Измеритель линейности вольтамперной характеристики амплитудного детектора Советский патент 1982 года по МПК G01R23/20 

(54). ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛИНЕЙНОСТИ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АМПЛИТУДНОГО ДЕТЕКТОРА Изобретение относится к радиоизмеритепьной технике, а также к другим областям радиоэлектроники (радиовещанию, свя зи, радионавигашга и т. д.), в которых используется амплитудное детектирование Известен измеритель линейности динамической характеристики детекторов АН колебаний, содержащий задающий ВЧ-гене ратор, два модулирующих генератора, два амплитудных модулятора, высокочастот- ный фазовращатель, фазометр, сумматор и селективный измеритель С 1 . Недостатками известного измерителя являются ограниченная чувствительность, сложность и трудоемкость методики из мерения. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения нелинейной характеристики, содержащее два ВЧ-генератора, выходы которых через аттенюаторы соединены со входами сумматора, вькод которого через фильтр соединен с первой входной клеммой устройства, фильтр, вход которого соединен со второй входной клеммой устройства, а выход - с селективным измерителем уровня 2.. Однако этот измеритель характеризуется недостаточной точностью измерений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя и повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель линейности вольтамперной характеристики амплитудного детектора, содержащий основной ВЧ-HfeHepaTOp, соединенный с первым входом сумматора, выход которого через аттенюатор подклк чен к первой входной клемме измерителя дополнительный ВЧ-генератор, выход которого через аттенюатор соединен с вторым входом сумматора, фильтр, вход которого соединен с второй входной клеммой измерителя, индикатор, введены блок поддержания разности частот, управляемый делитель, амплитудный детектор, коммутатор, причем второй выход основного ВЧ-Ченератора соединен через блок поддержания разности частот с дополнительным ВЧ-генератором, выход фильтра разностной частоты через управляемый делитель и амплитудный детектор соединен с входом осциллографического индикатора синхронизирующий вход которого соединен с третьим выходом основного ВЧ- енератора, четвертый выход которого соединен через коммутатор с управляющим входом амплитудного детектора. Основной ВЧ-генератор выполнен в виде задающего ВЧ генератора, выход которого соединен с первым входом амплитудного модулятора, НЧ-генератора качания амплитуды, выход которого через переключатель соединен с вторым входом амплитудного модулятора. На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя; на фиг. 2 - вольтамперная характеристика проверяемого амплитудного детектора; на фиг. 3 - напряжение на входе детектора 6 в режиме калибровки. Измеритель содержит основной ВЧ-ге- нератор 1, состоящий из задающего высокочастотного генератора 2, низкочастот ного генератора 3 качания амплитуды, амплитудного модулятора 4, переключателя 5, аттенюатор 6, сумматор 7, аттенюатор 8, проверяемый, амплитудный детектор 9, фильтр 10 разностной частоты, коммутатор 11, управляемый делитель 12 напряжения, амплитудный детектор 13, осииллографнческий индикатор 14 дополнительный высокочастотный генератор 15, блок 16 поддержания разности частот генераторов. Устройство работаем следующим образом. С помощью ВЧ-генератора 1 формируется напряжение с частотой сх; U E 5-inuU)t, с помощью генератора 15 Uij Еп21па)2. Система автоподстройки частоты 16 поддерживает постоянной и стабильной разность частот генераторов 1 и 15 лш . Пилообразное напряжение качания с выхода генератора 3 поступает на вход амплитудного модулятора 4 и изменяет амплитуду его выходного напряжения U в,;зацанных: пределах и,, 3(1; sin E3 -) m(t)sinu)jt. При отсутствий напряжения качания, т. е. при гп (-t) О, амплитуда несущего колебания ЕЗ устанавлшзается с помощью ВЧ аттенюатора 8 в дентр проверяемого участка характеристики детек, тора (фиг. 2 а). Амплитуда напряжения качания определяет m (t ) и ширину этого участка. С помощью ВЧ аттенюатора 6 амплитуда напряжения Urj значйтеяь но уменьшается, с тем чтобы на входе сумматора 7 она была значительно меш ше минимального значения переменней амплитуды ЕЗ(Г), Т.е. lE IminПосле сложения на выходе сумматора- 7 tUjt-t-EjCt SinUljtz 62 Sin + V(t;J. Поск,ольку проверяемый амплитудный детектор 9 не реагирует на частоту и азу поступающего на него напряжения, далее интересуются амплитудой резуль- тирующего напряжения E fEj+E {t)(t)cosawt li- созлиД If ЕЗ(«; jv За счет указанного выше выбора соотношения амплитуд E-j и lEj(t) Im4n любой требуемой степенью точности приближенно E(. Результирующая амплитуда действующего на проверяемый амплитудный детектор 9 напряжения содержит две составляющих (фиг. 26). Первая из них ) имеет большую величину и сравнительно медленно (с частотой качания) перемешает рабочую точку в пределах проверяемого участка характеристики детектора 9. Вторая E cosjuJtюлеет малую величину и .высокую по сравнению с частотой качания частоту auj, Выходное напряжение детектора содержит составляющую с час тотой дш , которая выделяется полосорым фильтром 1О. С учетом малости Е амплитуда этой составляющей определяется средней крутизной характеристики детектора 9 в точке, соответствующей данному значению E.j{i), на малом участке (t Е, т. е. приближенно дифферендиальной крутизной характеристики детектора 9 в указанной точке. При изменении E3(t),T. е. при перемещении рабочей точки в пределах проверяемого участка характеристики детектора 9, амплитуда составляющей с частотой дш на его выходе изменяется в соответствии с изменениями крутизны характерд1стики (фиг. 2 в). С выхода фильтра 10 напряжение с частотой лио и изменяющейся амплитудой через делитель 12 поступает на амплитудный детектор 13. На его выходе выделяется напряжение, пропорциональное изменению амп.питуды составляющей с частотой дсо при .перемещении рабочей точки с частотой качания, т. е, пропорциональное измененш крутизны характеристики детектора 9. Эт напряжение за время прямого хода кача- ния амплитуды, т. а за время прямого хода развертки осшшлографа, наблюдается на экране осшшлографа 14, Имеется возможность по экрану измерить отклоцение крутизны характеристики от постоян- ной величины в любой точке проверяемого участка характеристики. Коммутатор 11 в управляемый делитель 12 позволяетпрокалибровать тракт устройства, служащий для измерения относительных измене НИИ амплитуды составляющей с частотой Доо , пропорциональных относительным из менениям крутизны. При калибровке напряжение качания отключается от амплитудного модулятора 4, тогда и 3) E|,con5t. Напряжение качания посту. пает на коммутатор 11, который периоди чески переключает управляемый делитель ,12, так что амплитуда составляющей с частотой -Ди) на входе детектора йЗ ме няется на калиброванную относительную например л 1% величину (фиг. 3). Это позволяет регулировкой усиления усилителя вертикального откло- нения осщшлографического индикатора 14 установить требуемый масштаб изображения, например О,1% на 1 см. Таким образом, устройство позволяет осуществлять быстрое автоматизированное измерение малых нелинейностей трактов амплитудного детектирования с высокой чувствительностью, т, е. резко упростить и ускорить процесс регулировки и npoBefvки таких трактов. Его целесообразно использовать при производстве радиовещательных, телевизионных, связных и др приемников AM сигналов, измерителей модуляции, а также других устройств с амплитудными детекторами. Формула изобрет е н и я 1,Измеритель линейности вольтамперной характеристики амплитудного детектора, содержащий основной ВЧ-генератор, соединенный с первым входом сумматора, выход которого через аттенюатор подключен к первой входной клемме измерителя, дополнительный ВЧ-генератор, выход которого через аттенюатор соединен с вторым входом сумматора, фильтр, вход которого соединен с второй входной клеммой измерителя, индикатор, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей измерителя и повышения точности измерений, введены блок поддержания разности частот, управляемый делитель, амплитудный детектор, коммутатор, причем второй выход основного ВЧ-генератора соединен через блок поддержания разности частот с дополнительным г ВЧ-генератором, выход фильтра разностной частоты через управляемый д&титель и амплитудный детектор соединен с входом осшишографического индикал тора, синхронизирующий вход которого соединен с третьим выходом основного ВЧ-ч енератора, четвертый выход, которого соединен через коммутатор с управляющим входом амплитудного детектора, 2,Измеритель поп, 1, отлича ю- щ и и с я тем, что основной ВЧ-генератор выполнен в виде задающего ВЧ-генератора, выход которого соединен с первым входом амплитудного модулятора, НЧнге- нератора качания амплитуды, выход которого через переключатель соединен с вторым входом амплитудного модулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидете хьство СССР 308377, кл, G 01 R 23/ОО, 197О. 2,Борисов Б, П. Измерение нелинейых характеристик аппаратуры и трактов альной связи, М., Связь, 1969, , 11-19 (прототип).

Л

974297

§

Фи1.г

9- i