Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

9 поступает на вход фазового детектора 16, минуя фазовращатель 13. При этом фазовцй детектор практически нечубствителен к изменению разности фаз входных колебаний и его выходной сигнал будет пропорционален только

1

Изобре тение относится к радиоиз- мерительн ой технике и может быть использовано для измерения скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов.

Цель изобретения - повьшение точности измерения путем уменьшения влияния паразитной амплитудной модуляции.

На .фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства . На фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжения, поясняющие его работу.

Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3,.электронно-счетный частотомер 4, усилитель 5, автогенератор 6, делитель 7 частоты, блок 8 памяти частоты, синхронизируемый генератор 9, линию 10 задержки, сумматор 11, фазрвый модулятор 12, фазовращатель 13, переключатель 14, ос- циллографический индикатор 15, фазовый детектор 16, линию 17 задержки, генераторы 18 и 19 пилообразного напряжения, видеоусилитель 20, интегратор 21, частотно-модулированный генератор 22 и линию 23 задержки.

При этом в устройстве соединены последовательно автогенератор 6, делитель. 7 частоте, генератор 18 пилообразного напряжения, частотно-модулированный генератор 22, смеситель 1, усилитель 2 промежуточной ты, строб-каскад 3, сумматор 11, синхронизируемый генератор 9, переключатель 14, фазовьш дет-ектор 16, интегратор 21, видеоусилитель 20, осциллографический индикатор 15, синхронизируемьй вход которого соединен с выходом делителя 7 частоты, а также генератор 19 пилообразного напряжения, соединенный с модулируюпаразитной амплитудной модуляции. Вычитание результата этого измерения из результата, полученного с учетом влияния паразитной амплитудной модуляции,, обеспечивает повьшение точности измерения. 2 ил.

0

п(им входом фазового модулятора 12, усилитель 5, выход которого соединен: с вторым входом смесителя 1, второй выход делителя 7 частоты соединен

с управляющим входом строб-каскада 3, а ВЫХ.ОД усилителя 2 промежуточной частоты через линию 17 задержки соединен с вторым входом фазового детектора 16, выход синхронизируемого

гейератора 9 соединен с электронно- счетным частотомером 4 и через фазовращатель 13 и переключатель 14 с первым входом фазового детектора 16, линия 10 задержки соединена с выхо5 дом синхронизируемого генератора 9 и с сумматором 11. Кроме того, выход частотно-модулированного () генератора 22 через линию 23 задержки соединен с входом фазового модулятора 12. .

Устройство работа-ет следующим образом.

Сигнал исследуемого ЧМ генератора 22 Поступает на вход широкополосного дифференцирующего четырехполюсника. Дифференцирукяций четьфехполюсник включает линию 23 задержки с временем задержки , смеситель 1 и преобразователь частоты, содержащий

0 фазовый модулятор 12, усилитель 5 и генератор 19 пилообразного напряжения. Частоту смещения преобразователя частоты сдв 1/Т, где Т„ - длительность пилообразного напряжеij ния, выбирают значительно большей предполагаемых отклонений мгновенной частоты исследуемых ЛЧМ сигналов от линейного закона изменения частоты во времени. Величина FCAS -ос авляет

(5 15-20 МГ ц. Величину запаздывания С, линии 23 задержки выбирают из условия обеспечения требуемого диапазона измеряемых величин она составляет десятьге доли микросекунды.

S

3

В качестве фазового модулятора могут быть использованы фазовращатели на ЛБВ и их твердотельных аналогах, фазовращатели на ферритах, магнитно-управляемые фазовращатели на иттриево-железном гранате.

Задержанный сигнал, смещенный по частоте на величину F..., перемножается в смесителе 1 с незадержанным сигналом исследуемого ЧМ генератора 22. На выходе смесителя t образуются комбинационные составляющие разностной и суммарной частот, а также низкочастотная составляющая. Сигнал разностной частоты вьзделяется усилите- лем 2 промежуточной частоты и через линию 17,задержки подается на один из входов фазового детектора 16.

Запоминание частоты сигнала с выхода усилителя 2 промежуточной час- тоты осуществляется с помощью синхронизируемого генератора 9. Для этого по окончании переходных процессов в смесителе 1 в момент времени tj (фиг, 2) на строб-каскад 3 подается разрешающий импульс с выхода делителя 7 частоты и сигнал с усилителя 2 промежуточной частоты через строб-каскад 3 и сумматор 11 поступает на синхронизируемьй гене- ратор 9. Длительность разрешакяцего импульса; , выбирают такой, чтобы за это время в синхронизируемом генераторе закончился переходный процесс и установился стационарный режим. При этом частота выходного сигнала синхронизируемого генератора описывается выражением

(1-М4,/M-.)J,, ,

где ь, - время задержки в линии 23 задержки дифференцирующего четырехполюсника , У - скорость изменения чacтoi ы Р.., - частота смещения преобра--

СДВ

зователя частоты на основе фазового модулятора 12; относительные амплитуды

составляющих спектра соответственно на частотах

«о + Л см и ходе фазового модулятора 12.

Поддержание постоянной частоты синхронизируемого генератора 9 в те- чение длительности ЛЧМ радиоимпульса осуществляется с помощью петли самосинхронизации, в состав которой

5

О 5

20 5 о ,

0

c

J

1404

входит линия 10 задержки и сумматор 11 .

Чтобы не потерять информацию об измеряемых параметрах вначале импульса, сигнал с выхода усилителя промежуточной частоты подается на второй вход фазового детектора через линию 17 задержки время задержки которой f,, t - t,. .

Сигнал с выхода синхронизируемого генератора 9 через фазовращатель 13 на (Г/2 и переключатель 14 поступает на первый вход фазового детектора 16.

Выходное напряжение фазового, детектора, описываемое вьфажением

U..(t)K .U«(t)U..f со8(Р и, (t)F(),

где К,д- коэффициент передачи фазового детектораJ

U(t) - амплитуда сигналов с выхода усилителя 2 промежуточной частоты; ( - мгновенная разность фаз

колебаний синхронизируемого генератора.и сигнала на выходе усилителя 2 промежуточной частоты, через интегратор 21 и видеоусилитель 20 подается на рсциллсграфический индикатор 15, на экране которого можно наблюдать отклонения модуляционной характеристики исследуемого ЧМ генератора 22 от линейного закона.

Точность измерения отклонений модуляционной характеристики от линейного закона снижается из-за наличия паразитной амплитудной модуляции сигнала на выходе усилителя 2 промежуточной частоты. Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора 9 поступает на вход фазового детектора 16, минуя фазовращатель 13. Тем самым рабочая точка фазового детектора смещается из точки 24 в точку 25 (фиг. 3), где фазовый детектор практически нечувствителен к изменению разности фаз входных колебаний и его выходной сигнал пропорционален только паразитной амплитудной модуляции. Вычитание результата этого измерения из результата, полученного с учетом влияния паразитной амплитудной модуляции, обеспечивает повышение точности измерения отклонений модуляцноннои характеристики исследуемого частотно-модулированного гейератора от линейного закона.

Измерение средней скорости изменения частоты ЛЧМ сигнала осуществляется с помощью электронно-счетного частотомера А, подключенного к выходу синхронизируемого генератора 9, частота которого пропорциональна средней скорости изменения частоты.

За счет учета ошибок измерения, вносимых паразитной амплитудной модуляцией ЛЧМ сигнала исследуемого ЧМ генератора, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения на 30% по сравнению с устройством-прототипом.

Формула изобретения

Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов, содержащее электронно-счетный частотомер, последовательно соединенные автогенератор, делитель частоты,первый генератор пилообразного напряжения, частотно-модулированный генератор, смеситель, усилитель промежу- J

f

Uynp строб- каска- ffOfi

точной частоты,, последовательно соединенные интегратор, видеоусилитель, осцшшографический индикатор,синхро- 5 низирующий вход которого соединен с выходом делителя частоты,, выход частотно-модулированного генератора соединен с первой линией задержки, выход которой через последовательно

o соединенные фазовый модулятор и усилитель соединен с вторым входом смесителя, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения, между выходом усилителя про;i межуточной частоты и входом фазового детектора последовательно включены строб-каскад, блок памяти частоты, фазовращатель и переключатель,второй вход которого соединен с выходом бло0 ка памяти частоты, между вторым входом фазового детектора и выходом усилителя промежуточной частоты включена вторая линия задержки, выход блока памяти частоты соединен с элект- 5 ронно-счетным частотомером, кроме того, второй выход делителя частоты соединен с вторым входом строб-каскада, первый выход делителя частоты соединен с вторым входом фазового

0 модулятора через второй генератор пилообразного напряжения, выход фазового детс ктора соединен с входом интегратора.

фи..2

25

.3

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники. Цель изобретения - повьппение точности измерения. Для ее достижения в устройство, содержащее электронно-счетный частотомер 4, автогенератор 6, делитель частоты 7, генератор пилообразного напряжения 18, частотно-модулированный генератор 22, смеситель 1, усилитель промежуточной частоты 2, интегратор 21, видеоусилитель 20, осциллографический индикатор 15, линию задержки 23, фазовый модулятор 12, усилитель 5, введены строб-каскад 3, блок памяти частоты 8, фазовращатель 13, переключатель 14, фазовый детектор 16, вторая линия задержки 17, второй генератор пилообразного напряжения 19. Блок памяти частоты 8 построен на сумматоре 11, синхронизируемом генераторе , третьей линии задержки 10. Точность измерения отклонений модуляционной характеристики от линейного закона ухудшается из-за наличия паразитной амплитудной модуляции сигнала на выходе усилителя промежуточной частоты 2. Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора I (Л