Устройство для измерения группового времени запаздывания четырехполюсников Советский патент 1987 года по МПК G01R25/04 

10

11357865

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения группового времени запаздьгоания четырехполюсников.

Цель изобретения - повышение точности измерения группового времени запаздывания четьфехполюсника.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит эталонный генератор 1, выход которого соединен с генератором 2 линейно-частотно-модулированных; (ЛЧМ) колебаний. Выход генератора 2 соединен с первой клеммой исследуемого четырехполюсника 3, вторая клемма которого подключена к входу измерителя 4 амплитуды и .сигнальному входу блока 5 стабилизации амплитуды, а выход измерителя 4 амплитуды соединен с управляющим входом блока 5 стабилизации амплитуды, выход которого соединен с сигнальным входом .ключа 6, выход которого соединен с первым входом сумматора 7, а второй вход сумматора 7 соединен с выходом ключа 8, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора 2 ЛЧМпары импульсов служит одна из возможных частот эталонного генератора 1, интервал времени между началами импульсов запуска генератора 2 также определяется стабильностью эталонного генератора 1. Кодер 13 пары импульсов формирует, таким образом, два импульса, временной сдвиг Т между которыми заранее известен и стабилен во времени. Первьй из ЛЧМ-И тульсов поступает одновременно на вход исследуемого четырехполюсника 3 и ria ключ 8. При этом последний находится в открытом состоянии, поскольку на его управляющий вход подается сигнал с выхода триггера 14, который к этому времени находится в соответствующем состоянии под воздействием первого из пары импульсов, формируемьсс в кодере 13. С выхода исследуемого четьфехполюсника 3 этот импульс поступает на вход блока 5 стабилизации амплитуды и вход измерителя 4 амплитуды, где происхо- 25 Дят измерение и запоминание его амплитуды для последующей регулировки коэффициента передачи в блоке 5 стабилизации амплитуды. Второй ключ в

15

20

этом режиме закрыт соответствующим . колебаний. Выход сумматора 7 соединен 30 управляющим сигналом,,снимаемым с вы- с входом блока 9 переноса спектра, хода триггера 14. Таким образом, на выход которого соединен с входом дис вход сумматора 7 поступает ЛЧМ-им- персионной линии 10 задержки, ее вы- пульс, присутствующий на входе иссле- ход соединен с амплитудным детектором дуемого четьфехполюсника 3. Возможные 11, выход которого соединен с блоком gg вариации коэффициента передачи четы12 измерения задержки. Выходы эталонного генератора соединены с блоком 12 измерения задержки и кодером 13 пары импульсов, первый и второй выхорехполюсника 3 отслеживаются блоком 5 и измерителем 4 так, что амплитуда второго импульса, снимаемого с выхода исследуемого четьфехполюсника 3, имеды которого соединены с установочными до выходе второго ключа 6 такое

входами триггера 14, а его третий выход соединен с генератором 12 ЛЧМ- Колебаний. Выходы триггера 14 соединены с управляющими входами первого 8 и второго 6 ключей.

Устройство для измерения группового времени запаздь вания четьфехполюс- ников работает следующим образом.

Генератор 2 ЛЧМ-колебаний генерирует импульсы, стабильность фазочас- Q счетчик блока 12 измерения задержки, тотных характеристик которых опреде-являясь для него стартовым сигналом, ляется стабильностью колебаний f Вторым из пары импульсов снова запус- эталонного генератора 1, являющихсякается генератор ЛЧМ 2, а также переопорными для генератора 2. Моментыбрасьщается триггер 14, открывая при начала генерируемых ЛЧМ-импульсов за-g этом ключ 6 и закрьпзая ключ 8. С выдаются кодером 13 пары импульсов,хода сумматора 7 первый ЛЧМ-импульс,

запускаемым стартовым сигналом с выхода эталонного генератора 1. Поскольку тактовой частотой кодера 13

пары импульсов служит одна из возможных частот эталонного генератора 1, интервал времени между началами импульсов запуска генератора 2 также определяется стабильностью эталонного генератора 1. Кодер 13 пары импульсов формирует, таким образом, два импульса, временной сдвиг Т между которыми заранее известен и стабилен во времени. Первьй из ЛЧМ-И тульсов поступает одновременно на вход исследуемого четырехполюсника 3 и ria ключ 8. При этом последний находится в открытом состоянии, поскольку на его управляющий вход подается сигнал с выхода триггера 14, который к этому времени . находится в соответствующем состоянии под воздействием первого из пары импульсов, формируемьсс в кодере 13. С выхода исследуемого четьфехполюсника 3 этот импульс поступает на вход блока 5 стабилизации амплитуды и вход измерителя 4 амплитуды, где происхо- 5 Дят измерение и запоминание его амплитуды для последующей регулировки коэффициента передачи в блоке 5 стабилизации амплитуды. Второй ключ в

5

0

рехполюсника 3 отслеживаются блоком 5 и измерителем 4 так, что амплитуда второго импульса, снимаемого с выхода исследуемого четьфехполюсника 3, имеже значение, как амплитуда первого ЛЧМ-импульса на выходе первого ключа 8. С выхода. су.ммато эа 7 первый ЛЧМ- импульс, пройдя блок 9 переноса спек- 45 тра, подвергается согласованной обработке со сжатием во времени в дисперсионной линии 10 задержки, детектируется по амплитуде амплитудным детек- тором 11 и приводит в действие

пройдя блок 9 переноса спектра, подвергается согласованной обработке со сжатием во времени и дисперсионной

линии 10 задержки, детектируется по амплитуде амплитудным детектором 11 и приводит в действие счетчик блока 12 измерения задержки, являясь для него стартовым сигналом. Вторым из пары импульсов снова запускается генератор 2 ЯЧМ, а также перебрасывается триггер 14, открывая при этом ключ 6 и закрывая ключ 8. Задержавшись в исследуемом четырехполюснике 3 на время f, равное его групповому времени запаздывания, второй ЛЧМ- импульс поступает через блок 5 стабилизации амплитуды и открытый ключ 6

на второй вход сумматора 7. При этом 15 формируемым в эталонном генератора 1.

20

на выходе сумматора 7 он имеет такую же амплитуду, как и первый из пары ЛЧМ-импульсов. Затем он подвергается той же обработке, что и первый ЛЧМ- импульс, проходя через блок 9, линию 10 и детектор 11. Поступая на блок 12 измерения задержки, он останавливает счетчик блока 12 измерения задержки, являясь для него импульсом

Стоп. Результат измерения на выходе25 5аний подключен к блока 12 измерения задержки равный С«з« ( , + g+V и-(

,)

где с индексами - задержки соответствующих блоков.30

При соответствующем схемотехническом построении блоков 5,6 и 8 величины i j а могут быть сделаны существенно малыми и весьма стабильными. Дпя этого достаточно, чтобы35 линию задержки, амплитудный детектор эти блоки не содержали частотно-зави- блок измерения задержки, вход которого соединен с выходом эталонного генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены сумматор, первый и второй ключи, кодер пары импульсов и триггер, причем выходы ключей соединены с входами сумматора, его выход соединен с входом блока +0j). Очевидно, что если за время Т задержки блока 9, линии 10 и детектора 11 не изменяются, то абсолютное время задержки этих блоков на резуль- .

симых цепей, причем { и С. могут быть сделаны одинаковыми по величине, а 1)5 известно заранее при калибровке аппаратуры. Следовательно, Ф T+t+ + t;. По результату измерения блоком 12 измерения задержки определяется групповое время запаздывания исследуемого четырехполюсника 3 i -(:+

Формула изобретения

Устройство для измерения группового времени запаздывания четырехполюсников, содержащее эталонный генератор, выход которого соединен с входом генератора линейно-частотно-модулированных колебаний, выход генератора линейно-частотно-модулированных колепервой клемме для подключения исследуемого четырехполюсника, вторая клемма которого подключена к входу измерителя амплитуды и сигнальному входу блока стабилизации амплитуды, причем выход измерителя амплитуды соединен с управляющим входом блока стабилизации амплитуды, а также последовательно включенные блок переноса спектра, дисперсионную

переноса спектра, выходы эталонного генератора соединены с входами кодера пары импульсов, установочные входы триггера соединены с первым и вторым выходами кодера пары импульсов, его третий выход соединен с генератором линейно-частотно- модулированных колебаний, выходы триггера соединены с управляющими входами первого и второго ключей, сигнальные входы которых соответственно соединены с выходами генератора линейно-частотно-модулированных колебаний и блока стабилизации амплитуды.

тат измерения Ч не влияет. Если параметры линии 10 задержки согласованы с параметрами ЛЧМ-импульсов, то необходимость в наличии блока 9 переноса спектра отпадает. В случае различия этих параметров блок 9 переноса спект ра переносит спектр ЛЧМ-импульсов на выходе сумматора 7 на рабочую частоту линии 10 задержки. При-этом абсолютная нестабильность частоты гетеродина

блока 9 переноса спектра на результат измерения не влияет, если возможное изменение частоты гетеродина на интервале времени Т близко к нулю. Для этого достаточно обеспечить кратковременную стабильность его частоты в соответствии с требуемой погрешностью измерения Т (например, можно воспользоваться методами цифрового синтеза частот с использованием сетки частот эталонного генератора 1). По окончании цикла измерений счетчик блока 12 измерения задержки сбрасывается вспомогательным сигналом.

0

5 5аний подключен к

0

5 линию задержки, амплитудный детектор блок измерения задержки, вход которого соединен с выходом эталонного генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены сумматор, первый и второй ключи, кодер пары импульсов и триггер, причем выходы ключей соединены с входами сумматора, его выход соединен с входом блока .

Формула изобретения

Устройство для измерения группового времени запаздывания четырехполюсников, содержащее эталонный генератор, выход которого соединен с входом генератора линейно-частотно-модулированных колебаний, выход генератора линейно-частотно-модулированных колепервой клемме для подключения исследуемого четырехполюсника, вторая клемма которого подключена к входу измерителя амплитуды и сигнальному входу блока стабилизации амплитуды, причем выход измерителя амплитуды соединен с управляющим входом блока стабилизации амплитуды, а также последовательно включенные блок переноса спектра, дисперсионную

5 линию задержки, амплитудный детектор блок измерения задержки, вход которого соединен с выходом эталонного генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены сумматор, первый и второй ключи, кодер пары импульсов и триггер, причем выходы ключей соединены с входами сумматора, его выход соединен с входом блока .

0

5

переноса спектра, выходы эталонного генератора соединены с входами кодера пары импульсов, установочные входы триггера соединены с первым и вторым выходами кодера пары импульсов, его третий выход соединен с генератором линейно-частотно- модулированных колебаний, выходы триггера соединены с управляющими входами первого и второго ключей, сигнальные входы которых соответственно соединены с выходами генератора линейно-частотно-модулированных колебаний и блока стабилизации амплитуды.

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство для измерения группового времени запаздывания четырехполюсников содержит эталонный генератор 1, генератор 2 линейно-частотно-модулированных колебаний, исследуемый четырехполюсник 3, измеритель 4 амплитуды, блок 5 стабилизации амплитуды, ключи 6, 8, сумматор 7, блок 9 переноса спектра, амплитудный детектор 11, дисперсионную линию 10 задержки, блок 12 измерения задержки, кодер 13 пары импульсов, триггер 14, Изобретение повышает точность измерения группового времени запаздывания четьфехполюсника. 1 ил. оо ел 00 Од ел