SU1479905A2 - Устройство дл калибровки уровней высокочастотных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  градуировки вольтметров, осциллографов, анализаторов спектра, а также при тестировании радио- и телеприемных устройств. Цель изобретени  - повышение точности установки уровн  выходного сигнала - достигаетс  тем, что значение промежуточной частоты сигнала с выхода фильтра 15 промежуточной частоты поддерживаетс  фиксированным и равным частоте кварцевого генератора 21, а фазова  информаци , заключенна  в этих сигналах, сохран етс , так как одновременно измен етс  частота управл ющего сигнала на входах смесител  12 и строб-преобразовател  11, тем самым исключа  временную нестабильность точки считывани  амплитуды выходного сигнала устройства в первом строб-преобразователе 4. Устройство также содержит опорный генератор 1, регулируемый делитель 2 напр жени , разв зывающий аттенюатор 3, элемент 5 пам ти, буферный каскад 6, вольтметр 7 посто нного тока, делитель 8 частоты, электронно-управл емый фазовращатель 9, формирователь 10 строб-импульсов, перестраиваемый генератор 13, усилитель-ограничитель 14, фазовые детекторы 16 и 20, фильтр 17 промежуточной частоты, интеграторы 19 и 22, фазовращатель 18 на 90°. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  градуировки и поверки вольтметров, осциллографов, анализаторов спектра и т.д., тестировани  радио- и телеприемных устройст систем АСЧ в широком диапазоне частот и напр жений с высокой точностью

Цель изобретени  - повышение точ- ности установки уровн  напр жени  выходного сигнала устройства в широком диапазоне рабочих частот при плавной или любой дискретной перестройке частоты выходного сигнала.

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый опорный генератор (ОГ) 1, регулируемый делитель 2 напр жени , разв зывающий аттенюатор 3, первый строб-преобразователь (СП) 4, элемент 5 пам ти, буферный каскад 6, вольтметр 7 посто нного тока, делитель 8 частоты с переменным коэффициентом делени  (ДПКД), электронно-управл емый фазовращатель (ЭУФ) 9, формирователь 10 строб-импульсов (ФСИ), второй строб- преобразователь (СП) 11, смеситель

12,перестраиваемый генератор (ПГ)

13,усилитель-ограничитель 14, второ фильтр 15 промежуточной частоты (ФПЧ первый фазовый детектор (ФД) 16, первый фильтр 17 промежуточной частоты (ФПЧ), фазовращатель 18 на 90°, пер- вый интегратор 19, второй фазовый детектор (ФД) 20, второй опорный генератор (ОГ) 21 и второй интегратор 22.

Первый ОГ 1 своим первым выходом через регулируемый делитель 2 напр жени  соединен с выходной клеммой и входом разв зывающего аттенюатора 3, выход которого подключен к первому входу первого СП 4, второй вход которого соединен с выходом ФСИ 10, а выход через последовательно соединенные элемент 5 пам ти и буферный каскад 6 подключен к входу вольтметра 7 посто нного тока, выход второго СП 11 через первый ФПЧ 17 подключен к входу фазовращател  18 на 90°. Второй выход первого ОГ 1 через последовательно соединенные ДПКД 8 и ЭУФ 9 подключен к входу ФСИ 10, управл ющий вход ЭУФ 9 через первый интегратор 19 поключен к выходу пер вого ФД 16, первый вход которого соединен с выходом фазовращател  18

на 90°, а второй вход соединен через второй ФПЧ 15 с выходом усилител - ограничител  14, вход которого соединен с выходом смесител  12, первы вход которого соединен с входом разв зывающего аттенюатора 3, а второй вход - с выходом электронно-подстраиваемого ПГ 13 и с первым входом второго СП 11, второй вход которого соединен с выходом ФСИ 10, а выход второго ФПЧ 15 подключен к первому вход второго ФД 20, второй вход которого соединен с выходом второго ОГ 21, а выход через второй интегратор 22 подключен к управл ющему входу электронно-подстраиваемого ПГ 13.

Устройство работает следующим образом .

В диапазоне частот 1 МГц - 1,5 ГГ напр жение первого ОГ1 представл ет собой сигнал диапазонного перестраиваемого генератора с нестабильностью частоты 10 и через делитель 2 напр жени , служащий дл  установки уровн  выходного сигнала устройства, поступает на выход устройства и на выход первого СП 4 через разв зывающий аттенюатор 3, который обеспечивает работу СП 4 на линейном участке амплитудной характеристики. Малое паразитное прохождение строб-импульсов на выход устройства несущественно , так как их длительность очень мала. Сигнал на выходе первого СП 4 представл ет собой посто нное напр жение , равное амплитудному напр жению на выходе устройства, так как стробирование осуществл етс  в моменты , отсто щие на 90 от момента перехода сигнала через ноль, причем перехода от отрицательного значени  к положительному за счет соответствующего включени  ЭУФ 9. Это выходное напр жение первого СП 4 через буферный каскад 6, служащий дл  лучшего согласовани  с входным сопротивлением вольтметра 7 посто нного тока , измер етс  этим вольтметром, что дает информацию об амплитудном значении напр жени  на выходе устройства .

Автоматическа  подстройка фазы (АПФ) на 90° между моментами перехода через ноль сигнала на выходе устройства и строб-импульсом с выхода ФСИ 10 осуществл етс  следующим образом. Частота следовани  строб- импульсов определ етс  коэффициентом делени  ДПКД 8, на вход которого поступает сигнал с первого ОГ 1, ас выхода ДПКД 8 сигнал поступает через ЭУФ 9 на ФСИ 10, выходными импульсами которого осуществл етс  стробирование сигнала на выходе устройства . Информаци  от разности фаз между выходным сигналом и строб- импульсами переноситс  на промежуточную частоту (ПЧ) путем подачи сигнала с выхода устройства на смеситель 12, ас выхода ФСИ 10 - на второй СП 11, на другие входы смесител  12 и второго СП 11 поступает сигнал от ПГ 13. Сигнал промежуточной частоты с выхода смесител  12 поступает на усилитель-ограничитель 14, обеспечивающий динамический диапазон устройства до 100 дБ, и далее через второй ФПЧ 15 - на вход первого ФД 16. Сигнал с выхода второго СП 11 через первый ФПЧ 17 и фазовращатель 18 на 90 , имеющий возможность ручной регулировки фазового сдвига, поступает на другой вход первого ФД 16 выход которого через первый интегратор 19 подключен на вход управлени  ЭУФ 9. Изменение вносимого фазового сдвига осуществл етс  следующим образом. Когда на выходе первого ФД 16 отрицательное напр жение, то происходит уменьшение разности фаз, а при положительном напр жении происходит увеличение разности фаз между сигналом на выходе устройства и строб-импульсами. Так будет поддерживатьс  разность фаз, равна  90 , определ ема  фазовращателем 18 на 90°. Дл  более четкого захвата фазы можно подстройкой фазовращател  18 выставить наибольший уровень на вольтметре 7, т.е. система АПФ будет введена в режим поддержани  90 -го фазового сдвига.

ДПКД 8 понижает частоту следовани  строб-импульсов, что упрощает реализацию как ЭУФ 9, так и ФСИ 10.

0

5

0

5

0

5

0

5

ДПКД 8 позвол ет также привести частоту стробированн  к одному номиналу при работе первого ОГ 1 в его диапазоне частот. Сигнал с выхода второго ФПЧ 15 подаетс  на второй ФД 20, где фаза его сигнала сравниваетс  с фазой сигнала с выхода второго ОГ 21. Напр жение ошибки, усиленное вторым интегратором 22, подаетс  на управл ющий вход ПГ 13, измен   его частоту так, что при работе устройства в его диапазоне частот, величина промежуточной частоты всегда посто нна и равна частоте кварцевого второго ОГ 21.

Систематическа  погрешность установки уровн  выходного сигнала устройства не превышает 0,7% при доверительной веро тности 0,99 и выше, чем у прототипа (1-1,5%). При этом точность установки уровн  выходного сигнала сохран етс  в любой точке частотного диапазона устройства (а у устройства-прототипа лишь в дискретных , застабилизированных по частоте точках).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  калибровки уровней высокочастотных сигналов по авт.св. № 1048435, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности установки уровн  напр жени  выходного сигнала устройства, в него дополнительно введены второй фазовый детектор , второй интегратор и второй опорный генератор, причем первый вход второго фазового детектора соединен с выходом второго фильтра промежуточной частоты, второй вход этого фазового детектора подключен к выходу второго опорного генератора, а выход этого фазового детектора через интегратор подключен к управл ющему входу перестраиваемого генератора .