Способ измерения времени задержки Советский патент 1986 года по МПК G04F10/06 H03H7/30 

частоты (ВЧ) подают на вход исследуемой цепи с контролируемой задержкой « Вьпсодное Н исследуемой цепи перемножают с входным Н и интегрируют, Сдвигают фазу одного из перемножаемых Н до нолучения нулевого значения проинтегрированного.Н„ Затем сдвига- ют по частоте в сторону увеличения входное Н ВЧ исследуемой цепи на зна- чение низкой частоты (НЧ), а выходное Н этой цепи сдвигают на то же значе™ ние НЧэ но в сторону уменьЕтения,

Изо6рете15.ие относится к области радиоизмерителъной техники и может быть использовано при измерениях с повышенной точностью фазового времени задержки электрических и электроакустических цепей, имеющих боль- неравномерность ам11литудно- час тотгюй характеристики (АЧХ),

целью изобретения является повышение точности измерения фазового времени з«,цершси в цепях с больююй неравномерноcTJ-jS3 амплит дно-частотной характеристики,

Сзяцность слособа состоит в следу™ гашемо

Высокочастотное напряжение U (t)- :- Ц, cos(i-iJt + . подают на вход исследуемой цепи с контролируемой за держкой I , Выходное напряжение, исследуемой цени и„(+.) и. costXt

. (i ч 2

-О )н- v перемножают со БХОДПЬЕ- напряжением и (t) и интегрируют U (t)

т-г

COSuJ

- SU., (t)U, (t) ut U,,JJ Сдвнгаго г фазу одного из перемножаемых напруксений до гголучення нулевого значения проинтегрированного напряжения

и, (t) T||,,,U,,,cos(Jt if. i - О

Затем сдвигают по частоте в сторону увеличения входное высокочастотно напряжент зе исследуемой цепк на значение низкой частоты Р- , а выходное на пряжение этой цепи сдвигают на то же значение низкой частоты, но в сторон уменьшения. Восстанавливают первона- чалаэное нулевое значение проинтегри- рован.ного напряжения сдвигом другого перемножаемсго напрядсения на регист- pupyetvibtfi угол а f

Восстанавливают первоначальное нулевое значение нроинтегрированного Н сдвигом другого перемножаемого напряжения на регистрируемззш угол. Устройство реализующее способ,, содержит генератор 1 ВЧ; блок 2 сдвига частоты; исследуемую цепь 3., установочный фазовращатель 4, неремно- штель 5j отсчетный фазовращатель 6. блок 7 сдвига частоты, интегратор 85 выходной прибор 9, генератор 10 ИЧ, ключ 1 и фазовращатель 12.1 ил

O

S

5():и,)1

Из полученного выралсения следует, что регистрируемый фазовый сдвиг цепи связан со сдвигом частоты и временем задержки выражением

/ лч 5Л

Таким образом искомое время фазо вой за,цержки молсно определить по формуле

1 uip /и

Однозначность измерения времени за- держк:я по фазовому сдвигу /ду обеспечивается выбором низкой частоты и из соотношения Я тт Д „,, где 1 . - максим. альное значение измеряемой за- ,. .

На чертеже представлен вариант структурной схемы устройства, реали™ зутощего способ«

Устройство содер;кит генератор 1 высокой частоты, блок 2 сдвига частоты, ксследуемуи цепь 3, установочный фазовращатель 4р перемножитель 5,, отсчетный фазовращатель б,, блок 7 сдвига частоты, интегратор 8, выходной прибор 9s генератор 10 низкой частоты, кшоч 11 и фазорасщепитель 12t

Генератор ) высокой частоты через блок 2 сдвига частоты соединен с исследуемой цепью 3 и через установочный фазовращатель 4 с одним из входов перемножителй 5, Другой вход пере NOT о:ао т ел я 5 через отсчетный фазо БращаТ Зль 6 и блок 7 сдвига частоты соединен с выходом исследуемой цепи 3 Напряжение, полученное в результате перемножения, интегрируется интегратором 8 и индицируется выходным прибором 9. Генератор 10 низкой частоты через ключ 1 соединен с входом фазорасщепителя 12, фазы которого соединены с противоположными входами цепей управления блоков 2 и 7 сдвига частоты.

Затем ключ I1 замыкают, и низкочастотные напряжения частоты 51 соответствующих фаз поступают на управляющие цепи блоков 2 и 7 сдвига частоты.

На выходах блоков 2 и 7 формирзтот напряжения с. частотой, равной сумме uJ + S2. или разности uJ - я частот высокочастотного и низкочастотного напряжений, в зависимости от направле- ния чередования фаз этих напряжений. Так как управляющие цепи блоков 2 и 7 сдвига частоты включены встречно, то при сдвиге частоты блоком 2 . в сторону увеличения в блоке 7 происходит сдвиг в противоположную сторону и восстановление первоначального значения высокой частоты uJ . При этом фазовый сдвиг, вносимый исследуемой цепью 3, увеличивается на значение 44 SIT

Дополнительный фазовый сдвиг дм компенсируют и регистрируют отсчет- ньм фазовращателем 6, восстанавливая нулевое значение проинтегрированного напряжения по выходному прибору 9. Время задержки испытуемой цепи 3 определяют по формуге

Y

В качестве устройств сдвига частоты могут быть использованы однополюсные модуляторы на основе балансных смесителей, питаемых по высокой и низкой частотам квадратурными напряжениями. Изменение знака сдвига частоты осуществляется изменением порядка чередования фаз в одном модуляторе относительно дру- гого. Кроме того, для сдвига частоты могут быть использованы такАе два ин- Дукционных или емкостных фазовращателя с непрерьгано вращающимися роторами, причем направление вращения магнитных или электрических полей выбирают противоположными.

ВНИИПИ Заказ 3997/39 Тираж 398 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

246046

Влияние неподавленных зеркальных составляющих в спектре выходных сигналов однополосных модуляторов или вращающихся фазовращателей на резуль- 5 тат измерения задержки пренебрежимо мало за счет перемножения соответствующих спектральных составляющих и последующего интегрирования полученного напряжения.

to Благодаря дополнительным операциям с входными и выходными напряжениями исследуемой цепи сравнение и измерение фазовых сдвигов осуществляются на фиксированной (кварцованной частоте).

15 За счет высокой стабильности кварцо- ванной частоты генератора гармонических колеба ний существенно повышается точность .измерения, которая и при больших задержках может быть соизме20 рима с величиной относительной нестабильности частоты, равной .

Формула изо.ре т ения Способ измерения времени задержки,

25 основанный на перемножении высокочастотных напряжений фиксированной частоты с выхода и входа исследуемой цепи с контролируемой задержкой, интегрировании полученного напряжения и

30 изменении фазы одного из перемножаемых напряжений до получения нулевого значения проинтегрированного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из- мерения времени задержки в цепях с большой неравномерностью амплитудно- частотной характеристики, после фиксации нулевого значения проинтегрированного напряжения сдвигают по частодд те в сторону увеличения входное высокочастотное напряжение исследуемой :Цепи с контролируемой задержкой на значение низкой частоты 51 , которое выбирают по максимальному значению

5 задержки из условия SI выходное напряжение этой цепи сдвигают на то же значение низкой частоты, но в сторону уменьшения, и восстанавливают первоначальное нулевое значение проинтегрированного напряжения изменением фазы другого перемножаемого напряжения на регистрируемый угол дч , а измеряемую задержку оп- 1ределяют по формуле Y - а Ч /5

Изобретение может использоваться при измерениях с повьшенной точностью фазового времени задержки электрических и электроакустических цепей, имеющих большую неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ)о Цель изобретения - повьпнение точности измерения в цепях с большой неравномерностью АЧХ, Согласно способу напряжение„(я) высокой