Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно модулированных генераторов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 Б. 23 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ ТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР У 828104, кл. С 01 К 23/00, 1981.Авторское свидетельство СССР В 665278, кл. С 01 К 23/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ЛИНЕЙНОСТИ МОДУЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК, ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к области радиоиэмерительной техники. Цель изобретения - повьппение точности измерения. Для ее достижения в устройство, содержащее электронно-счетный частотомер 4, автогенератор 6, делитель частоты 7, генератор пилообразного напряжения 18, частотно-модулированный генератор 22, смесительусилитель промежуточной частоты 2,интегратор 21, выдеоусилитель 20,осциллографический индикатор 15, линию задержки 23, фазовый модулятор12, усилитель 5, введены строб-каскад 3, блок памяти частоты 8, фазовращатель 13, переключатель 14, фазовый детектор 16, вторая линия задержки 17, второй генератор пилообразного напряжения 19; Блок памятичастоты 8 построен на сумматоре 11,синхронизируемом генераторе ,", третьей линии задержки 10. Точность измерения отклонений модуляционной характеристики от линейного закона ухудшается из-за наличия паразитной амплитудной модуляции сигнала на выходусилителя промежуточной частоты 2,Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этомсигнал синхронизируемого генератора1241140 9 поступает на вход фазового детектора 16, минуя фаэовращатель 13. Приэтом фазовцй детектор практическинечувствителен к изменению разностифаэ входных колебаний и его выходнойсигнал будет пропорционален только Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения скоростиизменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно-мо-дулированных генераторов.Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения влияния паразитной амплитудной модуляции,На Фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства, нафиг, 2 и 3 - диаграммы напряжения,поясняющие его работу,Устройство содержит смеситель 1,усилитель 2 промежуточной частоты,строб-каскад 3, электронно-счетныйчастотомер 4, усилитель 5, автогенератор 6, делитель 7 частоты, блок 8памяти частоты, синхронизируемый генератор 9, линию 10 задержки, сумматор 11, Фазовый модулятор 12, Фазовращатель 13, переключатель 14, осциллографический индикатор 15, Фазовый детектор 16, линию 17 задержки,генераторы 18 и 19 пилообразного напряжения, видеоусилитель 20, интегратор 21, частотно-модулированный генератор 22 и линию 23 задержки.При этом в устройстве соединеныпоследовательно автогенератор.6, делитель 7 частота, генератор 18 пилообразного напряжения, частотно-модулированный генератор 22, смеситель1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, сумматор 11,синхронизируемый генератор 9, переключатель 14, фазовый детектор 16,интегратор 21, видеоусилитель 20,осциллографический индикатор 15,синхронизируемый вход которого соединен с выходом делителя 7 частоты,а также генератор 19 пилообразногонапряжения, соединенный с модулирую 5 16 15 20 24 30 35 40 параэитной амплитудной модуляции.Вычитание результата этого измеренияиз результата, полученного с учетомвлияния паразитной амплитудной модуляции обеспечивает повышение точности измерения. 2 ил,щим входом фазового модулятора 12, усилитель 5, выход которого соединен, с вторым входом смесителя 1, второй выход делителя 7 частоты соединен с управляющим входом строб-каскада 3, а:выход усилителя 2 промежуточной частоты через линию 17 задержки соединен с вторым входом Фазового де" тектора 16, выход синхронизируемого геиер,атора 9 соединен с электронно- счетным частотомером 4 и через фаэо" вращатель 13 и переключатель 14 с первым входом Фазового детектора 16, линия 10 задержки соединена с выходом синхронизируемого генератора 9 и с сумматором 11. Кроме того, выход частотно-модулированного (Щ) генератора 22 через линию 23 задержки соединен с вхоцом фазового модулятора 12.Устройство работает следующим образом.Сигнал исследуемого ЧИ генератора 22 поступает на вход широкополосного дифференцирующего четырехполюсника. Дифференцирующий четырехполюсник :включает линию 23 задержки с времелнем задержки ю смеситель 1 и преобразователь частоты, содержащий фазовыймодулятор 12, усилитель 5 и генератор 19 пилообразного напряжения. Частоту смещения преобразователя частоты РА 8 = 1/Т, где Х длительность пилообразного напряжения, выбирают значительно большей предполагаемых отклонений мгновенной частоты исследуемых ЛЧМ сигналов от линейного закона изменения частоты во времени. Величина Р составляет 15-20 ИГц. Величину запаздывания 2, линии 23 задержки выбирают иэ условия обеспечения требуемого диапазона измеряемых величин, она составляет десятые доли микросекунды.В качестве фазового модулятора могут быть использованы фазовращатели на ЛБВ и их твердотельных аналогах, фазовращатели на ферритах, магнитно-управляемые фазовращатели на 5 иттриево-железном гранате.Задержанный сигнал, смещенный по частоте на величину Р., перемножается в смесителе 1 с незадержанным сигналом исследуемого ЧМ генератора 22. На выходе смесителя 1 образуются комбинационные составляющие разностной и суммарной частот, а также низкочастотная составляющая. Сигнал разностной частоты выделяется усилите лем 2 промежуточной частоты и через линию 17 задержки подается на один из входов фазового детектора 16.Запоминание частоты сигнала с выхода усилителя 2 промежуточной час тоты осуществляется с помощью синхронизируемого генератора 9. Для этого по окончании переходных процессов в смесителе 1 в момент времени й (фиг. 2) на строб-каскад 325 подается разрешающий импульс с выхода делителя 7 частоты и сигнал с усилителя 2 промежуточной частоты через строб-каскад 3 и сумматор 11 поступает на синхронизируемый генератор 9. Длительность разрешающего импульса Ь С=С -С, выбирают такой, чтобы за это время в синхронизируемом генераторе закончился переходный процесс и установился стационарный режим. При этом частота выходного сигнала синхронизируемого генератора описывается выражениемр=Г,д, +(1-М /М, ) У. ,40 где ь, - время задержки в линии 23задержки дифференцирующегочетырехполюсника;- скорость изменения частотыфГ- частота смещения преобразователя частоты на основе фазового модулятора 12; ММ , - относительные амплитудысоставляющих спектра соответственно на частотахИ, фйс и я,-й на высдвходе фазового модулятора 12.Поддержание постоянной частоты синхронизируемого генератора 9 в течение длительности ЛЧМ радиоимпульса осуществляется с помощью петли самосинхрониэации, в состав которой входит линия 10 задержки и сумма - тор 11.Чтобы не потерять информацию об измеряемых параметрах вначале импульса, сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты подается на второй вход фазового детектора через линию 17 задержки, время задержки которой с = ССигнал с выхода синхронизируемого генератора 9 через фазовращатель 13 на й/2 и переключатель 14 поступает на первый вход Фазового детектора 16.Выходное напряжение Фазового, детектора, описываемое выражением где К- коэффициент передачи фазового детектора,Б(й) - амплитуда сигналов с выхода усилителя 2 промежуточной частоты;( - мгновенная разность фазколебаний синхронизируемого генератора.и сигналана выходе усилителя 2 промежуточной частоты, через интегратор 21 и видеоусилитель 20 подается на осциллс.рафический индикатор 15, на экране которого можно наблюдать отклонения модуляционной характеристики исследуемого ЧМ генератора 22 от линейного закона.Точность измерения отклонений модуляционной характеристики от линейного закона снижается из-за наличия паразитной амплитудной модуляции сигнала на выходе усилителя 2 промежуточной частоты. Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора 9 поступает на вход фазового детектора 16, минуя фазовращатель 13. Тем самым рабочая точка фазового детектора смещается из точки 24 в точку 25 (фиг. 3), где фазовый детектор практически нечувствителен к изменению разности фаз входных колебаний и его выходной сигнал пропорционален только паразитной амплитудной модуляции, Вычитание результата этого измерения из результата, полученного с учетом влияния паразитной амплитудной модуляции, обеспечивает повьппение точности измерения отклонений модуля1241140 Муар трИ- каска дом ционной характеристики исследуемогочастотно-модулированного гейератораот линейного закона. 5Измерение средней скорости изменения частоты ЛЧМ сигнала осуществляется с помощью электронно-счетного частотомера 4, подключенного к выходу синхронизируемого генерато ра 9, частота которого пропорциональна средней скорости изменения частоты.За счет учета ошибок измерения, вносимых параэитной амплитудной мо дуляцией ЛЧМ сигнала исследуемого ЧМ генератора, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения на ЗОБ по сравнению с устройством-прототипом. 20 Формула изобретения Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линей ности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов, содержащее электронно-счетный частотомер, последовательно соединенные автогенератор, делитель частоты,пер- ЭО вый генератор пилообразного напряжения, частотно-модулированный генератор, смеситель, усилитель промежуточной частоты последовательно соединенные интегратор, видеоусилитель,осциллографический индикатор,синхронизирующий вход которого соединен свыходом, целителя частоты, выход частотно-модулированного генератора сое.динен с первой линией задержки, выход которой через последовательносоединенные фазовый модулятор и усилитель соединен с вторым входом смесителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, между выходом усилителя промежуточной частоты и входом фазовогодетектора последовательно включеныстроб-каскад, блок памяти частоты,фазовращатель и переключатель второйвход которого соединен с выходом блока памяти частоты, между вторым входом фазового детектора и выходом усилителя промежуточной частоты включена втоеая линия задержки, выход блока памяти частоты соединен с электронно-счетным частотомером, крометого, второй выход делителя частотысоединен с вторым входом строб-каска.да, первый выход делителя частотысоединен с вторым входом фазовогомодулятора через второй генераторпилообразного напряжения, выход фазового детктора соединен с входоминтегратора.1241140 Составитель В.НовоселовЛежнина Техред О.Сопко; Корректор Т.Колб едакт Подписи аказ тета ССытий д. 4/ я на Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3483/39 Тираж ВНИИПИ Государ по делам изоб 113035, Москва, 728твенного к етений и о