Устройство для калибровки уровней высокочастотных сигналов

111 769462 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия Союз Советских Социалистических Республик(23) Пр (43) Оп (45) Да ет СССР о делам изобретений(088.8) и открытн публикования описания 10.11,80(72) Автор изобрете В, С. Жилин и А, В. Нконо 1) З,аявитель Томский институт автоматизированных систем управлении радиоэлектроники 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ УРОВВ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ 1 2оиства также погрешностяапряжений,Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для использования при градуировке и поверке высокочастотных вольтметров.Известно устройство для калибровки уровней высокочастотных сигналов, содержащее генератор, выход которого через фильтр подключен,к образцовому вольтметру и делителю напряжения, связанному с поверяемым прибором 1.Однако известное устройство характеризуется крайне низкой точностью калибровки напряжений практически во всем возможном динамическом диапазоне частот.Наиболее близко к предлагаемому устройство для калибровки уровней высокочастотных сигналов, содержащееэталонный генератор, выход которого соединен со входом одного из двух аттенюаторов, последовательно включенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и перестраиваемый генератор, два фильтра промежуточной частоты, выход первого из которых подключен к одному из входов фазового детектора, генератор опорной частоты, фазовращатель, сумматор, индикатор и образцовый вольтметр (2.Недостаток указанного устропределяется существеннымотми при установке выходных н Целью изобретения является повышениеточности калибровки уровней в широком динамическом диапазоне частотПоставленная цель достигается тем, чтов устройство для калибровки уровней высокочастотных сигналов, содержащее эталонный генератор, выход которого соединен со входом одного из двух аттенюаторов, последовательно включенные фазовый детектор, 10 фильтр нижнмх частот и перестраиваемыйгенератор, два фильтра промежуточной частоты, выход первого из которых подключен к одному из входов фазового детектора, генератор опорной частоты, фазовращатель, сумматор, индикатор и образцовый вольтметр, введены три делителя напряжения, два формирователя стробимпульсов, два стробпреобразователя, два умножителя частоты, стабилизатор напряжения и переклю чатель, причем первый делитель напряжения установлен между выходом эталонного генератора .и входами другого аттенюатора и образцового вольтметра, второй делитель напряжения - между выходом второго 25 фильтра промежуточной частоты и входомфазоврашателя, а третий делитель напряжения - между выходом стабилизатора напряжения и входом переключателя, вход каждого формирователя стробпмпульсов з 0 соединен с выходом перестраиваемого ге5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 нератора, а выходс одним из входов соответствующего стробпреобразователя, другие входы стробпреобразователей подключены к выходам аттенюаторов, а выходы - ко входам фильтров промежуточной частоть), вход стабилизатора напряжения соединен с выходом фазовращателя, вход которого связан с одним из входов сумматора.Первый вход переключателя соединен с другим входом сумматора, а второй выход через первый умножитель частоты - с одним из входов, индикатора, выход сумматора через второй умножитель частоты подключен к другому входу индикатора, а выход опорного генератора связан с другим входом фазового детектора.На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства для калибровки уровней высокочастотных ситналов.В состав устройства входят эталонныйгенератор 1, регулировочный делитель напряжения 2, образцовый вольтметр 3, аттенюаторы 4, 5, стробпреобразователи б, 7, Г формирователи стробимпульсов 8, 9, перестраиваемый генератор 10, усилитель постоянного тока 11, фильтр нижних частот 12, фазовый детектор 13, низкочастотный опорными генератор 14, фильтры промежуточной частоты 15,1 б, делитель напряжения промежуточной частоты 17, фазовращатель 18, стабилизатор напряжения (уровня промежуточной частоты) 19, делитель напряжения (стабилизированного уровня промежуточной частоты) 20, переключатель 21, сумматор 22, умноиители частоты 23, 24 и индикатор 25.Работает устройство следующим образом.Сигнал с выхода генератора 1 поступает на вход регулировочного делителя на.пряжения 2, При минимальном затухании делителя напряжения на его выходе, кото рый является выходом устройства, с помощью образцового вольтметра 3 устанавливается максимальный уровень выходного напряжения У Как известно, в данном случае образцовый вольтметр 3 измеряет ббльшой уровень гармонического сигнала и имеет высокую точность измерений, поскольку нелинейность характеристики пре- юбразователя переменного напряжения в постоянное практически не сказывается.После этого с помощью делителя напряжения промежуточной частоты 17 на индикаторе 25 выставляется напряжение, равное У Образцовый вольтметр 3 предназначен только для установки У. и в дальнейших операциях не участвует.Огсчет затухания, вносимого делителемнапряжения 2 при уменьшении 11 а:" осу ществляется по промежуточному сигналу на выходе стробпреобразователя б. Для этого с помощью перестраиваемого генератора 10, из колебаний которого формируются стробимпульсы формирователями 8, 9, стробпреобразователями б, 7 производится преобразование их входных сигналов на низкие промежуточные частоты. Один из каналов устройства является опорным, В нем осуществляется стабилизация частоты следования стробимпульсов формирователей 8, 9, а следовательно, выполняется стабилизация промежуточной частоты с выхода стробпреобразователей б, 7. Стабилизация промежуточной частоты осуществляется с помощью системы, содержащей фазовый детектор 13, опорный генератор 14, фильтр нижних частот 12, усилитель постоянного тока 11, перестраиваемый генератор 10. Стабильность промежуточной частоты определяется стабильностью опорного генератора 14, который выполняется кварцевым,Применение стробпреобразователей б, 7 позволяет устранить ошибку в показаниях образцового и поверяемого вольтметров, возникающую при паразитном прохождении сигнала гетеродина на вход преобразователя. Стробимпульсы, прошедшие на выход устройства, не оказывают влияния на показания образцового и поверяемого вольтметров, так как частота следования стробимпульсов много меньше частоты выходного сигнала, а их длительность стремится к нулю.Далее, выходное напряжение стробпреобразователя б через фильтр промежуточной частоты 15 и делитель напряжения 17 разделяется на два тракта, причем в одном пз них сдвигается по фазе на угол - с по 2 мощью фазовращателя 18 и стабилизируется стабилизатором 19. Таким образом, напряжение на выходе стабилизатора является стабильным по амплитуде и сдвинуто на 90 по фазе. Сигнал с выхода стробпреобразователя б,изменяется пропорционально изменению его входного напряжения. Напряжения с выхода фильтра промежуточной частоты 15 и стабилизатора 19 складываются в конечном итоге в сумматоре 22. Выходное напряжение сумматора через умножитель частоты 24 поступает на один из входов индикатора 25, а на второй его вход через делитель 20, переключатель 21 и умножитель 23 подается напряжение со стабилизатора 19. Индикатор 25 измеряет разность фаз между поступающими сигналамиЛви выполняет операции 1 р-. - , где Лр - изменение сдвига фаз при,изменении выход- ното напряжения устройств, а У - коэффициент. умножения умножителей 23, 24. Делитель напряжения 20 и переключатель 21 позволяют изменять дискретно величину стабилизированных уровней на входе сумматора 22 при малых напряжениях на выходе устройства. Увеличение коэффициента У позволяет уменьшить погрешность калиб 769462ровки за счет повышения точности фазовыхизмерений.Формула изобретения,Устройство для калибровки уровней высокочастотных сигналов, содержащее эталонный генератор, выход которого соединен со входом одного из двух аттенюаторов, последовательно включенные фазовый де тектор, фильтр нижних частот и перестраиваемый генератор, два фильтра промежуточной частоты, выход первого из которых подключен к одному из входов фазового детектора, генератор опорной частоты, фазо вращатель, сумматор, индикатор и образцовый вольтметр, отл ич а ющееся тем, что, с целью повышения точности калибровки в широком динамическом диапазоне частот, в него введены три делителя напряже ния, два формирователя стробимпульсов, два стробпреобразователя, два умножителя частоты, стабилизатор напряжения и переключатель, причем первый делитель напряжения установлен между выходом эталон ного генератора и входами другого аттенюатора и образцового вольтметра, второй делитель напряжения - между выходом второго фильтра промежуточной частоты и входом фазовращателя, а третий делитель напряжения - между выходом стабилизатора напряжения и входом переключателя, вход каждого формирователя стробимпульсов соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход - с одним из входов соответствующего стробпреобразователя, другие входы стробпреобразователей подключены к выходам аттенюаторов, а выходы - ко входам фильтров промежуточной частоты, вход стабилизатора напряжения соединен с выходом фазовращателя, вход которого связан с одним из входов сумматора, первый выход переключателя соединен с другим входом сумматора, а второй выход через первый умножитель частоты - с одним из входов индикатора, выход сумматора через второй умножитель частоты подключен к другому входу индикатора, а выход опорного генератора связан с другим входом фазового детектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Валитов Р А. Радиотехнические измерения, М., Сов. радио, 19 бЗ, с. 271.2. Авторское свидетельство СССР М 529423, кл. б 01 К 19/00, 1975 (прототип) .- Г,Составитель Л. Морозовфедотов Техред О, Павлова Корректвр С. файн Редактор Заказ 1226/1255 Изд. М 476 Тираж 1033 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушсная наб., д, 4/5 п. Харьк. фил. пред, Патент 1"1