Устройство для автоматического измерения девиации частоты Советский патент 1987 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для непосредственного измерения девиации частоты ЧМ-сигналов при произвольном законе модуляции.

Цель изобретения - расширение области применений за счет обеспечения возможности измерения девиации частоты при произвольном законе модуляции

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для автомат гческого измерения девиации частоты содержит i первый сумматор 1, первый блок 2 вычитания, регулируемый фазовращатель 3, линию 4 задержки, амплитудные детекторы 5 и 6, второй сумматор 7, второй блок 8 вычитания, конденсатор 9, пиковые детекторы 10 и П, третий сумматор 12, третий блок 13 вычитания, делитель 14, индикатор 15, четвертый сумматор 16, первый 17 и второй 18 фильтры, усилитель 19, интегратор 20, пороговый элемент 21 и ждущий мультивибратор 22.

Устройство работает следующим образом

Первый сумматор 1, первый 2 и второй 8 блоки вычитания, линия 4 задержки, регулируемый фазовращатель 3 и амплитудные дете сторы 5 и 6 образуют щирокбполосный частотный детекто р, дискриминационная характеристика которого описывается выражением

и,Ы -A(|cos(- 2-- l

U)t

8

(-f- )|). где и (со) А W

Ч напряжение на выходе второго блока 8 вычитания; постоянная;

угловая частота входного сигнала;

величина задержки, вносимая линией 4 задержки; угол сдвига фаз, вносимый регулируемым фазовращателем 3.

Дискриминационная характеристика является периодической и состоит из участков с положительной и отрицателной крутизной.

На выходе второго сумматора 7 имеем сигнал

wt

2

и,Ы - А(|со5(- 5-- Ч)

(

Wt 2

+ Cf

Максимальное значение этого сигна- ла равно V2 А. В основу работы устройства положен принцип измерения размаха продетектированного сигнала при известной крутизне дискриминационной характеристики.

Девиацию частоты при этом определяют как

4Wc dUj/S,

где Гц - крутизна дискримина- ционной характеристики;

4Ug - размах напряжения на выходе второго блока 8 вычитания.

Конденсатор 9 выделяет переменную составляющую напряжения на выходе второго блока 8 вычитания, а пиковые детекторы 10 и 11 вьщеляют соответственно максимальное положительное и отрицательное пиковые значения этого напряжения U и 1)1 которые поступают на третий блок 13 вычитания, выходное напряжение которого поэтому равно и,, flUg Up, - и„. Крутизна дискриминационной характеристики в точке перехода через ноль равна

- .1.

Лы ТГ

S

,w l/T,

где йш - расстояние между двумя соседними максимума дискриминационной характеристики;

К 1,11- поправочный коэффициент,

учитьгеающий нелинейность дискриминационной характеристики.

Используя полученное выражение для крутизны дискриминационной характеристики в ранее указанном выражении для девиации частоты, получают для последней выражение

С л / (К l -Т ) ,

с

где С - константа, зависящая от значения величины задержки Т в линии 4 задержки.

Операция деления l-lji/A V2 выполняется делителем 14, на первый вход которого поступает напряжение 1) с выхода третьего блока I3 вычитания, а на второй вход делителя - напряжение с выхода второго сумматора 7, равное V2- Л.

Таким образом, на выходе делителя 14 получают напряжение, пропорциональное искомой девиации частоты входного сигнала, которое измеряется индикатором 15, отградуированным в единицах девиации частоты.

Цепь автоматической настройки, состоящая из первого 17 и второго 18 фильтров, третьего 12 и четвертого 16 сумматоров, усипителя 19, интегратора 20, порогового элемента 21 и ждущего мультивибратора 22, обеспечивает настройку на несуггую частоту входного сигнала таким образом, чтобы она (частота ) совпадала с точкой перехода через нуль дискриминационной характеристики частотного детектора. Этим достигают максимально возможной для данного устройства точности измерений. На четвертом сумматоре 16 следует суммировать сигнал, поступающий с выхода третьего сумматора 12, с весом 0,5.

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения девиации частоты, содержащее линию задержки и регулируемый фазовращатель, входы которых соединены с входом устройства, интегратор, блок вычитания, усилитель, два амплитудных детектора, два пиковых детектора и индикатор, отличающе- е -с я тем, что, с целью расщирения области применения за счет обеспече

ния возможности измерения девиации частоты при произвольном законе модуляции, в него введены четыре суммА-( тора, два блока вычитания, конденсатор, два фильтра, делитель, пороговый элемент и ждущий мультивибратор, причем первые входы первого сумматора и первого блока вычитания соединены с выходом регулируемого фазовращателя, вторые входы - с выходом линии задержки, а их выходы соответственно через первый и второй амплитудные детекторы соединены с входами

второго сумматора и второго блока вычитания, выход которого через конденсатор соединен с входами обоих пиковых детекторов, выходы которых соединены с входами третьего сумматора и третьего блока вычитания, выход которого через делитель соединен с индикатором, выход третьего сумматора соединен с первым входом четвертого сумматора, а выход второго блока

вычитания через первый фильтр соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход которого через последовательно включенные второй фильтр, усилитель и интегратор соединен с управляющим входом регулируемого фазовращателя и входом порогового элемента, выход которого через ждущий мультивибратор соединен с установочным входом интегратора, выход второго сумматора соединен с управляющим входом делителя.

Изобретение предназначено для непосредственного измерения девиации частоты ЧМ-сигналов. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения девиации частоты при произвольном законе модуляции. Устройство включает в себя широкополосный частотный детектор, схему оценки величины девиации частоты по выходному сигналу частотного детектора и цепь автоматической настройки по несущей входного сигнала. В основу работы устройства положен принцип измерения размаха продетектированного входного сигнала при известной крутизне дискриминационной характеристики частотного детектора. 1 ил.