Устройство для измерения фазового набега четырех полюсников

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) 01) А 5/00 заа 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИОАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИД П":ЛЬСТВ(61) 885919 магазин задержек, автоматический (21) 3500511/18-21 переключатель, избирательный усили- (22) 15. 10,82 тель, амплитудный ограничитель, (46) 30,03.84. Бюл.912 фазовый детектор, усилитель частоты (72) В.И.Водотовка, Ю.А. Скрипник, коммутации, фазочувствйтельный выпря- Л.А.Глазков и Р.Л.Григорьян митель и индикатор, причем второй (53) 612,317.77(088.8) вход дополнительного автоматического (56) 1. Авторское свидетельство СССР переключателя соединен с выходной Ф 885919, кл, Ц 01 Я 25/00, 12,11.79, . клеммой контролируемого четырехпо- (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ , люсника, вход аттенюатора и управ- ФАЗОВОГО НАБЕГА ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВляющий вход дополнительного фазового по авт.св 9885919, о т л и ч а ю- . детектора объединены и соединены с щ е е с я тем, что, с целью расшире-, одним из входов первого автоматичесния функциональных возможностей кого переключателя, управляющие путем измерения абсолютных фазовых . входы дополнительных автоматического углов в широком частотном диапазоне переключателя и. фазочувствительного . е в него дополнительно введены последо- выпрямителя соединены с выходами низвательно соединенные аттенюатор, кочастотного управляющего генератора.30 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения фазовых угловпассивных четырехполюсников, в особенности, имеющих большое затухание 5в полосе пропускания - декад магазинов, затуханий, заграждающих фильтров, фазовых корректоров, согласующих трансформаторов, ослабнтелей,а также для контроля физическихсвойств материалов и веществ Фазометрическими способами.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройство для измерения фазового .набега .15четырехполюсников, содержащее пер -, вый и второй смесители,первый автоматический переключатель,низкочастотный управляющий генератор, соединенный с управляющим входом 20первого автоматического переключателя, фазовый детектор, амплитудный ограничитель, индикатор, первый и второй генераторы радиочастот,Фильтры верхних и нижних частот,первый и второй фазовращатели, первый и второй избирательные усилители, фаэочувствительный выпрямитель,один из входов первого и второгосмесителей соединен с выходом первого генератора радиочастот, выходвторого генератора радиочастот соединен с одним из входов фазовогодетектора и вторым входом первогосмесителя, выход которого подключен через последовательно соединен 1ные Фильтр нижних частот, первыйи второй фазовращатели к одномуиз входов первого автоматическогопереключателя и через фильтр верх 40них частот к другому его входу,а выход через контролируемый четырехполюсник, зашунтированный ключом,подключен к второму входу второгосмесителя, выход которого через последовательно соединенные первый изби 45рательный усилитель и ограничительсоединен с вторым входом фазового детектора, выход которого через второй избирательный усилитель соединен с одним извходов фазочувствительного выпрямителя,0второй вход которого подключен к выходунизкочастотного управляющего генератора,а выход - к входу индикатора 1Недостатком данного устройстваявляется невозможность измерения 55абсолютных значений фазового углаконтролируемого четырехполюсникаво всем диапазоне рабочей частоты,поскольку отсутствие данной информации об абсолютных значениях фазового угла не позволяет оценить в полной мере фаэовые искажения реальных четырехполюсников в полосе частот.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем измерения абсолютных фазовых углов четырехполюсников с большим затуханием в широком частотном диапазоне.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения фазово. го набега четырехполюсников, содержащее первый и второй смесители, первый автоматический переключатель, низкочастотный управляющий генератор, соединенный с управляющим входом первого автоматического переключателя, фазовый детектор, амплитудный ограничитель, индикатор, первый и второй генераторы ,радиочастот, фильтры верхних и нйжних частот, первый и второй фазовращатели, первый и второй избирательные .усилители, фазочувствительный выпрямитель, один из входов первого и второгоЮсмесителей соединен с выходом первого генератора радиочастот, выход второго генератора радиочастот соединен с одним из входов фазового детектора и вторым входом первого смесителя, выход которого подключен через последовательно соединенные фильтр нижних частот, первый и второй фазо" вращатели к одному из входов первого автоматического переключателя и через Фильтр верхних частот к другому его входу, а выход через контролируемый четырехполюсник, зашунтированный ключом, подключен к второму входу .второго смесителя, выход которого через последовательно соединенные первый избирательный усилитель и ограничитель подключен к второму входу фазового детектора, выход которого через второй избирательный усилитель соединен с одним иэ входов фаэочувствительного выпрямителя, второй вход которого соединен с выходом низкочастотного управляющего генера-. тора, а выход - с входом индикатора, дополнительно введены последовательно соединенные аттенюатор, мага . зин задержек, автоматический переключатель, избирательный усилитель, амплитудный ограничитель, фазовый детектор, усилитель частоты коммутации, фаэочувствительный выпрямительсредняя фаза манипулированного снг 5 нала,индекс фазовой модуляции (ма-: нипуляции)Ч 1 Чр Юс Ч 4 Ч 6% М 5 15 20 С помощью фазового детектирования 10детектором 15 выделяют прямоугольноенапряжение частоты коммутации Я,амплитуда которого пропорциональнаиндексу фазовой манипуляции 116 К 15 ЬЧ й 1 11 Щ.где 15 - коэффициент преобразованияфазового детектора15 В/град .Низкочастотное напряжение 016 усиливается. усилителем 16 и выпрямляется фазочувствительным выпрями- . телем 17 7 Я"4 Ь"11 11 "Ч 41 где К 16 - коэффициент усиления усилителя 16К 17 - коэффициент преобразования..мителя 17;111 ф К 5111,кп - общйй коэффициент преобразования.Для исключения Фазовых сдвигов, вносимых фильтрами 4 и 5 нижнихи верхних частот, из результата изме 35 рения производят операцию симметриро вания каналов при закороченном контролируемом четырехполюснике 10 клю" чом 11(,р=(11 О) и минимальном эна 40чении суммарной частоты ИС 1, Регулируемым Фазовращателем 6 вводят дополнительную фазовую задержку ,в тракт прохождения сигнала разност-,. ной частоты до установления нулевого45показания индикатора 18 предварительно фазовращатель 7 устанавливаютв нулевое положение). Тогда из усло-.вия 01 =О, следует, чтойЧ 1 -Мф Чэ1 6фт.е. полученное значение вводимойзадержки равно16 "(Ч 4 5Затем размыкают ключ 11 и произвол дят операцию установки нуля по индикатору 18 с помощью фазовращателя 557, С учетом значенияф- р 4 4 Щ 1индекс фазовой модуляции ЬЦ,-р 4(11 стобращается в нуль на частоте Я 8при условии, что фазовращателем7 введен фазовый сдвиг Щ :11 р 1(Рс .Р С 1Для определения фазового угла конт.ролируемого четырехполюсника 10 Сссоответствующего. началу рабочегодиапазона на частоте Ис 1 проводятдополнительные измерения с использованием коммутационного преобразовательного канала, состоящегоиз элементов 19-27.Сигнал разностной частоты подаютчерез аттенюатор 19, ослабление которого устанавливают равным затуханию контролируемого четырехполюсника10 на магазин 20 задержек. Тогдазадержанный сигнал будет равен911 "фМ 11 МРО ю собф" 1 р фЧ Чгфф 4+Ь 443агде К 1 - Кр - соответственно коэффициенты ослабленияаттенюатора 19 и магазина 20 задержек- задержка магазина 20разиостиой частоте чр.Далее задержанныйсигнал поступает на один из входов второго автоматического переключателя 21,Автоматические переключатели 8и 21 работают синхронно и противофаэно, так что на выход переключа-теля, 21 проходят только пакеты разностнои частоты Юр, При этомнапример, первый пакет колебайийпроходит через контролируеиый четырехполюсник 10, а второй - черезаттенюатор 19 и магазин,20 задержек, а затем первый проходит черезчетырехполюсник 10 и т.д. Одночастотные пакеты усиливаются избирательнымусилителем 22, настроенным на разностную частоту Ир . Два смежныхпакета выходных сигналов усилителя22 имеют вид120 1 щ 3(220111 эсжЬ"рМЗ 4% 924 ЖФ+Жв 4Чт 1213721 ер 220 эт 1 сОВМр 1 Щ йхЩ 44 ЩьЩю+4 ЧЪ 2-Чр ргде К Ц 2 - коэффициент усиленияи фазовый сдвиг, вносимый избирательным уси-,лителем 22 соответственно.Выходные сигналы амплитудного ограничителя 23, ограничивающего уровни1083125 Составитель Н.Редактор О. Сопко Техред Т,Иаточ геев Бил оррект каз 1737/40 Тираж 71 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рписно комитета СССР и открытийушская наб., д,Филиал ППП "Патент", г. Ужгородул. Проектная. 41 Таким образом, показания фазовращателя и магазина задержек, работающих на низкой фиксированной частоте Я -сон 4 позволяют измерять абсолютныеР )фазовые углы четырехполюсниковс большим затуханием,