Устройство для автоматического измерения девиации частоты

(5 СЕГО1 ЯЬ ГОСУДА ПО ДЕЛ.цБНАЯ НИ льчук К Г.рги ССР 197 ССР КОГО меритнных ь"я ев и С: ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗО(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение мо;кет бытьзовано в радиотехнических изных устройствах, преднаэначенепосредственного измерения частотно-модулированных сигналов,Цель изобретения - повьппение быстро"действия измерения девиации частотыдостигается введением в данное уст-,ройство второго блока 2 фазовой дискриминации, коммутаторов 5 и 6, блока 8 выделения модуля напряжения икомпаратора 9. Кроме того, оно содержит линию 3 задержки, фазовращатель4, фильтры 7 и 10, схему 11 выделения размаха напряжения, блок 12 измерения размаха напряжения, схему 13деления, индикатор 14 девиации частоты. Введение указанных схем и блоков позволяет автоматизировать процесс измерения девиации частоты исократить время, необходимое для ручной настройки. 3 ил.113Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических измерительных устройствах, предназначенных для непосредственных измерений девиации частотно-модулированных (ЧМ) сигналов,11 ель изобретения - повышение быстродействия измерения девиации частоты.Поставленная цель достигается введением в устройство второго блока фазовой дискриминации, коммутаторов,схем выделения модуля напряжения икомпаратора, позволяющих автоматизировать процесс измерения девиациичастоты и сэкономить время, необходимое для осуществления ручной наст"ройки.На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 и 3 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства,Устройство содержит блоки 1 и 2фаэовой дискриминации, линию 3 задержки, вход которой соединен с ис"точником входного сигнала, а .выход -с первым входом блока 1 фазовойдискриминации, второй вход которого подключен через фазовращатель 4 кисточнику входного сигнала, и с первым входом блока 2 фаэовой дискриминации, второй вход которого соединен с источником входного сигнала,коммутатор 5, первый вход которогосоединен с вторым выходом блока 1 фаэовой дискриминации, а второй вход -с вторым выходом блока 2 фазовой дискриминации. Первый выход блока 1 фазовой дискриминации подключен к первому входу коммутатора 6 и к входуфильтра 7, выход которого через схему 8 выделения модуля напряжения подключен к первому входу компаратора 9,а первый выход блока 2 фазовой дискриминации подключен к второму входукоммутатора 6 и к входу фильтра 10,выход которого через схему 11 выделения размаха напряжения подключенк второму входу компаратора 9, выходкоторого соединен с третьими входамикоммутаторов 5 и 6,Устройство содержит также блок 12 измерения размаха напряжения, вход которого соединен с выходом коммутатора 6, а выход - с первым входом Ъсхемы 13 деления, второй вход которой подключен к выходу коммутатора 5, и индикатор 14 девиации частоты, вход 52391 2которого подключен к выходу схемы 13деления,Устройство работает следующим образом.5Линия 3 задержки и блок 2 фаэовойдискриминации образуют первый частотный детектор, дискриминационная характеристика которого на первом выходе блока 2 описывается следующим выражением:и) 7 . сдБ (сд) = А (/соз --з 1.п - -)2 2 " 2где Л - амплитудный множитель;7 - время задержки сигнала линией 3;Ы - частота входного сигнала, напряжение которого определяется соотнощением 11 =А з 1 пой .ьх20 Зависимость 1, (сд) приведена нафиг2 а,Второй частотный детектор образован линией 3 задержки, фазовращатеолем 4, вносящим фазовый сдвиг 9025 и блоком 1 фазовой дискриминации, дискриминационная характеристика которого на первом выходе блока 1 описывается следующим выражением:30Сд) =А(1/соз ( - + -)-/зд.п(+-)2 4 2 4Зависимость Б (оЗ) приведена на1фиг.2 а.При поступлении на вход устройства ЧМ-сигнала оба частотных детекто 1ра его детектируют, при этом линейное детектирование осуществляетсятем частотным детектором, у которогоспектр входного сигнала попадает налинейный участок его дискриминацион 40 ной характеристики,Иэ фиг.2 а видно, что благодаряфазовому сдвигу на 90 , вносимомувфазовращателем 4, обе дискриминационные характеристики смещены одна от 45 носительно другой таким образом, чтоцентры линейных участков (точки перехода через ноль) соответствуют пикам другой характеристики и наоборот.Таким образом, для любой входной50 частоты один из частотных детектороввсегда осуществляет линейное детектирование входного сигчала (при условии ло) ля), где ло), - девиациячастоты входного сигнала, асо - раз 55 ность частот между двумя пиками дискриминационной характеристики). Выбор сигнала того или иного частотного детектора осуществляется коммутатором 6, которым управляет компа91 з 13523 ратор 9. На второй вход компаратора 9 через фильтр 10 и схему 11 вьщеления модуля напряжения поступает модуль постоянной составляющей напряжения на выходе первого частотного5 детектора. На первый вход компаратора 9 через фильТр 7 и схему 8 вьщеления модуля напряжения поступает модуль постоянной составляющей напряжения на выходе второго частотного детектора. Если при этом абсолютное значение постоянной составляющей напряжения на выходе первого частотного детектора меньше соответствующего напряжения на выходе второго, то выходной сигнал с первого частотного детектора через коммутатор б поступает на;вход блока 12 измерения размаха напряжения. В противном случае сраба О тывает компаратор 9, коммутатор б переключается, и на его первый вход поступает сигнал с выхода второго частотного детектора. Так как меньшее значение,постоянной составляющей на пряжения на выходе частотного детектора соответствует и более точному детектированию входного сигнала, то на выходе коммутатора 6 всегда присутствует сигнал с выхода того час- ,Зо тотного детектора, который осуществляет линейное детектирование для всех значений сд . В блоке 12 измерения размаха напряжения вьщеляются пиковые напряжения положительной и отрицательной полуволн сигнала переменной составляющей напряжения на выходе коммутатора 6 - Б и Б (фиг.3), Выходное напряжение блока 12 равно размаху переменной составляющей на 40 выходе коммутатора 6 и определяется следующим выражением:Зная это напряжение и крутизну дискриминационной характеристики, можно определить девиацию частоты входного сигналаьгде о Гц/В - крутизна дискриминационной характеристики, ко-.торая может быть определена из фиг.2 а какди)8: ---2 АКгде К = 1.11 - поправочный коэффициент, учитывающий нелинейность дискриминационных характеристик вблизи пиков этих характеристик, б -крутизна в точке перехода через ноль.Таким образом, для определениякрутизны необходимо знать ьд и А.ьо зависит от времени Т задержкисигнала линией 3 задержки и определяется как ладПасд =Для определения А рассмотрим напряжение на вторых выходах блоков 1и 2 фазовой дискриминации, которыеопределяются следующими выражениями:ю 3 М и)11 (сд)=А( соз( - + -) + з 3.п( - +-) )24 2 4оГ сдс71 (сд)=А(сов +згп ).г 2 2Зависимости Ъ, (о)и 0 (сд) приведены на фиг,2 б,Кэ фиг.2 б видно, что напряженияБ (сд) и УРЭ) практически постоянныв широкой полосе частот вокруг точекперехода через ноль соответствующихдискриминационных характеристик иравны 2 А. Зная это напряжение, легко можно определить девиацию частотывходного сигналаь=8, =1 - (- - )=СТ 1 Б г 01 гГ 2 А Г 2 Агде С= - -- ,Х 2 КОперация деления осуществляетсясхемой 13 деления, на управляющий первый вход которой в качестве делителячерез коммутатор 5 поступает напряжение с выхода блока 2 фазовой дискриминации либо с второго выхода блока 1 фазовой дискриминации, равное,Г 2.А. Напряжение на выходе схемы 13деления прямо пропорционально девиации частоты входного сигнала и поступает на индикатор 14 девиации частоты, отградуированный в единицах девиации час" тоты.Устройство обеспечивает измерение девиации частоты . ЧМ-сигналов с произвольным законом модуляции, так как измеряет разность частот, соответствующих минимальному и максимальному значениям модулирующего сигнала, независимо от его формы, при этом отпадает необходимость в ручной настройке фазовращателя с целью определения момента точной настройки, что5 мгсокращает время измерения девиациичастоты входного сигнала. формула изобретения5устройство для автоматического измерения девиации частоты, содержащее линию задержки и фазовращатель, входы которых соединены с входом устройства, два фильтра, блок фаэовой дискриминации, первый вход которогр соединен с выходом линии задержки, второй вход в .с выходом фазовращателя, а выход - с входом первого фильтра, блок измерения размаха напряжения, выход которого соединен с первым входом схемы деления, выход которой соединен с входом индикаторадевиации частоты, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены второй блок фазовой дискриминации, первый вход которого соединен с выходом линии задержки, а второй 25 вход которого соединен с входом уст 391Бройства, первый коммутатор, первый вход кото рого подключен к первому выходу первого блока фазовой дискриминации, второй вход - к первому выходу второго блока фаэовой дискриминации, а выход - к входу блока измерения размаха напряжения, второй ком" мутатор, первый вход которого подключен к второму выходу первого блока фазовой дискриминации, второй вход в ,к второму выходу второго блока фазовой дискриминации, а выход - к второму входу схемы деления, компаратор, первый вход которого через первую схему выделения модуля напряжения подключен к выходу первого фильтра, а второй вход которого через последовательно соединенные вторую схему выделения модуля напряжения и второй фильтр подключен к первому выходу второго блока фазовой дискриминации, причем выход компаратора соединен с третьим входом первого коммутатора и третьим входом второго коммутатора.1352391 а/ Составитель Ю.МинкинРедактор Л.Веселовская Техред Л.Олийнык ор М.Шар К Тир Государс елам изоб , Москва,ное 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 аказ 5562/44 ВНИИПИ и 113аж 730 Повенного комитета СССетений и открытийЖ, Раушская наб.,