Устройство для измерения кратковременной нестабильности частоты Советский патент 1980 года по МПК G01R23/10 

Устройство дпя измерения кратковременной нестабильности частоты (КИЧ) о носится к радиотехнике, в частности, к технике радиоизмерений. Известны устройства, содержащие опо ный т нератор, усилитель низкой частоты частотомер, цифропечатаюшую машину, смеситель и умножитель ij . Недостаток известного устройства низкая точность измерения. Из известных устройств наиболее близким по своей технической сущности является устройство, содержащее исследуемый генератор, усилитель низкой час тотш, частотомер, цифропечатаюшлй блок умножитель, опорный генератор и смеситель 2 . Недостаток известного устройства низкая точность измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Эта цель достигается те, что в уст ройство, содержащее исследуемый генератор, последовательно соединенные усилитепь низкой частоты, частотомер и 1шФ- ропечатающий блок,, введены последовательно соед ненные фазовый детектор, подстраиваемьгй генератор, параметрический генератор и полосовой фильтр, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого сое,зинен с вь ходом исследуемого генератора, при этом вход усилителя низкой частоты подключен к выходу параметрического генератора. На чертеже представлена структуфная схема устройства. Оно содерж1т исследуемый генератор 1, усилитель 2 низкой частоты, частотомер 3, цифропечатаюший блок 4. фазовый дэтектор 5, подстраиваемый генератор б, параметрический генератор 7 и полосовой фильтр 8. Устройство работает следующим образом . Выходное копебаш е подстраиваемого генератора 6 поступает в качестве сигнала накачки с частотой i . на двухкои3736015i

туриый па1)аметрический генератор 7. Нахопного а:гпплп диухкоитурнпго параклет-,.

выходе 7 формируются два осковнь х ко-пичпскптч) гЯнг;-|-чтпр;: п,ся,-„л;5ак1тси в лебагатя частот и их кпмбинацион-,. Д ,,, :15:: f, ч

ные составляющие вида mf 1 nlj. ,„,

isfGKny частотпми ;,-Ц частотой i ;у.з отпичикии ;л n-rvio; мтельшлх I XO/JOB

колебания накачки двуи онтурного пара-(иди чосги-гч и.::г:/ одуеч го сигнаьгбтрического генератора может быть ПЕ-.. Пгл испог:-. овагпи; : nnyxxniri угоном

гисан в виде;1арам«т)и-1рскок-: jf;ir;vif::ope s кг5чпствп

f -V г Н ,, ,if побротиг5ст:,к: Ч. Ю ; LC -к нтура

, (il,; поП к;тп0(-:тьк Q, 1( ко-тФиг;иппт гфе

с -у,| -j cобрамонаиия К ui д; с ягтет п,

1.., 1, г т U,, , К --7:-- ;- -- - , 1Л ,, , FlF7.(3rQi), ,) F.QV Q, 47. J- 1 - -. Де F,,a Ь2 - собственные резонанс-.. пые частоты к добротности контуроз цвух частотного параметрического гекер :тора, Колебание частоты t.двухковтурного па оа мет ри чес к or о генератора через попе- ,„ совой срипьтр 8 подается на один и; .дов фазового детектора о, на второй вхоп ,, которого постунает сигнал частоты г ис-, ,-,1 следуемого i-енератора i С, выхода qj-asOвого детектора сигнал оишбки пода-ггся управляющий элемент подстраиваегл.го ... генератора о. Таким образом, оказь1вает.,.. f. ся справедливым равенство t, t . - У - -„ ,.3 ч том этого и выражении 11) Г1ан;(шсм со.ротношение, связывар щее частоту i we., f f следуемого cvtmaHa о частотой tp , разностной комбннаниокной составляющей npHCVTCTBVKHueft в зыходком сит-напе I двуххонтуртюго параметрического DBTOpa, в виде г , ,, V J. О . Д W-dl V Qa/ г I а отсюда соотношение, связываюа ее относитепыше уходы д /I исследуемой г ;р частоты с относитепьнь ми ухода М;-5 Atp/tp Р Л TT i r JrИз (3) следует, что относительные ухоаь (в том число и КНЧ) чпст-.угы Iv Р« -иостной хомб1шанионной составляйте выу

его конту юн Kiv-ipnoBor- розочаторл г ,,ore6a;mF: ро-чостнсй ч :-ггуггл -liiMi Krvnпо :hH-n ruv Tro ч vcrruu.oRTC v; у игттр-. ,,;2 „изкой ;.,сггл,,: . кп qacTOi::i 4-je-i 3 пи; roi/fMtMiHg К i р-- чп;:Г(Уi| {. о . ,, ройстгс ы:|-;,гг-ис;к/ , ,ча.ик:т; - грототм :iC:io:ii-3Oi ani уМНОХ - ТРЛОИ час-;|:,::„,,„;,П, .Г п -х воригось сспря оог; -г;ч-.-;:-; rpv акогтнми в г:хом-. ,...,,,,,.,,,.,,,, ,-,,.,, ,,,,,,:, -ш-г -.- .- - - iiaTav ii, ;ir;Ki п.пя того же th;йекта з r-:iei)naaeivo;,i устпойстве. Сле-fiver :эс1ппо м;: )Г :;.; ;;С;к:лог;,1х осоГенг;псТЯХ nriiiOT(i -репПаГ- ТЛПГО v-r r;OHCTBn . пля vi3K P|-i- 4rs; : р ; f-тве ие зад11С4 от f-acrorf, ,. подстра -Ирваемо- О гечяпатопа -- то, подстраиваг;.„ -- ,/,,гт -ibiu генеоатог) те дносит вклада в КИЧ Г)азнО;т Го1 -тас о ь:. тпеьова ;ия V necTrjgi-ujbiJOC: ег) шототь; гю наклаrn-l ВаТГТг Ч И ;-T- fГVCTV;O 4СТ (lO МОЖОТ бЫТЬ -у i :i6iiieiv) c.-vnat/ иохотопь к вклад s :,азнсс гнэ- . вносит КНЧ ::;оос аен1Ш Х ; ЗГ Нйнг::|{.;Х частот , , спед,ет. напри 11, к;: выражения /uiw ионного глопп чар .-;:, - ,, . ,,() jn (И), gt «- а , -U эг . ( ,л Однако, если параметр.ы :)лек е1гтов , двухконтурного тарамртрического -еиератора выбратм таклк опра/юм, гто .i

&Fj,uPj собственных резонансных частот двухконтурного параметрического генератора удовлетворяют условию

Ь. л-

f йл ) 1

то выражение (5) принимает вид

(el Иными словами при выполнении условия (7) уходы частоты fp полностью .опре деляются уходами частоть i исследуе мого сигнала. Таким образом, в силу отмеченного свойства двухконтуртюго параметрическог генератора, которое кстати легко удовлетворяется на практике, оказывается во можным полностью исключить ошибку измерения КНЧ исследуемого сигнала, вызванную КНЧ собственных резонансных частот контуров двухконтурного параметрического генератора. Кроме этого следует отметить, что даже при невыполнении условия (7), вклад КНЧ собственных резонансньк частот, как показывают расчеты, имеет порядок 10 , что обусловлено низким уровнем собственных шумов активного элемента схемы - параметрического диода. Необходимо отметить, что расчет КНЧ исследуемого сигнала проводится как и в случае устройства, выбранного в качестве прототипа, обработ кой массива показаний частотомера по формуле р.. -1 . где Кг,р определяется из (4), а У дг. нестабильность периода колебания разностной частоты (поступающего на HacTOTOMef При этом исключается нробходимссть использования дорогих и громоздких onof ного высокостабильного источника колебаний (стандарта частоты) и умножителей частоты с большим коэффициеьггом умножения, уменьшается объем нападоч 1ых работ.

Формула изобретения Устройство для измерег1ия кратковременной нестабильности частоты, содержащее исследуемый генератор, последовательно соединенные усилитель низкой частоты, частотомер и цифропечатающий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения D пего введеньг последовательно соедине гные фазовый детектор, подстраиваемый генератор, параметрический генер)атор и полосовой фильтр, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом исследуемого генератора, при этом вход усилителя низкой частоты под- 1шючен к выходл параметрического генератора. Источга5ки информации, принетые во внимание при экспертизе 1.Аппаратура для частотных и временных измерений с Под ред. Горшкова А, П„ А1., .радио, 1971, стр. 246-250, рис. 8.25-8,31. 2,Аппаратура для частотных и вре- менньзх измерений. Под ред. Горшкова А.П. М.,.Сов, радио, 1971, стр. 248, рис.8.27.

1