Калибратор уровней высокочастотных сигналов Советский патент 1984 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе но для ; градуировки и проверки высокочастотных вольтметров и аттенюаторов .4 Известно устройство, содержащее эталонный и опорный генераторы, .кольцо автоподстройки, строб-прео&раэователь эталонного сигнала и изм ритель уровня промежуточного сигнала {II. Недостатком этого устройства яв ляется его низкая точность. Известно устройство, содержащее образцовый вольтметр, индикатор, дв идентичных кольца автоподстройки, каждое из которых состоит из смесителя, первый вход которого соединен через последовательно -соединенные п рестраиваемый генератор и фильтр низкой частоты с выходом фазового детектора,а выход соединен с первым входом фазового детектора, вторые входы обоих смесителей соединены с выходом эталонного генератора 12) Недостатком этого устройства является его низкая точность. Цель изобретения - повышение точ ности., Поставленная цель достигается тем, что в устройство,, содержащее образцовый вольтметр, индикатор, два идентичных кольца автопсйстройк каждое из которых состоит из смесит ля,первый вход которого соединен че рез последовательно соединенные пер страиваемьй генератор и фильтр низкой частоты с выходом фазового детектора, а выход соединен с первым входом фазового детектора, вторые входы обоих смесителей соединены с выходом эталонного генератора, вве даны четыре делителя частоты, умножитель частоты, блок вычитания, два аттенюатора, формирователь c fроб-импульсов, с.троб-Преобразователь, избирательный фильтр, причем выход перестраиваемого генератора первого кольца автоподстройки через последовательно соединенные умножитель и первый аттенюатор соединен с входом образцового вольтметра, с шиной выходного сигнала и через вто рой аттенюаторсоединен с первым входом строб-преобразователя, второй вход которого соединен через последовательно соединенные формиро ватель строб-импульсов и первый делитель частоты с вцхОдом перестра ваемого генератора второго кольца автоподстройки, а выход соединен через избирательный фильтр с входом индикатора, выход эталонного генера тора соединен с первым входом блока вычитания, через второй делитель ча тоты - с вторым входом фазового детектора nepiaoro кольца автоподстрой ки, а через, третий делитель частоты соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого через четвертый делитель частоты соединен с втбрым входом фазового детектора второго кольца автрподстройки. На чертеже представлена блоксхема калибратора уровней высокочастотных сигналов. Калибратор уровней высокочастотных сигналовсодержит кольца 1 и 2 автоподетройки,г каждое из которых состоит из смесителя3, первый вход которого через последовательно соединенные перестраиваемый генератор 4 и фильтр 5 низкой частоты с выходом фазового детектора б, а выход со единен с первым входом детектора б, вторые входы.смесителей 3 соединены с выходом эталонного генератора 7,, выход генератора 4 кольца 1 соединен через последовательно соединенные умножитель 8 частоты и аттенюатор 9 с входом образцового вольтметра 10 и с шиной 11 выходного сигнала и через аттенюатор 12 соединен с первым входом строб-преобразователя 13, второй вход которого соединен через последовательно соединенные формирователь 14 строб-импульсов и делитель 15 частоты соединен с выходом генератора 4 кольца 2, а выход соединен через избирательный фильтр 16 с входом индикатора 17, выход генератора 7 соединен с первым входом блока .18 вычитания, через делитель 19 частоты - с вторым входом детектора б кольца 1, а через делитель 20 частоты соединен с вторым входом блока 18, выход которого через делитель 21 частоты соединен с вторым входом детектора 6 кольца 2. Калибратор работает следующим образсм, В исходном состоянии .делитель 20 ма М выключен, а блок 18 вычитания пропускает эталонный сигнал генератора 7 прямо на вход делителя 21, поэтому сигнал эталонного генератора 7 через делители 19 и 21 частоты с одинаковые коэффициентом деления N поступает на входы фазовых детекторов б колец 1 и 2, где сравнивается по фазе с сигналом промежуточной частоты, поступанмаим с выходов смеси телей 3, которые осуществляют преобразование вниз частоты эталонного генератора 7 и перестраиваемых генераторов 4. Управлякхцёе напряжение фазовых деректоров через фильтры 5 низких частот, подавлякяцие паразитные компоненты его спектра, йоступает на входы генераторов 4 и обеспечивает в кольцах 1 и 2 режим хронизации частоты, при этом на : выходах генераторов 4 устанайливаатся одинаковые частоты f.r f,r /N - частота эталонного генератора 7, Выходной сигнал f поступает в умножитель 8 частоты, работающий по принципу синтезатора кратких частот с коэффициентом умножения R и через последовательно соединенные аттеню-i аторы 9 и 12 умноженный сигнал с час тотой Rf подается в строб-преобра эователь 13, на стробируквдем входе которого действ йт короткие строб- .. импульсы формирователя 14, соответствующие фронтам делителя 19 на К частоты перестраиваемого генератора 4. При равных частотах f.n f гене раторов 4 первого и второго каскадов частота умноженного сигнала кратна ч:астотестроб-импульсов и строб-эффект на выходе строб-преобразователя 13 отсутствует. При включении делителя 20 в блоке 18 вычитания происходит подавление каждого М-го импуль са эталонной последовательности на вход делителя 21, отчего на выходе делителя 21 частота опорного сигнала смещается вниз на величину f tfзг /(MN),которая переносится на выход перестраиваемого генератора 4, соответственно, смещает частоту строб- импульсов обратно пропорционально коэффициенту деления делителя 19 на величину f,) при этом частота строб-импульсов становится равной r(N+l)f|, ,, M() си си Nk MNk ЭГ MNk где f8 - частота умножителя 8. Комбинация основной гармоники умноженного сигнала f - частота формирователя 14, с п-й гармоникой строб-импульса, где п RK, дает разностн5то частоту строб-преОбразования .„Г -г . ИкГМ(МИЬ-| « N MNK j 1 которая выделяется избирательным фильтром 16, а -ее уровень измеряется индикатором 17. Сохраняя постоянным отношение в диапазоне частот на выходе умножителя 8 при неизменных fЭГ и N, на входе индикатора 17 имеют фиксированную низкую частоту промежуточного сигнала строб-прёЪвразования, уровень которого изменяется пропорционально уровню входного сигнала строб-преобразователя 13 Образцовый высокочастотный вольтметр 10 служит для установки максимального значения выходного напр жёния калибратора, которое устанавливается при минимальном затухании аттенюатора -9. Это же значение выходного напряжения устанавливается с помощью аттенюатора 12 на шкале индикатора 17, что соответствует начальной установке калибратора. В дальнейшем регулировка уровня выходного сигнала производится изменением затухания аттенюатора 9, а отсчет уров ня производится по шкале индикатора 17, которое на фиксированной низкой частоте обеспечивает прецизионные измерения. Использование новых элементов в схеме известного устройства позволяет исключить погрешности, связанные с взаимной нестабильностью опорной и эталонной частоты, что позволяет значительно повысить точность установки калибровочных и поверочных уровней выходного сигнала.

КАЛИБРАТОР УРОВНЕЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий образцовый вольтметр, индикатор, два идентичных кольца автоподстройки, каждое из которых состоит из смесителя, первый вход которого соединен через последовательно соединенные перестраиваемый генератор и фильтр низкой частоты с выходом фазового детектора, а выход соединен с первым входом фазового детектора, вторые входы обоих смесителей соединены с выходом эталонного генератора, отличающийся тем,, что, с целью повышения точности в него введены четыре делителя частоты, умножитель частоты, блок вычитания, два аттенюатора, формирователь строб-импульсов, строб-преобразователь, из бирательный фильтр, пЕ1ичем выход перестраиваемого генератора первого кольца автоподстройки через последовательно соединенные умножитель и первый аттенюатор соединен с входом образцового вольтметра, с шиной выходного сигнала и через второй аттенюатор соединен с первым входом строб-преобразователя,.второй ;вход которого соединен через после- ; довательнр соединенные формирователь строб-импульсов и первый делитель частоты с выходом перестраиваемого генератора второго кольца автоподi стройки, а выход соединен через избирательный фильтр с входом индика(Л тора, выход эталонного генератора соединен с первьвл входом блока выс: читания, через второй делитель частоты - с BTOjMJM входом фазового детектора первого кольца.автоподстройки, а через третий делитель частоты со-. . единен с вторым входом блока вычитания, выход которого через четвертый делитель частоты соединен свторьм входом фазового детектора второго кольца автоподстройки. 01 СР IN:)