Устройство для контроля коэффициента гармоник генераторов стереофонических частотно-модулированных сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01R23/20 H04H5/00 

Изобретение относится к иэмерительноП технике и технике ст реофонического радиовещания. Известно устройство для иэмерени коэффициента гармоник генераторов комплексных стереофонических частот но-мод€лированных сигналовj содержа щее последовательно соединенные источник модулирующего напряжения, стереомодулятор, частотно-Модулированный генератор, измеритель девиации частоты, стереодекодер и анализатор гармоник В результате измерения коэффициента гармоник генератора стереофонического сигнала входит собственны коэффициент гармоник измерительного устройства измерителя девиации час тоты,, стереодекодера и ангшизатора гармоник , что не позволяет получит высокой разрешающей способности измерения. Цель изобретения - увеличение ра решающей способности измерения коэффициента гармоник и. уменьшение его путем компенсации гармоник моду рующей частоты. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля коэффициента гармоник генераторов стереофонических генераторов стереофонических частотно-моделирбванных сигналов, содержащее источник модул рующих напряжений, анализатор гармоник , стереомодулятор, последовательн соединенные первый генератор частотно-модулированных колебаний, измеритель девиации частоты и стереодекодер, введены три сумматора, три формирователя компенсирующих напряжений двухканальный стереомодулятор, калиб рованный фазовращатель, второй генератор частотно-модулированных колеба ний и переключателя, причем выход источника модулирующего напряжения соединен непосредственно с входом первого формирователя компенсирующих напряжений с первым входом первого сумматора и через калиброванный фазовращатель с первым входом второ,j;|9 i,cj,№iaTOpa И-входом- второго формиёйва еля компенсирующих напряжений, выход которого подключен к первому входу двухканального стереомодулятора, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора и входом стереомодулятора, .йыход которого и выходы двухканального стереомодулятора через соответствующие переключа тели соединены с входами генераторов частотно-модулированных колебаний, выход второго генератора частотномодулированных колебаний соединен с вторь входом измерителя девиации частоты, выход стереодекодера соединен с первым входом третьего сумматора и через третий формирователь компенсирующих напряжений с вторым его входом, выход третьего сумматора соединен с входом анализатора гармоник, выход .первого формирователя компенсирукйаих напряжений подключен к второму входу первого сумматора. Формирователь компенсирующих напряжений содержит последовательно j . соединенные фазовращатель, умножитель иаттенюатор, выход которого является выходом формирователя, входом ; которого являемся вход фазовращателя На фиг. 1 показана структурная схема устройства} на фиг. 2 - схема двухканального стереомодулятора. Устройство содержит источник 1 модулирующих напряжений, стереомрд лятор 2, генератор 3 частотно-модулированных колебаний, измеритель 4 девиации частоты, стереодекодер 5, анализатор б гармоник, калиброванный фазовращатель 7, сумматоры 8-10,. формирователи компенсируюющих напряжений, фазовращатели 14-16, умножители 17-19 частоты, аттенюаторы 20-22, двухканальный стереомодулятор 23, второй генератор 24 частотно-модулированных (ЧМ) колебаний, переключатели 25.: Особенностью устройства является использование двухканального стереомодулятора 23, предназначенного для формирования двух полярно модулированных колебаний, у которых несущие колебания совпадают по частоте и начальной фазе и которые модулируются колебаниями г оступакяцими соответственно на его ;первый и второй входы. Структурная схема (фиг. 2) одного из возможных вариантов построения двухканального стереомодулятора содержит модулятор 26, кварцевый генератор 27 с частотой 31, 25 кГц, фазовращатель 28, аттенюатор 29, модулятор 30. В нем модулирующее колебание, поступающее на его первый вход, модулирует полярно модулированное колебание на его первом выходе, а колебание, поступающее на его второй вход, модулирует колебание н втором выходе. Несущая частота полярно-модулированных колебаний равна 31,25 кГц и задается кварцевым генератором 27, который соединен одновременно с высокочастотным входом ккхдулятора 26 и через фазовращатель 28 и аттенюатор 29 - с высокочастотным входом модулятора 30. Фазовращатель 28 и аттенюатор 29 необходимы для регулировки начальной фазы и. амплитуды несущей частоты колебания на втором выходе. С их помощью устанавливается синфазнрсть несущих выходных колебаний и требуемый коэффициент модуляции. Устройство работает следующим бразом.

Сначала модулирующее напряжение с выхода источника 1 модулирующего напряжения подают только на первый вход двухканального стереомодулятора 23, на второй вход модулиющее напряжение не. подают, компенсирующие напряжения во дсех формирователях равнынулю. При этом анализатор б гармоник инднцируёт появление на выходе измерителя гармоник основной модулирующей частоты, вызванных результирующими нели-Ю нейными искажениями источника 1 модурирующего напряжения, первого канала/ двухкансшьного стереомодулятора 23, генератора 3 частотно-модулированные . колебаний 3, измерителя 4 девиации 15 частоты и стереодекодера 5.

Каждая результирующсш гармоника получается в результате векторного сложения гармоник, возцикаюь х в каждом из перечисленных блоков, поэ- 20 тому по ней никак нельзя судить об искажениях любого из блоков

С помощью первого формирователя 11 компенсирующих напряжений компенсируют результирующую гармонику на вы- 25 ходе Измерителя путем добавления к модулирующему напряжению напряжения гармоники с соответствующей амплитудой и фазой в сумматоре 8.. Амплитуда и фаза компенсирующего напряжения 30 подбирается с помощью фазовращате. ля 14 и аттенюатора 20 по минимуму показаний анализатора 6 гармоник. При компенсации измеряемой гармоники на выходе измерителя можно считать, что гармоника, возникающая в перром канале генераторной части измерителя с учетом предыскажений формирователя 11 компенсирующего напряжения, равна амплитуде и противоположна по . фазе гармонике, возникшей в приемной. части измерителя. Затем модулирукицее напряжение с выхода источника 1 модулирующего напряжения через калиброванный фазовращатель 7 и сумма ор 9 подают на второй вход двухканального 45 стереомодулятора 23,. при этом первый его вход отключс1ют. Как и в первом случае, е по 4ощью второго формирователя 12 компенсируюсдах напряжений Компенсируют результирующую гармокч- 50 ку на выходе измерителя путем добавления к модулирующему напряжению с выхода калиброванного фазовращателя 7 компенсирующего напряжения гармоники с соответствующей амплитудой ее и фазой в сумматоре 9. Амплитуда и фаза компенсирующего напряжения/ как и в первом случае, подбирается по минимуму показаний анализатора б гармоник с помощью фазовращателя 15 и аттенюатора 21. При компенсации измеряемой гармоники на выходе измерителя можно снова считать, что гармоника, возникшая во втором .канале генераторной части измерителя с учетом введенных предыскажений равна по 65

амплитуде и противоположна по фазе гармонике, возникшей в приемной части измерителя. Если огибающие колебания с основной модулирующей частотой при первом и втором измерениях имеют одну и ту же амплитуго, то гармоники основной модулирующей частоты, возникающие в приемной части измерителя при первом и втором измерениях, равны по амплитуде, т.е. равны по амплитуде гармонике, получившейся в результате проведенных измерений в первом и втором каналах генераторной части измерителя. При включении обоих каналов генераторной части одновременно возможна компенсация измеряемой гармоники навходе приемной части в смесителе измеритег ля 4 девиации частоты, еслиначальные фазы этих гармоник отличаются на угол, кратный 360. При этом копебария с основной модулирующей частот той в каналах генераторной части измерителя будут отличаться на угол

360°

х

где , 2, 3 и т.д.

п

(номер измеряемой гармоники). На этот угол и осуществляет поворот нача 1ьной фазы модулирующего колебания калиброванный фазовращатель 7. Для чётных гармоник модулирующей частоты целесообразно этот угол выбирать равHfcjM 180, так как при этом на входе измерителя девиациц частоты в огибающей комплексного стереофонического сигнала происходит просто арифметическое сложение колебаний с основной модулирующей частотой, формируемых в каналах генераторной части. Для третьей гармоники этот угол целесообразно выбирать равным 120, для пятой - 144, и т.д. Для нечетных гармоник результирующее колебание с основной модулирующей частотой в огибающей комплексного стереофонического сигнала на входе измерителя девиации частоты определяется по векторной диаграмме (по теореме косинуе эв).

измерение и компенсацию в предлагаемом устройстве осуществляют отдельно для каждой гармоники модулирующей частоты для одного и того же результирующего колебания с основной модулирующей частотой в огибакчаей комплексного стереофонического сигнала. При Одновременном включении обоих каналов генераторной части после осуществления -указанных выше измерений на входе приемной части измерителя происходит компенсация измеряемой гармоники основной модулирующей частоты, возникалхцей в генераторной части измерителя, и анализатор гармоник, при этом измеряют только гармонику, возникающую в приемной части измерителя. С помощью

.формирователя 13 кo 4пeнcиpyюlItиx напряжений коктенсируют каждую измеряемую гармонику основной модулирующей частоты, возникшую в приемной части измерителя, с фазовращателя 16 и аттенюатора 22 по минимуму показаний анализатора гармоник.

. Таким образом, с помощью формирователя компенсирующих напряжений 13 удается скомпенсировать нелинейные искажения огибающей комплексного стереофонического сигнала, возникающие в приемной части измерителя, т.е устраняется противоречие ограничивающее разрешаю1цую способность измерения в прототипе. После этого переклю чатель 25 переключает во второе положение и с помощью формирователя компенсирующих напряжений компенсируют гармоники основной модулирующей

частоты, возникающие в проверяемом генераторе комплексных стереофоннче,ских частотно-модулированных сигнлов, состоящем из источника 1 модулирующего напряжения, стереомодулятора 2 и генератора 3 частотно-модулированных колебаний. Компенсация осуществляется с помощью вспомогательного фазовращаетеля 14, умножителя 17 частоты и аттенюатора 20 в сумматоре 8 по минимуму показаний анализатора 6 гармоник.

Использование предлагаемого устройства позволяет получить высокую разрешающую способность измерений И высокую степень компенсации всех гармоник модулирующей частоты, возникающих в генераторах комплексных стереофонических частотно-модулированных сигналов.

а.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАРМОНИК ГЕНЕРАТОРОВ СТЕРЕОФОНИЧЕСКИХ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее источник модулирующих напряжений, анализатор гармоник, стереомодулятор, последовательно соединенные первый генератор частотно-модулированных колебаний, измеритель девиации частоты и стереодекодер, отличающееся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности измерения и компенсагши, в него введены три сумматора, три формирователя компё(нсирующих напряжений, калиброванный фазовраадатель, второй генератор, частотно-1иодулированных колебаний, двухканальный стереомодулятор и переключатели, причем выход источника мололирующего напряжения соединен непосредственно с входом первого формирователя компенсирующих напряжений, с первым входом первого сумматора и через калиброванный фазовращатель с первым входом второго сумматора и входом второго формирователя компенсируквдих напряжений, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к первому входу двухканального стереомодулятора, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора и входом стереомодулятора, выход которого-и выходы двухканального стереомодулятора через соответствующие переключатели соединены с. входами генераторов частотно-модулированный колебаний, выход рторого генератора частотно-модулированных колебаний соединен с вторым вхо-, дом измерителя девиации частоты, выход { стереодекодера соединен с первым (Л входом третьего сумматора и через третий формирователь компенсирующих напряжений с вторым его входом, выход третьего сумматора соединен с входом анализатора гармоник, выход первого формирователя компенсирующих напряжений подключен к второму входу первого сумматора. 2. Устройство по li. 1, о т л ичающееся тем, что формирователь компенсирующих напряжений солержит последовательно соединенные фазоврашатели, умножитель и аттенюатор, выход которого является выходом формирователя, входом которого является вход фазовращателя.