Измеритель девиации частоты Советский патент 1989 года по МПК G01R23/00 

ffitf

ел

со

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть И1:Г1оль зовано для измерения девиации частоты непрерывных,амплитудно-и импульсно- модулированных сигналов, а также для измерения девиации частоты импульсно- модулированных сигналов, имеющих перестройку несущей частоты от импульса к импульсу.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля девиации часто- ты амплитудно-и импульсно-модулиро- ванных сигналов.

На чертеже представлена функцио- нальная схема устройства.

Измеритель девиации частоты содержит последовательно соединенные регулируемую линию 1 задержки, вход которой является входом устройства, смеситель 2, электронный переключатель (ЭП) 3, усилитель 4 промежуточной частоты (УПЧ), частотный детектор 5, усилитель 6 низкой частоты, двухканальный запоминающий осцилло- граф 7, первый 8 и второй 9 детекторы, блок 10 управления, блок 11 перестройки частоты, генератор 12 калиброванных частот, коммутатор 13, п частотно-избирательных каналов 14.1- 14.П, п-1 элементов И 15.1 - 15.П-1, п-1 элементов НЕ 16.1 - 16.п-1, сумматор 17, индикатор 18, гетеродин 19 Каждый i-й частотно-избирательный канал 14.1 - 14.П содержит полосовой фильтр 20.1, канальный детектор 21.1 и триггер 22.1.

Выход усилителя 4 промежуточной частоты через частотный детектор 5

соединен с усилителем 6 низкой частоты, выход гетеродина 19 соединен с первым входом смесителя 2, выход первого детектора 8 соединен с первым входом двухлучевого запоминающего осциллографа 7, второй вход которого соединен с выходом усилителя 6 низкой частоты, вход синхронизации - с первым выходом блока 10 управления, а вход модуляции яркости - с вторым выходом блока 10 управления, выход второго детектора 9 соединен с входом блока 10 управления, а вход - с входом регулируемой линии задержки 1 и первым входом коммутатора 13, второй вход которого соединен с третим выходом блока 10 управления, а выход - с объединенными входами полосовых фильтров 20.1 - 20.п, выход каждого из которых соединен через

5

0

5

0

соответствующий канальный детектор 21.1 - 21.П с соответствующим триггером 22.1 - 22.п, выход сумматора 17 соединен с входом индикатора 18, вторым входом частотного детектора 5 и первым входом блока 11 перестройки частоты, выход которого соединен с генератором 12 калиброванных частот, а второй вход - с первым выходом блока 10 управления, второй вход электронного переключателя 3 соединен с выходом смесителя 2, вход управления - с вторым выходом блока 10 управления, а выход - с входом усилителя 4 промежуточной частоты, выход регулируемой линии 1 задержки соединен с вторым входом смесителя 2 и входом первого детектора 8, при этом первый вход каждого 1-го элемента И 15.1 соединен с выходом 1 + 1-го триггера 22.1 и входом сумматора 17, а выход первого триггера 22.1 соединен с входом сумматора 17 и первым входом гетеродина 19, выход каждого 1-го элемента И 15.1 соединен с 1 1-м входом гетеродина 19, вход каждого 1-го элемента НЕ 16.1 соединен с выходом 1-го триггера, а выход каяодого 1-го элемента НЕ 16.1 соединен с вторым входом 1-го элемента И 15.1, вторые входы триггеров 22.1 - 22.п объединены и соединены с третьим выходом блока 10 управления.

Измеритель девиации частоты работает следующим образом.

В исходном положении (при отсутствии входных сигналов) блок управления 10 формирует команды, которые с его первого выхода поступают на блок 11 перестройки частоты и на вход запуска развертки осциллографа 7, а с второго - на управляю1ций вход переключателя 3 и на вход модуляции яркости второго канала осциллографа 7, с третьего - на управляюпцй вход коммутатора 13 и на входы триггеров 22.1 - 22.п. При этом выход переключателя 3 подключен к своему второму входу, на вход модуляции яркости осциллографа 7 не поступает сигнал гашения яркости второго канала, сигнал запуска развертки осциллографа 7 отсутствует, блок 11 перестройки частоты не формирует сигналов перестройки частоты для генератора 12 калир- ропанных частот, коммутатор 13 закрыт, состояние триггеров 22.1 - 22.п произвольное,

С момента прихода сигнала на блок 10 управления на его третьем выходе вьфабатывается импульс, равный выбранному временному интервалу анализа, который, поступая на коммутатор 13, открывает его и, поступая на входы триггеров 22.1 - 22.п, обнуляет их, С выхода коммутатора 13 исследуемый сигнал поступает на полосовые фильтры 20.1 - 20.п. В зависимости от величины девиации частоты исследуемого сигнала сигнал проходит по одному или нескольким из них, далее детектируется соответствующим детектором 21.1 - 21.П и поступает на входы соответствующих триггеров 22,1- 22.п, производя их установку. При этом сумматор 17 вьфабатывает на своем выходе сигнал, характеризующий количество рабочих полосовых фильтров 20.1 - 20.п (т.е. максимальную величину девиации частоты измеряемого сигнала). Сигнал на входе блока перестройки 11 частоты фиксирует (определяет) щаг дискретной перестройки генератора 12 калиброванных частот, а сигнал на входе частотного детектора 5регулирует (устанавливает) крутизну его частотной характеристики так, утобы при данной контролируемой девиации частоты максимально использовался экран трубки осциллографа 7, т.е.

10

нале (i 1 ) на выходе элемента И 15.1 появляется команда, которая, поступая на i-й вход гетеродина 19 подключает к входу смесителя 2 сиг нал, частота которого соответствуе границе полосового фильтра 20.1.

При наличии сигнала в нескольки каналах, например в. i-м и i + 1-м, срабатывает только элемент И 15.1, так как при этом сигнал триггера 20.1, проходя через элемент НЕ 16. на вход элемента И 15.1 + 1, запре ет его срабатывание, при этом с вы хода элемента И 15.1 на 1-й вход г теродина 19 поступает сигнал, кото рый подключает к входу смесителя 2 сигнал, соответствующий границе по лосового фильтра 20.1 (т.е. канала с меньшим порядковым номером).

Контролируемый сигнал поступает на вход смесителя 2 не раньще, чем сигнал гетеродина 19, ас первого выхода блока 10 управления на вход осцилллографа 7 поступает сигнал з пуска развертки. Далее сигнал с выхода смесителя 2 через последовател но соединенные электронньш переключатель 3, УПЧ 4, частотньш детектор 5 и усилитель 6 поступает на вход осциллографа 7. При этом на первом луче в заданном интервале времени наблюдается характеристика измерения девиации частоты во времени, а на другом луче - связанная с ней

15

20

25

30

чтобы максимальная величина наблюдае- огибающая контролируемого сигнала.

10

310176

нале (i 1 ) на выходе элемента И 15.1 появляется команда, которая, поступая на i-й вход гетеродина 19, подключает к входу смесителя 2 сигнал, частота которого соответствует границе полосового фильтра 20.1.

При наличии сигнала в нескольких каналах, например в. i-м и i + 1-м, срабатывает только элемент И 15.1, так как при этом сигнал триггера 20.1, проходя через элемент НЕ 16.1 на вход элемента И 15.1 + 1, запрещает его срабатывание, при этом с выхода элемента И 15.1 на 1-й вход гетеродина 19 поступает сигнал, который подключает к входу смесителя 2 сигнал, соответствующий границе полосового фильтра 20.1 (т.е. канала с меньшим порядковым номером).

Контролируемый сигнал поступает на вход смесителя 2 не раньще, чем сигнал гетеродина 19, ас первого выхода блока 10 управления на вход осцилллографа 7 поступает сигнал запуска развертки. Далее сигнал с выхода смесителя 2 через последовательно соединенные электронньш переключатель 3, УПЧ 4, частотньш детектор 5 и усилитель 6 поступает на вход осциллографа 7. При этом на первом луче в заданном интервале времени наблюдается характеристика измерения девиации частоты во времени, а на другом луче - связанная с ней

15

20

25

30

огибающая контролируемого сигнала.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения девиации частоты. Целью изобретения является повышение достоверности контроля девиации частоты. Для достижения цели в измеритель введены регулируемая линия 1 задержки, электронный переключатель 3, двухлучевой запоминающий осциллограф 7, первый детектор 8, второй детектор 9, блок 11 перестройки частоты, генератор 12 калиброванных частот, коммутатор 13, N частотно-избирательных каналов 14.1...14.N,N-1 элементов И 15.1...15.N-1, N-1 элементов НЕ 16.1...16.N-1, сумматор 17 и индикатор 18. Каждый N-й частотно-избирательный канал 14.1...14.N содержит полосовой фильтр 20.I, канальный детектор 21.I и триггер 22.I. Устройство также содержит смеситель 2, усилитель4 промежуточной частоты, частотный детектор 5, усилитель 6 низкой частоты, блок 10 управления и гетеродин 19.1 ил.

мого сигнала не изменялась при исследовании сигналов с различной- девиацией. Индикатор 18 фиксирует количество рабочих каналов и однозначно определяет величину девиации в контролируемых точках при выбранном шаге

для одного рабочего канала.

С выходов триггеров 22.1 - 22.п сигналы поступают на одни входы элементов И 15.1 - 15.П-1 рабочих каналов непосредственно, а на другие - через элементы НЕ 16.1 - 16.П-1 (за Исключением первого канала), при этом, если рабочим является первый частотно-избирательньш канал 14.1, сигнал с выхода триггера 22.1 подается на первый вход гетеродина 19 и подключает к входу смесителя 2 сигнал, частота которого соответствует границе полосового фильтра 20.1 первого канала (отличается от него на величину промежуточной частоты). При наличии сигнала в одном 1-м ка0

5

0

5

поступакнцая с первого детектора 8. После окончания времени контроля . (времени записи на осциллографе 7 характеристики девиации и огибающей) с второго выхода блока 10 управления, выдается команда на подключение выхода переключателя 3 к его входу и гашение яркости второго луча осциллографа 7. Кроме того, после окончания времени контроля с первого выхода блока 10 управления вьщается серия импульсов с пери одом, равным времени развертки, при этом с каждым импульсом запускается развертка осциллографа 7 и генератор 12 калиброванных частот, управляемый блоком 11 перестройки частоты, выдает сигнал с возрастающей от импульса к импульсу частотой.

Таким образом, за время следования серии импульсоп с первого выхода блока 10 управления ил характеристику девиации частоты контролируемого сигнала, записанную на осциллографе 7, накладывается калибровочная сетка частот с известным шагом, индицируемым на ийдикаторе 18 и зависящим от количества рабочих каналов. С помощью калибровочной сетки и показания индикатора 18 определяют величину и характеристику девиации частоты контролируемого сигнала в любой выбранной точке исследуемого процесса. .

По сравнению с и 1Г .тным измерителем в предлагаемом к 1вышается достоверность контроля девиации частоты, что обеспечивается как визуальным наблюдением параметра в любые выбранные моменты времени с одновременной привязкой измеряемой девиации к огибающей входного сигнала, так и обработкой контролируемых сигналов без пропуска информации путем беспоискового наведения гетеродина, а также исключением влияния дестабилизирующих факторов на характеристики измерительных цепей, что достигается наложением на исследуемую характеристику калибровочной сетки частот в процессе проведения измере- 1ия в соответствующем масштабе, который автоматически регулируется при, резких изменениях девийции частоты.

Формула изобретения

Измеритель девиации частоты, содержащий последовательно соединенные усилитель промежуточное частоты, тотный детектор и усилитель низкой частоты,а также гетеродин,выход которого соединен с первым входом смесителя, и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля девиации частоты, в него введены регулируемая линия задержки, электронный переключатель, двухлучевой запоминающий осциллограф, первый и второй детекторы блок перестройки частоты, генератор калиброванных частот, коммутатор частот, коммутатор -п - 1 элементов И, п - 1 элементов НЕ, сумматор и ин

0

5

0

5

0

5

0

дикатор и п частотно-изб1яэательньгх каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, канального детектора и триггера, причем выход первого детектора соединен с первым входом двух- лучевого запоминающего осциллографа, второй вход которого соединен с выходом усилителя низкой частоты, вход синхронизации - с первым выходом блока управления, а вход модуляции яркости - с вторым выходом блока управления, выход второго детектора соединен с входом блока управления, а рход - с входом регулируемой линии задержки и первым входом коммутатора,, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход - с объединенными входами полосовых фильтров, выход сумматора соединен с входом индикатора, вторым входом частотного детектора и первым входом блока перестройки частоты, выход которого соединен с генератором калиброванных частот, а второй вход - с первым выходом блока управления, первый вход электронного переключателя соединен с выходом генератора калиброванных частот, второй вход электронного переключателя соединен с выходом смесителя, вход управления - с вторым выходом блока управления, а выход - с входом усилителя промежуточной частоты, выход регулируемой линии задержки соединен с вторым входом смесителя и входом первого детектора, при этом первый вход каждого i-ro элемента И соединен с выходом (i+1)- го триггера и входом сумматора, а выход первого триггера соединен с входом сумматора и первым входом гетеродина, выход каждого i-ro элемента И соединен с (1+1)-м входом-гетерод - на, вход каядого i-ro элемента НЕ соединен с выходом i-ro триггера, а выход каядого i-ro элемента НЕ соединен с вторым входом i-ro элемента И, вторые входы триггеров объединены и соединены с третьим выходом блока управления.