RU1807424C - Устройство дл измерени средней скорости изменени частоты и линейности модул ционных характеристик частотно-модулированных генераторов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике, в частности к радиоизмерительной технике, и может быть использовано дл  измерени  характеристик частотно-модулированных генераторов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей измерительного устройства. Цель достигаетс  за счет введени  в устройство режима синхронного детектировани  путем перекоммутации цепей устройства и введени  устройства дл  извлечени  квадратного корн . Дл  этого устройство дл  измерени  средней скорости-изменени  частоты частотно-модулированных генераторов, содержащее фазовращатели 1, 8. счетчик 4 импульсов смеситель 5, усилитель 6 .промежуточной частоты, линии 3,7 задержки, управл емый генератор 13, интеграторы 14, 24, суммирующий усилитель 15, частотный детектор 10, строб-каскад 11, блок 12 пам ти, фазовра- щатель 16 на  /2, фазовые детекторы 18,19, вычитающий блок 20, видеоусилитель 28, амплитудный детектор 21, формирователь 22 импульсов, электронно-счетный частотомер 17 и осциллограф 23, введены переключатели 2, 9, 25, 27 и блок 26 дл  извлечени  квадратного корн . 2 ил.

Description

00

о

к

Изобретение относитс  к радиоизмери- 13, выход которого подключен к электронно- тельной технике и может использоватьс  счетному частотомеру 17 и к счетчику 4. Пр - дл  измерени  скорости изменени  часто- мой и инверсный выходы счетчика 4 ты, линейности модул ционных характери- подключены к фазовращател м 1 и 8, выхо- стик и величины амплитудных искажений 5 ды которых подключены соответственно к частотно-модулированных генераторов.входам переключателей 2 и 9, на вторые

Целью изобретени   вл етс  расшире- выходы которых подаетс  исследуемый сиг- ние функциональных возможностей за счет нал, выходы переключателей 2 и 9 подклю- контрол  амплитудных искажений.чены к входам смесител  5. Исследуемый

На фиг. 1 приведена структурна  схема Ю сигнал поступает также на вход фазовраща- устройства; на фиг.2 - структурна  схема тел  8, который  вл етс  входом устройства, блока пам ти частоты.и через линию 3 задержки на вход фазовраПредлагаемое устройство (фиг.1)содер- щател  1,

жит фазовращатель 1, переключатель 2, ли-В блоке 12 пам ти частоты (фиг.2) сое- нию 3 задержки, счетчик 4, смеситель 5, 15 динены последовательно синхронизируе- усилитель 6 промежуточной частоты, линию мый генератор 31, лини  30 задержки и 7 задержки, фазовращатель 8, переключа- сумматор 29, при этом выход сумматора 29 тель 9. частотный детектор 10, строб-каскад соединен с входом синхронизируемого ге- 11, блок 12 пам ти частоты, управл емый нератрра 31, вход сумматора 29  вл етс  генератор 13, интегратор 14, суммирующий 20 входом блока 12 частоты пам ти, а выход усилитель 15, фазовращатель 16 на  /2, синхронизируемого генератора  вл етс  электронно-счетный частотомер 17, фазо- выходом этого блока. 8 качестве фазовра- вые детекторы 18 и 19, вычитающий блох 20, щателей 1 и 8 могут быть использованы ди- амплитудный детектор 21, формирователь скретные многоразр дные диапазонные 22 импульсов, осциллограф 23, интегратор 25 фазовращатели с переключаемыми канала- 24, переключатель 25, устройство 26 дл  из- ми разной длины.

влечени  квадратного корн , переключа-В качестве переключателей могут быть тель 27, видеоусилитель 28. использованы СВЧ-переключатели либо

Блок 12 пам ти частоты (фиг.2) содер- СВЧ-реле, имеющие два входа и один выжит сумматор 29, линию 30 задержки и син- 30 ход, подключаемый либо к одному, либо к хронизируемый генератор 31.другому входу с шириной полосы пропускаПри этом в устройстве (фиг.1) соедине- ни , превышающей верхнюю граничную чаны последовательно смеситель 5, усилитель стоту в спектре исследуемых сигналов, 6 промежуточной частоты 6, лини  7 задери- котора  составл ет пор дка 1 ГГц. жки, фазовый детектор 18 и вычитающий 35 Устройство дл  измерени  средней блок 20. К усилителю 6 промежуточной час- скорости изменени  частоты и линейности тоты подключены соединенные послвдова- модул ционных характеристик частотно- тельно строб-каскад 11 и блок 12 памзт  модулированных генераторов работает сле- частоты, выход которого подключен к фазо- дующим образом.

вому детектору 18 и через фазовращатель 40 Управл емый генератор 13 вырабаш- на nil к фазовому детектору 13. Выход по- вает тактовые импульсы с частотой следо- следнего подключен к второму входу вычи- вани  fn О.БРсда п, где РСдв - смещение тающего блока 20, который подключен к частоты сигнала на одном фазовращателе; первому входу переключател  27. Второй п - количество ступеней пилообразной фа- вход переключател  27 подключен к выходу 45 зовой модул ции, n-разр дный двоичный смесител  5, а выход - к входу видеоусмли- счетчик 4, работающий со сбросом при пе- тел  28, выход которого подключен к входам реполнении, осуществл ет подсчет такто- переключэтел  25 непосредственно и через вых импульсов управл емого генератора 13. устройство 26 дл  извлечени  квадратного Выходные пр мой и инверсный коды двоич- .корн . Выход переключател  25 подключен 50 ного счетчика 4 подаютс  в качестве управ- через интегратор 24 к осциллографу 23, син- л ющих йа дискретные фазовращатели 1 хронизирующий вход которого и синхрони- и 8. На высокочастотные входы фазовра- зирующий вход строб-каскада 11 соединены щателей 1 и 8 подаетс  соответственно через амплитудный детектор 21 и формиро- задержанный на линии 3 задержки и неэа- ватель 22 импульсов с входом устройства. К 55 держанный исследуемый ЛЧМ-сигнал. В выходу усилител  6 промежуточной частоты результате ступенчатой пилообразной фа- подключены также соединенные последо- зовой модул ции ЛЧМ-сигнала на дискрет- вательно частотный детектор 10, сумматор ных фазовращател х 1 и 8 происходит 15, интегратор 14 и управл емый генератор смещение задержанного и незадержанного

исследуемых Сигналов по частоте соответст51807424 6

венно вверх и вниз на величину Рсде/2. При-новитс  нечувствительным к разности фаз менение двух дискретных фазовращателейвходного и опорного сигналов, и его выход- 1 и 8 позвол ет уменьшить вли ние ихной сигнал характеризует амплитудные ис- инерционности на точность измерений закажени  входного сигнала и собственные счет уменьшени  в два раза частоты повто-5 переходные процессы. Этот сигнал вычита- рени  управл ющего кода. Разнесенные поетс  на вычитающем блоке 20 из выходного частоте на величину Рсде задержанный исигнала фазового детектора 18. Разностный незадержанный ЛЧМ-сигналы перемножа-сигнал, характеризующий частотные иска- ютс  на смесителе 5. На выходе смесител жени  анализируемого ЛЧМ-сигнала, че- 5 образуютс  ,комбинационные частотныеЮ рез видеоусилитель 28 и интегратор 24 составл ющие, из состава которых усилите-поступает дл  наблюдени  и измерени  на лем 6 промежуточной частоты выдел етс осциллограф 23. Синхронизаци  осцилло- разностна  частотна  составл юща  и че-графа 23 и строб-каскада 11 осуществл ет- рез линию 7 задержки подаетс  на входыс  импульсами с формировател  22 фазового детектора 18 и фазового детектора15 импульсов, запускаемого передним фрон- 19. Опорное колебание дл  фазового детек-том огибающей анализируемого ЛЧМ-ра- тора 19 вырабатываетс  синхронизируе-диоимпульса, выделенной амплитудным мым генератором 31 блока 12 пам тидетектором 21. Изменение разностной час- частоты, запоминающим, частоту и началь-тоты и фазы сигнала на выходе смесител  4 ную фазу сигнала, поступающего на его20 при анализе ЛЧМ-сигнала с различной вход с выхода усилител  6 промежуточ-скоростью изменени  частоты компенси- ной частоты 6 через строб-каскад 11 ируетс  инерционной схемой частотно-фазо- сумматор29 во врем  разрешающего им-вой автолодстойки частоты управл емого пульса с формировател  22 импульсов,генератора 13, образованной частотным де- открывающего строб-каскад 11. Длитель-25 тектором 10, суммирующим усилителем 15и ность разрешающего импульса выбираетс интегратором 14. При этом изменение час- такой, чтобы за это врем  в блоке 12 пам титоты сигнала на выходе усилител  6 проме- частоты установилс  стационарный режим.жуточной частоты вызывает изменение Поддержание посто нной частоты синхрони-частоты следовани  импульсов управл емо- зируемого генератора 31 в течение длительно-30 го генератора 13 fn. При этом измен етс  сти ЛЧМ-радиоимпульса осуществл етс  счастота повторени  управл ющего кода на помощью петли самосинхронизации, в составвыходах счетчика 4 f« fn/n, равна  частоте которой вход т лини  30 задержки и сумма-смещени  ЛЧМ-сигнала на дискретных фа- тор 29. Чтобы не потер ть информацию обзовращател х 1 и 8, а также компенсируетс  измер емых параметрах в начале импульса,35 изменение разностной частоты на выходе сигнал с выхода усилител  6 промежуточнойсмесител  5, следовательно, и различие частоты подаетс  на второй вход фазовогочастот сигналов на различных входах фа- детектора 18 через линию 7 задержки, вре-зового детектора 18, возникающее при из- м  задержки которой равно суммарномуменении скорости изменени  частоты времени переходных процессов в смесите-40 анализируемого ЛЧМ-сигнала. При этом ле 5 и синхронизируемом генераторе 31.точность компенсации разности частот ко- Сигнал с блока 12 пам ти частоты поступаетлебаний на различных входах фазового де- на вход фазового детектора 18. Выходноетектора 18 повышаетс  при сложении на напр жение фазового детектора 18 пропор-суммирующем усилителе 15 сигналов с час- ционально мгновенной разности фаз коле-45 тотного детектора 10 и фазового детектора баний синхронизируемого генератора 31 и18, чем обеспечиваетс  частотно-фазова  ав- сигнала с выхода линии 7 задержки. Вслед-топодстройка частоты управл емого генера- ствие инерционности фазового детекторатора 13. Частоты управл емого генератора 13 18 импульсное напр жение на его выходепропорциональна скорости изменени  часто- имеет выбросы в начале и в конце импуль-50 ты анализируемого ЛЧМ-сигнала, которую сов. Эти переходные процессы, привод -можно определить путем измерени  элект- щие к потере части информации, а такжеронно-счетным частотомером 17. Рассмот- амплитудные искажени  сигнала на выходеренный пор док ра.боты устройства фазового детектора 18 компенсируютс  насоответствует первому фиксированному по- вычитающем блоке 20, Дл  этого парал-55 ложению переключателей 2, 9, 25, 27. При лельно фазовому детектору 18 включенпереводе их во второе фиксированное поло- аналогичный ему фазовый детектор 19, нажение исследуемый сигнал поступает некоторый опорный сигнал с блока 12 пам типосредственно на оба входа смесител  5. частоты подаетс  через фазовращатель 16Тогда сигнал на выходе смесител  при от- на Л/2. При этом фазовый детектор 19 ста-еутствии амплитудной модул ции имеет вид

(t) a2U0Ui cos{4   FH t+ 0,5 Ј t2 + + J A F(t)dt + po + pi) + cos(po - pi),

о где az - посто нный коэффициент;

Uo UI.FH. Д - p - соответственно амплитуды, начальна  частота, Скорость частотной модул ции и начальные фазы сигналов на первом и втором входах смесител  5. С выхода смесител  5 сигнал поступает че- рез переключатель 27 на видеоусилитель 28, амплитудно-частотна  характеристика которого соответствует фильтру нижних частот . Тогда сигнал на выходе видеоусилител  имеет вид

10 « aaUoUicosfyflo - р).

При наличии амплитудной модул ции исследуемого сигнала колебание на выходе видеоусилител  пропорционально квадрату закона модул ции, т.е. устройство в этом режиме работает как синхронный детектор. Дл  получени  из выходного сигнала видеоусилител  сигнала, пропорционального за- кону модул ции, он подаетс  на устройство 26 дл  извлечени  квадратного корн . Сиг- нал с устройства дл  извлечени  квадратного корн  подаетс  через переключатель 25 и интегратор 24 дл  наблюдени  и измерени  на осциллограф 23. Использование обычного амплитудного детектировани  в данном случае неприемлемо из-за низкой чувствительности и узкой полосы пропускани  амплитудного детектора. Синхронный детектор позвол ет избавитьс  от указанных недостатков путем увеличени  крутиз- ны характеристики активного элемента и расширени  полосы пропускани  фильтра низкой частоты, что правомочно благодар  вдвое большему разносу по частоте спектральных составл ющих на входе фильтра синхронного детектора по сравнению с входом фильтра амплитудного детектора. Таким образом, цель достигаетс  за счет использовани  устройства в режиме синхронного детектировани  благодар  введен- ным четырем переключател м и устройству дл  извлечени  квадратного корн .

Поскольку изобретение не создает экономического эффекта, анализ проведен на сравнении потенциальных возможностей с известным устройством, поскольку оно отвечает необходимым требовани м, предь-  вл емым к подобным устройствам, и обладает самыми широкими из известных устройств возможност ми. Как показано выше, предлагаемое устройство по сравне- нию с прототипом дополнительно позвол ет измер ть амплитудные искажени  исследуемых сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  средней скорости изменени  частоты и линейности модул ционных характеристик частотно- модулированных генераторов, содержащее последовательно соединенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, первую линию задержки, первый фазовый детектор и вычитающий блок, последовательно соединенные строб-каскад и блок пам ти, выход которого подключен ко второму входу первого фазового детектора и че-; рез фазовращатель на  /2 к первому входу второго фазового детектора, второй вход которого подключен к выходу первой линии задержки, а выход подключен к второму входу вычитающего блока, последовательно соединенные первый интегратор и осциллограф, синхронизирующий вход осциллографа и синхронизирующий вход строб-каскада соединены через последовательно соединенные формирователь импульсов амплитудный детектор с входом устройства, последовательно соединенные частотный детектор, суммирующий усилитель, второй вход которого соединен с выходом первого фазового детектора, второй интегратор, управл емый генератор и электронно-счетный частотомер, выход управл емого генератора подключен к входу счетчика импульсов, пр мой и инверсный выходы которого подключены к управл ющим входам первого и второгофазовращателей, сигнальные входы первого и второго фазовращателей подключены соответственно к выходу и входу второй линии задержки, вход которой  вл етс  входом устройства, выход усилител  промежуточной частоты подключен к входам час тотного детектора и строб-каскада, видеоусилитель, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет контрол  амплитудных искажений, в него введены первый, второй , третий и четвертый переключатели и блок дл  извлечени  квадратного корн , лри этом первый переключатель включен между выходом первого фазовращател  и первым входом смесител , второй переключатель включен между выходом второго фазовращател  и входом смесител , вторые входы первого и второго переключателей подключены к входу устройства, третий переключатель включен между выходом вычитающего блока и входом видеоусилител , второй вход третьего переключател  соединен с. .выходом смесител , при этом между выходом видеоусилител  и входом первого интегратора включены последовательно

   соединенные блок дл  извлечени  квадрат- рой вход которого подключен к выходу йи- ного корн  и четвертый переключатель, вто- деоусилител .

   Щигг