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

(19) (11) Р 23/О 51) 4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(61) 1241140 (21) 4112960/24-21 (22) 18.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. У 4 (72) Н.Г.Батурин, А.В.Зюзин и Ю.Н.Судаков (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1(1 1241140, кл. С 01 В 23/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ЛИНЕЙНОСТИ МОДУЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к радио- измерительной технике и служит для расширения функциональных возможностей устройства для изменения частоты. Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, блок 4 памяти частоты, усилитель 8, автогенератор 9, делитель 10 частоты, электронно-счетный частотомер 11, фазовый модулятор 12, фазовращатель 13, переключатель 14, частотно-модулированный генератор 15, линии 16 и 19 задержки, осциллографический индикатор 17, фазовый детектор 18, генераторы 20 и 21 пилообразного напряжения, видеоусилитель 22 и интегратор 23, Введение дешифратора 24, счетчика 25, усилителя-ограничителя 26, ключей 27 и 35, схемы И-НЕ.28, амплитудного детектора 29, цифрового индикатора 30, триггеров 31 и 34, схемы 32 однократного запуска, дифференцирующей цепи сЯ 33 обеспечивает автоматизацию измерения времени корреляции отклонений модуляционной характеристики от линейного закона. 1 ил.1137058Изобретецие относится к радиоиэмерительцой технике и может быть исцользонацо для измерения скорости измецеция частоты и линейности модуля 5 циоццых характеристик частотно-модулнронаццых генераторов.Пелью изобретения является расширение фуцкциональных воэможностейустроиства за счет автоматизации измереция времени корреляции отклонений модуляционной характеристики отлинейного закона,На чертеже приведена структурнаясхема устройства, 1Устройство аодержит смесительусилитель 2 промежуточной частоты,строб-каскад 3, блок 4 памяти частоты, состоящий из сумматора 5, синхронизируемого генератора 6, третьей 20линии 7 задержки, а также усилитель8, автогенератор 9, делитель 10 частоты, электронно-счетный частотомер11, фазовый модулятор 12, фазовращатель 13, переключатель 14, частотномодулированный генератор 5, первуилинию 16 задержки, осциллографический индикатор 17, фазовый детектор18, вторуи линии 19 задержки, первь"генератор 20 пилообразного напряжения, второй генератор 21 пилообразного напряжения, видеоусилитель 22,интегратор 23, дешифратор 24, счетчик 25, усилитель-ограничитель 26,первый ключ 27, схему И-НЕ 28, амплитудньй детектор 29, цифровой индикатор 30, первый триггер 31, схему 32однократного запуска, дцфференцируищуи цепь 33, второй триггер 34, второй ключ 35. 40При этом в устройстве последовательно соединены антогенератор 9. делитель 10 частоты, первый генератор20 пилообразного напряжения, частотно-модулированный генератор 15, смеситель 1, усилитель 2 промежуточнойчастоты, строб-каскад 3, сумматор 5,синхронизируемый генератор 6, второйвход переключателя 14, фазовый детектор 18, интегратор 23, видеоусилитель 5022, первый ключ 27, усилитель-ограничитель 26, счетчик 25, денифратор24, цифровой индикатор 30, выход нидеоусилителя 22 соединен с входом осциллографического индикатора 17, 55сицхронизируемьп вход которого соединен с церным выходом делителя 10 частоты. Перньп выход делителя 1 О частоты соедицец также с входами церно 5 2го триггера 31, выход которого соединен с входом второго клича 35, и второго генератора 21 пилообразного напряжения, выход которого через фазовый модулятор 12 и усилитель 8 соединен с вторым входом смесителя 1, а выход частотно-модулированного генератора 15 через первую линию 16 задержки соединен с вторым входом, фазового модулятора 12, выход синхронизируемого генератора 6 соединен с входами электрон; о-счетного частотомера 11, третьей линии 7 задержки, выход которой соединен с вторым входом сумматора 5, и фазовращателя 13, выход которого соединен с первым входом переключателя 14, второй вход фазового детектора 18 через вторуи линию 19 задержки соединен с выходом усилителя 2 промежуточной частоты, выход второй линии 19 задержки через последовательно соединенные амплитудный детектор 29, второй ключ 35, второй триггер 34 и схему И-НЕ 28 подключен к второму входу иервого клича 27, выход схемы И-НЕ 28, второй вход которой соединен с выходом амплитудного детектора 29, через дифференцирующую цепь 33 соединен с вторыми входами деифратора 24 и второго триггера 34, а выход схемы 32 однократного запуска подключен к вторым входам счетчика 25 и первого тригге ра 31.Устройство работает следуищим образом.Делитель 10 частоты иэ опорного напряжения автогецератора 9 формирует синхронизирующие импульсы. Под их воздействием первым генератором 20 пилообразного напряжения вырабатываются импульсы пилообразной формы, которые поступают на модулируищий вход частотно-модулированного генератора 15. С его выхода линейно-частотно-модулированный сигнал поступает ца первый вход смесителя 1, а через первую линию 16 задержки - на вход преобразонателя частоты, состоящего из фазового модулятора 12, второго генератора 21 пилообразного напряже. ния и усилителя 8. Частота смещения преобразователя частоты1Ед Т ф,Э 13705где Т - длительность (период повторения) пилообразного напряжения,выбирается с таким расчетом, чтобыона была значительно больше предполагаемых отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированногогенератора 15 от линейного закона.Величина Р составляет 15-20 МГц. 10Величина задержки " первой линии1задержки 16 выбирается иэ условияобеспечения требуемого диапазона измеряемых величин и составляет десятые доли микросекунды. 15Задержанный и усиленный в усилителе 8 сигнал, смещенный по частоте навеличину Г, , перемножается в смесителе 1 с неэадержанным сигналом частотно-модулированного генератора 15. 20На выходе смесителя 1 образуются комбинационные составляющие разностнойи суммарной частотСигнал раэностнойчастоты выделяется усилителем 2 промежуточной частоты. Запоминание частоты сигнала с выхода усилителя 2промежуточной частоты осуществляетсяс помощью синхронизируемого генератора 6. Для этого в момент окончанияпереходных процессов в смесителе на 30строб-каскад 3 подается разрешающийимпульс с выхода делителя 10 частотыи сигнал с усилителя 2 промежуточнойчастоты через строб-каскад 3 и сумматор 5 поступает на синхронизируемый генератор 6, Длительность разрешающего импульса выбирается такой,чтобы эа это время в синхронизируемом генераторе 6 закончился переходный процесс и установился стационарный режим. Поддержание постояннойчастоты синхронизируемого генератора6 в течение длительности радиоимпульса осуществляется с помощью петли самосинхрониэации, в состав которой 45входят третья линия 7 задержки и сумматор 5. Во избежание потери информации об измеряемых параметрах в начале импульса сигнал с выхода усилителя 2 промежуточной частоты подается на второй вход фазового детектора 18 через вторую линию 19 задержки, время задержки которойРавно суммарному време ни переходных процессов в смесителе 1 и синхронизируемом генераФоре 6. Сигнал с выхода синхронизируемого генератора 6 через фазовращатель 13 7на -- и первый вход переключателя214 поступает на первый вход фазового детектора 18. Выходное напряжение фазового детектора через интегратор 23 и видеоусилитель 22 подается на осциллографический индикатор 17, на экране которого можно наблюдать отклонения модуляционной характеристики частотно-модулированного генерато" ра 15 от линейного закона. Точность измерения ухудшается из-за наличия параэитной амплитудной модуляции сигнала.на выходе усилителя 22 промежуточной частоты. Для учета ее влияниянеоходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора 6 поступает на вход фазового детектора 18, минуя фазовращатель 13. Тем самым рабочая точка фазового детектора 18 смещается в область, 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 параэитной амплитудной модуляции, обеспечивает повышение точности измерения отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированного генератора от линейного закона.Измерение средней скорости изменения частоты линейно-частотно-модулированного сигнала осуществляется с помощью электронно-счетного частотомера 11, подключенного к выходу синхронизируемого генератора 6частота которого пропорциональна средней скорости изменения частоты.Измерение времени корреляции отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированного генератора 15 от линейного закона осуществляется при срабатывании схемы 32 однократного запуска.При этом схема 32 однократного запуска может сработать как в паузе между линейно-частотно-модулированными радиоимпульсами, формируемыми частотно-модулированным генератором 15, так и во время длительности линейно-частотно-модулированного радио" импульса.При запуске схемы 32 однократного запуска в паузе между линейно-час 1370585тошно-модулированными радиоимпульсами устройство работает следующим образом.Короткий видеоимпульс с выхода схемы 32 однократного запуска обну ляет счетчик 25 и переводит триггер 31 в единичное состояние. Поскольку ца втором входе второго ключа 35 отсутствует напряжение с выхода амплитудного детектора 29, то единичный потенциал с выхода первого триггера 31 проходит через второй ключ 35 и устанавливает второй триггер 34 в единичное состояние. В момент времени, когда на выходе амплитудного детектора 29 выделяется напряжение огибающей радиоимпульса промежуточной частоты, которое подается на схему И-НЕ 28, последняя выдает управляющий сигнал, который открывает первый20 ключ 27. В этот момент времени на выходе видеоусилителя 22 появляется напряжение, изменение амплитуды которого пропорционально отклонениям мо 25 дуляциоцной характеристики частотно- модулированного генератора 15 от линейного закона.Напряжение с выхода видеоусилителя 22 через открытый первый ключ 27 подается на вход усилителя-ограничителя 26, который преобразует его в телеграфный сигнал, Счетчик 25 подсчитывает количество отрицательных перепадов телеграфного сигнала с выхода усилителя-ограничителя 26. По 35 окончании видеоимпульса ца выходе амплитудного детектора 29 потенциал на выходе схемы И-НЕ 28 изменяется, первый ключ 27 закрывается и на выходе дифференцирующей цепи 33 появля ется импульс, устанавливающий второй триггер 34 в нулевое состояние и переписывающий содержимое счетчика 25 в дешифратор 24, В результате преоб 45 разования двоичного кода количества отрицательных перепадов телеграфного сигнала в дешифраторе 24 на цифровом индикаторе 30 отображается значение относительного времени корреляции50С= 0,5/и,М где и - количество отрицательных перепадов телеграфного сигнала.55Время корреляции телеграФного сигнала на выходе усилителя-ограничителя совпадает с временем корреляции стационарного нормального случайногопроцесса на его входе с высокой точностью и определяется по формуле 1н где Е - число пересечения телеграфным сигналом нулевого уровня в единицу времени.Так как измеряется время корреляции для импульсного сигнала, то тта л ф И(2) где ш - число пересечений телеграфным сигналом нулевого уровня за время длительности импульса Г,Относительное время корреляции равнонС= - -- (3)"иПодставляя (1) и (2) в (3), полу- чим 1С = - -=05/игп формула изобретения Устройство для измереция среднейскорости изменения частоты и линейгде и - количество отрицательных перепадов телеграфного сигнала, пересекающих нулевой уровень.При запуске схемы 32 однократного запуска во время формирования частотно-модулированным генератором 15 линейно-частотно-модулированного радиоимпульса короткий видеоимпульс с выхода схемы 32 однократного запуска обнуляет счетчик 25 и переводит первый триггер 31 в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 31 проходит через второй ключ 35 и устанавливает триггер 34 в единичное состояние только после окончания видеоимпульса с выхода амплитудного детектора. Следовательно, измерение относительного времени корреляции отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированного генерятора 15 от линейного закона происходит во время следующего линейно-частотно-модулированного радио- импульса,Устройство позволяет автоматизировать измерение относительного времени коррегпгции отклонений модуляционных характеристик от линейного закона.137 Составитель В.НовоселовРедактор И,Рыбченко Техред Л.Кравчук Корректор М.Демчик Заказ 41 б/46 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная, 4 ности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов поавт. св. Ю 1241140, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, внего дополнительно введены последовательно соединенные схема однократного запуска, первый триггер, второйключ, второй триггер, схемы И-НЕ,первый ключ, усилитель-ограничитель,счетчик, дешифратор и цифровой индикатор, дифференцирующая цепь и ампли 0585тудный детектор, выход третьей линиизадержки через амплитудный детекторсоединен с вторыми входами второгоключа и схемы И-НЕ, выход которойчерез дифференцирующую цепь подключен к вторым входам дешифратора ивторого триггера, а вторые входыпервого ключа, счетчика и первого 10 триггера соединены соответственно свыходами видеоусилителя, схемы однократного запуска и первым выходом де"лителя частоты.