Измеритель фазового времени задержки Советский патент 1987 года по МПК G04F10/06 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при измерениях с повьшен- ной точностью фазового времени задержки радиотехнических и электроакустических цепей, имеющих большую неравномерность амплитудно-частотной характеристики.

Цель изобретения - повьшение точности измерения фазового времени задержки цепей с большой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики.

На чертеже представлена структурная схема измерителя фазового времени задержки.

Измеритель фазового времени задержки содержит первый и второй 2 высокочастотные генераторы, первый смеситель 3, первый фильтр 4, фазо- рый дискриминатор 5, генератор 6 низкой частоты, первый коммутатор 7, исследуемую цепь 8, второй коммутатор 9, генератор 10 импульсов, отсчет- ный фазовращатель И, перемножитель 12, установочный фазовращатель 13, интегратор 14, выходной прибор 15, второй смеситель 16 и второй фильтр 17.

Входы- высокочастотных генераторов 1 и 2 соединены соответственно с, входами первого смесителя 3, выход которого через первый фильтр 4 соединен с первым входом фазовог о дискриминатора 5, вторым входом соединенного с выходом генератора 6 низкой частоты, выход фазового дискриминатора 5 соединен с управляющим входом второго высокочастотного генератора 2. Одновременно выходы высокочастотных генераторов 1 и 2 соединены с входами первого коммутатора 7, выход которого через исследуемую цепь 8 соединен с входом второго коммутатора 9, управляющие входы обоих коммутаторов соединены с выходом генератора 10 импульсов, первый выход второго коммутатора 9 соединен с входом отсчетного фазовращателя 11, а второй выход - с nepBbiM входом второго смесителя 16, вторым в-ходом соединенного с выходом генератора 6 низкой частоты, выход второго смесителя 16 через фильтр 17 соединен с входом отсчетного фазовращателя 11. Выходы отсчетного фазовращателя 11 и установочного фазовращателя 13,входом соединенного с выходом первого высокочастотного генератора 1, сое25

107722

динены с входами перемножителя 12, выход которого через интегратор 14 соединен с выходным прибором 15.

Измеритель работает следующим об5 разом.

Высокочастотные колебания с выходов генераторов 1 и 2 с частотами U) и О) + Я и амплитудами U U,,,iCos(iot+%) и Uj и„2(соз (ш +

10 -t-ft); подаются на входы первого смесителя 3, на выходе которого с помощью фильтра 4 выделяется гармоническое колебание с разностной частотой Я . Это колебание подается на

5 вход фазового дискриминатора 5, где сравнивается по фазе с колебанием кварцевого генератора 6 низкоГ: часто ть{, поступающего на второй вход фазового дискриминатора 5. Выходное

20 напряжение фазового дискриминатора 5 подается на управляющий вход вто- . рого высокочастотного генератора 2, изменяя его частоту так, чтобы разность частот между высокочастотными, генераторами 1 и 2 была равной частоте кварцевого генератора 6 низкой частоты. На выходах высокочастотных генераторов 1 и 2 формируются гармонические колебания, второе, из кото рых смещено по частоте по отношению к первому на постоянную величину , которая выбирается по максимальному зна;чению измеряемой задержки С из условия Q ЗГ / Ср, и задается час35 тотой кварцево.го генератора 6 низкой частоты..

Сформированные на выходах высокочастотных генераторов 1 и 2 гармонические колебания подаются на входы

40 первого коммутатора 7. В положении первого коммутатрра 7, указанном на чертеже, на вход исследуемой цепи В подается гармоническое колебание U., и„., X cos ((/(,). Переключение мутаторов 7 и 9 осуществляется генератором 10 импульсов. В положении и второго коммутатора 9, указанном на чертеже, выходное напряжение исследуемой цепи 8 и и (t- ir)+

50 подается на вход отсчетного фазовращателя 11.

Выходное напряжение отсчетного фазовращателя 11 подается на первый 55 вход перемножителя 12, где перемножается с напряжением первого высокочастотного генератора 1, поступающего на второй вход перемножителя 12 через установочный фазовращатель 13,

В результате перемножения этих напряжений и интегрирования на выходе интегратора 14 выделяется напряжение ,KOTOppe регистрируется выходным прибором 15. Затем сдай- гают фазу напряжения U с помощью установочного фазовращателя 13 до получения нулев.ого значения проинтегрированного напряжения.

В противоположных положениях ком- нутаторов 7 и 9 через исследуемую цепь 8 проходит смещенное по частоте колебание Ug UJ Gos() (t-T) + + которое поступает на вход второго смесителя 16, где смешивается с частотой кварцевого генератора 6 низкой частоты. На выходе второго смесителя 16 с помощью фильтра 17 выделяется колебание с первоначальной частотой U), которое через отсчетный фазовращатель I1 также поступает на вход перемножителя 12. При зтом фазовый сдвиг, вносимый исследуемой цепью

8, увеличивается на величину

Дополнительный фазовый сдвиг 44 компенсируют и регистрируют отсчет- ным фазовращателем 11, восстанавливая нулевое значение проинтегрированного напряжения по выходному прибору 15, а фазовое время задержки исследуемой цепи 8 определяют по формуле Т

- Я .

Предлагаемый измеритель по сравнени с прототипом обеспечивает значительное повышение точности измерения фазового

,.ч

времени задержки цепей с большой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики за счет применения однократного преобразования частоты смешанного колебания с частотой колебания кварцевого генератора низ- кой частоты, что позволяет- восстановить первоначальное значение частоты без применения специальных устройств смещения частоты. Это исключает влияние спектральных составляющих на сигнал, несущий полезную информацию.

Редактор А.Огар

Составитель М.Катанова

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши

Заказ 1888/43 . Тираж 371.Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

Формула изобретения

Измеритель фазового времени задержки, содержащий первый высокоча- стотньм генератор, входную и выходную клеммы для подключения исследуемой цепи, установочньй и отсчетный фазовращатели, выходы которых соединены с входами перемножителя, выходом соединенного через интегратор с выходным прибором, и генератор низкой частоты, при этом вход установочного фазовращателя соединен с выходом первого высокочастотного генератора, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения фазового времени задержки цепей с большой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики, в него дополнительно введены второй высокочастотный генератор, два смесителя, два фильтра, фазовый дискриминатор, два коммутатора и генератор импульсов, причем выходы первого-и второго высокочастотных генераторов соединены одновременно с входами первого смесителя и первого коммутатора выход первого смесителя через первый фильтр соединен с первым входом фа- зового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом генератора низкой частоты, а выход - с управляемым входом второго высокочастотного генератора, выход первого коммутатора соединен с входной клеммой исследуемой цепи, выходная клемма которой соединена с сигнальным входом второго коммутатора, управляющие входы обоих коммутаторов соединены с выходом генератора импульсов, при этом первый выход второго коммутатора соединен с входом отсчетного фазовращателя, а второй - с первым входом второго смесителя, вторым входом соединенного с выходом генератора низкой частоты, а выходом через второй фильтр - с входом отсчетного фазовращателя.