SU1187144A1 - Устройство дл измерени группового времени запаздывани четырехполюсников - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ , содержащее генератор высокой частоты, управл ющий вход которого соединен с генератором пилообразного напр жени , а выход через клеммы дл  подключени  исследуемого четьфехполюсника - с первым входом смесител , выход которого соединен с входом полосового усилител , и индикатор , отличающеес  тем, что, с цепью расширени  динамического -диапазона измерений дл  диспергирующих четырехполюсников при сохранении точности измерений, в него введены делитель частоты, генератор импульсов, генератор ступенчатого напр жени , фазовращатель, ключ, блок формировани  строба и блок задержки , причем делитель частоты подключен входом к выходу генератора импульсов , а выходом - к синхронизирующим входам генератора пилообразного напр жени  и генератора ступенчатого напр жени , выход которого соединен с управл ющим входом фазовращател , включенного между выходом генератора высокой частоты и вторым входом смесител  выход полосового усилител  соединен с входом ключа, выходом под- J ключенного к индикатору, а управл ющим входом соединенного с синхронизирую- 3 щим входом индикатора и выходом блока формировани  строба, первым входом подключенного через блок задержки к 00 выходу делител  частоты, а вторым входом - к выходу генератора импульсов .

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  группового времени запаздывани  (ГВЗ) четырехполюсников .

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона измерений дл  диспергирующих четырехполюсников при сохранении точности измерений.

Устройство дл  измерени  ГВЗ может быть использовано дл  измерени  с высокой точностью малых задержек четырехполюсников любого типа, а также позвол ет измер ть с высокой точностью ГВЗ четырехполюсников в широком динамическом диапазоне задержек .

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройстваJ на фиг. 2 и 3 - эпюры, по сн ю1Цие его работу.

Устройство дл  измерени  ГВЗ четырехполюсников содержит генератор 1 высокой частоты, генератор 2 пилообразного напр жени , исследуемый четырехполюсник 3, фазовращатель 4, генератор 5 ступенчатого напр жени , смеситель 6, блок 7 задержки, делитель 8 частоты, полосовой усилитель 9, блок 10 формировани  строба, ключ 11, индикатор 12 и генератор 13 импульсов.

Выход генератора 1 высокой частоты соединен с входом четырехполюсника 3 и фазовращател  4, выходом соединенного с одним из входов смесител  6, второй вход которого соединен с выходом четырехполюсника 3, а выход через полосовой усилитель 9 и ключ 11 соединен с входом индикатора 12. Управл ющий вход фазоврадател  4 соединен с выходом генератора 5 ступенчатого напр жени , вход которого соединен с входами блока 7 задержки, генератора 2 пилообразного напр жени  и выходом делител  8 частоты , вход которого соединен с входом блока 10 формировани  строба и выхбдом генератора 13 импульсов. Выход блока 7 задержки соединен с вторым входом блока 10 формировани  строба, выход которого соединен с вторыми входами ключа 11 и индикатора 12.

Устройство работает следующим об1$азом .

Напр жение с выхода генератора 1 высокой частоты, свипирующее в узком диапазоне частот по пилообразному за871442

кону, задаваемому генератором 2 пилообразного напр жени , подаетс  через исследуемый четырехполюсник 3 на сигнальньй вход и через фазовращатель 4 - на гетеродинный вход смесител  6, За счет запаздьшани  сигнала в исследуемом четырехполюснике 3 напр жение на сигнальном входе смесител  6 отстает по частоте от напр жени  на гетеродинном входе смесител . Разностньй сигнал на выходе смесител  6, частота которого не зависит от величины напр жени  на сигнальном входе смесител ,

5 усиливаетс  полосовым усилителем 9 и подаетс  через ключ 11 на вход осцйллографическото индикатора 1 2 при наличии на ключе разрешающего напр жени  с блока 10 формировани 

0 строба. Осциллографический индикатор 12 в ждущем режиме запускаетс  передним фронтом строба блока 10, длительность развертки устанавливаетс  равной длительности строба.

5 Перед началом измерений режим

генератора 5 ступенчатого напр жени  устанавливают таким, чтобы сдвиг фазы сигнала в фазовращателе 4 отсутствовал . Изменением коэффициента

Q усилени  полосового усилител  9 устанавливают на индикаторе 12 удобную дл  наблюдени  амплитуду разностного сигнала, а затем, уменьша  диапазон свипировани  (девиацию частоты) генератора 1, уменьшают частоту разностного сигнала до такой величины, чтобы за один период развертки индикатора 12 укладывалс  один период этой частоты. Величина девиации частоты при этом характеризует величину ГВЗ четырехполюсника, а орган управлени  девиацией частоты может быть заранее откалиброван в величинах задержки.

5 Если же изменение величины девиации частоты не удаетс  уложить за один период развертки один период частоты разностного сигнала (за период развертки укладываетс  лишь

0 часть периода частоты разностного сигнала), то длительность развертки увеличивают и измен ют режим генератора 5 ступенчатого напр жени  так, чтобы на индикаторе 12 из отдельных

5 частей сложилось синусоидальной формы напр жение разностной частоты. Затем вновь, но уже изменением длительности развертки, добиваютс . 3 чтобы за один период развертки укладывалс  один период частоты разностного сигнала, а величину ГВЗ четырех полюсника отсчитывают с учетом увели чени  длительности развертки. Получение синусоидальной .формы напр жени  разностной частоты обеспе чиваетс  выбором такой величины сту пеньки напр жени  генератора 5, что бы создаваемый этим напр жением сдвиг фазы высокочастотного сигнала в фазовращателе 4 равн лс  изменению фазы сигнала разностной частоты за врем  длительности строба (Ь(т ЛЧстр Тогда с началом каждого последующего строба фаза сигнала раз ностной частоты будет начинатьс  с величины, соответствующей фазе сигна ла в момент окончани  предьщущего строба, т.е. сигнал за врем , равное длительности нескольких стробов, будет иметь синусоидальную форму. Период перестройки пилообразного напр жени  генератора 2, длительность строба блока 10 формировани  строба и длительность ступеньки выходного напр жени  генератора 5 ступенчатого напр жени  жестко св заны ме дз;у собой за счет управлени  от общего генератора 13 импульсов через делитель 8 частоты и блок 7 задержки . Работа схемы по сн етс  эпюрами фиг.2 и 3. Вырабатьшаемые генератором 13 импульсы (фиг.2а) после прохождени  через делитель 8 частоты (фиг.26, За) запускают генератор 2. генератор 5 и с задержкой С - блок 10 формировани  строба (фиг.2г). Под воздействием выходного напр жени  генератора 2 формируетс  сигнал генератора 1 высокой частоты (фиг.2в, крива  14), который, пройд  через исследуемый четырехполюсник, задерживаетс  на величину D (фиг.2в крива  15). Формирование строба в блоке 10 заканчиваетс  под воздейст вием импульса генератора 13, предшествук цего очередному импульсу делител  8, что обеспечивает стабильность длительности строба (фиг.2д, 36). На индикаторе 12 может наблюдатьс  или полньш период разностной частоты за длительность строба (фиг.2е) или его часть- (фиг.Зв). I Во втором случае генератор 5 ступенчатого напр жени  вьфабатывает 4 напр жение, амплитуда ступеньки которого может мен тьс  (фиг.Зг). Это измен ет сдвиг фазы сигнала в фазовращателе 4 с каждым импульсом делител  8 частоты, в результате форма напр жени  сигнала разностной частоты на индикаторе 12 может измен тьс , преобразу сь из хаотической (фиг.Зд, участок 1) в синусоидальную (фиг.Зд, участок 2). Разностна  частота на выходе смесител  6, как видно из фиг.2в, определ етс  крутизной пилы и временем запаздьтани  сигнала по сигнальному входу смесител  и может быть определена из выражени  пр , Т - С где if - величина девиации частоты Т - период перестройки пилообразного напр жени ; оъ - врем  обратного хода пилообразного напр жени  , f - врем  запаздывани  сигнала в исследуемом четырехполюснике . Период Т определ етс  периодом следовани  импульсов генератора 13 и коэффициентом делени  делител  8: Т пТ, где п - коэффициент делени  делител  8 (любое целое число больше 2), Тц - период следовани  импуль-. сов генератора 13. Период следовани  Ту выбираетс  из услови : , где верхний предел измерени  Во врем  обратного хода пилы , разностна  частота измен етс  и может внести погрешности в измерение. С цельюисключени  этих погрешностей на индикаторе 12 сигнал с помощью ключа 11 пропускаетс  только во врем  пр мого хода пилы и ограничиваетс  длительностью строба. Дл  этого начало строба задерживаетс  блоком 7 задержки на величину е, Т, Формирование строба заканчиваетс  под воздействием п-1 импульса генератора 13, а дпительность строба равна:

tcTp Т - Т,,

(5)

Использу  выражени  (2) и (4), получим

(6)

tcTp (п-2)Ту,

ГВЗ исследуемого четырехполюсника может быть определено из вьфалсени  (1) как

f пр Т

1

(7)

Qf

В котором значением L можно преОБ

небречь, так как L «Т. В процессе измерени  устанавливают длительность развертки индикатора 12 tpp - t ,

а затем

(8)

т р Л POJ

где Трр - период сигнала разностной частоты.

С учетом выражений (2), (6) и (8) выражение (7) может быть преобразовано

f П,, ,

Если период сигнала разностной частоты больше длительности развертки , то длительность развертки увеличивают , а затем после получени  на индикаторе разностного сигнала устанавливают

(10)

Т

пр.

-ра

В этом случае выражение (7) с помощью выражений (2), (6) и (10) может быть преобразовано

п

(11)

/-

ь

Tn)m а. f

где m

1 ПП П о П--и П

6 f

t

а I I I I I Mil I II I.I I I I г тпп I ( ii i| 1 II III Itec/iMM / ИпПППрпппп i ill I 1 11 11 In I |i| ill Il i,f I I If I I I III lEJi-i I , I I I I I I I 11.4.1 Ill . 1I I Ih l |.| J } 4 I II. jl. . |M ti I. 1,1 ji HI l/l/l/ l/l f Y / i ii .it iiT I I I i I III I II |i il I и ;; li i| I iiA/;. ч II I J и i/U iLyi/r. МИ| ij|. , jJwLy-jjJ t II (I hIi n .j

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ, содержащее генератор высокой частоты, управляющий вход которого соединен с генератором пилообразного напряжения, а выход через клеммы для подключения исследуемого четырехполюсника - с первым входом смесителя, выход которого соединен с входом полосового усилителя, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения динами ческого диапазона измерений для диспергирующих четырехполюсников при сохранении точности измерений, в него введены делитель частоты, генератор импульсов, генератор ступенчатого напряжения, фазовращатель, ключ, блок формирования строба и блок за держки, причем делитель частоты подключен входом к выходу генератора им пульсов , а выходом - к синхронизирующим входам генератора пилообразного напряжения и генератора ступенчатого напряжения, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя, включенного между выходом генератора высокой частоты и вторым входом смесителя, выход полосового усилителя соединен с входом ключа, выходом подключенного к индикатору, а управляющим входом соединенного с синхронизирующим входом индикатора и выходом блока формирования строба, первым входом подключенного через блок задержки к выходу делителя частоты, а вторым входом - к выходу генератора импульсов .

   1187144 2