Устройство для формирования параметрических колебаний и измерения динамических величин его реактивных элементов Советский патент 1987 года по МПК H03B19/03 G01R27/26 

частоты, параллельный LC-колебатель- ный контур 8, пиковый детектор 9, двухполюсный переключатель 10, повторители 11 и 14 напряжения, элемент сравнения 12, индикатор 13, управляемые ключи 15 и 16, конденсаторы 17 и 18 и резистор 19. В генераторе 1 с помощью сигнала накачки и напряжения постоянного смещения осуществляется возбуждение параметрических коИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических величин реактивных элементов трических генераторов.

Целью изобретения является повьппе- ние точности измерений динамических величин реактивных элементов и амплитуды параметрических колебаний.

На фиг.1 представлена эле.ктричес- кая структурная схема предлагаемого устройства для формирования параметрических колебаний и измерения динамических величин его реактивных элементов; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для формирова-ния параметрических колебаний и измерения динамических величин его реактивных элементов содержит параметрический генератор 1, амплитудный детектор 2, фильтр 3 нижних частот, двухлучевой осциллограф 4, генератор 5 сигнала накачки, источник 6 постоянного напряжения смещения, генератор 7 высокой частоты (ВЧ), параллельный LC-колеба- тельный контур 8, пиковый детектор 9 двухполюсный переключатель 10, первый повторитель 11 напряжения, элемент 12 сравнения, индикатор 13, второй повторитель 14 напряжения, первый управляемый ключ 15, второй управляемый ключ 16, первый конденсатор 17, второй конденсатор 18 и резистор 19. Устройство для формирования параметрических колебаний и измерения динамических величин его реактивных элементов работает следующим образом

ших зонах неустойчивости. Дпя равенства напряжений на конденсаторах 17 и 18, соответствующих максимальным значениям динамических величин реактивного элемента генератора 1, сигналы накачки и смещения изменяют так, чтобы показания индикатора 13 не отклонялись от нуле.вого значения. В устр-ве формируются субгармонические и ультрагармонические колебания. 2ил.

На параметрический-генератор 1 подают с генератора 5 и источника 6 сигнал накачки и напряжение постоянного смещения соответственно, которые изменяют таким образом, чтобы возбудить параметрические колебания в параметрическом генераторе 1 в первой зоне неустойчивости. Эти колебания через резистор 19 поступают на

второй вход вертикальной развертки двухлучевого осциллографа 4. Величины тока накачки и напряжения смещения определяют глубину и вид м(5дуляции реактивного элемента параметрическо5 го генератора 1. Среднее динамическое значение реактивного элемента параметрического генератора 1 вместе с линейной реактивностью определяют среднюю собственную частоту резонансного контура параметрического генератора 1., .

С генератора 7 на параметрический генератор 1 подают сигнал ВЧ, частота которого должна быть значительно больше частоты генератора 5. При этом на параллельном LC-колебательном контуре 8 выделяется колебание ВЧ, промодулированное сигналом, пропорциональным значению реактивного эле0 мента параметрического генератора 1.

Выделенный на параллельном LC- колебательном контуре 8 сигнал через амплитудный детектор 2 подается на первый вход вертикальной развертки 35 двухлучевого осциллографа 4, а также на вход пикового детектора 9.

Выходное напряжение пикового детектора 9, соответствующее максималь0

5

3

ному значению реактивного сопротивления, фиксируется на первом конденсаторе 17 (заряжая его) на время пере- ключения ВЫХОДА пикового детектора 9 переключателем 10 на второй конденсатор 18. Сброс напряжения на первом конденсаторе 17 производится при по- нрпш первого управляемого ключа 15. Через первый повторитель 11 и эле- мент 12 сравнения на индикатор 13 поступает сигнал, вызывающий отклонение его показаний от нулевого значения .

При возбуждении колебаний в вые- ших зонах неустойчивости выход пикового детектора 9 переключается на второй конденсатор 18, который при помощи второго управляемого ключа 16 периодически разряжается до нулевого напряжения. Сигнал с второго конденсатора 18 поступает на второй вход элемента 12 сравнения через второй повторитель 14.

При изменении интенсивности накач- ки и величины постоянного смещения равенство зафиксированного напряжения на первом конденсаторе 17 и напряжения на втором конденсаторе 18 нарушается, что наблюдается на индикато- ре 13. Чтобы зти напряжения, соответствующие максимальным значениям динамических величин реактивного элемента, бьши одинаковыми, необходимо изменять сигналы накачки и смещения так, чтобы показания индикатора 13 не отклонялись от нулевого значения.

Для формирования соответствующих субгармонических колебаний (деления частоты) фиксируется постоянное нап- ряжение смещения (рабочая точка) и увеличивается интенсивность тока накачки (кривые токов накачки 1, 2 и 3 соответственно на фиг..а). При этом осуществляется обычная амплитудная .модуляция динамической реактивности, наблюдается увеличение максимальных значений динамических величин реак- тивных элементов (кривые динамической реактивности 1, 2 и 3 соответственно) и среднего значения динамической реактивности Lg N Ljp Ljp, . А так как среднее значение динамической реактивности влияет на среднюю частоту резонансного контура параметричес- кого генератора, то последняя растет с увеличением интенсивности накачки.

Для формирования колебаний в высших зонах неустойчивости (ультрагар. g ю 1520 - 25 я 30 j,

40 45 50 55

3561804

монические колебания) необходимо возбуждать колебания в первой зоне неустойчивости и фиксировать напряжение, соответствующее мaкcимaльнo fy эначе - нию динамической величины реактивного элемента, на первом конденсаторе 17. Это йапряжение и будет точкой отсчета при переключении выхода пикового детектора 9 на второй конденсатор 18 и одновременном увеличении токов накачки и смещения (кривые тока накачки 1, 2 и 3 и смещения i,,, , 1, и ig,.соответственно на фиг.2б). При этом поддерживаются максимальные значения динамических реактивностей (реактивности 1, 2 и 3 на фиг.2б) с помощью индикатора 13.

Увеличение интенсивности накачки и величины смещения приводит к интегральной модуляции реактивного элемента и уменьшению его среднего значе- ния , Lcp3 (фиг.26), что в свою очередь приводит к увеличению средней собственной частоты резонансного контура параметрического гене- «ратора, т.е. к умножению частоты накачки .

Формула изобретения

Устройство для формирования параметрических колебаний и измерения динамических величин его реактивных элементов, содержащее параметрический генератор, к измерительному выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудный детектор, фильтр нижних частот и осциллограф, причем к входу накачки, входу смещения и измерительному входу параметрического генератора подключены выходы соответственно генератора сигнала накачки, источника постоянного напряжения смещения и генератора высокой частоты, а между измерительным выходом параметрического генератора и.общей шиной включен параллельный LC-колебательный контур, при этом выход накачки параметрического .генератора соединен с входом горизонтальной развертки осциллографа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений динамических величин реактивных элементов и амплитуды параметрических колебаний, введены последовательно соединенные пиковый детектор и двухполюсный переключатель, последовательно

513соединенные первьй повторитель напряжения, элемент сравнения и индика-- тор, второй повторитель напряжения, первый и второй управляемые ключи, а также первый и второй конденсаторы, при этом вход пикового детектора соединен с входом амплитудного детектора j к первому выходу двухполюсного переключателя подключены один вывод первого конденсатора, вход первого повторителя напряжения и вход первого управляемого ключа, к второму выходу двухполюсного переключател

подключены один вывод второго конденсатора, вход второго управляемого ключа и вход второго повторителя напряжения, выход которого соединен с другим входом элемента сравнения, причем осциллограф выполнен в виде двухлучевого осциллографа., а его второй вход вертикальной развертки соединен через резистор с выходом параметрического генератора, а другие выводы первого и второго конден - саторов подключены к общей ши - не.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений динамических величин реактивных элементов и амплитуды параметрических колебаний. Устр-во содержит параметрический генератор 1, амплитудный детектор 2, фильтр 3 нижних частот, двухлучевой осциллограф 4, генератор 5 сигнала накачки, источник 6 постоянного напЕлЭ СП 00

а

Ц1н

фие.2

Редактор А.Маковская

Составитель Н.Павлов

Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 5809/52Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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