Устройство для измерения неравномерности амплитудно-частотной характеристики Советский патент 1985 года по МПК G01R27/28 

I Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения малых величин неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) высококачественных трактов радиоизмерительной аппаратуры. Известно устройство для измерения неравномерности АЧХ, содержащее генератор качающейся частоты и последовательно соединенные линейный детектор и индикатор СОНедостаток этого устройства .низкая точность измерений, обусловленная паразитной амплитудной модултшей сигнала на выходе генератора качаюп1ейся частоты. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения АЧЗ перестраиваемых генераторов, которое содержит последовательно соединенные измеритель коэффициента амплитудной модуляции, полосовой фильтр, детектор и индикатор, управляющий вход которого соединен с выходом первого генератора модулирующего напряжения с первьм входом сумматора и с входом фазовращателя, выход которого через пЪследовательно соединенные аттенюатор и генератор частотно-смодулирова ных колебаний подключен к опорному входу измерителя коэффициента амплитудной модуляции, второй вход тора подключен к выходу второго ген ратора модулирующего напряжения, вы ход сумматора через исследуемый генератор частотно-модулированных колебаний подключен к входу измерителя коэффициента амплитудной модуляции (2 3. Недостаток данного устройства невозможность получения высокой раз решающей способности измерений четы рехполюсника, обусловленная ограничениями при задании испытательных частот. Целью изобретения является повышение разрешающей способности измерений неравномерности АЧХ четырехполюсников за счет уменьшения влияния паразитной амплитудной модуляции генератора. Цель достигается тем, что в устройство для измерения неравномернос ти АЧХ, содержащее два генератора частотно-модулированных колебаний, управляющий вход каждого из которых 03I соединен с выходом соответствующего генератора модулирующего напряжения, другой выход первого генератора модулирующего напряжения подключен к управляющему входу индикатора, сигнальный вход которого через последовательно соединенные измеритель коэффициента амплитудной модуляции, первый полосовой фильтр и детектор подключен к входной клемме устройства, введены два смесителя, генератор высокочастотных колебаний и второй полосовой фильтр, при этом выходы генераторов частотно-модулированных колебаний соединены с соответствующими входами первого смесителя, выход которого подключен к выходной клемме устройства, другой выход первого генератора частотно-модулированнь1х колебаний соединен с одним из входов второго смесителя,другой вход которого подключен к выходу генератора высокочастотных колебаний, а выход через второй полосовой фильтр подключен к опорному входу измерителя коэф циента амплитудной модуляции. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства-, на фиг. 2 - примерный вид ожидаемой АЧХ исследуемого четырехполюсника. Устройство содержит генераторы 1 и 2 модулирующих напряжений, генератор 3 и 4 частотно-модулированных колебаний, смесители 5 и 6, генератор 7 высокочастотных колебаний, второй полосовой фильтр 8, выходом соединенный с входом измерителя 9 коэффициента амплитудной модуляции, первьй полосовой фняьтр 10, выходом соединённьй через детектор 11с входом индикатора 12, выходную 13 и входную 14 клеммм. Устройство работает следующим образом. Напряжение с выхода первого генератора 3 частотно-модулированных колебаний, модулированное сигналом генератора 1 модулирующего напряжения вида ... U,(t)A,(w,sin(u,.u)(i)i , поступает на один из входов смесителя 5. На второй вход смесителя 5 поступает напряжение от генератора 4 частотно-модулированных колебаний, модулированное сигналом генератора 2, вида ( 2()),

3

где m - индекс частотной модуляции-,

A(ui) и Aj(u)j)- частотно-зависимые амплитуды колебаний сигналов ренераторов 3 и 4 соответственно-,

Я - частота модУляции, ц) и 2 несущие частоты гене- . раторов 3 и А COOT-.

ветственно,

u(t - заданный закон изменения частоты генератора 3.

В смесителе 5 происходит перемножение колебаний ОД) и которое может быть представлено математическим вьфажением вида: Uj(t) /(u)(u)2)cos (u)-u)j)i+u),(t i-msinflij .

Учитывая, что амплитуды колебаний в зависимости от частоты изменяются в небольших пределах, их можно представить в следующем виде:

Ю.л,(u,) -,

2()-.

A,(u).A(ur)4M,(u)2.),

где АА() и И {ш1-)« - медленно меняющиеся частотные составляющие амплитуд А и А2 сигналов генератора 3 и 4. С выхода смесителя 5 колебание поступает на вход проверяемого четырехполюсника, которьтй пoдключaetcя между выходной 13 и ВХОДНОЙ 14 клеммами устройства. При идеальной амплитудно-частотной характеристике четырехполюсника амплитуда его выходного напряжения разностной частоты может быть представлена следующим математическим выражением

МКА/Д1 + М(и,М2(и,Ц.

В измерителе 9 коэффициента амплитудной модуляции с помощью гетеродинного колебания вида:

,w. i )),(urJ,

145303 . 4

полуненного путем преобразования частот колебания генератора 3 частотномодулированных колебаний и генератора 7 на смесителе 6 и фильтрации J полосовьм фильтром 8, компенсируют медленное изменение частоты. При этом формируется колебание вида:

Uj(t)(u))y(u))5tnRu -W2U)j)t-msinnt.

Огибающая этого колебания, выделяемай измерителем коэффициента модуляции имеет вид:

A(uil К А/ А, и , J.M, Kh«,KJ

Колебание на выходе измерителя 9 в полосовом фильтре 10 подвергается

фильтрации, при этом выделяют колебания с частотой Я . Поскольку с частотой С1 изменяется только составлякщая ), амплитуда которой при идеальной амплитудно-частотной характеристике не изменяется, то напряжение , вьщеляемое амплитудным детектором 11, постоянно.

Если АЧХ исследуемого четырехполюсника не идеальна и имеет вид, показанный на фиг. 2, то в огибающей колебаний на выходе измерителя 9 амплитуда составляющей с частотой S1 изменяется прямо пропорционально изменению крутизны амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника при медленном свипировании рабочей точки по характеристике колебанием и1(1. При этом напряжение, выделяемое детектором 11 ,также изменяется

прямо пропорционально изменению крутизны амплитудно-частотной характеристики исследуемого четырехполюсника. В индикаторе 12 изменение крутизны характеристики преобразуется

в неравномерность путем интегрирования.

Неравномерность амплитудно-частотных характеристик блоков, используемых в устройстве, не входит в измеряемую величину, что обеспечивает

получение высокой разрешающей способности измерений.

«M

«vi :з

e.

J

J I

jv/riri

V L.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ, содержащее два генератора частотно-модулированных колебаний, управляющий вход каждого из которых соединен с выходом, соответствующего генератора модулирующего напряжения, другой выход первого генератора Модулирующего напряжения подключен к управлякяцему входу индикатора , сигнальный вход которого через последовательно соединенные измеритель коэффициента амплитудной модуляции, первый полосовой фильтр и детектор подключен к входной клемме устройства, отличающееfc я тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерений, в него введены два смесителя, генера- , тор высокочастотных колебаний и второй полосовой фильтр, при этом выходы генераторов частотно-модулированных колебаний соединены с соответствующими входами первого смесителя, выход которого подключен к выходной клемме устройства, другой выход первого генератора частотно(Л модулированных колебаний соединен с одним из входов второго смесителя, другой вход которого подключен, к выходу генератора высокочастотных колебаний, а выход через второй пояосовой фильтр подключен к опорному входу измерителя коэффициента амплитудной модуляции.1