SU1019358A1 - Pulse signal phase fluctuation measuring device - Google Patents

Pulse signal phase fluctuation measuring device Download PDF

Info

Publication number
SU1019358A1
SU1019358A1 SU823377688A SU3377688A SU1019358A1 SU 1019358 A1 SU1019358 A1 SU 1019358A1 SU 823377688 A SU823377688 A SU 823377688A SU 3377688 A SU3377688 A SU 3377688A SU 1019358 A1 SU1019358 A1 SU 1019358A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
phase
signal
integrator
Prior art date
Application number
SU823377688A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Меерович Сироткин
Феликс Симонович Бородицкий
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1772
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1772 filed Critical Предприятие П/Я А-1772
Priority to SU823377688A priority Critical patent/SU1019358A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1019358A1 publication Critical patent/SU1019358A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Phase Differences (AREA)

Description

Вха(Wha (

соwith

СС 01SS 01

схsc

фи2.1phi2.1

Изобретение относитс  к телевизионной техлике и может быть, в частности , использовано при построении контрольно-измерительной аппаратуры дл  измерени  фазовой нестабильности сигнала синхронизации телевизионных приемников.The invention relates to television technics and can, in particular, be used in the construction of instrumentation to measure the phase instability of the synchronization signal of television receivers.

Известно устройство дл  измерени  флуктуации фазы, содержащее последовательно соединенные основной и дополнительный фильтры, фазовый детектор , один вход которого подключен к выходу основного фильтра, а второй к широкополосному фильтру, соединенному со смесителем. Устройство снабжено плавным гетеродином дл  переноса фазовых соотношений входного си1- нала на промежуточную частоту 3Недостатком этого устройства  вл етс  невысока  точн&сть измерени , обусловленна  тем, что собственна  фазова  нестабильность плавного гетеродина переноситс  на промежуточную частоту. В результате флуктуации фазы сигнала промежуточной частоты  вл  ютс  продуктом фазовой нестабильности двух источников - исследуемого и плавного гетеродина.A device for measuring phase fluctuations is known, comprising a main and auxiliary filters connected in series, a phase detector, one input of which is connected to the output of the main filter and the second to a wideband filter connected to the mixer. The device is equipped with a smooth local oscillator for transferring the phase ratios of the input signal to the intermediate frequency. 3 The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement, due to the fact that the intrinsic phase instability of the smooth local oscillator is transferred to the intermediate frequency. As a result of fluctuations in the phase of the intermediate frequency signal, they are the product of the phase instability of two sources, the studied and smooth local oscillator.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  фазовой нестабильности импульсного сигнала, содержащее фазовый дискриминатор, соединенный одним своим входом с фор .ми.рователем импульсов (ограничителем), схему формировани  пилообразного напр жени , вход которой соединен с управл емым по частоте генератором синусоидальных колебаний, а выход - с вторым входом фазового дискриминатора., Выход фазового дискриминатора через фильтр нижних частот подключен к входу управлени  генератора синусоидальных колебаний 2. Д.Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность измерени .The closest in technical essence to the invention is a device for measuring the phase instability of a pulsed signal, containing a phase discriminator connected by one input to a pulse rammer (limiter), a sawtooth voltage shaping circuit, the input of which is connected to frequency controlled the generator of sinusoidal oscillations, and the output with the second input of the phase discriminator. The output of the phase discriminator is connected to the control input of the sinusoidal generator through a low-pass filter 2. nyh oscillations D.Nedostatkom known device is a low measurement accuracy.

Фазовый дискриминатор формирует на своем выходе напр жение, переменна  составл юща  которого пропорциональна флуктуаци м фазы исследуемого нала относительно фазы пилообразного напр жени , а следовательно, фазы управл емого генератора синусоидальных колебаний. Это обусловливает жесткие требовани  к фазовой стабильноети сигнала генератора,Последн   зависит от полосы прозрачности фильтра нижних частот. Чем уже полоса прозрачности фильтра, тем в более низкочастотной области возможны прецизионные измерени  флуктуации фазы. Кроме того, полоса пропускани  фильтра должна быть достаточно широкой, чтобы обеспечить перестройку управл емого генератора на частоту исследуемого сигнала. При значительных колебани х частоты исследуемого сигнала удовлетворить противоречивым требовани м,, предъ вл емым к фильтру нижних частот , бывает затруднительно.Компромиссное решение в выборе полосы прозрачности фильтра приводит к снижению точности измерени .The phase discriminator forms a voltage at its output, the variable component of which is proportional to the fluctuations of the phase of the test strip relative to the phase of the sawtooth voltage, and therefore, the phase of the controlled generator of sinusoidal oscillations. This imposes strict requirements on the phase stability of the signal generator, the latter depends on the transparency band of the low-pass filter. The narrower the transparency band of the filter, the more precise measurements of phase fluctuations are possible in the lower frequency range. In addition, the filter bandwidth must be wide enough to allow the tuning of the controlled oscillator to the frequency of the signal under study. With significant fluctuations in the frequency of the signal under investigation, it is difficult to satisfy the contradictory requirements placed on the low-pass filter. A compromise in choosing the filter transparency band reduces the measurement accuracy.

Цель изобретени  - повышение точности измерений флуктуации фазы импульсного сигнала.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of the fluctuations of the phase of a pulsed signal.

Дл  достижени  указанной цели в устройство, содержащее фазовый дискриминатор , подключенный входами к формирователю импульсов и формирователю пилообразного напр жени , фильтр нижних частот и индикатор, введены элемент задержки, интегратор и делитель час.тоты, при этом элемент за-; держки включен между -выходом формировател  импульсов и входом аапуска формировател  пилообразного напр жени , выход фазового дискриминатора подключен к входу интегратора, выход которого соединен с индикатором и через фильтр нижних частот с входом управлени  формировател  пилообразного напр жени , вход делител  частоты соединен с выходом элемента задержки, а выход - с входом установки нул  интегратора.To achieve this goal, a device containing a phase discriminator connected by inputs to a pulse shaper and a sawtooth shaper, a low-pass filter and an indicator, a delay element, an integrator and a frequency divider, and an element for-; supports are connected between the output of the pulse generator and the upstream input of the sawtooth voltage generator, the output of the phase discriminator is connected to the integrator input, the output of which is connected to the indicator and through the low-pass filter to the control input of the sawtooth voltage driver, the input of the frequency divider is connected to the output of the delay element, and the output - with the input of the installation of the zero integrator.

Формирователь пилообоазного напр жени  может быть выполнен в виде управл емого внешним сигналом источни ..ка регулируемого напр жени , соединенного через управл емый внешним электрическим сигналом электронный ключ .с конденсатором, генератором тока и буферным каскадом, причем втора  обкладка конденсатора заземлена.The piloaze voltage shaper can be made in the form of a source controlled by an external signal. An adjustable voltage source is connected via an electronic key controlled by an external electric signal with a capacitor, current generator and buffer cascade, the second capacitor plate grounded.

Такое построение формировател  пилообразного напр жени  обеспечивает практически безинерционное управление начальным уровнем пилообразного напр жени  и высокую линейность рабочего участка этого напр жени , что повышает точностные характеристики устройства в целом.Such a construction of a sawtooth voltage former provides virtually instantaneous control of the initial level of the sawtooth voltage and the high linearity of the working section of this voltage, which increases the accuracy characteristics of the device as a whole.

Интегратор может быть выполнен в виде операционного усилител , неинвертирующий вход которого заземлен, а к инвертирующему входу подключен ре3 loThe integrator can be implemented as an operational amplifier, the non-inverting input of which is grounded, and a pe3 lo is connected to the inverting input

зистор, при этом между выходом операционного усилител  и РГО инвертирующим входом включены параллельно соединенные конденсатор и управл емый внешним электрическим сигналом электронный ключ. При таком построении интегратора обеспечиваетс  линейна  зависимость тока зар да конденсатора от входного напр жени , а также простота установки нул  интегратора си(- налом, воздействующим на вход управлени  электронного ключа.A sistor, at the same time, between the output of the operational amplifier and the RGO, an inverting input includes a parallel-connected capacitor and an electronic switch controlled by an external electrical signal. In this construction of the integrator, a linear dependence of the capacitor charge current on the input voltage is provided, as well as the ease of setting zero integrator si (- a voltage acting on the control input of the electronic key.

Физически повышение точности измерени  обусловлено тем, что в формировании выходного напр жени  фазового дискриминатора участвуют задержанный и незадержанный сигналы одного ( испытуемого )источника,, .т.е. сигналы, не претерпевшие дополнительных изменений периода. Действие обратной св зи в устройстве приводит к такому изменению начального уровн  (но не периода ) пилообразного напр жени , при котором из входного сигнала фазового дискриминатора исключаютс  и посто нна  и переменные составл ющие сигнала , лежащие в полосе прозрачности фильтра нижних частот.Physically, the increase in the measurement accuracy is due to the fact that the delayed and undelayed signals of one (test) source, i.e., participate in the formation of the output voltage of the phase discriminator. signals that have not undergone additional changes period. The feedback action in the device leads to such a change in the initial level (but not the period) of the sawtooth voltage, in which both the constant and variable signal components lying in the transparency band of the low-pass filter are excluded from the input signal of the phase discriminator.

При этом в известных устройствах сигнал , несущий информацию о фазовых флуктуаци х,  вл етс  результатом вза имодействи  двух сигналов: исследуемо го и местного генератора, имеющегособственную фазовую нестабильность.In this case, in known devices, the signal carrying information about phase fluctuations is the result of the interaction of two signals: the studied and local oscillator, which has its own phase instability.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  измерени  флуктуации фазы импульсного сигнала; нд, фиг. 2 - диаграммы напр жений в отдельных точках устройства.FIG. Figure 1 shows a block diagram of a device for measuring fluctuations in the phase of a pulsed signal; LD, FIG. 2 - voltage diagrams at individual points of the device.

Предлагаемое устройство дл  измерени  флуктуации фазы импульсного сигнала (фиг. 1) включает в себ  фазовый дискриминатор 1, соединенный одним своим входом с выходом формировател  3 пилообразного напр жени . При этом фазовый дискриминатор может быть выполнен, например, на полевом транзисторе, на сток которого подано напр жение пилообразной формы с формировател  3, в цепь затвора подан исследуемый импульсный сигнал с формировател  2 импульсов, в цепи истока включен конденсатор с заземленной обкладкой.The proposed device for measuring the fluctuation of the phase of the pulsed signal (Fig. 1) includes a phase discriminator 1 connected by one of its inputs with the output of the driver 3 of the sawtooth voltage. In this case, the phase discriminator can be performed, for example, on a field-effect transistor, the drain of which is supplied with a sawtooth voltage from the shaper 3, the pulse signal under study from the shaper shaper is supplied from the shaper of the 2 pulses, and a grounded plate is connected to the source circuit.

Формирователь 2 импульсов может быть выполнен в виде одновибратора. Фазовый дискриминатор 1 соединен с входом интегратора 4, выход которого подключен к индикатору 3,напримерThe shaper 2 pulses can be made in the form of a single vibrator. The phase discriminator 1 is connected to the input of the integrator 4, the output of which is connected to the indicator 3, for example

84 ,84,

осциллографу, и через фильтр б нижних частот к входу управлени .начальным уровнем пилообразного напр жени  формироват- л  3. При этомoscilloscope, and through the low-pass filter to the control input. the initial level of the sawtooth voltage forms 3. At the same time

фильтр 6 нижних частот может быть выполнен в виде активного фильтра на базе операционного усилител . Выход формировател  импульсов соединен с входом элемента 7 задержки, представл ющей собой эквивалент длинной линии, и входом делител  8 частоты, например блокинг-генератора. Выход элемента 7 задержки соединен с входом запуска формировател  3 пилообразного напр жени , а выход делител  8 частоты подкпочен к входу установки нул  интегратора .low pass filter 6 can be made in the form of an active filter based on an operational amplifier. The output of the pulse driver is connected to the input of the delay element 7, which is an equivalent of a long line, and to the input of a frequency divider 8, for example, a blocking generator. The output of the delay element 7 is connected to the start input of the rapper 3 of the sawtooth voltage, and the output of the frequency divider 8 is connected to the input of the zero setting of the integrator.

Предлагаемое устройство дл  измерений флуктуации фазы импульсного си|-The proposed device for measuring the fluctuations of the phase of the pulsed si | -

нала работает следующим образом.Nala works as follows.

Исследуемый сигнал подаетс  на формирователь 2 импульсов, с выхода которого поступает на один из входов фазового.дискриминатора 1 и черезThe signal under study is fed to the shaper 2 pulses, from the output of which is fed to one of the inputs of the phase discriminator 1 and through

элемент 7 задержки на вход запуска формировател  3 пилообразного напр жени . Врем  задержки сигна.па элементом 7 задержки должно удовлетвор ть соотношениюthe delay element 7 at the start input of the shaper 3 sawtooth voltage. The delay time of the sig.pa by delay element 7 must satisfy the relation

(XKoU l - o HVo,Kcl.(XKoU l - o HVo, Kcl.

где f-j - врем  задержк1 сигнала;where f-j is the time delay of the signal;

TQ - номинальное значение периодаTQ - the nominal value of the period

сигнала;signal;

MciKc максилаэльное значение колебаний периода исследуемого сигнала. MciKc is the maximal value of oscillations of the period of the signal under study.

Напр жение пилообразной формы с формировател  3 пилообразного напр жени  поступает на второй вход фазового дискриминатора 1. При этом начальный (верхний ) уровень пилообразного напр жени  регулируетс  сигналом , поступающим на вход управлени  формировател  3 по цепи обратной св зи с выхода фильтра 6 нижних частот . Фазовый дискриминатор 1 формирует напр жение, пропорциональное флуктуаци м периода (но не фазы) исследуемого сигнала. Интегр тор в течение фиксированного интервала времени, определ емого периодом сигнала на входе установки нул , осуществл ет операцию интегрировани  по времени входного сигнала и формирует напр жение , пропорциональное флуктуаци м фазы исследуемого сигнала. Это напр жение подаётс  ,на индикатор 5 и в цепь обратной св зи. Действие обратной св зи исключает из выходного сигнала фазового дискриминатора 1 посто нную составл ющую, котора  привела бы к насыщению интегратора Ц, а также низкочастотные составл ющие, лежащие в полосе прозрачности фильтра 6 нижних частот. Установка интегратора Ц в нуль производитс  сигналом поступающим на вход установки нул  с делител  8 частоты. Коэффициент делени  частоты определ етс  из соотношени  .The sawtooth voltage from the shaper 3 sawtooth voltage is supplied to the second input of the phase discriminator 1. The initial (upper) level of the sawtooth voltage is regulated by a signal fed to the control input of the shaper 3 through a feedback circuit from the output of the 6 low frequency filter. The phase discriminator 1 forms a voltage proportional to the fluctuations of the period (but not the phase) of the signal under study. The integrator, during a fixed time interval determined by the signal period at the input of the zero setup, performs an integration operation over the time of the input signal and generates a voltage proportional to the fluctuations of the phase of the signal under study. This voltage is applied to indicator 5 and to the feedback circuit. The feedback action excludes from the output signal of the phase discriminator 1 the constant component, which would lead to the saturation of the integrator C, as well as the low frequency components lying in the transparency band of the low pass filter 6. Setting the integrator C to zero is produced by a signal arriving at the input of the setting zero from the splitter 8 frequency. The frequency division factor is determined from the ratio.

где 1« - коэффициент делени  частоты; i Тинт требуемое врем  иитегрирова- зоwhere 1 "is the frequency division factor; i Tint required time and haste

ни .neither

Обозначени  на фиг. 2: 9 и 10 диаграммы напр жений на выходах формировател  2 импульсов и элемента 7The notation in FIG. 2: 9 and 10 voltage diagrams at the outputs of the driver 2 pulses and element 7

задержки соответственно; 11 - диаграмма напр жени  на выходе формировател  3 пилообразного напр жени  ( при згтом штриховой линией условно показано изменение начального ( верхнего ) уровн  пилообразного напр жени  под воздействием сигнала обратной св зи J; 12 - диаграмма напр жени  на выходе фазового дискриминатора 1; 13 диаграмма напр жени , на входе установки нул  интегратора ; И - диаграмма выходного напр жени  интегратора .delays accordingly; 11 is a voltage diagram at the output of the sawtooth voltage generator 3 (when using a dashed line, the initial (upper) level of the sawtooth voltage is affected by the feedback signal J; 12 is the voltage diagram at the output of the phase discriminator 1; 13 voltage diagram at the input of the integrator zero setup; And is the integrator output voltage diagram.

Точность измерени  фазовых флуктуации предлагаемым устройством в указанном диапазоне частот составл ет 5-10. Повышение точности  вл етс  следствием того, что погрешность измерени  предлагаемого устройства частотно независима. Поэтому в его результирующей погрешности отсутствует составл юща , обусловленна  частотной зависимостью от спектра флуктуации фазы.The accuracy of measuring phase fluctuations by the proposed device in the specified frequency range is 5-10. The increase in accuracy is due to the fact that the measurement error of the proposed device is frequency independent. Therefore, in its resulting error, there is no component due to the frequency dependence of the phase fluctuations on the spectrum.

II

1m

L L

пP

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФЛУКТУАЦИЙ ФАЗЫ ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА, содержащее фазовый дискриминатор, подключенный, входами к формирователю импульсов и формирователю пилообразного напряжения, фильтр нижних час- тот и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент задержки, интегратор и делитель частоты, при этом элемент задержки включен между выходом формирователя импульсов и входом запуска формирова- г Теля пилообразного напряжения, выход фазового дискриминатора подключен к входу интегратора, выход которого соединен с индикатором и через фильтр нижних частот - с входом управления формирователя пилообразного напряжения, вход делителя частоты соединен с выходом элемента задержки, а выход - с входом установки нуля ин- g тегратора. ,DEVICE FOR MEASURING PULSE SIGNAL PHASE FLUCTUATIONS, comprising a phase discriminator connected, by inputs to a pulse shaper and sawtooth voltage shaper, a low-pass filter and an indicator, characterized in that, in order to increase accuracy, a delay element, an integrator and a divider are introduced into it frequency, while the delay element is connected between the output of the pulse shaper and the start input of the ramp of the sawtooth voltage, the output of the phase discriminator is connected to the integrator input, the output is It is connected to the indicator and through a low-pass filter to the control input of the sawtooth voltage driver, the input of the frequency divider is connected to the output of the delay element, and the output to the zero input of the integrator. , ..,1019358 фиг.1.., 1019358 figure 1
SU823377688A 1982-01-06 1982-01-06 Pulse signal phase fluctuation measuring device SU1019358A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823377688A SU1019358A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Pulse signal phase fluctuation measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823377688A SU1019358A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Pulse signal phase fluctuation measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1019358A1 true SU1019358A1 (en) 1983-05-23

Family

ID=20990856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823377688A SU1019358A1 (en) 1982-01-06 1982-01-06 Pulse signal phase fluctuation measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1019358A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР If 390А64, кл. G 01 R 25/00, 1970. 2. Кривошеее М. И. Основы телевизионных измерений. И., Св зь, 1976, с. . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1019358A1 (en) Pulse signal phase fluctuation measuring device
SU631841A1 (en) Frequency deviation rate meter
US4035736A (en) FM discriminator having low noise characteristics
SU602877A1 (en) Radio pulse signal phase shift meter
SU365658A1 (en) ANALYZER OF THE AMPLITUDE AND PHASE OF HARMONIC NONRAYODIC STRESSES
SU1095090A1 (en) Device for measuring change rate and deviation of frequency of signal having linear frequency modulation
SU798621A1 (en) Apparatus for measuring group time delay of four-terminal networks
SU1241140A1 (en) Device for measuring average rate of frequency change and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators
SU475562A1 (en) Automatic frequency control device
SU525894A1 (en) Pulse frequency measuring device
SU443326A1 (en) Dispersive spectrum analyzer
SU1092428A1 (en) Phase meter
SU676940A1 (en) Frequency short-time instability meter
SU811501A1 (en) Device for measuring inhomogeneity of frequency characteristics of communication chennel
SU531245A1 (en) Device for automatic frequency control
SU896762A1 (en) Frequency synthesizer
SU1319289A1 (en) Meter of phase jitter
SU1467760A1 (en) Device for varying group delay time in communication channels
SU1476397A1 (en) Method for measuring mean frequency variation rate and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated oscillators
SU798658A2 (en) Apparatus for measuring time position of pulse
SU748901A1 (en) Apparatus for measuring differential-phase distortions
SU1486955A1 (en) Digital quality meter
SU945981A1 (en) Pulse converter
SU1016768A1 (en) Group delay time non-uniformity meter
SU1264090A1 (en) Spectrum analyzer