Устройство измерения фазовых искажений сигнала в узкополосных нелинейных четырехполюсниках Советский патент 1984 года по МПК G01R25/00 

111281

Изобретение относится к технике

измерений и может быть использовано ля измерения фазовых искажений сигала, возникающих в узкополосных неинейных четырехполюсниках под действием помех.. , 5

Известйо устройство для измерения фазовых флуктуации, содержащее азовый детектор, опорный генератор, ильтр низкой частоты, анализатор спектра, звуковой генератор, девио- етр, Измеритель индекса частотной одуляции, индикатор мощности флуктуации 1 J,

Данное устройство позволяет расирить диапазон измерения в сторону малых флуктуации, однако оно не рас- считано для измерения фазовых искажений сигнала, возникающих под действием внешних помех.

Наиболее близким к изобретению 20 является устройство для измерения искажений.сигнала, возникающих в нелинейных четырехполюснихсак, содержащее генератор шума, к выходу кото-. рого подсоединены фильтры, выходы которых подключены к входу сумматора, выход сумматора подключен к входу исследуемого четырехполюсника, выход которого соединен с одним входом двумерного статического анализатора, 30 второй вход которого соединен с выходом второго фильтра 2 .

Недостаток известного устройства заключаетсз в невозможности исследования зависимости фазовых искажений 35 полезного сигнала от амплитуды и , частоты помехи в широком диапазоне амняитуд и частот t

Цель изобретения -расширение функциональных возможностей устройст вО ва путем графического отображения зависимости мгновенного значения фазы сигнала, действующего значения фазовых флуктуации сигнала и среднего значения фазовых искажений сиг- 45 нала от частоты или а мплитуды, помехи.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генеpaTcip шумаИ последовательно соеди- 50 ненные сумматор и клеммы для подключе шя исследуемого четырехполюсника введены генератор качающейся частоты, управляемый аттенюартор,генератор сигнала,фазовый детектор,вычитатель сиг-55 налов,интегратор,амплитудный детектор., электронно-лзтаевой индикатор, гене.ратор пилообразного напряжения и два

862

переключателя,, при этом генератор шума соединен с модулирующим входом генератора качающейся частоты,выходом соединенного с одним входом сумматор |Выход генератора сигнала соединен с вторым входом сумматора и одним входом фазового детектора, второй вход которого соединен с .выходной клеммой исследуемого четырехполюсника, выход фазового детектора соединен с первым входомвторого переключателя, с входом интегратора и одним входом сигналов, выход интегратора соединен с вторым входом вычитателя сигналов, выходом соединенного с входом амплитудного детектора, выход которого подключен к второму входу второго переключателя, выходом соединенного с входом З электронно-лучевого индикатора, а третьим входом - с выходом интегратора, выход генератора пилообразного напряжения с входом X электронно-лучевого индикатора и входом первого переключателя, первый выход которого подключен к входу управления . частотой генератор; качающейся частоты,.а второй - к входу упра.1ления управляемого аттенюатора,

На.чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор. 1 сигнала, генератор 2 качающейся частоты, модулируемый генератор 3 шума .генератор 4 пилообразного напряжения 5 упра:|ляемый аттенюатор 5., сумматор 6, исследуемый узкополосный нелинейный четырехполюсник 7, фазовый детектор 8, интегратор 9, вычитатель 10-сигналов, амплитудный детектор 11 и электроннр-лучевсзй индикатор 12, переключатели 13 и 14.

Генератор 1 сигнала собран по схме емкостной трехточки с применением транзисторов КП 305А и предназначен для генерирования синусоидального сигнала. Генератор 2 качающейся частоты собран по схеме емкостной трехточки с применениемтранзисторов КТ бЮАи варикапных матриц КБС111Б. Генератор 3 шума построен с применением шести опорных диодов типа Д814А, работающих вблизи режима лавинного пробоя„ Генератор 4 пилообраЗного напряжения собран с применением однопереходного транзистора КТ 317Б и одного транзистора КП 302 управляемый аттенюатор 5 - по схеме П-образного звена с применением 3 полевыхтранзисторов KII 9044. Сумматор 6 собран с применением двух широкополосных трансформаторов вклю ченных встречно-параллельно, фазовы детектор 8 построен по балансной схеме с применением четырех диодов, КД 503А. Интегратор 9 собран по . классической схеме интегратора, вычитатель 10 сигналов - на операцион ном усилителе К 140УД1А, имеющем отрицательную обратную связь. Ампли тудный детектор 11 собран по схеме последовательного амплитудного дете тора с применением диодов КД 509Aj в качестве электронно-лучевого индикатора 12 используется осциллограф С 1-6.5 А. Устройство работает следующим об разом. Напряжение генератора 4 пилообразногр напряжения поступает на вход X электронно-лучевого индикато ра 12 и осуществляет горизонтальную развертку луча индикатора, кроме того, пилообразное напряжение управ ляет частотой генератора 2 качающей ся частоты, если переключатель 13 в первом положении, или во втором положении переключателя 3 амплитудои сигнала помехи, поступающей с выхода генератора 2 качающейся частоты на вх:од управляемого аттенюато ра .5. Генератор шума модулирует оди или несколько выбранных параметров сигнала генератора 2 качающейся час тоты. Сигнал помехи с выхода управляемого аттенюатора 5 суммируется с си налом генератора 1 в сумматоре 6 и подается на вход исследуемого уэкополосного нелинейного четырехполюсника 7. Исследуемый четырехполюсник из суммы сигнала и помехи выделяет .сигнал, подверженный фазовым искажениям, которые вызваны действием помехи. Фазовый детектор 8 выделйет разность фаз сигналов, посту пающих с выхода исследуемого четыре полюсника 7, и опорного сигнала с выхода генератора 1 сигнала. Интегр тор 9 сглаживает фазовые флуктуации и формирует среднее значение разнос ти фаз, . воз никающих под действием помехи. ,. Напряжение на выходе вычитателя представляет собой фазовьй 11гум,дёйствующее значение которого выделяется амплитудным детектором 11. Переключатель 14 в первом положении соеди86Л . . няет вход У электронно-лучевого индикатора 12 с выхода фазового детектора 8, что позволяет наблюдать на экране индикатора зависимость значения разности фаз от частоты помехи, если переключатель -13 в первом положении, или зависимость разности фаз от амплитуды помех, если переключатель 13 во BTopoii положении. Во втором положении переключателя 14 напряжение, пропорциональное действующему значению фазового шума, с выхода амплитудного детектора 1.1 подается на вход У индикатора 12.,. что позволяет наблюдать .зависимость величины действующего значения фазовых флуктуации от частоты (или ампли туды сигнала помехи.В третьем .положеНИИ переключателя .14 индикатора 12 позволяет наблюдать зависимость .ср еднего значения фазы от частоты (или амплитуды) помехи, получаемой на входе интегратора 9. Таким образом, по сравнению с .известным предлагаемое устройство обладает более широкими функциональными возможностями, позволяющими получать изображение фазовых характеристик нелинейных четырехполюсников на экране индикатора, и обладает высокой производительностью измерений. В качестве базового объекта: может быть принято устройство для измерения блокирования в радиоприемниках, собранное в соответствии с требованиями ГОСТ 14663-76-, включающее два генератора синусоидальных испглтательных сигналов, эквивалент антенны и вольтметр цеременного то- , ка. Да}шое устройство в сравнении с предлагаемым измерителем обладает значительно меньшей производительностью контроля, поскольку требует большого количества ручных операций по перестройке частот и ампли- . туд генераторов испытательных сигналов. В предлагаемом устройстве частота и амплитуда помехи перестраиваются автоматически, тем самый дос.тигается значительно большая производительность труда пцк проведении измерений, кроме того, предлагаемое устройство позволяет получить изображение зависимости мгновенного .значения фазовых флуктуации, действующего значения фазовых искажений и среднего значения разности фаз от частоты и амплитуды модулированной помехи.

TatcHM образом, предлагаемое устройство измерения фазовых искажений сигнала в узкополосных нелинейных четырехполюсниках отличается от известных измерителей более высокими фуи1сциональными возможностями, так как позволяет получать изображение фазовых характеристик нелииейных четырехполюсников, автоматизиоовать процесс измерения фазовых искажений сигнала и значительно повысить ( в десятки раз, производительность труда при проведении подобных . измерений .

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ.ФАЗОВЫХ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛА В УЗКОПОЛОСНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКАХ, содержащее генератор шума и последовательно соединенные сумматор и клеммы для подключения исследуемого четыре.хполюсника, отличающееся тем, .что, с целью расширения функцирнальных возможностей, в него введены генератор сигнала, генератор качающейся частоты, генератор пилообразного напряжения, управляемый аттенюатор, фазовый детектор,, интегратор, вычитатель сигналов; амплитудный детектор, электронно-лучевой индикатор и дваперекгшчатепя, при этом генератор щума соединен с модулирующим входом генератора качающейся частоты , выходом соединенного с входом управляемого аттенюатора, выход которого соединен с одним входом сумматора, выход.генератора сигнала соединен с вторым входом сумматора и одним входом фазового детектора/ второй вход которого соединен с выходной клеммой исследуемого четырехполюсника, выход фазового детектора соединен с первым входом второго переключателя, с входом интегратора и одним входом вычитателя сигналов,; выход интегратора соединен с вторым входом вычитателя сигналов, выходом соединенного с входом амплитудного детектора., &) выход которого-подключен к второму : С входу второго переключателя-, выходом соединенногр с Входом -у электронно§ лучевого индикатора, а третьим входом с выходом интегратора, выход генератора пилообразного.напряжения соединен с входом X электронно-лую чевого индикатора и входом первого 00 переключателя, первый выход которого подключен к входу управления частотой генератора качающейся частоты, 00 Од а второй - к входу управления управляемого аттенюатора.