Устройство для регулировки амплитуды и фазы переменного напряжения в компенсационных измерителях напряжения Советский патент 1983 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к технике измерений и мокет быть испопьзовано при обработке вольтметров компенсационного принципа действия. Известны компенсационные измерители напряжений, снабженные фазорегулятором и аттенюатором, с помощью которых прои водигся изменение амплитуды и начальной фазы компенсирующего напряжений до мо мента уравновешивания Cl.. Недостатком этого устройства являетс низкая точность, особенно в диапазоне высоких частот, так как с повышением частоты значЕРгельно во астают погрешности фазовращающих устройств и аттеию торов 1ш-чза ВЛИЯНИЯ реактивных сопротив лений. Наиболее близким техническим решением к изобретейию является-устройство для регз шровки нзчалЕЯой фазы гармо нических сигналов, содержащее опорньй. генератор подключенный к одной из двух систем фазой автоподстройки частоты (ФАПЧ) нeпocpeдcтвйlнo а к другой через фазовращатель, причем каясдая из систем ФА ПЧ содержит .последовательно соединенные фазовый йегекгорД. фильор . нижних частот, управляющий элемент, перестраиваемый генератор и смеситель, на один из входов которого в первой скстемя ФАПЧ подкщочается источнйзс входного сигнала, а во второй системе ФАПЧ выход перестраиваемого генератора первой системы С, Недостатком известного устройства яв ляется низкая точность регулировки фазы в широком,динамическом диапазоне входных напряжений иа-за наличия фаэо вых погрешностей), зависящих от частоть входных сигналов, амплитуда которых регулируется установленным на выходе устройства резисторным делигеле(у1 нащ)я жения. Целью изобретения является повьяценйе точности измерений в широком диапазоне частит. Цель дос-гагается тем, что в устройство для регулировки амплитуды и фазы переменного напряжения в компенсациой{1ых измерителях напряжения, содержащее два смесителя и две цепи из последовательно соединенных фазового детектора, фильтра нижних частот управляемого элемента и перестраиваемого генерйгора, выход первого из которых соединен с одншу из BXOдов обоих смесителей, второй вход первого из которых подключен к вжодной клемме, первый вход фазового деоект тора через фазовращапгеяь соедини с первым входом второго -фазового детектора и с выходом генератора опорного сигнала, введены два усилителя с автоматической регулировкой усиления, делитель напряж 1ГКЯ и образцовый вольтметр, при этом вход каждого усилителя с автоматической регулировкой усиления подключен к выходу каждого смесителя, а выход - к второму входу каждого фазового детекторе, вход делителя напряжения соединен с выходной клеммой устройства и с выходом второго перестраиваемого генератора, а выход - с вторым входом второго смесителя, выход которого соедини с входом образцового вольтметра. На чертеже гфедставлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 опорного сигнала, фазовращатель 2, два фазовьпг детектора 3 и 4, два усилителя 5 и 6 с автоматической регулировкой уснленйя (АРУ), два смесителя 7 и 8, два фильтра 9 и to нижних частот, два управляющих элемента И и 12, два пёрестраивй&лътк. генератора 13 и 14, делитель 15 напрйжения, образцовый вольтметр 16, входная 17 и выходная 18 клеммы устройства. Генератор 1, фазовращатель 2, фазовый детектор 3, усилитель 5 АРУ, смеситель 7, фильтр 9 нижних частот, управляющий элемент 1 и перестраиваемый генератор 13 образуют замкнутую следящую фазовую систему. При изменении начальной фазы напряжения опорного генератора -1 с псмошью фазовращателя 2 на величину . А Ч , на такое же значение изменяется начальная фаза сигнала перестраиваемого генератора 13 благодаря следящим свойствам системы ФАПЧ. Усили тель 5 с АРУ обеспечивает нормирование сигнала с малой фазовой, погрешносTlMo в широком динамическом диапазоне входных сигналов. При этом частота -Jb вx- перестраиваемого генератора 13 смещается относительно частоты входного сигнала на величину ujj.. Вфорая следящая система ФАПЧ, образованная генератором 1, фазовым детекк р(ял 4, усилЕРгелем 6 с АРУ, смесителем 8, фильтром 10 нижних чйстот, управляющим элементом 12, перестраиваемым генераторе. 14 делителем 15 напряжения предназначена для слежения за фазой перестраиваемого гедератора 13. При этом частота и; « g . При изменении начальной фазы ген атора I на величину дЧ на такое же значение изме1шется и начальная фаза сигнала генератора

14, имеющего частоту входного сигнала. Для регутшровавия амплитуды напряжения генератора 14 испол11зу1отся делитель 15 нащ жения. При этом вносимые этим де {оегвпвм фаэовые сдвиги при регулировке уровня его выходного Сигнала автоматически отрабатываются второй системой ФАПЧ. Началышя фаза сигнала на выходе ;делнтвля 15 зависит лишь от положения фазоврашатедя 2. Для минимизации погреш ностей сложения за фазой 1фи изменении уровне сигнала с выхода делителя 15 во

второй системе ФАПЧ устгановлен уевАнтель 6 с АРУ, Индикация уровня выход- норо сигнала смесителя 8 осущвствпОё/тся вольтметром 16, .Выхоавое ввщзяжввие резисторного делителя 15 не содержат погрешнсюти фазовых СДЕОШОВ, вносимых в него реактивньп га составляюошМя в широкся диапазоне частот входных сшчналов. Практически устройство о6еспвчивв |ет динамический диапазон по амплитуде до 8О-9О дБ и частотный диапазон до IQOO мГц,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ АМПЛИТУДЫ И ФАЗЫ ПЕРЕМЕНHOrt) НАПРЯЖЕНИЯ В КОЛШЕНСАЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЯХ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее два смесителя и две цепи из последовательно соединенных фазового детектора, фильтра НИЖНИХ частот, управляемого элемента и п естраиваемого генеpaTopat выход которого соединен с ощши из входов обоих смесителей, второй вход первого лз котсрых подключен к входной устройства,. первый вход первого фазового детектора через фазовращатель соединен с первым входом второго фазовогч детектора и с выходом ген атора опорного сигнала, о т л ич аю щ еёс я тем, что, с целью повышешш точности измерений в широком диапазоне частот, в него введены два усилителя с автоматической регулировкой усиления, цеякгепь натфяженЕЯ и образцовый вольтметр, при атом вход каждого усилителя с автсялатнческой регулировкой уснлшия подключен i к выходу каждого смесителя, а выход к второму входу каждого фазового детек(Л тора, вход делителя напряжения, соединен с выходкой кгкыыой устройства и с выходом второго перестраиваемого генератора, а выход - с вторым входов второго смесителя, выход которого соединён с входил офазпового вольтметра. со со о