Измеритель кратковременной нестабильности частоты Советский патент 1982 года по МПК G01R23/00 

3 ,97 мутации соединены с входами измерителя отношения мощности, выход которого соединен с управляющим входом аттенюатора. На чертеже приведена стр)уктур.ная схема измерителя. Измеритель кратковременной нестабильности частоты содержит ограничитель 1, дискриминатор 2, блок 3 фильтрации, состоящий из Нс1бора полосовых фильтров Ц, набора пар узкополосных фильтров 5, блока 6 коммута ции и измерителя 7 отношения мощностей, аттенюатор 8, измеритель 9 сред неквадратического значения напряжени Устройство работает следующим образом. С выхода ограничителя 1, уменьшаю щего влияние флуктуации амплитуды си о нала, исследуемый сигнал подается на вход дискриминатора 2, С выхода дискриминатора аналоговое напряжение, пропорциальное флуктуациям частоты (или фазы), поступает на один из полосовых фильтров k и соответствующую пару узкополосных фильтров 5. Параметры полосовых фильтров выбраны таким образом, чтобы среднеквадратическое значение напряжения сигнала (Ь на выходе каждого фильтра было пропорционально сраднеквадратической вариации частоты (фазы) или корню квадратному из дисперсии Аллана зд за определенный интервал времени измерения ,,, Например, при применении в кауест ве полосового фильтра параллельного LC-контура, модуль передаточной функ ции которого определяется выражением (1 o Q - добротность контура, ,« Q и при выборе IP - , где tr - же лаемый интервал времени измерения: Q 1, методическая погрешность измерений с помощью данного измерителя равна нулю, если частотные шумы имеют характер белого шума и не превышает 16% для остальных типов частотных шу мов; При выборе Q 0,75 методическая погрешность равна нулю для частотных шумов, имеющих характер белого шума, или фликкер-шума, и не превышает 23% для других типов частотных шумов. При применении в качестве полосового фильтра RC-фильтра с постоянными времени Т и Т модуль передаточной функции которого определяется выражением )|-глт4TfTjf(2J/)2(T T2;f4, и при выборе Т ,t, о j. a ,, методическая погрешность измерений равна нулю для частотного белого шума и часгтотногб: фяиккер-шума и не превышает 47% для других типов частотных шумов. Устройство позволяет исключить методическую погрешность,зависящую от вида частотных шумов сигнала. Центральная частота одного из фильтров 5 выбирается несколько ниже, а второго несколько выше характеристической частоты соответствующего фильтра 4. С выхода пары фильтров Б двз сигнала, мсхцность каждого из которых пррп6{зцйональна значению функции спектральной плотности мощности флуктуации частоты Sj (или фазы SifJ на частоте настройки соответствующего узкополосного фильтра 5,Подаются на измеритель 7 отношения мощностей. иомсмшсло / w п ч Его сигнал, пропорциональный показаГ. ff.f- J-4 л f- f9 fi . 1 r4i-ui ii телю степени зависимости функции спектральной плотности мощности флуктуации частоты. Sf SfQ ( -) (или фазы Зц1 Sif() ) от частоты Ч Ы- где f. f2 частоты настройки (центральные частоты узкополосных фильтров управляет аттенюатором S (коэффициент деления которого для частотного (фазового) белого шума равен 1), в соответствии с видом спектра флуктуации частоты (фазы) исследуемого сигнала таким образом, чтобыисключить методическую погрешность измерения. Напряжение, измеряемое измерителем 9, пропорционально среднеквадратической вариации частоты (5ц или корню квадратному из дисперсии Аллана ($fy.

Система фильтрации из набора пар узкополосных фильтров может входить k в состав измерителя и дискриминатором в виде фазового детектора и с системой фильтров верхних частот с характеристическими частотами (часто-. . 1

тами cpeaaj t --j. .

ИзмериУель кратковременной нестабильности частоты с коррекцией уровня сигнала на входе измерителя среднеквадратического значения напряжения, в зависимости от типа частотных шумов, имеет расширенные пределы измерения.

Формула изобретения

1, Измеритель кратковременной нестабильности частоты, содержащий последовательно соединенные ограничитель, дискриминатор, блок фильтрации аттенюатор и измеритель среднеквадратического значения напряжения.

отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения кратковременной нестабильности частоты, дискриминатор выполнен в виде частотного детектора, а блок фильтрации в виде набора Полосовых фильтров.

2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что, в блок фильтрации б1;едены измеритель отношения мощностей и набор пар узкополосных фильтров, входы которых соединены с входом соответствующего полосового фильтра, а выходы пар узкополосных фильтров .через блок коммутации соединены с входами измерителя отношения мощностей, выход которого соединен с управляющим входом аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чйстотомеры электронно-счетные Проспект, 1973.

2.Эволюция концепций анализа генераторов частоты. Экспресс-информация Контрольно-измерительная техника № 22, 1973.