Панорамный измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников Советский патент 1983 года по МПК G04F10/06 

Изобретение относится к измерит льной технике и может быть использовано для измерения амплитудно-. частотной, фазочастотной и частотной характеристик (АЧХ, ФЧХ, ЧХ) группового времени запаздывания (ГВЗ) активных и пассивных четырех полюсников в широком диапазоне час тот.. Известен измеритель ГВЗ, содержащий генератор пилообразного напряжения, -соединенный с входами дв иерестраиваемых гене1 аторов, соеди ненных со смесителями и фазосравнивающим блоком, амплитудный детек Toptсоединенный с фазовым детектором, выход которого соединен с осциллографическим индикатором, и опорный генератор, связанный с фазовым детектором и фазосравнивающи блоком. Работа измерителя ГВЗ основана на измерении фазовых сдвигов между составляющими частот i и i си налов, прошедших через исследуемый объект. Частоты этих генераторов перестраиваются таким образом, что бы разность i - ij осталась постоянной величиной в периоде перестро ки. Информацию об измеряемой величине ГВЗ содержит выходной сигнал фазового детектора, на измерительный вход которого .подводится демодулированный амплитудным демодулятором двухчастотный сигнал, пр шедший исследуемый четырехполюсник 0 . Недостатком указанного измерителя является невозможность измере ния других частотных характеристик а именно ФЧХ и АЧХ,и малая точнос измерения ГВЗ, обусловленная возникновением амплитудно-фазовых сос ставляющих погрешности при изменении уровня детектируемого сигнала. . Наиболее близкий к предлагаемому панорамный измеритель группового времени запаздывания четырехполюсНИКОВ содержит генератор качающейся частоты (ГКЧ), следящий гетеродин, генератор пилообразного напряжения, блок управления, исследуемый четырехполюсник, два идентичных смесителя, включенных в измерительный и опорный каналы, два идентичных частотных детектора, блок вычитания, дифференциатор и осциллографический индикатор. Выход блок управления соединен с синхронизирующими входами осциллографического индикатора и генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с входами следящего гете{)одина и ГКЧ, а выход последнего непосредственно соединен с входа ми смесителя .опорного канала и дифференциатора, а через исследуемый четырехполюсник с входом смесителя измерительного канала, гетеродинные входы смесителей объединены и подключены к выходу гетеродина. Выходы смесителей через частотные детекторы соединены с входами блока вычитания, выход которого через делитель соединен с измерительным входом осциллографического индикатора, причем выхбд дифференциатора подг ключен к второму Bxojiy делителя сигналов 2 . Недостатком известного измерителя является измерение только одной частотной характеристики исследуемого четырехполюсника (ЧХ ГВЗ), 6 то время как для полной оценки исследуемого четырехполюсника необходимо знать одновременно все три вида частотных характеристик Кроме того, измеритель обладает недостаточ но высокой точностью измерения ГВЗ. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей измерителя путем обеспечения измерения АЧХ и ФЧХ исследуекых четырехполюсников. Поставленная цель достигается тем, что в панорамный измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников, содержащий генератор . качающейся частоты и следящий гетеродин, входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, два идентичных смесителя,, включенных в измерительный и опорный каналы, делитель, дифференциатор, осциллографический индикатор и блок управления, выход которого соединен с синхронизирующим входом осциллографического индикатора и входом генератора пилообразного напряжения, при этом выход генератора качающейся частоты соединен с входом смесителя опорного канала и выходной клеммой для пддключения исследуемого четырехполюсника, входная клемма измерителя соединена с входом смесителя измерительного канала, а выход следящего гетеродина соединен с объединенными гетеродинными входгиии смесителей измерительного и опорного каналов, введены фазовый детектор, амплитудный детектор и коммутатор, причем входы фазового детектора соединены с выходами смесителей измерительного и опорного каналов, а выход - с первым входом делителя, выход которого соединен с первым входом, а через дифференциатор с третьим входом комму-, татора, при этом вход амплитудного детектора подключен к выходу смесителя измерительного канала, а выход соединен с вторыми входами делителя н коммутатора, выход которогосоединен с измерительным входом осЦИЛЛ.Ографического индикатора. На чертеже приведена Структурная схема панорамного измерителя ГВЗ четырехполюсников. Панорамный измеритель ГВЗ четы рехполюсников содержит ГКЧ 1, следя щий гетеродин 2, генератор 3 пилообразного напряжения, блок 4 управления, исследуемый четырехполюсник 5, два идентичных смесителя 6 и 7, коммутатор 8, делитель 9, дифференциатор 10, осциллографический индикатор 11, фазовый детектор 12 и амплитудный детектор 13. При этом выход блока 4 управления соединен с синхронизирующими входами осциллографического индикатора 11 и генератора 3 пилообразного напряжения, выход которого соединен с синхронизирующими входами следящего гетеродина 2 и ГКЧ 1, причем выход ГКЧ 1 соединен с сигнальным входом смесителя 7 опорного канала и через ис следуемый четырехполюсник 5 с сиг нальным входом смесителя 6 измерительного канала, а выход следящего гетеродина 2 подключен крбъединеннЕШ гетеродинным входам смесителей 6 и 7 выходы котЬрых соединены с входами фазового детектора 12. Вход амплитуд ного детектора 13 подключен к выходу смесителя 6, а выход соединен с вторыми входами коммутатора 8 и делителя 9, первый вход которого подключен к выходу фазового детектора 12, а выход соединен с первым входом и через дифференциатор 10 с третьим входом коммутатора 8, выход которого соединен с измерительным входом осциллографического, индикатора 11. Измеритель работает следующим образом. ГКЧ 1 формирует измерительный сиг нал линейно меняющейся частоты Ц+ДИ() во время прямого хода пилообразного напряжения, вырабатываемого генераторЫл 3 пилообразного напряжения,, синхронизируемого блоком 4 управления. Амплитуда и фаза измерительного сигнала, .прошедшего исследуемый четырехполюсник, приобрета ет информацию об АЧХ и ФЧХ исследуемого четырехполюсника. Далее этот сигнал поступает на вход смесителя 6. измерительного канала, на другой вход которого поступает сигнал 6J2 + uCo(-fc) от следящего гетеродина 2, синхронизируемого импульсами блока 4 управления. Сигналы с выходов смесителей 6 и 7 подаются на измерительный и опорный входы фазового детектора 12, причем амплитуда выходного сигнала фазового детектора 12 пропорциональна АЧХ, а фаза ФЧХ исследуемого четырехполюсника 5. Выходной сигнал смесителя 6 измерительного канала детектируется амплитудным детектором 13 и вы,целенизя постоянная составляющая, пропорциональная АЧХ четырехполюсника, поступает на второй вход делителя 9, на первый вход которого поступает сигнал с выхода фазового детектора 12. В делителе 9 производится деление сигнала, поступающего на его первый эход, на сигнал, поступающий на второй вход. Выходной сигнал дели еля 9 прямо пропорционален ФЧХ исследуемого четырехполюсника. Так как ЧХ ГВЗ является производной ФЧХ, то для получения сигнала, пропорционального ЧХ ГВЗ исследуемого четырехполюсника, сигнгш с выхода делителя 9 поступает на дифференциатор 10. . Для обеспечения набгаодения и измерения АЧХ, ФЧХ и ЧХ ,ГВЗ на осциллографическом индикаторе 11 сигналы с выходов амплитудного детектора 13, делителя 9 и дифференциатора 10 через коммутатор 8 поступают на измерительный вход, осциллографического индикатора, на синхронизирующий вход которого подается сигнаш с выхода блока 4 управления. , Повышение точности измерения ЧХ ГВЗ достигается в результате исключения обработки сигналов измерительного и опорного каналов на частотных детекторах, идентичность характеристик которых трудно обеспечить. Таким образом, изобретение обеспечивает повышение точности определения ЧХ ГВЗ, а также дополнительную возможность измерения АЧХ и ФЧХ.

П/ШОРАМНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ГРУППОВОЙ) ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ ЧЕЧИРЕХПОЛОСНИКОВ, содержаний генератор качаиощейся частота и следя1ЦИЙ гетеродин, входы которых соединены с выходом генератора пилооб- разногонапряжения, два идентичных смесителя, включенных в измерительный и опорный кангшы, делитель, дифференциатор, осциллографический индикатор и блок управления, выход KO-I торого соединен с синхронизирующим входом осциллографического индикатора и входом генератора пилробразно1X3 напряжения, при этом выход генератора качающейся Частоты соединен с входом смесителя опорного канала и с выходной клеммой для подключения исследуемогЬ четырехполюсника, входная клемма измерителя соединена с входом сьюсителя измерительного канала, а выход следящего гетеродина соединен с объединенными гетеродинными входами Смесителей измерительного и опорного каналов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и расишрения функциональных возможностей путем обеспечения измерения амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик исследуекых четырехполюсников, в него введены фазовый детектор, амплитудный детектор и коммутатор, причем входы фазового детектора соединены с выходами смесителей измерительного и опорного каналов, а выход - с первым W входом делителя, выход которого соединен с первым входом, а через дифференциатор с третьим входом коммутатора, при этом вход гилплитудного детектора подключен к выходу : смесителя измерительного канала, а вы ход соединен с вторыми входа ми деDлителя и коммутатора, выход которого соединен с измерительным входом 55 1 осциллографического индикатора. NS Э5 ;о