Устройство для измерения девиации частоты Советский патент 1975 года по МПК G01R25/10 

1

Изобретение относится к радиоизмерительным приборам и может быть применено для измерений с большой точностью и высоким быстродействием девиации частоты электрических колебаний при частотной манипуляции исследуемого сигнала.

Известно устройство для измерения девиации частоты, содержащее смеситель частот, формирователь временных интервалов, схему совпадения, образцовый генератор.

Такое устройство имеет недостаточную точность измерений при значениях девиации, превышающих десятки герц.

Цель изо.бретения - повышение быстродействия и точности измерений.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено перестраиваемым образцовым генератором и блоком суммирования и управления, первый выход которого подключен к одному из входов смесителя частот через перестраиваемый образцовый генератор, второй выход - к одгному из входов формирователя временных интервалов, а третий - к входу индикатора девиации частоты. При этом первый вход блока суммирования и управления соединен с выходом схемы совпадения, второй - с вторым выходом формирователя временных интервалов, а третий - с входом устройства.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит смеситель 1 частот, перестраиваемый образцовый генератор 2.

формирователь 3 временных интервалов, схему 4 совпадения, блок 5 суммирования и управления и индикатор 6 девиации частоты.

Смеситель частот предназначен для смещения частот исследуемого сигнала /с с сигналом от перестраиваемого образцового генератора и выделения разностной частоты. Смеситель частот связан с формирователем временных интервалов и перестраиваемым образцовым генератором.

Перестраиваемый образцовый генератор, который может быть выполнен, например, г, виде синтезатора частоты с электронным управлением, Обеспечивает формирование сигналов с необходимыми частотами по командам, поступающим на него с блока суммирования и управления. Генератор 2 связан со смесителем частот и блоком 5.

Формирователь временных интервалол служит для формирования временных интервалов, пропорциональных приближенному значению девиации частоты - на первом этапе измерений - и погрещ-ности определения девиации частоты - на втором этапе. Кроме того, формирователь осуществляет

формирование сигналов, характеризующих

знаки измеряемых отклонений частот. Формирователь временных интервалов связан со смесителем частот, схемой сов-падения, блоком суммирования и управления, а также с источниками сигналов вспомогательных опорных частот /01 и .

Схема совпадения предназначена для преобразования временных интервалов, поступающих от формирователя в пачки импульсов, количество которых пропорционально временным интервалам. Схема связана с формирователем, блоком суммирования и управления и с источником сигнала эталовной частоты.

Блок суммирования и управления обеспечивает управление перестройкой частоты генератора 2, подсчет числа импульсов, пропорционального девиации частоты, выдачу результата на индикатор девиации частоты и управление режимом работы формирователя временных интервалов. Блок 5 связан с источником исследуемого сигнала, генератором 2, формирователем 3, схемой 4 и индикатором 6. Индикатор девиации частоты предназначен для индикации измерений, он связан с блоком суммирования и управления.

Измерение девиащии частоты частотно-манипулированного сигнала осуществляется данным устройством в два этапа. На первом этапе измерений блок 5 выдает на генератор 2 команду, по которой генератор перестраивается на частоту fn /н + fo, , где f н - несущая частота, а fo, - вспомогательная опорная частота, которая выбирается таким образом, чтобы / f,, , (f,

.макс макс

максимально возможное значение девиации частоты). Известно, что /„ -f с, и /с., - частоты спектральных составляющих при частотной манипуляции.

Сигнал с генератора 2 поступает на смеситель частот, где он смешивается с исследуемым сигналом. С выхода смесителя частот снимают сигнал с раз-ностной частотой. Так, при поступлении на вход смесителя сигнала с частотой /с, разностная частота равна

f н + fo, -f ci (f н - f ci ) + f Oi f Oi + f Д,

так как f д / „ -f с.

Этот сигнал подают на формирователь временных интервалов, где на первом этапе формируют временной интервал

Т,А,(,

/01/Oi -Г/д /

так как fo, f д, i

fo

При этом из-за приближенного характера последнего соотношения частота f д отображается В разностном временном интервале АГ: с некоторой погрещностью Af д, . Если приближенное значение частоты f д обозначить f Д1

f д f Д1 ± Af д. , то All Cif д,.

Разностный временной интервал подают на схему совпадения, с выхода которой снимают пачку импульсов, количество которых этАГ /Cifj, . Эти импульсы поступают яа блок суммирования и управления, где осуществляется запоминание числа импульсов . На этом первый этап измерения заканчивается, после чего блок 5 перестраивает генератор 2 на частоту fr fc -ь

+ /о., причем f 02 Af,:,, Частота f с -приближенное значение частоты первой спектральной составляющей, которая определяется блоком 5 на основании первого этапа измерений ( f „ -/д, ).

Аналогично предыдущему со смесителя частот снимают сигнал с разностной частотой, однако на втором этапе измерений при поступлении на вход смесителя первой спектральной составляющей значение разностной частоты составляет

el-l f° fc,l, -fc,-±Afд,.

Формирователь временных интервалов вырабатывает разностный временной интервал

АГ.

V fo2/о. ±Af д, j

при

f о, Af д, , АГг CzAf д,.

Этот временной интервал подают на схему совпадения, с выхода которой на блок 5 поступает пачка импульсов, количество которых равно NS Kz Af д,.

В блоке 5 это число суммируется с числом NI с учетом знака Afд, и fл, (сигнал

о знаке вырабатывает формирователь 3 в зависимости от соотношения длительностей тех временных интервалов, из которых образуются ДГ и АГа).

Таким образом, в блоке 5 формируется

число, соответствующее измеряемому значению девиации частоты, которое и отображается на индикаторе девиации частоты. Благодаря линии связи, которая имеется между источником исследуемого сигнала и блоком 5

обеспечивается необходимое для правильной работы всего устройства фазирование команд управления с промежутками времени, в течение которых существует одна из манипулирующих спектральных составляющих.

предмет изобретения

Устройство для измерения девиации частоты, содержащее последовательно соединенпые смеситель частот, формирователь временных интервалов, схему совпадения и индикатор девиации частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений, оно снабжено перестраиваемым образцовым генератором и блоком суммирования и управления, первый выход которого подключен к одному из входов смесителя частот через перестраиваемый образцовый генератор, второй выход - к одному из входов формирователя временных интервалов, а третий - к входу индикатора де 5иации частоты, при этом первый вход блока суммирования и управлепия соединен с выходом схемы совпадения, второй - с вторым выходом формирователя временных интервалов, а третий - с входом устройства.

foi S(