Измеритель частотных характеристик Советский патент 1976 года по МПК G01R27/28 

5, синхронный детектор боковых cocTaii.isiioщих 6, уснлитель ностоянного тока 7, первый фильтр нижних частот 8, делитель нанряженнй 9, измеритель отношений 10, коммутатор 11, фазоинвертор 12, второй фильтр нижних частот 13, блок коммутирующих нанряжений 14, индикатор 15, комнаратор 16, схему установа заданного уровня 17, блок унравлення 18, блок модулирующих напряжений 19, иременной селектор 20, электронный счетчик 21.

Измеритель работает следующим образом.

Частота генератора 1 ориентировочно устанавливается равной средней частоте /о нолосы нронускания четырехполюсника 4, на который с модулятора 3 ностунает амнлитудиомодулированное колебание, полученное путем модуляции колебаний генератора 1 напряжением генератора 2. Амплитудно-модулированное колебание состоит из трех составляющих: основной, равной частоте опорного генератора 1, и двух боковых, симметрично расположенных относительно основной и отстоящих от нее на частотной оси на величину, определяемую частотой генератора 2. Вследствие качания частоты генератора 2 от нуля до Qm частоты боковых составляющих синхронно будут изменяться в пределах от fo до fo-r m, получая значения всех частот нолосы пропускания четырехполюсника. Пройдя четырехполюсник, основная и боковые составляющие усилятся в соответствие с его частотными характеристиками и поступят на детектор 5, который производит неренос спектра в область нулевых частот со сверткой относительно нулевой частоты, и на его выходе напряжение постоянной составляющей и низкочастотных составляющих, равных частоте генератора, будут нронорциональны напряжениям соответствующих составляющих на выходе четырехполюсника.

Постоянная составляющая усиливается усилителем постоянного тока 7 и выделяется фильтр 8 и через делитель напряжения 9, используемый в режиме калибровки для выравнивания напряжений основной и боковых составляющих, поступает на первый вход измерителя отношений 10. Боковые составляющие на частоте поступают на вход СД боковых составляющих 6, на второй вход которого через коммутатор 11, в фазе непосредственно и в противофазе через фазоинвертор 12 поступают колебания от генератора. Коммутация противофазных нанряжений управления детектора 6 позволяет на его выходе выделять напряжения, пропорциональные боковым составляющим амплитудно-модулированного колебания, которые через фильтр 13 подаются на второй вход измерителя отношений. С выхода измерителя отношений напряжение, пропорциональное отношенню нанряженнй оснозпой к боковым составляющим, параллельно подводится к индикатору 15 и компаратору И). Блок коммутирующих 1напряжений работает таким образом, что в режиме «енрерывuoii коммутации на индикаторе наблюдаются

две ветвн частотных характернстик. При строго симметричной форме «рнвой они сливаются. Частота генератора 1 нодстраивается для с::сщения максимума частотных характеристик к началу развертки индикатора.

В режиме измерения коммутатор находится в заданном устойчивом состоянии и на индикаторе изображается одна ветвь частотных характеристик. Ыанрян ение, поданное на

0 комнаратор сравнивается с напряжением заданного уровня, поступающего от схемы установа заданного уровня 17. В момент равенства этих нанряжений компаратором выдается импульс на блок управления 18. На второй

5 вход блока управления подведено напряжение от блока модулирующих напряжений 19. Блок унравления формирует два импульса, выдаваемых на временной селектор 20. Первый нмпульс открывает временной селектор в момент равенства нулю частоты генератора, второй импульс закрывает временной селектор в момент достижения частотной характеристикой заданного уровня. Таким образом, на счетчик 21 проходит число периодов генератора, равное по величине ширине одной ветви в герцах. Переключением коммутатора И, измеряют таким же образом ширину другой ветви частотных характеристик. При этом неточность установки частоты генератора 1 не

0 вызывает увеличения погрешности измерения всей нолосы пропускания. Показания счетчика стираются импульсом от блока управления перед началом цикла очередного счета.

В измерителе на погрешность измерения не

5 оказывает влияние нестабильность коэффициента усиления измеряемого четырехполюсника потому, что на его выходе измеряется отношение напряжений частотных составляющих. Это обстоятельство позволяет для данного измерителя, в отличие от известных, выбирать оптимальную скорость качания частоты только из условий наблюдаемости.

Онерации сравнения с заданны.м уровнем так же, как и отсчет частоты, производятся

5 автоматически и независимо от точностных и других характеристик индикатора. С другой стороны, отображение частотных характеристик на экране не прерывается параллельно нроиззодящимися операциями измерения нолосы пропускания.

В измерителе все узлы могут быть выполнены ла созданной в про.мышленности элементной базе. Кроме того, обработка сигнала, начиная с детектора 6, производится на низких частотах и постоянном токе, что позволяет иснользовать малогабаритные типовые узлы и интегральные схемы.

Формула изобретения

Из.меритель частотных характеристик, содержащий блок модулирующих нанряжений, выходы которого соединены со входами осцил65 лографического индикатора и генератора качающейся частоты, отличающийся тем, что, с щелью повышения точности и автоматизации измерения полосы пропускания, в него введены последовательно соединенные генератор опорной частоты, модулятор, синхронный детектор опорной частоты, усилитель постоянного тока, первый фильтр нижних частот, делитель напряжения, измеритель отношения, выход которого подключен к входу индикатора и к последовательно соединенным компаратору, блоку управления, временному селектору, а второй выход синхронного детектора опорной частоты через синхронный детектор боковых составляющих и второй фильтр нижних частот соединен со вторым входом измерителя отношений, при этом первый выход генератора качающейся частоты подключен ко второму входу модулятора, второй выход генератора качающейся частоты

соединен через временной селектор с электронным счетчиком, вход «сброс которого подключен ко второму выходу блока управления, а третий выход - через фазоинвертор и

непосредственно подключен к первому и второму входам коммутатора, к управляющему входу которого подключен блок коммутирующих напряжений, а выход коммутатора соединен с управляющим входом синхронного детектора боковых составляющих, причем второй вход компаратора соединен с выходом схемы установа заданного уровня, выходы блока модулирующих напряжений подключены к управляющим входам генератора качающейся частоты, горизонтальной развертке индикатора, блоку управления, а второй выход генератора опорной частоты соединен с управляющим входом синхронного детектора опорной частоты.