Способ измерения времени задержки Советский патент 1975 года по МПК H03K5/13 G04F11/10 

1 , ,

Изобретение -относится к радиоэлектронике и может быть использовано при измерениях Задержки линий с большой нераеномерностыо . амплитудно-частотно характеристики в полосе пропускания и, в частное ти, ультразвукоБЫХ линий задержки.

Известен способ измерешш времени задержки по авт. св. № 169144, осно-, ванный на измерении задержки по частоте повторения радиоимпульсов с постоянной

начальной фазой высокочастотного заполнения, частоте, при которой происходит одно значное совпадение задержанного линией радиоимпульса и следующего за ним радиоимпульса на входе . Отличительной

особенностью известного способа является частотная модуляция высокочастотного заполнения радиоимпульсов, позволяющая настраивать однозначное совпадение по исчезновению амплитудной модуляции радиоимпуль сов, полученных суммированием сигналов на входе-и выходе исследуемой линии.

Однако настройка однозначного совпадения суммируемых радиоимпульсов по исчезновению амплитудной модуляции суммарнь1Х радиоимпульсов на практике воз- i мОжна только в том случае, когда отсутствует паразитная амплитудная модуляция входных радиоимпульсов и неравномерность амплитудно-частотной характеристики линии. Поэтому известный способ может обеспечить высокую точность измерения задерч. жхи в случае широкополосных линий с равномерной амплитудно-частотной характеристикой в интервале девиации частоты заполнения и при выполнении высоких тре4. бований к отсутствию паразитной амплитудной модуляциц: входных paдиoи fflyльcoв.

Целью изобрете1шя является повышение точности определения однозначного совпадения частотно-модулированных импульсов при неравномерности амплитудно-частотной характеристики испытуемой линии задержки.

Для этого после определения однознач«ioro совпадения по фазе высокочастотных колебаний, заполняющих задержанный и незадержанный импульсы, по ми4шмуму амплитудной модуляции суммарных радиоимпульсов, высокочастотное заполнение импульсоп манипулируют двумя частотами, имеющими

одинаковое заиухание в иснытуемой линии задержки, ii уточняют настройку однозыач- ного совпадення сумьафуемых радиоимпульсов по HJvmyjibCHO-a.vijiaHryAHofi модуляции суммарных радиойг..шу 1ьсов,5

Для максимального расширения частот иого интервала между двумя частотами с целью получения высокой чувствительности сумматора манипулируют двумя частотами высокочастотных колебаний радиоимпульсов, расположенными по краям полосы пропускшшя линии задержки.

При двухчастотной манинуляшш равенство коэффициентов передачи линии на.манипулируемых частотах устанавливают регулировкой частот заполнения до исчезновения импульсно-а тш1тудной модуляции радиоимпульсов на выходе испытуемой линии, причем yKa3aiiHoe расширение 20 часготно го 1штервала и j rTpaHeHfie параairiHoii а шлитудно11 модуляции входных радиоимпульсов обеспечивают за счет испойьзованиа двух независимых reHepa-- j торов с регулируемой частотой заполне- 05 1ШЯ И: амплитудой радиоимпульсов. Уравниваш1е амплитуд генерируемых радиоnN-myjjbcoB контролируют на входе испы- I туемой линии.

Таким образом, в дополнение к зна- ; gg чительному ослаблению отрицательного влияния неравномерности частотной характеристики на ТОЧНОСТЬ измерения час , тотная манипуляция в совокупности с | рассмотренным способом формирования35

радиоикшульсов открывает возможность . получения входных радиоимпульсов двух дискретных Частот заполне1шя с большим интервалом по часэ-оте и с очень малым : . уровнем паразитной амплитудной модуля- ; 0 цип, что крайне затруднительно в случае 1 армонического закона модузшШ5И, используемого в известном способе,

Предложенный способ быть реализован при помощи устройства, струк-45 турлая электрическая схема которого приведена на чертеже.

Устройство содержит генератор видеоимпульсов 1, вырабатывающий импульсы, частота повторения и дггнтельность кото- 60 рых определяет аналогичные параметры входнЫхХ радиоимпульсов.

Для форг-шрования ра/даоимпульсов с постоянной начальной фазой высокочастотных колебаний предназначены гене-55 раторы 2 и 3 старт-стопного типа. Час- 1-оту высокочастотных колебаний обоих генераторов можно регулировать в шиpoKiix предела независимо от дру-, га. Кроме Toio, предусмотрена некоторая( 60

рег-улировка амплитуды радиоимпульсо1в в генераторах 2, 3, позволяющая устранять паразитную амплитудаута модуляцию радиоимпульсов, подаваемых на вход испытуем ,линии.

ДвухчастотнаЯманипуляция производитс

при помощи управляемого..электронного коммутатора 4, подключающего по очереди выходы генераторов 2 или 3 к входу ли1ши. Коммутатор 4 управляется сигналакфи от управляющего блока 5, преоб разующего синусоидальные колебания генератора 6, задающего модулирующую частоту, в управляющие импульсы. Коммутор 4 совместно с управляющим блоком

5составляет манипулятор частоты заполнения радиоимпульсов.

Синусоидальный сигнал от генератора

6поступает в модулятор 7, изменяющий по закону модуляции частоту колебаний одного из старт-стопных генераторов,.

В зависимости от положения переключателя 8 осуществляется модуляция час- тоты высокочастотных Колебаний, вырабатываемых генератором 3 (переключатель 8 в левом положении, переключатель коммутатора 4 в нижнем положении), или манипуляция частотами высокочас- TOTHbix Колебаний генераторов 2 и 3 переКлкнатель 8 в правом положении, переключатель коммутатора 4 периодически перекидывается сверху вниз и обратно.

Модуляция и манипуляция производятся с периодом, гораздо меньши:м времени задержки испытуемой линии.

Генерируемые радноимпупьсы проходят испытуемую линию задержки 9 и широкополосный регулируемый аттенюатор 1О, а затем через выключатели 11 и 12 поступают в сумматор 13. Для выделения и контроля уровня переменной состав ляющей амплитуды суммарных радионмпульсов использован амплитудный детектор 14, фильтр частоты модуляции 15 и контрольный осциллограф 16.

Измерение времени задержки П роизводят следующим образом.

В начале устанавливают Частчзту генератора 1, соответствующунэ однозначному совпадению частотно-модулнроведных радиоимпульсов в сумматоре, ьто определяют по минимуму показашй осциллографа 16. При этом регулировкой средней частоты генератора 3 выбирают наиболее плоский участок акшлитудно-частотной характеристики исследуемой.линии 9 для уменьшения отрицательного влияния неравномерности этой характеристики на точность настройки совпадення. Затем переключателем 8 заменяют частотную модуляцию двухчастотной манипуляцией. Выключатель 12 размыкают, выбирают частоты генераторов 2 и 3 по краям полосы пропускания линии и регулировкой этих частот добиваются того, чтобы частотно-манипулированные радиоимпульсы имели одинаковую амот№туду на выходе линии, что определяют по минимуму переменной составляющей на экране осциллографа 16. Затем проверяют отсутствие паразитной амплитудной модуляции входных радиоимпульсов. Для этого выключатель 12 замыкают, а вылаиочатель 11 размы кают. При отсутствии паразитной амплит ной модуляции отсутствуют также пока зазшя на экране осциллографа 16. Если осциллограф 16 регистрирует паразитную амплитудную модуляцию, то ее устраняю небольшой регулировкой амплитуды радиоимпульсов, вырабатываемых генера тором 2 или 3. После этого, при необходимости, внов возвращаются к регулировке равенства коэффициентов передачи линии на двух частотах заполнения радиоимпульсов. Наконец замкнув выключатели 11, 12, подстройкой час1Оты генератора 1 устанавливают частоту повторения входны |Jaдиoимпyльcoв, соответствующутр точном нозначному совпадению радиоимпульсов j на входе и выходе испытуемой линии 9, что контролируют по уменьшению; до минимума показаний осциллографа 16. Частотомером 17 измерякат частоту генератора Ij период которой равен измеряемому вре «юйи: задержки..: . : .;. ; . ; П р е д м е т и зоб ре т е в и я Способ измеренвд времеиш задержки по авт. ев N9 169144, о т л, и ч а ю щ И и с я : тем, что, с цел;ьк повыше шая точности определения однозначного совпадения частотно-мрдударрванных им- I пу льсов при неравномерности амвдштудночастотной.характеристики:.испытуемой ли- ; НИИ задержки, «оспе определения однозначного совпадения по, высокочастотньгх колебаний .заполняющих задёржа йслй и дезйдержанный импульсы, ho Шнимуму амплитудной .и суммарных радиоимдульсов, -вьюскочастоТное заполнение импульсов манипулируют .двумя частотами, имеющими одинаковое затухание. Ь испытуемой линии, и ут очняют настройку однозначного совпадения Суммируемых радиснимпульсоб по минимуму импульсыо-амплитудной модуляции суммарных радиоимпуль- i сов, : ,, : . ..,-