Устройство для измерения нестабильности фазы и частоты электрического сигнала Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Известно устройство для измерени нестабильности фазы и частоты сигна ла, содержащее фазовый детектор, опорный кварцовый генератор, анализатор спектра, фильтр низких частот звуковой генератор, девиометр, изме тель индекса частотной модуляции и индикатор мощности флуктуации 1. Недостаток устройства - его слож ность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержс1щее управляе.щй генератор опорной частоты, вход упр ления которого соединен ,с выходом блока фазовой автоподстройки частоты, один вход которого соединен с входной шиной, а второй - с выходом управляемого генератора опорной час тоты, блок задержки, вычитатель, входы которого соединены соответст.венно с входом и выходом блока задержки, а выход вычитателя подключе ко входу блока обработки .2 . Однако устройство не обеспечивает достаточной точности. Цель изобретения - повышение точ ности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в .устройство, содержащее управпяe.1ый генератор опорной частоты, вход управления которого соединен с выходом блока фазовой автоподстройки частоты, один вход которого соединен с: входной шиной, а второй - с выходом управляемого генератора опорной частрты, блок задержки, вычитатель, ЁХОДЫ которого соединены соответственно с входом и выходом блока задержки, а выход вычитателя подключен ко входу блока обработки, введен цифровой фазометр, один вход которого соединенс входной шиной, а второй вход соединен с выходом управляемого генератора опорной частоты, а выход цифрового фазометра соединен со входом блока задержки На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит угфавляемый генератор 1 опорной частоты, блок 2 фазовой авто тодстройки частоты, цифровой фазометр 3, блок 4 задержки,вычитатель 5, блок 6 обработки, Входной сигнал подан на входную 7.

Устройство работает следующим образом.

Фазирование опорного колебания с исследуемым осуществляют с помощью блока 2, для чего при необходимости подстраивают частоту генератора 1 до входа в синхронизм. После наступления синхронизма средние частоты исследуемого и опорного колебаний совпадают и сигнал на выходе блока 2f пропорциональный среднему значению разности фаз сравнивае ых колебаний, управляет частотой генератора 1 для поддержания режима синх-, рониэма. При этом не происходит подавление исследуемой нестабильности, если постоянная времени петли фазовой автоподстройки частоты выбрана значительно большей временного интеграла, на концах которого измеряется нестабильность.

Далее происходит преобразование мгновенной разности фаз между иссйедуемым и опорным колебаниями вцифровой код с помощью цифрового фазометра 3. Сравниваемые колебания, разность фаз между которыми равна исследуемой фазовой нестабильности с точностью до собственной нестабильности фазы генератора 1, подаются на входы цифрового фазометра 3, в котором осуществляется преобразование мгновенной разности фаз входных колебаний, например во временной интеграл, заполнение этого интервала импульсами квантующей частоты и подсчет числа импульсов в этом интервале. В результате на выкоде цйф рового фазометра 3 получают цифровый к;од, представляющий собой сигнал. Пропорциональный исследуемой неста-бильности.

Этот код подают в блок 4 задержки Например СДВИГШ01ЦИЙ регистр, в котот ром осуществляют задержку сигнала, пропорционального исследуемой нестабильности на требуемое число тактов, тг.е. на заданный временной интервал, на концах которого измеряется нестабильнотсь фазы и частоты. Задержанный и исходный коды цифрового фазометра 3 поступают в вычитатель 5, где осуществляется вычисление их разности. Цифровой код, пропорциональный . нестабильности фазы на концах временного интервала, с. выхода- вычитателя 5 поступает на блок 6 обработки, в котором производят вычисление по требуемому алгоритму характеристик нестабильности, например, среднеквадратического значения нестабильности фазы и Частоты на концах временного интервала, индикацию результатов измерения и, при: необходимости, ввод в ЭВМ (на чертеже не показана).

Формула изобретения

Устройство для измерения нестабильности фазы и частоты электрического сигнала,- содержащее управляемый генератор опорной частоты, вход упавления которого соединен с выходом блока фазовой автоподстройки частоты,

один вход которого соединен с входой шиной, а второй с выходом управяемого генератора опорной частоты, блок задержки, вычитатель, входы которо.го соединены соответственно с входом и выходом блока задержки, а

выход вычитателя подключен-ко входу блока обработки, отличающе ес я тем,что,с целью повышейия точное-; ти измерений,в- неговведен цифровой фазометр, один вход которого соединен с входной шиной, а второй вход . соединен с выходом управляемого генератора опорной частоты, а выход цифрового фазометра соединен со входо л блока задержки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 552569, кл. G 01 R 25/00, 28.04.75.

2.Техника средств связи. Серия Радиоизмерктельная техника , 1976,

вып. 1 с. 47.