Устройство измерения частотных погрешностей делителей напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R23/02 

(5) УСТРОйеТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ

ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЕЛИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

1

; Изобретение относится к радиоизмерениям.

Известно устройство для измерения частотных характеристик четырехполюсников, содержащее задающий генератор, переключатель, усилительограничитель,, формирователь импульсов, ждущий мультивибратор, двухполюсный переключатель, вольтметр, диодный мост, дополнительнь(й формирователь 1 .

Недостатком данного устройства являются большие погрешности измерения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, реализующее способ, при котором равные по амплитуде напряжения низкой и высокой частот поочередно с малой частотой коммутации подаются на вход исследуемого делителя, а выходное напряжение этого делителя, состоящее из пакетов низкочастотного и высокочастотного напряжений, детектируют

выделяют переменное напряжение частоты коммутации, которое усиливают, синхронно детектируют и измеряют, и состоящее из генераторов опорной и перестраиваемой частот, подключенных к входам коммутатора непосредственно и через управляемый делитель, причем выход коммутатора подключен V к входу проверяемого делителя, выход которого через балансный смеситель, усилитель, амплитудный детектор и синхронный детектор, управляемый сигналом с импульсного усилителя, подключен к измерителю 2 J.

Данное устройство не обеспечивает достаточной точности при больших коэффициентах деления.

Цель изобретения повышение точности измерений при больших коэффициентах деления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор опорной частоты, выход которого через управляемый делитель напряжения соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом генератора с перестраиваемой частотой, а выход подключен к входу измеряемого делителя напряжения, балансный смеситель, оди вход которого соединен с выходом изм ряемого делителя напряжения, выход которого через последовательно включенные первый усилитель, первый амплитудный детектор, второй усилитель и первый синхронный детектор соединен с индикатором, причем вход управления коммутатора и второй вход синхронного детектора соединены с выходами генератора импульсов, введе ны сумматор, два амплитудных детектора, фильтр нижних частот, третий усилитель и второй синхронный детектор, один вход которого соединен с третьим выходом генератора импульсов второй вход через последовательно включенные третий усилитель и второй амплитудный детектор соединен с выходом коммутатора, а второй вход балансного смесителя через последовательно включенные фильтр нижних ча тот и третий амплитудный детектор соединен d выходом сумматора, входы которого соединены с входами коммутатора. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, генератор 2 пере-страиваемой частоты, управляемый делитель 3 напряжения, коммутатор k, измеритель 5, балансный смеситель 6 сумматор 7, амплитудные детекторы 8-10, усилители 11-13, Фильтр нижних частот, синхронные детекторы 15 и 6| генератор 17 импульсов, проверяемый делитель 18 напряжения. Принцип работы устройства заключается в следущем. Пакеты напряжений генераторов 1 и 2 ерез коммутатор , управляемый генератором 17, поочередно воздействуют на вход контролируемого делителя 18. Управляемым делителем 3 уравнивают амплитуды напряжений опо ной и испытательной частот. Равные амплитуды напряжений опорной и испы тательной частот суммируются суммаг тором 7 и результирующее напряжение далее детектируют детектором 9. Низ кочастотную составляющую напряжения выделяют фильтром 1 и подают на вх балансного смесителя 6. На сигнальный вход смесителя 6 поочередно поступают пакеты напряжений опорной и испытательной частот с выхода контролируемого делителя 18. Усилителем 11, настроенным на частоту, равную полусумме испытательной и опорной частот, выделяют пакеты комбинационных частот, которые после усиления детектируют детектором 8. При наличии чactoтнoй погрешности на частоте испытательного сигнала щ генератора 2 относительно опорной частоты ш генератора 1 на выходе детектора 8 появляется напряжение частоты коммутации, амплитуда которого пропорциональна значению частотной погрешности. Это напряжение усиливается усилителем 12 и выпрямляется детектором 15. Выпрямленное напряжение измеряется измерителем 5 шкала которого проградуирована в относительных значениях частотной погрешности делителя напряжения. /Чпй автоматического поддержания ра венства амплитуд напряжений опорной и испытательной частот при перестройке частотыШ.генератора 2, выходное напряжение коммутатора Ц подают на детектор 1C. Если коммутируемые напряжения не равны по амплитуде, то на выходе детектора 10 появляется напряжение частоты коммутации, пропорциональное разности амплитуд. Это напряжение усиливается усилителем 13 и выпрямляется детектором 16. Выпрямленное напряжение воздействует на управляющий вход делителя 3 в направлении уменьшения разности амплитуд коммутируемых напряжений. В результате непрерывно поддерживается равенство амплитуд напряжений, поочередно воздействующих на контролируемый делитель 18 и сумматор 7, где формируется гетеродинное напряжение требуемой частоты. Выделение усилителем 11 сигналов, состоящих из пакетов колебаний одной частоты ,i , йcключaef влияние частотНОЙ погрешности самого усилителя изза расстройки на точность измерения. Выполнение усилителя с входным делителем напряжения для регулировки уровня ослабляет напряжения одной частоты, что Приводит к отсутствию частотных искажений и обеспечивает постоянство амплитуды детектируемого напряжения при различных значениях коэффициента деления контролируемого делителя 18. Поэтому показания измерителя 5 не зависят от величины коэф фициента деления контролируемого делителя, а определяются только значениями его измеряемой погрешности. Использование предлагаемого устройства позволит более полно контролировать частотные свойства делителей напряжения, изготавливаемых сред ствами интегральной технологии для введения, коррекции при расширении их частотного диапазона. Внедрение их в практику метрологического обеспечения выпуска электронных вольтметров для широкого диапазона частот исключает трудоемкие поверочные операции с использованием малонадежного и дорогого термоэлектрического компаратора. формула изобретения Устройство измерения частотных погрешностей делителей напряжения, содержащее генератор опорной частоты , выход которого через управляемый делитель напряжения соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом генератора с перестраиваемой частотойj а выход подключен к входу измеряемого делителя напряжения, балансный смеситель, один вход которого соединен с выходом измеряемого делителя напряжения, выход которого через последовательно включенные первый усилитель, первый амплитудный детектор, второй усилитель и первый синхронный детектор соединен с индикатором . причем вход управления коммутатора и второй вход синхронного детектора соединены с выходами генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений при больших коэффициентах деления, в него введены сумматор, два амплитудных детектора, фильтр нижних частот, третий усилитель и efoрой синхронный детектор, один вход которого соединен с третьим входом: генератора т1пульсов, второй вход через последовательно включенные третий усилитель и второй амплитудный детектор соединен с выходом коммутатора, а второй вход балансного смесителя через последовательно включенные фильтр нижних частот и третий амплитудный детектор соединен с вы ходом сумматора, входы которого соединены с входами коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР IP 679891, кл. G 01 R 23/02, 17.0«.7б. 2.АвтЬрское свидетельство СССР 270879, кл. G 01 R 27/02, 04.02.69

7

17

v /

W

/5

S

it2

/5