(Sl) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ И НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТЫ ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА ГЕНЕРАТОРА Устройство относится к радиоизмер ниям. Известно устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов, которое содерх{ит генераторы, линию задержки, смесители,, делитель частоты, фазовращатель с аттенюатором, интегратор, фильтр нижних частот, переключатели, осциллографический индикатор, электронно-счетный ча тотомер, частотные детекторы, умножи тели и управитель частоты L11. Недостаток устройства - его сложность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее усилитель про межуточной частоты, смеситель, усилитель промежуточной частоты, частот ный детектор, смеситель, лампу бегущей волны (,ЛБВ) , фазовращатель с аттенюатором, генератор, гетеродин. интегратор, линию задержки, делитель частоты,электронно-счетный частотомер, управитель частоты, видеоусилитель, генератор пилообразного напряжения, усилитель сигнала ошибки, фильтр частот, индикатор. При этом выход делителя частоты подключен ко входам синхронизации генератора пилообразного напряжения и индикатора. Выход генератора через последовательно соединенные линию задержки, лампу бегущей волны, смеситель, усилитель, смеситель, усилитель, частотный детектор, интегратор, фильтр нижних частот, усилитель, управитель частоты и гетеродин подключены ко входам делителя частоты, электронно-счетного частотомера и второму входу смесителя. Выход генератора подключен к первому -аноду лампы бегущей волны непосредственно, а к спирали - через фазовращатель с аттенюатором. Кроме того, выход интегратора подключен через видеоусилитель ко второму входу осциляографического индикатора, а второй выход проверяемого генератора соединен со вторым входом смесителя 21. Устройство не обеспечивает достаточной точности измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости изменения и нестабильности частоты частотно-модулированного сигнала генератора, содержащее первый усилитель промежуточной частоты, первый смеситель, одмн вход которого подключен к выходу гетеродина, а выход чере последовательно включенные второй уси литель промежуточной частоты и частотный детектор подключен к входу интегратора, второй смеситель, один вход которого соединен с выходом проверяемого генератора, а второй вход второго смесителя соединен с выходом лампы бегущей волны, один вход которой через линию задержки соединен с выходом проверяемого генератора, а вт рой вход соединен с ее третьим входом через фазовращатель, индикатор, вход которого подключен к выходу первого усилителя, причем вход управления гетеродина через последовательно включенные управитель частотой и второй усилитель подключен к выходу филь ра нижних частот, введены режекторный фильтр, ограничитель, второй фильтр нижних частот, переключатель, пиковый детектор, второй частотный детектор и измеритель, вход которого через вто рой частотный детектор соединен с выходом гетеродина и вторым входом лампы бегущей волны, причем выход первого смесителя через второй фильтр нижних частот и первый контакт переключа теля соединен-с входом первого из упо мянутых усилителей, а выход интеграто ра через второй контакт переключателя соединен со входом пикового детектора, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, при этом режек торный фильтр включен между выходом второго смесителя и входом первого усилителя промежуточной частоты, а ограничитель включен между выходом первого усилителя промежуточной частоты и вторым входом первого смесителя. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. . 90 4 Устройство содержит усилители 1 и 2 промежуточной частоты, смесители 3 и k, частотный детектор 5 лампу 6 бегущей волны (ЛБВ), фазовращатель 7, гетеродин 8, интегратор 9, линию 10 задержки, усилители 11 и 12, фильтры 13 и,1 нижних частот, пиковый; детектор 15 режекторный фильтр 1б, ограничитель 17, индикатор 18, управитель 19 частотой гетеродина, частотный детектор 20, измеритель 21, переключатель 22. Индексом 23 обозначен проверяемый генератор. Работа устройства заключается в следующем. При измерении скорости частотной модуляции и линейности модуляционных характеристик ЧМ генераторов (отклонений частоты от линейного закона частотной модуляции) переключатель 22 находится в первом положении . Выходной линейно-частотно модулированный сигнал исследуемого генератора 23 поступает через линию 10 задержки с временем задержки f на ЛБВ 6 с квадратурной амплитудно-4 азовой модуляцией выходным гармоническим колебанием гетеродина 8. Номинальная частота колебаний гетеродина 8 F. выбирается с таким расчетом, чтобы она была значительно больше предполагаемых откпонений мгновенной частоты исследуемых сигналов от линейного закона изменеВеличина F ния частоты во времени. Величисоставляет десятки мегагерц на запаздывания линии 10 задержки выбирается из условия обеспечения требуемого диапазона измеряемых величин и составляет десятые доли twKpoceкунды. Задержанный сигнал, смещенный по частоте на величину F , перемножается в смесителе k с незадержанным сигналом исследуе «5го генератора 23. На выходе смесителя 4 образуются комбинационные составляющие разностной и суммарной частоты, а также низкочастотная составляющая. Составляющая разностной частоты fbp-( Fr+ SC% (t) выделяется усилителем 1. Низкочастотная составляющая обусловлена тем, что квадратурная амплитудно-фазовая модуляция не обеспечивает полного подгГвления несмещенной составляющей спектра выходного сигнала ЛБВ бив смесителе k происходит перемножение незадержанного и задержанного несмещенного сигнала. Она приводит к па59раЗитндй амплитудной модуляции полезной разностной составляющей, а следовательно, к снижению точности измерений. Для уменьшения паразитной амплитудной модуляции полезной составляющей .сигнал на вход усилителя 1 подается через режекторный фильтр 16, который подавляет нежелательную низкочастотную составляющую. Полное устранение паразитной амплитудной модуляции осуществляется ограничителем 17 С выхода ограничителя 17 сигнал разностной частоты поступает на вход смесителя 3 на другой вход которого подается гармонический сигнал гетероди.на 8. Усилитель 2 выделяет сигнал второй промежуточной частоты FnP5 (t). Сигнал с вихода усилителя 2 подается на вход частотного детектора 5 переходная частота которого равна удвоенной номинальной частоте гетеродина 8 и составляет . При отрицательном знаке скорости Цастотной модуляции (-g) величина второй промежуточной частоты Рп(а относительно частоты 2fT-o уменьшается, а при положительном знаке скорости частотной модуляции (+ j ) - увеличивается. При этом среднее за время длительности импульса значение смеще ния частоты сигнала на выходе усилителя 2 относительно 2Fro однозначно определяет величину скорости частотной модуляции сигнала генератора 23Инерционная система АПЧ гетеродина 8, состоящая из смесителя 3, усилителя 2, частотного детектора 5, ин тегратора 9, пикового детектора 15, фильтра 13, усилителя 12 и управителя 19 а также частотный детектор 20 и измеритель 21 позволяют автоматизировать измерение величины и опреде ление знака скорости частотной модуляции, а также одновременно расширить диапазон измерения отклонений частоты от линё.йного закона частотной модуляции. Постоянная времени фильтра 13 выбирается значительно больше времени корреляции отклонений от линейного закона частотной модуляции. Поэтому величина и знак усредне ного смещения частоты сигнала на вхо де частотного детектора 5 относитель но частоты , характеризующие величину и знак у , отслеживаются гете родином 8 и измеряются частотным детектором 20 с измерителем 21. Перехо 16 ная частота детектора 20 выбирается . равной 2fj(j, а изгдеритель 21 нулевое значение на середине шкалы. Это обеспечивает непосредственное измерение скорости частотной модуляции с учетом ее знака. Внутриимпульсные же отклонения частоты от линейного закона ((t) измеряются по индикатору, подключенному через переключатель 22 и усилитель 11 к выходу интегратора 9Включение пикового детектора 15 обеспечивает устойчивость независимо от периода следования исследуемых радиоимпульсов и повышает точность измерения скорости частотной модуляции J за счет уменьшения ошибок системы в паузах между импульсами. При измерении нестабильностей частоты немодулированных сигналов переключатель 22 находится в другом положении. Выходной сигнал генератора 23 поступает на смеситель k и линию 10 задержки и после перемножения незадержанного и задержанного смещенного на частоту F сигналов в смесителе Ц, как и в ранее рассмотренном случае, на его выходе образуется составляющая, разностной частоты (fip/i -tAF(t), гдeдF(t) - функция, описывающая в данном случае отклонения (флуктуации) частоты от ее среднего постоянного значения. Эта составляющая выделяется усилителем 1, усиливается и через ограничитель 17 поступает на вход смесителя 3- На другой вход смесителя 3 подается сигнал гетеродина 8 с частотой колебаний Fj- . Так как частоты сигналов на обоих входах смесителя 3 одинаковы, то он работает в режиме фазового детектора, и его выходное напряжение пропорционально флуктуациям частоты исследуемого сигнала. Это напряжение выделяется фильтром Ц и через переключатель 22 и усилитель 11 подается на индикатор 18. Использование фазового детектирования позволяет повысить точность измерения флуктуации частоты. Формула изобретения Устройство для измерения скорости изменения и нестабильности частоты частотно-модулированного сигнала генератора, содержащее первый усилитель промежуточной частоты, первый смеситель, один вход которого подключен к выходу гетеродина, а выход через последовательно включенные второй усилитель промежуточной частоты и частотный детектор подключен ко входу интегратора, второй смеситель, один вход которого соединен с выходом про веряемого генератора, а второй вход второго смесителя соединен с выходом лампы бегущей волны, один вход которой через линию задержки соединен с выходом проверяемого генератора, а второй вход соединен с ее третьим входом через фазовращатель, индикатор, вход которого подключен к выход первого усилителя, причем вход управ ления гетеродина через последователь но включенные управитель частоты и второй усилитель подключен к выходу фильтра нижних частот, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены режекторный фильтр, ограничитель, второй фильтр нижних частот, переключатель, пиковый детектор, второй частотный детектор и измери918 тель, вход которого через второй частотный детектор соединен с выходом гетеродина и вторым входом лампы бегущей волны, причем выход первого смесителя через второй фильтр нижних частот и первый контакт переклю-, Мателя соединен с входом первого из упомянутых усилителей, а выход интегратора через второй контакт пере лючателя соединен со входом пиковоto детектора, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, при этом режекторный фильтр включен между выходом второго смесителя и входом первого усилителя промежуточной частоты, а ограничитель включен между выходом первого усилителя промежуточной частоты и вторым входом первого смесителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 706795, кл, G 01 R 27/06, 27.07.78. 2.Авторское свидетельство СССР № 665278, кл. G 01 R 27/06, 06.12.76.
