Устройство для измерения девиации частоты Советский патент 1984 года по МПК G01R23/00 

1 Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использовано для измерений девиации частоты сигналов с периодическим модулирующим сигналом сложной .формы, наприме телевизионным. Известно устройство для измерени девиации частоты, содержащее генератор низкой частоты, смеситель, фильтр промежуточной частоты, анали затор спектра, калиброванный источник амплитудно-модулированного сигнала, фазовращатель, электронночастотньй iacTOTOMep и цифровой, вольтметр, С1 J. Указанное устройство не позволяе измерять девиацию частоты при сложной форме; модулирующего сигнала. Наиболее близким по техйической суащости к пре;длагаемому является у тройство, содержащее измерительный частотно-модулированный генератор, последовательно соединенные ограничитель и частотный детектор и, кроме того, электронно-счетньй: частото мер, усилитель промежуточной частот индикатор настройки, индикатор уров ня сигнала и последовательно соединенные видеоусилитель, импульсный детектор и цифровой отсчетный прибор Ш.: Недостатками известного устройст ва являются низкая точность и большое время измерений, что объясняется участием оператора в процессе из мерений. Цель изобретения - повьщ1ение точ ности и сокращение времени измерени Поставленная цель достигается тем, что в.устройство для измерения девиации частоты, содержащее измери тельный частотно-модулированный генератор и последовательно соединенные ограничитель и частотный детектор, введены первый, второй и трети коммутаторы, первьй и второй детекторы максимального уровня, первый и второй детекторы минимального,уро ня, первый и второй дифференциаль:a ie усилители, модулятор, реверсивный счетчик с индикатором и блок управления, первый вход первого ком мутатора является входом устройства а второй его вход соединен; с первым входом третьего коммутатора и с выходом измерительного частотно-модулированного генератора, выход первого коммутатора подключен к входу ограничителя, выход частотного дете 842 тора соединен с первым входом второго коммутатора, первый выход которого подключен к входу первого детектора максимального уровня и к входу первого детектора минимального уровня, второй выход.второго коммутатора подключен к входу второго детектора максимального уровня и к входу второго детектора минимального уровня , первьй .и второй входы первого дифференциального усилителя соединены соответствнно с выходами первого и второго детекторов максимального уровня, первый и второй входы второго дифференциального усилителя соединены соответственно с выходами первого и второго детекторов минимального уровня, а выходы первого и второго, дифференциальных усилителей соединены соответствеинр с первым и вторым входами модулятора, выход которого под:шючеН к входу частот-- . но-т юдулированного генератора, первый и второй выходы третьего коммутатора соединены соответственно с сумМИРУ50ЩИМ и вычитающим входами зеверсивнрго счетчика с индикатором,-первый выход блока управления подключен к трет-ьему входу первого коммутатора и к второму входу второго коммутатора,второй выход блока управления.подключен к .ьему входу модулятора, а третий выход блока управления к второму входу третьего коммутато..ра. . . , ...; , , ; На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения девиации частоты. . Устройство для измерения девиации . частоты содержит первь й коммутатор 1, ограничитель 2, частотный детектор 3, второй коммутатор 4, первый детектор 5 максимального уровня, первый детектор 6 минимального уровня, второй детектор 7 максимального уровня, второй детектор 8 минимального уровня,первый 9 и вто- . рой 10 дифференциальные усилители,модулятор П, Измерительный частотный модулированный. генератор 12,- третий коммутатор 13, реверсивный счетчик 14 с индикатором, блок 15 управления. Первый вход первого коммутатора 1 является входом устройства, а второй его вход соединен с первым вхо- . дом третьего коммутатора 13 и с выходом измерительного .частотно-модулиррванного генератора 12, выход первого коммутатора I подключен к

3

первому входу второго коммутатора 4 через последовательно соединенные ;.ограничитель 2 и частотный детектор первый выход второго.коммутатора 4 подключен к входу первого детектора 5 максимального уровня и к входу первого детектора 6 минимального уровня, . второй выход второго коммутатора 4 подключен к входу второго детектора 7 максимального уровня и к входу второго Детектора 8 минимального уровня, первый и второй выходы первого дифференциального усилителя 9 соединены соответственно с выходами первого 5 и второго 7 детекторов максимального уровня, первый и в горой входы второго дифференциального усилителя 10 соединены соответственно с. выходами первого 6 и второго 8 детекторов минимального уровня, а 1ходы первого 9 .и второго 10 дифференциальрых усилителей соединены соответственно с первым и вторым входами модулятора 11, выход которо подключен к входу измерительного час тотно-модулированного генератора 12 первый и второй выходы третъего коммутатора 13 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 14 с индикатором, первый, выход блока 15 управления подключен к третьему входу первого коммутатора 1 и к второму входу второго коммутатора 4, втог рой выход блока 15 управления подключен к третьему входу модулятора 11, а третий выход блока 15 управления - к второму входу третьего коммутатора 13.

Устройство работает следующим образом,

Работа основана на получении сигнала измерительного генератора 12 с девиацией частоты, равной девиации частоты входного сигнала. Благодаря тому.,. что модулирующий сигнал измерительного генератора 12 имеетформу меандра, его девиация- измеряется с помощью реверсивного счетчика 14 G индикатором как разность максимальной и минимальной частоты его сигнала. Девиация частоты сигнала измерительного генератор аподдёрживается равной девиации частоты входного сигнала за счет коммутации их первым коммутатором 1, поочередкого детектирования зтих сигналов одним и тем же частотным детектором 3 и последующего разделения огибающих

844 ...

этих сигналов с помощью второго коммутатора 4. С помощью детекторов максимального и минимального уровне 5-8, имеющих большие.постоянные вре мёни цепей разряда накопительных ;конденсаторов, получаются постоянные напряжения, равные максимальному и минимальному значениям уровней огибаюпщх входного сигнала и сигнала измерительного генератора.

Эти напряженияпопарно йодаются на дифференциальные усилители 9 и 10 с большими коэффициентами .усиления по напряжению. Выходные напряжения дифференциальных: усилителей 9 и 10 подаются на модулятор 11, который вырабатывает моделирующее напря жение в виде меандра, значения уррвней напряжения которого пропорцио- v нальНы выходным напряжениям -дифференциальных усилителей. Благода я большому коэффициенту усиления дифференциальных усилителей 9 и 10 максимальные и минимальные значения уровней огибающих поддерживаются практически равными и поэтому девиация частоты измерительного генератора 12. равна девиации частоты входного сигнала, ;.

Блок 15 управления вырабатывает импульсы, управляющие работой первого 1 второго 4 и третьего 13 коммутаторов и модуля.тора 11. Для побчередного детектирования одним частотным детекторов 3 сигнала измерительного генератора 12 и входного сигнала и последующего разделения огибающих этих сигналов необходимо, чтобы коммутаторы 1 и 4 переключались одновременно; Кроме того, коммутатор 13 пропускает сигнал измерительного генератора на входы реверсивного счетчика 14 в течение двух равных измерительных интервалов времени синхронно с модулирующим сигналом измерительного генератора: на суммирующийвход реверсивного счетчика 14- в течение первого йзмери- тельного интервала,времени подается сигнал максимальной частоты измерительного генератора, на вычитающий - в течение второго измерительного интеррала времени - минимальной частоты, К концу второго из- мерительного интервала времени состояние реверсивного счетчика соответствует разности этих частот, т.е. девиации частоты. Это состояние

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ, содержащее измерительный частотно-модулированный генератор и последовательно соединенные ограничитель и частотный детектор, отличающееся тем, что, с целью повь1шения точности и сокращения времени измерений, в -него введены первый, второй и третий ком-мутаторы, первый и второй детекторы максимального.уройня, первый и второй детекторы минимального уровня, первый и второй дифференциальные усилители, модулятор, реверсивный счетчик с индикатором и блок управления, первый вход первого комму-, татораявляется входом устройства, а второй его вход соединен с Первым входом третьего коммутатора и с выходом измерительного частотйо-модулированйого генератора, выход первого коммута.тора подключен к входу ограничителя, выход частотного детектора соединен с первым входом второго коммутатора, первый выход которого подключен к входу первого детектора максимального уровня и к входу первого детектора минимального уровня, второй выход второго коммутатора подключен к входу второго детектора максимального уровня и к входу второго детектора минимального уровня, первый и второй входы первого дифференциального усилителя соединены соответственно с выходами первого и второго детекторов , максимального уровня, первый и второй входы второго дифференциального усиW лителя соединены соответственно с с выходами первогои второго детекторов минимального уровня, а выходы первого и второго дифференциальных усилителей соединены соответственно с Первым и вторым входами модулятора, выходкоторого подключен к входу частотно-модулированного генератора, N5 первый и второй вь1ходы третьего ком00 мутатора соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами 00 реверсивного счетчика с индикатором, первый выход блока управления под«4;: ключен к третьему входу первого коммутатора и к второму входу второго коммутатора, второй выход блока управления подключен к третьему вхо ду : модулятора, а третий выход бло- ка управления - к второму входу третьего коммутатора.