SU1246046A1 - Способ измерени времени задержки - Google Patents

Abstract

Изобретение может использоватьс  при измерени х с повьшенной точностью фазового времени задержки электрических и электроакустических цепей, имеющих большую неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ)о Цель изобретени  - повьпнение точности измерени  в цеп х с большой неравномерностью АЧХ, Согласно способу напр жение„( ) высокой

Description

частоты (ВЧ) подают на вход исследуемой цепи с контролируемой задержкой « Вьпсодное Н исследуемой цепи перемножают с входным Н и интегрируют, Сдвигают фазу одного из перемножаемых Н до нолучени  нулевого значени  проинтегрированного.Н„ Затем сдвига- ют по частоте в сторону увеличени  входное Н ВЧ исследуемой цепи на зна- чение низкой частоты (НЧ), а выходное Н этой цепи сдвигают на то же значе™ ние НЧэ но в сторону уменьЕтени ,

Изо6рете15.ие относитс  к области радиоизмерителъной техники и может быть использовано при измерени х с повышенной точностью фазового времени задержки электрических и электроакустических цепей, имеющих боль- неравномерность ам11литудно- час тотгюй характеристики (АЧХ),

целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  фазового времени з«,цершси в цеп х с больююй неравномерноcTJ-jS3 амплит дно-частотной характеристики,

Сз цность слособа состоит в следу™ гашемо

Высокочастотное напр жение U (t)- :- Ц, cos(i-iJt + . подают на вход исследуемой цепи с контролируемой за держкой I , Выходное напр жение, исследуемой цени и„(+.) и. costXt

. (i ч 2

-О )н- v перемножают со БХОДПЬЕ- напр жением и (t) и интегрируют U (t)

т-г

COSuJ

- SU., (t)U, (t) ut U,,JJ Сдвнгаго г фазу одного из перемножаемых напруксений до гголученн  нулевого значени  проинтегрированного напр жени 

и, (t) T||,,,U,,,cos(Jt if. i - О

Затем сдвигают по частоте в сторону увеличени  входное высокочастотно напр жент зе исследуемой цепк на значение низкой частоты Р- , а выходное на пр жение этой цепи сдвигают на то же значение низкой частоты, но в сторон уменьшени . Восстанавливают первона- чалаэное нулевое значение проинтегри- рован.ного напр жени  сдвигом другого перемножаемсго напр дсени  на регист- pupyetvibtfi угол а f

Восстанавливают первоначальное нулевое значение нроинтегрированного Н сдвигом другого перемножаемого напр жени  на регистрируемззш угол. Устройство реализующее способ,, содержит генератор 1 ВЧ; блок 2 сдвига частоты; исследуемую цепь 3., установочный фазовращатель 4, неремно- штель 5j отсчетный фазовращатель 6. блок 7 сдвига частоты, интегратор 85 выходной прибор 9, генератор 10 ИЧ, ключ 1 и фазовращатель 12.1 ил

O

S

5():и,)1

Из полученного выралсени  следует, что регистрируемый фазовый сдвиг цепи св зан со сдвигом частоты и временем задержки выражением

/ лч 5Л

Таким образом искомое врем  фазо вой за,цержки молсно определить по формуле

1 uip /и

Однозначность измерени  времени за- держк:  по фазовому сдвигу /ду обеспечиваетс  выбором низкой частоты и из соотношени  Я тт Д „,, где 1 . - максим. альное значение измер емой за- ,. .

На чертеже представлен вариант структурной схемы устройства, реали™ зутощего способ«

Устройство содер;кит генератор 1 высокой частоты, блок 2 сдвига частоты, ксследуемуи цепь 3, установочный фазовращатель 4р перемножитель 5,, отсчетный фазовращатель б,, блок 7 сдвига частоты, интегратор 8, выходной прибор 9s генератор 10 низкой частоты , кшоч 11 и фазорасщепитель 12t

Генератор ) высокой частоты через блок 2 сдвига частоты соединен с исследуемой цепью 3 и через установочный фазовращатель 4 с одним из входов перемножителй 5, Другой вход пере NOT о:ао т ел   5 через отсчетный фазо БращаТ Зль 6 и блок 7 сдвига частоты соединен с выходом исследуемой цепи 3 Напр жение, полученное в результате перемножени , интегрируетс  интегратором 8 и индицируетс  выходным прибором 9. Генератор 10 низкой частоты через ключ 1 соединен с входом фазорасщепител  12, фазы которого соединены с противоположными входами цепей управлени  блоков 2 и 7 сдвига частоты.

Затем ключ I1 замыкают, и низкочастотные напр жени  частоты 51 соответствующих фаз поступают на управл ющие цепи блоков 2 и 7 сдвига частоты .

На выходах блоков 2 и 7 формирзтот напр жени  с. частотой, равной сумме uJ + S2. или разности uJ -   частот высокочастотного и низкочастотного напр жений , в зависимости от направле- ни  чередовани  фаз этих напр жений. Так как управл ющие цепи блоков 2 и 7 сдвига частоты включены встречно , то при сдвиге частоты блоком 2 . в сторону увеличени  в блоке 7 происходит сдвиг в противоположную сторону и восстановление первоначального значени  высокой частоты uJ . При этом фазовый сдвиг, вносимый исследуемой цепью 3, увеличиваетс  на значение 44 SIT

Дополнительный фазовый сдвиг дм компенсируют и регистрируют отсчет- ньм фазовращателем 6, восстанавлива  нулевое значение проинтегрированного напр жени  по выходному прибору 9. Врем  задержки испытуемой цепи 3 определ ют по формуге

Y

В качестве устройств сдвига частоты могут быть использованы однополюсные модул торы на основе балансных смесителей, питаемых по высокой и низкой частотам квадратурными напр жени ми. Изменение знака сдвига частоты осуществл етс  изменением пор дка чередовани  фаз в одном модул торе относительно дру- гого. Кроме того, дл  сдвига частоты могут быть использованы такАе два ин- Дукционных или емкостных фазовращател  с непрерьгано вращающимис  роторами , причем направление вращени  магнитных или электрических полей выбирают противоположными.

ВНИИПИ Заказ 3997/39 Тираж 398 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

246046

Вли ние неподавленных зеркальных составл ющих в спектре выходных сигналов однополосных модул торов или вращающихс  фазовращателей на резуль- 5 тат измерени  задержки пренебрежимо мало за счет перемножени  соответствующих спектральных составл ющих и последующего интегрировани  полученного напр жени .

to Благодар  дополнительным операци м с входными и выходными напр жени ми исследуемой цепи сравнение и измерение фазовых сдвигов осуществл ютс  на фиксированной (кварцованной частоте).

15 За счет высокой стабильности кварцо- ванной частоты генератора гармонических колеба ний существенно повышаетс  точность .измерени , котора  и при больших задержках может быть соизме20 рима с величиной относительной нестабильности частоты, равной .

Claims (1)

1. Формула изо.ре т ени  Способ измерени  времени задержки,

   25 основанный на перемножении высокочастотных напр жений фиксированной частоты с выхода и входа исследуемой цепи с контролируемой задержкой, интегрировании полученного напр жени  и

   30 изменении фазы одного из перемножаемых напр жений до получени  нулевого значени  проинтегрированного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности из- мерени  времени задержки в цеп х с большой неравномерностью амплитудно- частотной характеристики, после фиксации нулевого значени  проинтегрированного напр жени  сдвигают по частодд те в сторону увеличени  входное высокочастотное напр жение исследуемой :Цепи с контролируемой задержкой на значение низкой частоты 51 , которое выбирают по максимальному значению

   5 задержки из услови  SI выходное напр жение этой цепи сдвигают на то же значение низкой частоты , но в сторону уменьшени , и восстанавливают первоначальное нулевое значение проинтегрированного напр жени  изменением фазы другого перемножаемого напр жени  на регистрируемый угол дч , а измер емую задержку оп- 1редел ют по формуле Y - а Ч /5