимальному значению огибающие сигналов на выходе каждой из ступеней рециркулятора при подаче на вход этих ступеней гармонического сигнала имеют вид, показанный на фиг, 2,Эти огибающие являются амплитудно- частотными характеристиками отдельных ступеней (фиг. 2, О, Е ) и устройства в целом (фиг. 2, 6 ), где-нормированная к максимальному значению огибаюшая выходного сигнала первой ступени ( гармониче и однои сигнал подается на вход первой ступени).-нормированная к макси- бб мальному значению огибаюшая выходного сигнала второй ступени ( гармони- сигнал подается на вход вто 60- нормированная к максимальному значению результирующая огибающая ( равчая произведению огибающих, показанных на фиг. 2,. а, б выходныхсигналов обеих ступеней ( гармоническийсигнал подается на вход первой сгупени, аогибающая наблюдается на выходе второйступени),3Я -взаимный временной сдвиг огибающих,В двухступенчатом рециркуляторе отклонение кратности задержек эталонной линиии исследуемого четырехполюсника от целогочисла является негативным фактором, приводяшим к уменьшению амплитуды накопленнсго сигнала и возникновению нескомпенсированных остатков.Однако этот отрицательный фактор, про:являюшийся при использовании рециркуляторав качестве накопителя, может быть использован как положительный при использованиирециркулятора для измеремения рассогласования ( отклонения отношения времен задержек в ступенях от целого числа), т. е. дляизмерения группового времени запаздывания четырехполюсников путем сравнения задержки в измерительном канале 3 с задержкой в опорном канале 2.Возможны два случаят ЬТ, 2)где Т 1 - длительность эталонной линии задержки;Т 2 - длительность задержки исследуемого четырехполюсника;- коэффициент кратности частот сдвига и задержек (в данном случае целаячасть частного Г )В выражении ( 1) под некратностью задержек следует понимать величину л которую нужно добавить к задержке эталоннойлинии, чтобы разность д= Т 1 1.Ь 1 (1)В выражении (2) под некратностью задержек следует понимать величину ь. кодторую нужно добавить к задержке измеряемого четырехполюсника, чтобы разность(Т 2 + дд) - 3 Т 1 =Ооткуда Таким образом, наличие некратности задержек приводит к взаимному временномусдвигу огибающих выходных сигналов первого и второго каскадов (фиг. 2 Яф ),Величина этого сдвига равнаЮ5-)й,ттГДе Ю Н - НеСущая частота гене 15 ато;. аЙ - ЧаСтОта СДВИ. а т,ст),;:т)1) Кавала 2.Умножив обе части выражения 5) на Й, подучим Величину взаимнога фазо вого рассогласованияоткудаб)). ЮйВзаИМНЫй ВрЕМеННОй СДВИГ ОГт". тт ,: т 8+ ПРИВОДИТ К УМЕНЬШЕНИЮ гтаКС 11 т 11 тта ВЬ)ХОДНОГО СИГНада И ПОЯВЛЕНИЮ Нттстсо)ПЕН-" сированных остатков фит. 2,. 4 ),Для получения идеального выходного сигнала на экране индикаторе 5 т, е, исключения нескомпенсированных Отатков, не - обходимо Ввести фазовт)с понт )аасилитв кольцо обратной связи опорного либо измерительного канада 3 соответственно. ЮВ выражении (1) фазовуто поправку "та следует ввести в опорный канал 2, при это) на основании выражений (3) и 16)69.Т =СТ +- - 35циВ выражении 2) фазовую т 1):;.авку чследует ввести в измерительный канал, приэтом анадогично выражению .6) ПОуь 1 им4 ОаЛ3 ,.6,Н МОГ) .,тСУт)ойт)тэа ЗттхтПОЧасоТСЯ т) От, т чут)АИЗтЕР) ТЕ.;ттОМ ХСс 1 таттак,алттй ЯЕ)111 т 111 НР П-вт)О 1 И И И .С, ."5 ,ОГО т 5,а;: Стг таСт т ."СС )Гт:ЛС О-" Ва НИ)т, .од тон:;: т,т 1 т,нтс 1; Вза).Ст та 1 Ст ЗРРатттт ,тт т т,т , т ,. -т( тт о тР,. с1 с.-1 ттОСТ 1 с)аДР 1)жэт С сОЬЬ 1 ПМ КОЭфИ)т 1 О 11 то ОЛст-,.тос)15, т.ттс.т .- т бот;Ь 5 тСй ПрстР)ттс Иттт П;стттвт);, Зза Ь 1 С;) гт 1 тт.т 1; П;,С Ст Сттвв са о - ,см,. ,:11" 2 т с., ) ОГ)оаОшнхВЬ).стпт " С 11:т 01 т ОдттЧОГС И 1 зтттт)тт)ДЬногс канадов, эаи,ттьтй т ВИ;- О: .;б), - тс, ттт т,7 ф тт т;Вттгт 5 Т-г ",1: т т - , ", тт,т,ттсстзтт-с т - ;а 1.1 т., ЬтНа ОСНОВЗНИИ ЭМПИр 1)ЕСКИХ д; Нтт)тГ; а,тао)ТО 1-1 ас тогртст р ч тт т,т т .т ттт 11 тто,:,ТОценена в .едпчин-йНа основании выражений (4) и 17) найдем выражение ддч определения Т 2 45Т - 1.-2, 1 ЮОписанное устройство позволяет осуществить однозначные измерения при условии, 5 О чтоат8 МНили, что равносильно1 5 упри этом величина взаимного вре:енно:";.сдвига огибающих не ПРевтышае Вели:ИНУшага неоднозначности фиг, 2)точность измерения с помощью предлагас =,)СТ 1)т)йСТВО Дл 1 ПЗМЕГЕ)ПЯ ГР) тПОВОГО ВрСМЕИИ ЗадаздЫВВНИя 151. НЗПОВ ст ЧЕТЬ)рЕ.- ПО т)СЬИКахт С т)дтЕ .Кс ЩЕС ГЕЕХЕСстт ,. МОт НЫй Ка 1 а 5-тЗ;ттзт)-л- ЕГт),11 Ь 5. Канад С ИСС,.ЕДу МЫ 1 т 1 с,и ., О.тОт,т т М 5 т ИП. тс 2 т тр, О Т П ИЙ О З Е С С Я ТЕМт ЧТО, С цедьк, у . ранения влияния нестабильности ч и ГОм Генератора при сохранении точ- НОСТИ И Оазт)Е 1 та)от):Ей СПОСООНОСТИ, ЭП)т)- НЬ 1 й К ИЗЬЗР 1 ГЕ.тЬНЬПй Катте,т 1Вт 1 ПОтт 1 Ет:.,Ь 1 В ВкдЕ .т)ГПЕДОВаТЕПЬНО СО:.". 1 И 11 Ч СТУПР 1 Ей РЕ)тИР.:,УЛЯТОРЯ, ВХОДОМ ПОП)1 т.:Сст)т) НЬ 1 Х К 5 РН со1")5)-" Б)1 СОГ ", - К В От5 "ТОЧНт 1 КИ ИЙОРГ,а 1)т 1 Ит ВРИ, 1 ТЫО Вма и и -; ,тл с) к . П трт и.1 НИИПИ Заказ 4872/530Тираж 1029 Подписное илиал ППП Патент",жгород, ул. Проектная, 4