RU2480775C2

RU2480775C2 - Device for phase-frequency test of amplifiers

Info

Publication number: RU2480775C2
Application number: RU2011128883/28A
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Пиганов; Геннадий Павлович Шопин; Сергей Викторович Тюлевин; Алена Викторовна Токарева
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-04-27
Also published as: RU2011128883A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: method is implemented with levelling and generation of orthogonal output voltages of a controlled phase changer and a controlled attenuator in a wide range of frequencies and their subsequent conversion from a rectangular system of coordinates into a polar one, which makes the process of amplifier rating independent on the value of its phase shift. The device for phase-frequency test of amplifiers includes a block of quadrature signals generation 1, a shaper of rectangular pulses 2, a tested amplifier 3, a controlled phase changer 4, a generator of sawtooth voltage 5, a NOT element 6, a controlled attenuator 7, a device of automatic control of transfer ratio 8, a shaper of pulses of low duration 9, a unit of coordinates conversion 10, an amplitude detector 11, an RS-trigger 12, a comparator 13, the first source of reference voltage 14, a unit of phase detection 15, the second source of reference voltage 16, a summation device 17, a subtraction device 18, a phase indicator 19 and a double-threshold comparator 20.

EFFECT: improved accuracy of amplifier phase-frequency testing.

2 dwg

Description

Изобретение относится к микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля параметров усилителей при их производстве.The invention relates to microminiaturization and technology of electronic equipment and can be used to control the parameters of amplifiers in their production.

Известно устройство для измерения амплитудно-частотной характеристики усилителя со сложным режекторным фильтром (авторское свидетельство СССР №859962, МПК G01R 27/28, опубл. 30.08.81. Бюл №32), содержащее усилитель-ограничитель, генератор горизонтальной развертки, последовательно соединенные генератор качающейся частоты, сумматор, исследуемый усилитель, детектор, параллельно соединенные входами элементы задержек, выходы которых подключены к формирователям импульсов, генераторы синусоидального напряжения фиксированных частот, выходы которых параллельно подключены к сумматору, блок управления аттенюатором, управляемый аттенюатор, подключенный выходом к сигнальному входу осциллографического индикатора.A device for measuring the amplitude-frequency characteristics of an amplifier with a complex notch filter (USSR author's certificate No. 859962, IPC G01R 27/28, publ. 30.08.81. Bull No. 32), containing an amplifier-limiter, horizontal scan generator, connected in series to the oscillating oscillator frequencies, adder, studied amplifier, detector, delay elements connected in parallel with the inputs, the outputs of which are connected to pulse shapers, sinusoidal voltage generators of fixed frequencies, the outputs of which are parallel connected to the adder, the control unit attenuator controlled attenuator connected to the signal input of output oscillographic display.

Недостатком устройства является невозможность снятия фазочастотной характеристики усилителей.The disadvantage of this device is the inability to remove the phase-frequency characteristics of the amplifiers.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для измерения разности фаз, реализующее компенсационный метод (Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения: Учебн. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1985, с.216) и содержащее установочный и измерительный фазовращатели и индикатор фиксированного фазового сдвига.Closest to the proposed invention is a device for measuring the phase difference, which implements the compensation method (Kukush VD Electroradio measurements: Textbook for universities. - M .: Radio and communications, 1985, p.216) and containing installation and measuring phase shifters and fixed phase shift indicator.

Недостатком устройства является низкая точность снятия фазочастотной характеристики усилителей.The disadvantage of this device is the low accuracy of the phase-frequency characteristics of the amplifiers.

В основу изобретения поставлена задача повысить точность снятия фазочастотной характеристики усилителей.The basis of the invention is the task to improve the accuracy of removing the phase-frequency characteristics of amplifiers.

Данная задача решается в устройстве для снятия фазочастотной характеристики усилителей, которое содержит управляемый фазовращатель, согласно изобретению в него дополнительно введены последовательно соединенные формирователь прямоугольных импульсов, элемент НЕ, формирователь импульсов малой длительности, RS-триггер, блок определения фазы и индикатор фазы, а также двухпороговый компаратор и генератор пилообразного напряжения, выход которого связан с управляющим входом управляемого фазовращателя, блок формирования квадратурных сигналов, первый выход которого подключен к входной клемме испытуемого усилителя, а также ко входу формирователя прямоугольных импульсов, а второй выход связан с сигнальным входом управляемого фазовращателя, управляемый аттенюатор, сигнальный вход которого подключен к выходной клемме испытуемого усилителя, устройство автоматической регулировки коэффициента передачи, первый вход которого подключен к выходу управляемого фазовращателя, а второй вход и выход связаны соответственно с выходом и управляющим входом управляемого аттенюатора, блок преобразования координат, первый и второй входы которого также подключены к выходам соответственно управляемого аттенюатора и управляемого фазовращателя, компаратор, первый и второй источники опорного напряжения, амплитудный детектор, вход которого также связан с выходом управляемого фазовращателя, суммирующее и вычитающее устройства, первые входы которых объединены и подключены к выходу амплитудного детектора, вторые входы объединены и подключены к выходу первого источника опорного напряжения, а выходы связаны соответственно с первым и вторым пороговыми входами двухпорогового компаратора, сигнальный вход которого подключен к первому выходу блока преобразования координат, второй выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого связан с выходом второго источника опорного напряжения, а выход - со вторым входом RS-триггера.This problem is solved in a device for recording the phase-frequency characteristic of amplifiers, which contains a controllable phase shifter, according to the invention, serially connected rectangular pulse shaper, an element NOT, a short pulse shaper, RS-trigger, phase detection unit and phase indicator, as well as a two-threshold comparator and sawtooth generator, the output of which is connected to the control input of a controlled phase shifter, a quadrature signal generation unit fishing, the first output of which is connected to the input terminal of the tested amplifier, as well as to the input of the rectangular pulse shaper, and the second output is connected to the signal input of the controlled phase shifter, a controlled attenuator, the signal input of which is connected to the output terminal of the tested amplifier, an automatic transmission coefficient adjustment device, the first the input of which is connected to the output of a controlled phase shifter, and the second input and output are connected respectively with the output and control input of a controlled attenuator, bl ok coordinate conversion, the first and second inputs of which are also connected to the outputs of the controlled attenuator and the controlled phase shifter, a comparator, the first and second sources of the reference voltage, an amplitude detector, the input of which is also connected to the output of the controlled phase shifter, summing and subtracting devices, the first inputs of which are combined and connected to the output of the amplitude detector, the second inputs are combined and connected to the output of the first reference voltage source, and the outputs are associated with the first and second threshold inputs of a two-threshold comparator, the signal input of which is connected to the first output of the coordinate conversion unit, the second output of which is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the second voltage reference source, and the output to the second input of the RS-flip-flop.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, а на фиг.2 - эпюры, поясняющие принцип его работы: а - эпюры напряжения на первом выходе блока формирования квадратурных сигналов; б - эпюры напряжения на втором выходе блока формирования квадратурных сигналов; в - эпюры напряжения на выходе формирователя прямоугольных импульсов; г - эпюры напряжения на выходе элемента НЕ; д - эпюры напряжения на выходе формирователя импульсов малой длительности; е - эпюры напряжения на втором (фазовом) выходе блока преобразования координат; ж - эпюры напряжения на выходе компаратора; з - эпюры напряжения на выходе RS-триггера.Figure 1 presents a block diagram of the proposed device, and figure 2 - diagrams explaining the principle of its operation: a - voltage diagrams at the first output of the block generating quadrature signals; b - voltage plots at the second output of the quadrature signal generation unit; c - voltage plots at the output of a rectangular pulse shaper; g - plot voltage at the output of the element is NOT; d - voltage plots at the output of a pulse shaper of short duration; e - voltage plots at the second (phase) output of the coordinate transformation unit; g - voltage diagrams at the output of the comparator; h - plot voltage at the output of the RS-trigger.

Устройство содержит блок формирования квадратурных сигналов 1, формирователь прямоугольных импульсов 2, испытуемый усилитель 3, управляемый фазовращатель 4, генератор пилообразного напряжения 5, элемент НЕ 6, управляемый аттенюатор 7, устройство автоматической регулировки коэффициента передачи 8, формирователь импульсов малой длительности 9, блок преобразования координат 10, амплитудный детектор 11, RS-триггер 12, компаратор 13, первый источник опорного напряжения 14, блок определения фазы 15, второй источник опорного напряжения 16, суммирующее устройство 17, вычитающее устройство 18, индикатор фазы 19 и двухпороговый компаратор 20.The device comprises a quadrature signal generating unit 1, a rectangular pulse shaper 2, a test amplifier 3, a controlled phase shifter 4, a sawtooth voltage generator 5, an element 6, a controlled attenuator 7, an automatic transmission coefficient adjustment device 8, a short pulse shaper 9, a coordinate conversion unit 10, amplitude detector 11, RS trigger 12, comparator 13, first reference voltage source 14, phase detection unit 15, second reference voltage source 16, summing the trinity 17, a subtractor 18, a phase indicator 19 and a two-threshold comparator 20.

В устройстве последовательно соединены формирователь прямоугольных импульсов 2, элемент НЕ 6, формирователь импульсов малой длительности 9, RS-триггер 12, блок определения фазы 15 и индикатор фазы 19, а также управляемый фазовращатель 4 и устройство автоматической регулировки коэффициента передачи 8, двухпороговый компаратор 20 и генератор пилообразного напряжения 5, выход которого связан с управляющим входом управляемого фазовращателя 4. Первый выход блока формирования квадратурных сигналов 1 подключен к входной клемме испытуемого усилителя 3 и входу формирователя прямоугольных импульсов 2. Второй выход блока формирования квадратурных сигналов 1 подключен к сигнальному входу управляемого фазовращателя 4. Сигнальный вход управляемого аттенюатора 7 подключен к выходной клемме испытуемого усилителя 3, а его управляющий вход - к выходу устройства автоматической регулировки коэффициента передачи 8, второй вход которого и первый вход блока преобразования координат 10 объединены и подключены к выходу управляемого аттенюатора 7. Второй вход блока преобразования координат 10 и вход амплитудного детектора 11 объединены и также подключены к выходу управляемого фазовращателя 4. Первые входы суммирующего устройства 17 и вычитающего устройства 18 объединены и подключены к выходу амплитудного детектора 11, а их вторые входы объединены и подключены к выходу первого источника опорного напряжения 14. Выходы суммирующего устройства 17 и вычитающего устройства 18 связаны соответственно с первым и вторым пороговыми входами двухпорогового компаратора 20. Сигнальный вход последнего подключен к первому (амплитудному) выходу блока преобразования координат 10, второй (фазовый) выход которого подключен к первому входу компаратора 13, второй вход которого связан с выходом второго источника опорного напряжения 16, а выход - со вторым входом RS-триггера 12.In the device, a rectangular pulse shaper 2, an element NOT 6, a short-duration pulse shaper 9, an RS-trigger 12, a phase detection unit 15 and a phase indicator 19, as well as a controlled phase shifter 4 and an automatic gear ratio adjustment device 8, a two-threshold comparator 20, are connected in series a sawtooth voltage generator 5, the output of which is connected to the control input of the controlled phase shifter 4. The first output of the quadrature signal generating unit 1 is connected to the input terminal of the tested amplifier 3 and the input of the square-wave pulse generator 2. The second output of the quadrature signal generating unit 1 is connected to the signal input of the controlled phase shifter 4. The signal input of the controlled attenuator 7 is connected to the output terminal of the tested amplifier 3, and its control input is connected to the output of the automatic transmission coefficient adjustment device 8, whose second input and the first input of the coordinate transformation unit 10 are combined and connected to the output of the controlled attenuator 7. The second input of the coordinate transformation unit 10 and input a the plate detector 11 are combined and also connected to the output of the controlled phase shifter 4. The first inputs of the summing device 17 and the subtractor 18 are combined and connected to the output of the amplitude detector 11, and their second inputs are combined and connected to the output of the first reference voltage source 14. The outputs of the summing device 17 and a subtractor 18 are connected respectively to the first and second threshold inputs of the two-threshold comparator 20. The signal input of the latter is connected to the first (amplitude) output of the pre transform of coordinates 10, and the second (phase) output of which is connected to the first input of the comparator 13, the second input of which is connected to the output of the second reference voltage source 16, and an output - to a second input of RS-flip-flop 12.

Устройство работает следующим образом. На первом и втором выходах блока формирования квадратурных сигналов 1 формируются гармонические сигналы одинаковой амплитуды напряжения U₁ и одинаковой частоты f, но сдвинутые по фазе относительно друг друга на 90°. Синусоидальный сигнал (U₁sinωt, где ω=2πf) с первого выхода блока 1 (U_1-1, фиг.2, а) поступает на вход испытуемого усилителя 3. Косинусоидальный сигнал (-U₁cosωt=U₁sin(ωt-90°)) со второго выхода блока 1 (U_1-2, фиг.2, б) поступает на сигнальный вход управляемого фазовращателя 4.The device operates as follows. At the first and second outputs of the quadrature signal generating unit 1, harmonic signals of the same voltage amplitude U ₁ and the same frequency f, but 90 ° phase-shifted relative to each other, are formed. The sinusoidal signal (U ₁ sinωt, where ω = 2πf) from the first output of block 1 (U _1-1 , Fig. 2, a) is input to the tested amplifier 3. The cosine signal (-U ₁ cosωt = U ₁ sin (ωt- 90 °)) from the second output of block 1 (U _1-2 , Fig. 2, b) it enters the signal input of the controlled phase shifter 4.

С изменением частоты блока формирования квадратурных сигналов 1, из-за неравномерности амплитудно-частотных характеристик испытуемого усилителя 3 и управляемого фазовращателя 4, изменяются амплитуды их выходных напряжений, причем неодинаково. Для исключения этого выходное напряжение испытуемого усилителя 3 поступает на сигнальный вход управляемого аттенюатора 7, а выходные напряжения управляемого фазовращателя 4 и управляемого аттенюатора 7 подают соответственно на первый и второй входы устройства автоматической регулировки коэффициента передачи 8. Последнее сравнивает амплитуды этих выходных напряжений и формирует на своем выходе постоянное напряжение. Оно поступает на управляющий вход аттенюатора 7 и поддерживает амплитуду выходного напряжения управляемого аттенюатора 7 (U₇) равной амплитуде выходного напряжения управляемого фазовращателя 4 (U₇=U₄) независимо от частоты.With a change in the frequency of the block for generating quadrature signals 1, due to the non-uniformity of the amplitude-frequency characteristics of the tested amplifier 3 and the controlled phase shifter 4, the amplitudes of their output voltages change, and not the same. To avoid this, the output voltage of the tested amplifier 3 is supplied to the signal input of the controlled attenuator 7, and the output voltages of the controlled phase shifter 4 and the controlled attenuator 7 are supplied respectively to the first and second inputs of the automatic gear ratio adjustment device 8. The latter compares the amplitudes of these output voltages and generates output constant voltage. It arrives at the control input of the attenuator 7 and maintains the amplitude of the output voltage of the controlled attenuator 7 (U ₇ ) equal to the amplitude of the output voltage of the controlled phase shifter 4 (U ₇ = U ₄ ) regardless of frequency.

С изменением частоты блока формирования квадратурных сигналов 1 меняется также фазовый сдвиг выходного напряжения испытуемого усилителя 3 (относительно его входного напряжения). При этом нарушается ортогональность выходных напряжений управляемого аттенюатора 7 и управляемого фазовращателя 4. Необходимое изменение фазы напряжения на втором выходе блока формирования квадратурных сигналов 1, равное фазовому сдвигу φ выходного напряжения испытуемого усилителя 3 на частоте f и восстанавливающее указанную ортогональность, осуществляется управляемым фазовращателем 4. Для этого генератор пилообразного напряжения 5 (на основе последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, элемента И и счетчика, а также ЦАП и компаратора) формирует пилообразный сигнал. Он поступает на управляющий вход фазовращателя 4, увеличивая фазовый сдвиг его выходного напряжения до тех пор, пока напряжения на выходе управляемого аттенюатора 7 и управляемого фазовращателя 4 не станут ортогональными. Эти напряжения одинаковой амплитуды (U=U₇=U₄) поступают соответственно на первый и второй входы блока преобразования координат 10, который осуществляет их перевод из прямоугольной системы координат в полярную. На первом (амплитудном) выходе блока 10 формируется постоянное напряжение

, поступающее на сигнальный вход двухпорогового компаратора 20.With a change in the frequency of the quadrature signal generating unit 1, the phase shift of the output voltage of the tested amplifier 3 also changes (relative to its input voltage). In this case, the orthogonality of the output voltages of the controlled attenuator 7 and the controlled phase shifter 4 is violated. The necessary change in the voltage phase at the second output of the quadrature signal generating unit 1, equal to the phase shift φ of the output voltage of the tested amplifier 3 at frequency f and restoring the indicated orthogonality, is carried out by the controlled phase shifter 4. For this sawtooth voltage generator 5 (based on a series-connected rectangular pulse generator, an element And and a counter, and that DAC and the comparator) generates a sawtooth signal. It arrives at the control input of the phase shifter 4, increasing the phase shift of its output voltage until the voltage at the output of the controlled attenuator 7 and the controlled phase shifter 4 becomes orthogonal. These voltages of the same amplitude (U = U ₇ = U ₄ ) are respectively supplied to the first and second inputs of the coordinate transformation unit 10, which transfers them from a rectangular coordinate system to a polar one. At the first (amplitude) output of block 10, a constant voltage is formed

entering the signal input of a two-threshold comparator 20.

Одновременно с этим амплитудный детектор 11 преобразует амплитуду выходного переменного напряжения управляемого фазовращателя 4 в постоянное напряжение, равное U, которое поступает на первые входы суммирующего устройства 17 и вычитающего устройства 18. На вторые входы этих устройств поступает напряжение небольшой величины с выхода первого источника опорного напряжения 14.At the same time, the amplitude detector 11 converts the amplitude of the output alternating voltage of the controlled phase shifter 4 into a constant voltage equal to U, which is supplied to the first inputs of the summing device 17 and the subtracting device 18. A small voltage is supplied to the second inputs of these devices from the output of the first reference voltage source 14 .

На выходах суммирующего устройства 17 и вычитающего устройства 18 образуются постоянные напряжения, задающие соответственно верхнюю и нижнюю границы области допустимых значений напряжения, формирующегося на первом (амплитудном) выходе блока преобразования координат 10 в момент восстановления ортогональности напряжений на его входах. Необходимость введения такой зоны допуска связано с тем, что напряжение на первом (амплитудном) выходе блока 10 в указанный момент времени может приближаться к искомому U по уровню как сверху, так и снизу.At the outputs of the summing device 17 and the subtracting device 18, constant voltages are generated, which respectively set the upper and lower boundaries of the region of permissible voltage values, which is formed at the first (amplitude) output of the coordinate transformation unit 10 at the time of restoration of the orthogonality of the voltages at its inputs. The need to introduce such a tolerance zone is due to the fact that the voltage at the first (amplitude) output of block 10 at a specified point in time can approach the desired U in terms of both top and bottom.

Выходные напряжения суммирующего устройства 17 и вычитающего устройства 18 поступают соответственно на первый и второй пороговые входы двухпорогового компаратора 20.The output voltages of the summing device 17 and the subtracting device 18 are respectively supplied to the first and second threshold inputs of the two-threshold comparator 20.

Если напряжение на первом (амплитудном) выходе блока преобразования координат 10 лежит в заданной зоне допуска (когда формирование ортогональных напряжений на его входах завершено), то на выходе двухпорогового компаратора 20 формируется логическая «1», в противном случае - логический «0». Напряжение с выхода двухпорогового компаратора 20 поступает на вход генератора пилообразного напряжения 5. При наличии логического «0» на входе генератора 5, рост пилообразного напряжения на его выходе продолжается, а при наличии логической «1» - прекращается. В последнем случае изменение разности фаз, вносимое управляемым фазовращателем 4, также прекращается.If the voltage at the first (amplitude) output of the coordinate transformation unit 10 lies in a predetermined tolerance zone (when the formation of orthogonal voltages at its inputs is completed), then a logical “1” is generated at the output of the two-threshold comparator 20, otherwise, a logical “0”. The voltage from the output of the two-threshold comparator 20 is supplied to the input of the sawtooth voltage generator 5. If there is a logical “0” at the input of the generator 5, the growth of the sawtooth voltage at its output continues, and if there is a logical “1”, it stops. In the latter case, the change in phase difference introduced by the controlled phase shifter 4 also stops.

Синусоидальный сигнал U₁sinωt с первого выхода блока формирования квадратурных сигналов 1 (U_1-1, фиг.2, а) поступает также на вход формирователя прямоугольных импульсов 2, с выхода которого (U₂, фиг.2, в) на вход элемента НЕ 6 поступает сигнал прямоугольной формы. На выходе элемента НЕ 6 образуется его инвертированный сигнал (U₆, фиг.2, г). Последний поступает на вход формирователя импульсов малой длительности 9, на выходе которого по фронту входного сигнала формируется прямоугольный импульс малой длительности (U₉, фиг.2, д). Этот импульс поступает на первый вход (S-вход) RS-триггера 12 и устанавливает его в единичное состояние (U₁₂, фиг.2, з).The sinusoidal signal U ₁ sinωt from the first output of the block for generating quadrature signals 1 (U _1-1 , Fig. 2, a) is also fed to the input of the rectangular pulse shaper 2, from the output of which (U ₂ , Fig. 2, c) to the input of the element NOT 6 receives a square wave signal. At the output of the element NOT 6, its inverted signal is formed (U ₆ , FIG. 2, g). The latter is fed to the input of a pulse shaper of short duration 9, at the output of which a rectangular pulse of short duration is formed along the front of the input signal (U ₉ , Fig. 2, d). This pulse is supplied to the first input (S-input) of the RS-flip-flop 12 and sets it to a single state (U ₁₂ , FIG. 2, h).

Одновременно с получением напряжения на первом (амплитудном) выходе блока преобразования координат 10 (когда формирование ортогональных напряжений на его входах завершено), на его втором (фазовом) выходе формируется спадающее пилообразное напряжение (U_10-2, фиг.2, е). Компаратор 13 сравнивает это напряжение с выходным напряжением второго источника опорного напряжения 16. Последнее выбирается немного меньше максимального напряжения на втором (фазовом) выходе блока преобразования координат 10, соответствующего максимуму спадающего пилообразного сигнала в точке разрыве (U₁₆, фиг.2, е). На время превышения первым входным напряжением компаратора 13 уровня второго на его выходе формируется прямоугольный импульс (U₁₃, фиг.2, ж). Этот импульс поступает на второй вход (R-вход) RS-триггера 12 и устанавливает его в нулевое состояние (U₁₂, фиг.2, з).Simultaneously with obtaining a voltage at the first (amplitude) output of the coordinate transformation unit 10 (when the formation of orthogonal voltages at its inputs is completed), a decreasing sawtooth voltage is formed at its second (phase) output (U _10-2 , FIG. 2, e). The comparator 13 compares this voltage with the output voltage of the second reference voltage source 16. The latter is selected slightly less than the maximum voltage at the second (phase) output of the coordinate transformation unit 10, corresponding to the maximum of the falling sawtooth signal at the break point (U ₁₆ , FIG. 2, e). When the first input voltage of the comparator 13 exceeds the second level, a rectangular pulse is formed at its output (U ₁₃ , FIG. 2, g). This pulse is supplied to the second input (R-input) of the RS-flip-flop 12 and sets it to the zero state (U ₁₂ , FIG. 2, h).

При помощи управляемого фазовращателя 4 обеспечивается необходимое изменение разности фаз его входного и выходного напряжений, равное фазовому сдвигу испытуемого усилителя 3. Это эквивалентно восстановлению ортогональности выходных напряжений управляемого фазовращателя 4 и управляемого аттенюатора 7. Тем самым создается задержка τ формирования спадающего пилообразного напряжения на втором (фазовом) выходе блока преобразования координат 10. Таким образом, на выходе RS-триггера 12 формируется прямоугольный импульс (U₁₂, фиг.2, з), в котором соотношение τ/Т несет информацию о фазовом сдвиге испытуемого усилителя 3. Импульсный сигнал с выхода RS-триггера 12 поступает на вход блока определения фазы 15. Блок 15 формирует постоянное напряжение, пропорциональное измеряемому фазовому сдвигу усилителя (φ=2πτ/Т), которое снимается с помощью индикатора фазы 19.Using the controlled phase shifter 4, the necessary change in the phase difference of its input and output voltages is provided, which is equal to the phase shift of the tested amplifier 3. This is equivalent to restoring the orthogonality of the output voltages of the controlled phase shifter 4 and the controlled attenuator 7. This creates a delay τ for the formation of a decreasing sawtooth voltage on the second (phase ) output of the coordinate conversion unit 10. Thus, the output of RS-trigger 12 is formed a rectangular pulse (U _12, 2, s), wherein The ratio τ / T carries information about the phase shift of the tested amplifier 3. The pulse signal from the output of the RS flip-flop 12 is fed to the input of the phase detection unit 15. Block 15 generates a constant voltage proportional to the measured phase shift of the amplifier (φ = 2πτ / T), which is removed using the phase indicator 19.

В дальнейшем, увеличивая частоту f блока формирования квадратурных сигналов 1 и сохраняя рост выходного напряжения генератора пилообразного напряжения 5, находят соответствующий фазовый сдвиг φ испытуемого усилителя 3 и строят его фазочастотную характеристику.Subsequently, increasing the frequency f of the block for generating quadrature signals 1 and maintaining the growth of the output voltage of the sawtooth voltage generator 5, find the corresponding phase shift φ of the tested amplifier 3 and build its phase-frequency characteristic.

Преимуществом устройства, по сравнению с прототипом, является повышенная точность снятия фазочастотной характеристики усилителя. Она достигается путем выравнивания и формирования ортогональными выходных напряжений управляемого фазовращателя и управляемого аттенюатора в широком диапазоне частот с последующим преобразованием их из прямоугольной системы координат в полярную. Это делает процесс снятия фазочастотной характеристики усилителя независимым от значения его фазового сдвига.The advantage of the device, compared with the prototype, is the increased accuracy of removing the phase-frequency characteristics of the amplifier. It is achieved by aligning and generating orthogonal output voltages of the controlled phase shifter and controlled attenuator in a wide frequency range, followed by their conversion from a rectangular coordinate system to a polar one. This makes the process of recording the phase-frequency characteristic of the amplifier independent of the value of its phase shift.

Claims

A device for recording the phase-frequency characteristic of amplifiers, containing a controllable phase shifter, characterized in that it additionally includes a series-connected rectangular pulse shaper, an element NOT, a short-duration pulse shaper, an RS-trigger, a phase detection unit and a phase indicator, as well as a two-threshold comparator and generator sawtooth voltage, the output of which is connected to the control input of the controlled phase shifter, a block for generating quadrature signals, the first output of which is is connected to the input terminal of the tested amplifier, as well as to the input of the square-pulse generator, and the second output is connected to the signal input of the controlled phase shifter, a controlled attenuator, the signal input of which is connected to the output terminal of the tested amplifier, an automatic transmission coefficient adjustment device, the first input of which is connected to the output controlled phase shifter, and the second input and output are connected respectively with the output and control input of the controlled attenuator, coordinate transformation unit, the first and second inputs of which are also connected to the outputs of the controlled attenuator and the controlled phase shifter, a comparator, the first and second sources of the reference voltage, an amplitude detector, the input of which is also connected to the output of the controlled phase shifter, summing and subtracting devices, the first inputs of which are combined and connected to the output the amplitude detector, the second inputs are combined and connected to the output of the first reference voltage source, and the outputs are associated with the first and second threshold inputs, respectively s two-threshold comparator, the signal input of which is connected to the first output of the coordinate conversion unit, the second output of which is connected to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the second reference voltage, and an output - to a second input of RS-latch.