Известные способы осциллографического измерения частотных характеристик группового времени запаздывания, позволяющие судить и о фазочастотиой характеристике, основаны на измерении изменений фазы гармонического сигнала, переданного нутем амплитудной или частотной модуляции качающихся по частоте колебаний при прохождении их через исследуемый четырехполюсник. Из-за модуляции качающегося по частоте испытательного сигнала измерение указанных характеристик производится не чистой спектральной линией, а полосой частот, равной двойной величине частоты модуляции. Применение модуляции делает иевозможным измерение характеристик начиная с нулевых частот и внутри узконолосных фильтров, если полоса пропускания последних соизмерима с двойной величиной применяемой частоты модуляции. При существующих способах измерения неизбежны искажения, вызываемые нелинейными искажениями самого испытательного сигнала и исследуемого четырехполюсника.
В предлагаемом способе осциллографического измерения фазочастотиых характеристик, используются немодулированные колебания качающейся частоты. Для замера фазочастотных характеристик чистой сиектральной линией, расширения диапазона измерения до нулевых частот и устранения влияния нелинейных искажении испытательный сигнал качающейся частоты, снимаемый с выхода исследуемого четырехполюсника, преобразуют ВЧгенератором качающейся частоты в сигнал 5 фиксированной частоты, модулированный по .фазе в соответствии с измеряемой фазочастотной характеристикой. Гармоники испытательного сигнала по.давляют резонансным фильтром, а амплитудную модуляцию устраняют ограничителем и далее, путем сравнения фаз преобразованного сигнала и сигнала ВЧгенератора фиксированной частоты, выделяют напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу, вносимому измеряемым четырехполюсником между входным и выходным напряжениями качающейся частоты, и подают на осциллограф.
На чертеже дана блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.
0 Испытательный сигнал качающейся частоты получается путем выделения сигнала разностной частоты двух ВЧ-генераторов / и 2 с фиксированной оз и качающейся со(г) частотами. От смесителя 3 через фильтр 4 нижних
5 частот испытательный сигнал частоты Q(t) со-со (О подается на исследуемый четырехполюсник 5, где модулируется по амплитуде и фазе, в зависимости от мгновенной частоты испытательного сигнала, в соответствии с амхарактеристиками этого четырехполюсник л С выхода четырехполюсника 5 испытател1 ный сигнал подается на смеситель 6, куда подается и сигнал co(t) ВЧ-генератора качающейся частоты. На выходе смесителя 6 образуются комбинационные частоты. С помощью резонансного фильтра 7 выделяется составляющая комбинационной частоты (({Q(t, образованная основной частотной составляющей испытательного сигнала на выходе четырехполюсника (t)(( и сигналом качающейся частоты cci(0. т. е. со(/) + (1) (B-l-4)Q(t). Эта составляющая модулирована по амплитуде, так же как основная составляющая испытательного сигнала Q(0, в соответствии с формой амплитудно-частотной характеристики исследуемого четырехполюсника и по фазе - в соответствии с формой его фазочастотиой характеристики. Амплитудная модуляция подавляется ограничителем 8. Таким образом, на выходе ограничителя 8 выделяется сигнал частоты (Л неизменной амплитуды, т. е. сигнал, отличающийся от сигнала ВЧ-генератора фиксированной частоты со наличием фазовой модуляции, закон которой соответствует форме фазочастотной характеристики исследуемого четырехполюсника. Полученный сигнал подается на фазовый дискриминатор Я где сравнивается по фазе с сигналом со ВЧ-генератора фиксированной частоты. Напряжение на выходе дискриминатора в каждый момент времени пропорционально разности фаз двух напряжений ш и ((01, т. е. бвьгхЕ: ( Сигнал с фазового дискриминатора 9 подается в цепь вертикального отклонения осциллографа 10. Осуществив синхронно качание частоты ВЧ-генератора качающийся частоты со (О и горизонтальную развертку осциллографа 10, на экране последнего получим измеряемую фазочастотную характеристику.
По форме фазочастотной характеристики трудно судить о неравномерности фазового сдвига на той или иной частоте. Для удобства отсчета можно напряжение /8ыл-Е:ф(0 сложить с противофазным пилообразным напряжением от генератора развертки 11. При соответствующей величине пилообразного напряжения на выходе сумматора 12 может быть получено напряжение, пропорциональное величиненеравномерности фазочастотиой характеристики измеряемого четырехполюсника. Через переключатель 13 с выхода сумматора это напряжение может быть подано на осциллограф 10. Поскольку частотная характеристика группового времени запаздывания может быть получена нутем дифференцирования фазочастотной характеристики, то продифференцировав напряжение Vsbix получим напряжение, пропорциональное частотной характеристике группового времени запаздывания. Если с выхода дифференцирующего устройства 14 подать это напряжение в цепь вертикального отклонения того же осциллографа 10, то на экране последнего получим измеряемую частотную характеристику группового времени запаздывания.
По предлагаемому способу при измерений используются ие модулированные колебания
кача ощейся частоты, а их гармоники, имеющиеся на выходе датчика испытательного сигнала и возникающие в исследуемом четырехполюснике из-за его нелинейных искажений, что позволяет измерение фазочастотных характеристик или частотных характеристик группового времени запаздывания производить чистой спектральной линией. Таким образом повышается точность измерений и становится возможным измерение этих характеристик начиная с нулевых частот и внутри узкополосных фильтров.
Предмет изобретения
Способ осциллографического измерения фазочастотных характеристик, основанный на использовании немодулированных колебаний качающейся частоты, отличающийся тем,
что, с целью обеспечепия замера .фазочастотных характеристик чистой спектральной линией, расширения диапазона измерения до нулевых частот и устранения влияния нелинейных искажений, испытательный сигнал качающейся частоты, снимаемый с выхода исследуемого четырехполюсника, преобразуют ВЧ-генератором качающейся частоты в сигнал фиксированной частоты, модулированный -по фазе в соответствии с измеряемой фазочастотной характеристикой, при этом гармоники испытательного сигнала подавляют резонансным фильтром, а амплитудную модуляцию устраняют ограничителем и далее, путем сравнения фаз преобразованного сигнала и сигнала ВЧ-генератора фиксированной .частоты, выделяют напрял епие, пропорциональное фазовому сдвигу, вносимому измеряемым четырехполюсником между входным и выходным напрялсениями качающейся частоты, и подают на
осцршлограф.
1.
Г7
JlJ
Даты
1964-01-01—Публикация