Устройство для измерения динамической крутизны модуляционной характеристики частотно-модулированных генераторов

(56) Павленко Ю.Ф. и ИпаньоИзмерение параметров частотрованных колебаний. - М.: Рсвязь, 1986. с. 47, рис. 3,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНМИЧЕСКОЙ КРУТИЗНЫ МОДУЛЯЦИОХАРАКТЕРИСТИКИ ЧАСТОТНО-МОНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ(57) Изобретение относитсяизмерительной технике и моиспользовано для панорамногния динамической крутизны мной характеристики частотнорованных ЧИ) генераторовляторов. Целью изобретения н П.А.но-модули;адио и15. ИЯ ДИНАННОЙДУЛИРОВАНк радио"жет быть е" о изм о ля ду ционмодулиЧМ-модувляется ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГННт ССО ивЯОв 1 559 расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечениянепосредственного измерения динамической крутизны модуляционной характеристики и повышение точности. Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, модулирующий генератор 2 управляемый аттенюатор 3,исследуемый ЧМ-генератор 4 частотный детектор 5, состоящий из дифференциатора 6 и амплитудного демодулятора 7, селективный усилитель 8,амплитудные детекторы 9 - 12, дифференциатор 10, аналоговый перемножитель 13; аналоговый делитель 14 ипанорамный индикатор. Устройство обеспечивает непосредственное измерениединамической крутизны модуляционнойхарактеристики ЧМ-генераторов, в томчисле перестраиваемых в широком диапазоне частот, с одновременным повышением точности. 1 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано для панорамного измерения динамической крутизны (нелиней 5ности) модуляционной характеристикичастотно-модулированных (ЧИ) генераторов и ЧМ модуляторов.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей 1 Опутем обеспечения непосредственногоизмерения динамической крутизны мо"дуляционной характеристики и повышение точности,На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого устройства дляизмерения динамической крутизны мо.дуляционной характеристики частотно-,модулированных генераторов (ГКЧ).Предлагаемое устройство для измерения динамической крутизны модуляционной характеристики ЧМ-генераторов содержит генератор 1 пилообразного напряжения, модулирующий генератор 2, управляемый аттенюатор 3. 25исследуемый ЧМ-генератор 4, частотной детектор 5, состоящий из последовательно соединенных дифференциатора6 и амплитудного демодулятора 7; селективный усилитель 8, первый ампли" зотудный детектор 9., дифференциатор10, второй 11 и третий 12 амплитуд"ные детекторы, аналоговый перемножи-тель 13, аналоговый делитель 14 ипанорамный индикатор 15. При этомвыход генератора 1 пилообразного напряжения соединен с 1 синхрониэирующим входом панорамного индикатора 15и управляющим входом управляемогоаттенюатора 3, выход исследуемого . 4 ОЧМ-генератора 4 через последователь"но соединенные частотный детектор 5селективный усилитель 8, первый амп- елитудный детектор 9, дифференциатор10 соединен со входом числителя ана 4логового делителя 14, вход знаменате- .ля которого соединен с выходом аналогового перемножителя 13 а выходподключен к измерительному входу панорамного индикатора 15; кроме того,выход модулирующего генератора 2 соединен с сигнальным входом управляемого аттенюатора 3,а через второйамплитудный детектор 11 подключен кпервому входу аналогового перемножителя 13, к второму входу которого через третий амплитудный детектор 12подсоединен выход исследуемого ЧМгенератора 4, Управляемый аттенюатор 3 долженобладать линейной характеристикойуправления К =К (1+а 0 ). при 04 с 4 Тгде Тс - период перестройки частотыисследуемого ЧМ-генератора 4.Пилообразное линейное напряжение 0(с) является управляющим сигналом для управляемого аттенюатора 3 и перестройки частоты исследуемого ЧМ- генератора 4 а также напряжением развертки панорамного индикатора 15.Коэффициент передачи управляемого аттенюатора 3 линейно зависит от управляющего сигнала(2) К. =К,(1+а 0 р ). На сигнальный вход управляемого аттенюатора 3 подается моногармонический сигнал с модулирующего гене- ратора 0 (О=0 д яз.п (Я 1+сР )(3) Сигнал на выходе управляемогоаттенюатора 3 имеет вид(4) к зп(ЯС+с ),Сигнал 0 (с) являетоя модулирующим для исследуемого ЧИ-генератора 4.,Переменная составляющая девиации частоты исследуемого ЧИ-генератора 4 в общем виде определяется выраже- нием ф"е м(Ъв м еа 0 чр 0 я,пгде 8 (0,1 ) - крутизна модулямсционной характеристики генератора 4. Предлагаемое устройство для измерения,динамической крутизны модуляционных характеристик ЧМ-генераторов работает следующим образом.Генератор 1 пилообразного линейного напряжения вырабатывает напряжение0 И) -О,р -М, (1)- коэффициент передачии константа времени дифференциатора 6 соответственно15 демодулируя сигнал ц (е) линейным амплитудным демодулятором 7, на его25, выходе получаем Ф в3, =" гармонике модулирующей частоты. Ййй агде К- коэффициент передачи ампли 35 тудного демодулятора 7.Первый член выражения (12) является медленно меняющейся составляющей,которая отфильтровывается селективным усилителем 8,40 Тогда переменная составляющая сигнала ц(й) может быть представленав виде: Г йр(с)45 6 Аю Аиф,"диф,Я й(й с)Крутизна Б (ц о - ) =-ц модуляционной характеристики являетя мерой ее линейности. При 5 ц(цр, 4) )=сопят модуляционная характеристйка линейна во всем диапазоне перестраиваемых частот о и амплитуд ц модулирующего сигнала,Сигнал на выходе исследуемого генератора М при нелинейной модуляционной характеристике может быть записан в виде: ц (й)=ц, з 1 пы,С+ р, я 1 п(яс+и- индекс модуляции по первой гармонике модулирующей частоты;- индексы модуляции по к-й Член % р я 1 п(КЖ+ р ) в выраже"к 7 " книи 6 появляется вследствие нелиней"ности модуляционной характеристикиМаксимальное значение девиациичастоты с учетом выражений (Й) и (5)определяется дЮ =Б (цо )К всц . (7) Тогда индексы модуляции по первой и к-й гармониках модулирующей частоты Я определяется по формуле р,(е)=-ф-з (8) Б Цй ,1 К аасЮят,Ф(13)й Воспользовавшись известными тригонометрическими соотношениями, выражение (13) можем записать в виде ц,(О=КАКф С , А зьбс+ ЙС1559302 де А" К с( а.я .диффереполучаем Дифференцпряжение Б иатором 9 лективным усилителем составляющую частот Выделяя гармоническ Я, получае"диф" 5) диф 1 "диф Зм(Дссд ) КоаБ10 Чгде К (й) - коэффициент передачиселективного усилителя8 на частоте й ;Чс (Я) " фазовйй сдвиг, всумый селективным тлем 8 на частоту ыделяемого сигнала.Далее сигнал О (с) детектируетсялинейным амплитудйым детектором 9,на выходе которого получаем э-КВ,я ) цК .; - постоянный коэкоторый равен носиусили Я в цие А 0 ,де К 9 - коэффициен литудного С учетом выражени А;может. бытьпреобрпередачи ам тектора 9. (7) и (11) овано в вид мЯа,с) Щ Яу фс3 й с )Я с 2+ )1йф 82 (1 ), Ук,Я м Ьп с с К Ы а 0 фф+ - , (17)ойв й ф и при достаточно высоющей частоте й =2 Й, с начения отсчета времени удовлетворяется услом( Й л Практической модулирнекоторогос, развертквие(22 д- коэффициелитудногонал Б(Й) модудетектируетсядетектором 1выделяется сональное 0 ,нт переда детектор лирующего линейнымна выхо ставляюще амп"2 50 Сиг тора 2 тудным торого порцио енерампли- ко- проя Кдв 1(23 6 Подставляя выражеполучаем 11 И К Ксфй) К 44 ачи ам ра 11." коэффициент и литудного дет иф 1диф АЭдд диф 4 "ф 1 2 И . (18) я,2Тогда выоажение (17) принимае(Я) Кд К е(а. Множитель Б Я 1 ) в выражев,ыснии (21) представляет кривую зави"симости динамической крутизны модуляционной характеристики исследуемого генератора от модулирующего напряжения Ури текущей частоты ы, .Напряжение Б зависит и от амплитуд О, сигнала исследуемого генера тора и амплитуды 0 модулирующегогенератора 2, Непостоянство этих амплитуд приводит к погрешностям измерения крутизны модуляционной характеристики Я (О) исследуемого генератора, а также требует калибровкиизмерителя. Для устранения этой зависимости измерительный сигнал 0 не-,обходимо поделить на сигнал, прямо пропорциональный произведению 40 Ц 0 р . Для формирования сигналаэтого вида выходной сигнал Б(с) исс едуемого генератора 4 детектируется линейным амплитудным детектором12,. причем на его выходе получаем 45где К - коэффициент передачи аналогового перемножителя 13.Далее информационный сигнал У делится в аналоговом делителе 14 на напряжение 11, и на его выходе полу- чаем К КДелУо О 1 ) (25) 15- коэффициент передачи аналогового делителя 1"Из выражения (25) следУет, чтовыходное напряжение 111 отобРажаетдинамическую крутизну модуляционнойхарактеристики исследуемого генератора. Это напряжение поступает непосредственно на измерительный входпанорамного индикатора 15, на входразвертки котоого подается пилообразное напряжение, прямо пропорциональное модулирующему напряжению11 или частоте о перестройки исследуемого генератора. Таким образом,предлагаемое устройство обеспечивает непосредственное измерение динамической крутизны модуляционной характеристики ЧИ-генераторов, в томчисле перестраиваемых в широком диапазоне частот (на декаду),. с одновременным повышением точности,20 25 30 35 Формула изобретения Устройство для измерения динамической крутизны модуляционной харак Составитель В,ВеличкинТехред Л.Сердюкова КорректорМ. Бароши Редактор Н,Лазаренко Заказ 83 б Тираж 553 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,101 9 15593Напряжения 0 о и Бподводятсяна входы аналогового перемножителя13, на выходе которого полуцаем 02 1 Отеристики частотно-модулированныхгенераторов, содержащее генераторпилообразного напряжения, модулирующий генератор, последовательно соединенные частотный детектор, селективный усилитель и первый амплитудный детектор, а также панорамныйиндикатор, о т л и ц а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функцио.нальных возможностей путем обеспечения непосредственного измерения динамической крутизны модуляционной характеристики и повышение точности,в него введены управляемый аттенюатор, дифференциатор, аналоговый делитель, второй и третий амплитудныедетекторы, аналоговый перемножитель,входы которого соединены с выходамисоответствующих амплитудных детекторов, выход аналогового делителя соединен с информационным входом панорамного индикатора, первый вход аналогового делителя подключен к выходуаналогового перемножителя, а второйвход через дифференциатор соединенс выходом первого амплитудного детектора, выход управляемого аттенюаторасоединен с выходной клеммой устройства для подключения исследуемого генератора, управляющий вход аттенюатора объединен с синхронизирующим входом панорамного индикатора и подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а сигнальный вход аттенюатора объединен с входом второгоамплитудного детектора и подключенк выходу модулируащего генератора,вход второго амплитудного детектораобъединен с входом частотного детектора и соединен с входной клеммой уст"ройства для подключения исследуемого генератора.