Устройство для измерения скорости девиации частоты

ОП ИСАЙ ИЙИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ Союз СоветсиикСоциаиистичесиияРеспубнии н 1875294(22) Заявлено 15.02. 80 (21) 2884280/18-21 с присоединением заявки М О О 1. й 23/00 Говудэретвапай кенятет СССР ав делан язфбрвтеяяй и атярытяЯ(54) УСТРОЙСТВО ДПИ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДЕВИАЦИИЧАСТОТЫ Цель изобретения - повышение точности измерения скорости изменения девиации частоты.Поставленная цель достигается тем, что в .устройство для измерения скорости изменения девиации частоты введен ключ, включенный между выходом часИзобретение относитсяк радиоизме-рительной технике и может использоваться для измерения скорости девиации ,частоты (,крутизны перестройки частоты) частотно-модулированных ЧИ генераторов и передатчиков радиовысотометров, ф использующих частотную модуляцию излучаемого сигнала. Кроме того, устройст-, во может использоваться для измерения нелинейности закона перестройки часто 10 ты контролируемых ЧИ генераторов.Известно по основному авт.св. У 432405 устройство для измерения скорости изменения девиации частоты, содержащее смеситель, линию задержки,1 усилитель, балансный смесйтель, перестраиваемый генератор, частотный детектор, кварцевый генератор, вольт- метр постоянного тока, причем смеси- тель одним входом непосредственно, а вторым через линию задержки связан с входом устройства, выход названного смесителя нагружен на последовательно соединенные усилитель, балансный смеситель, частотный детектор и вольтметр постоянного тока, причем выход перестраиваемого гетеродина соединен с одним из входов балансного смесителя, а выход кварцевого генератора подключен к входу частотного детектора Г 13.Недостатком устройства является недостаточная точность измерения скорости изменения девиации и нелинейности перестройки частоты в силу невозможности четкой фиксации на осциллографе необходимых точек модуляционной харак" теристики, полученной частотным детектированием суммарного сигнала биений.тотного детектора и шиной импульсовобратного хода сигнала.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов, поясняющие работу устройства.5Устройство для измерения скоростиизменения девиации частоты содержитсмеситель 1, блок 2 задержки, усилитель 3 промежуточной частоты, балансный смеситель 4, перестраиваемый генератор 5, частотный детектор 6, квар в ,цевый генератор 7, вольтметр 8 постоянного тока, индикатор 9 и ключ 1 О,,Устройство для измерения скоростиизменения девиации частоты работаетследующим образом,На вход устройства поступает сигнал с контролируемых частотно-модулированных генераторов, частота перестройки которых может изменяться, например по пилообразному периодическомузакону (фиг. 2 а) с различной скоростью изменения частоты.Прямой и задержанный ЧМ сигналы, перемножаясь в смесителе 1, образуют навыходе сигнал биений (фиг. 26), который после усиления и определеннойфильтрации поступает на первый входбалансного смесителя 4, на второйвход которого поступает выходной сигнал перестраиваемого генератора 5.Суммарный сигнал (фиг. 26) можнопредставить в виде суммы двух радиосигналов, один из которых с длительностью, определяемой, периодом прямого35хода модулирующей функции и частотойзаполнения пропорциональной скоростиизменения девиации частоты, а второйиз которых с постоянной длительностью,определяемой длительностью обратного4 Охода с частотой заполнения, определяемой скоростью изменения частоты приобратном ходе сигналамодуляции.В силу однозначной связи между колебаниями 0(1) (фиг. 26) и спектромСЙО), последний состоит из составляю 45щих, образуемых двумя радиосигналами(фиг. 2 в), причем ширина спектра мешающего сигнала много больше шириныспектра сигнала, подлежащего обработке и измерениям. При достаточно широкой полосе усилителя сигнала биений,определяемой диапазоном измеряемыхвеличин изменения скорости девиациичастоты, часть составляющих широкополосного нерабочего сигнала входит 55в полосу пропускания, вносит изменения в структуру сигнала.и после частотного детектирования искажает модуляционную характеристику, увеличивая погрешность измерений, имеющей большее влияние при верхних значениях измеряемых величин. Осциллограмма модуляционной характеристики, получаемая на экране осциллографа 1 фиг, 2 г), нечеткая в силу наличия паразитного сигнала за счет обратного хода, и трудно зафиксировать, какую точку модуляционной характеристики в начале и конце рабочего пакета сигнала совмещать с нулевой линией осциллографа для определения скорости изменения девиации в совмещаемой искомой точке.В балансном смесителе 4 происходит перенос спектра сигнала биений на частоты перестраиваемого генератора с целью обеспечения измерения характеристики перестройки в любой точке частотного изменения.С выхода балансного смесителя используется сигнал нижней боковой, средняя частота которого определяется выражениемпч = пг - Ъ где Гг - текущая частота гетеродина; Г - входной сигнал биений; ГЧ - разностная частота. Сигнал с выхода балансного смесителя детектируется частотным детектором 1,частотная модуляция сигнала в ра. бочем пакете образуется из-за нелинейности закона модуляции), на нагрузке которого выделяется огибакщая ЧМ сигнала. Перестройкой частоты перестраиваемого генератора 5 добиваются смещения перенесенного спектра по частотному диапазону, при этом спектр совмещаетея с апертурой частотного. детектора до установления его выходного напряжения равным нулю, которое измеряется вольметром 8 постоянного тока, укоторого шкала с нулем в середине. При нулевом положении на выходе частотного детектора 6 производится отсчет средней скорости изменения девиации частоты, выражаемой формулойдд- Ъц,Ж T где Г - частота перестраиваемого генератора в момент отсчета; 11 ч- тчА - средняя частота спектра, совмещенного с частотой настройки УцАчастотного детектора 6, Для измерения скорости изменения девиации частоты в любой точке частотного диапазона используется осциллограф с открытым входом, на экране875294 6Кварцевый генератор в устройствеслужит для калибровки частотного детектора 6 с помощью стабильной частоты, что уменьшает погрешность измерений устройства, так как настройкаЧД проверяется по кварцованной частоте. Формула изобретения которого наблюдается относительно нулевой линии модуляционная характеристика продетектированного частотным де тектором ЧИ сигнала ( фиг, 2 г)Для исключениянерабочего сигнала, вносящего погрешности измерения модуляционной характеристики и четкого определения любой точки модуляционной характеристики в начале и конце рабочего пакета сигнала используется 10 ключ 10, который по управляющему входу в моменты обратных ходов управляющего напряжения синхронизируется сигналом ( фиг. 2 д ), что исключает паразитные сигналы иэ модуляционной характеристики (закорачивает их на корпус, обеспечивает четкое определение любой точки модуляционной характеристики ( фиг, 2 е ) на стыке рабочего и нерабочего пакета сигналов и тем са о мым увеличивает точность измерения, крутизны и нелинейности в любой точке диапазона измерения девиации.Ключ может быть также включен, например к выходу УПЧ 3 или входу пере страиваемого,генератора 5, при этом эффект примерно одинаков.Изменяя частоту генератора 5 и совмещая любую точку модуляционной характеристики с нулевой линией осциллографа, определяют скорость изменения девиации частоты в любой точке по формуле 1 ЕПг - Гуд1где 1 - частота гетеродина в моментОГсовмещения искомой точки моду 5ляционной характеристики с"нулевой линией" осциллограгфа;1 цд - частота настройки ЧД.Нелинейность перестройки частоты определяется выражением65 = --100 5 - ась.5 ср Предложенное устройство позволяет обеспечить увеличение точности измерений скорости изменения девиации частоты, а следовательно, и нелинейности закона изменения девиации за счет исключения мешающего сигнала из модуляционной характеристики, Устройство позволяет более четко определить необходимые точки модуляционной характеристики, характеризующие скорость изменения девиации и нелинейность скорости изменения девиации частоты в начале и конце рабочих пакетов сигнала, т.е. искомые точки, образуемые на стыках рабочих периодов сигналов и сигналов, образуемых при обратных ходах модулирующих сигналов ЧИ генератора. Устройство для измерения скорости девиации, частоты по авт.св. В 432405, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения. точности измерения, в него введен ключ, включенный между выходом частотного детектора и шиной импульсов обратного хода сигнала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 432405, кл. 6 01 В 23/00, 20.12,71.торно 26/70 Тираж 735 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035 м