SU150928A1

SU150928A1 - Method for accurate measurement of quadrupole phase shifts

Info

Publication number: SU150928A1
Application number: SU695606A
Authority: SU
Inventors: С.М. Маевский; Ю.А. Скрипник
Original assignee: С.М. Маевский; Ю.А. Скрипник
Priority date: 1961-01-30
Filing date: 1961-01-30
Publication date: 1961-11-30

Description

Известны способы точного измерени фазовых сдвигов четырехполюсников , основанные на принципе суммировани преобразованных в пр моугольную форму сигналов с последующим измерением результирующего сигнала.Methods are known for accurately measuring the phase shifts of four-port networks based on the principle of summing the converted waveforms with subsequent measurement of the resultant signal.

В олисываемом способе точного измерени фазовых -сдвигор четырехполюсников , с .целью снижени порога чувствительности по фазе и повышени точности измерени малых фазовых углов, на один из входов суммирующего каскада периодически, с низкой частотой подаютс напр жени с выхода и входа исследуемого четырехполюсника, а на другой вход суммирующего каскада подаетс некоммутируемое напр жение со входа исследуемого четырехполюсника.In the olysyvaemom method of accurate measurement of phase - quadripole shift, with the aim of reducing the sensitivity threshold in phase and improving the accuracy of measuring small phase angles, voltage from the output and input of the studied quadrupole is periodically applied to one of the inputs of the summing cascade, and the other voltage the input of the summing cascade is supplied by a non-switched voltage from the input of the studied quadrupole.

На чертеже изображена блок-схема устройства дл осуществлени способа точного измерени фазовых сдвигов четырехполюсников.The drawing shows a block diagram of an apparatus for implementing a method for accurately measuring phase shifts of quadrupoles.

При осуществлении способа синусоидальное напр жение частоты/ , с выхода генератора / подаетс на исследуемый четырехполюсник 2, а также на один из выходов электронного коммутатора 3, работающего с частотой FK, причем ./ . На второй вход электронного коммутатора 3 подаетс напр жение с выхода исследуемого четырехполюсника 2. На выходе электронного коммутатора 3 в зависимости от полупериода коммутации действует либо напр жение со входа исследуемого четырехполюсника 2, либо напр жение с его выхода.When implementing the method, a sinusoidal voltage of frequency I, from the output of the generator / is applied to the quadrupole 2 under study, as well as to one of the outputs of the electronic switch 3 operating at a frequency FK, and ./. The second input of the electronic switch 3 is supplied with the voltage from the output of the tested quadrupole 2. At the output of the electronic switch 3, depending on the switching half-period, either the voltage from the input of the tested quadrupole 2 or the voltage from its output acts.

Чтобы избежать вли ни нелинейных искажений, которые могут быть внесены исследуемым четырехполюсником 2, выходное напр жение электронного коммутатора 5 поступает на вход фильтра 4, представл ющего собой усилитель, охваченный глубокой частотно-избирательной обратной св зью.In order to avoid the influence of nonlinear distortions that can be introduced by the quadrupole 2 under study, the output voltage of the electronic switch 5 is fed to the input of the filter 4, which is an amplifier covered by deep frequency-selective feedback.

Выходное напр жение электронного -коммутатора 5 преобразуетс в напр жение пр моугольной формы с помощью схемы 5 формирова№ 150928- 2 ни , при этом амплитуда напр жени пр моугольной формы не зависит от величины амплитуды синусоидального напр жени на входе. На вход схемы 6 формировани подаетс выходное напр жение генератора / Напр жение премоугольной формы с выхода схемы 6 формировани , аналогичной схеме 5 формировани , поступает на второй вход суммируюш .его«аскада 7, на первый вход которого подаетс сформированное пр моугольное напр жение с выхода схемы 5 формировани .The output voltage of the electronic switch 5 is transformed into a square-shaped voltage with the help of the circuit 5 of Form No. 150928-2, and the amplitude of the square-shaped voltage does not depend on the magnitude of the sinusoidal voltage at the input. The input voltage of the generator 6 is fed to the output of the generator / Voltage of pre-angular form from the output of the forming circuit 6, similar to the formation circuit 5, to the second input of summing of its ascade 7, to the first input of which the formed square voltage is applied 5 formations.

Форма напр жени на выходе суммирующего каскада 7 зависит от полупериода коммутации электронного коммутатора с и от величины фазового сдвига, вносимого исследуемым четырехполюсником 2. Выходное напр жение суммирующего каскада 7, продетектированное детектором 8, имеет вид последовательности импульсов посто нной амплитуды частоты следовани /, промодулироваиное по скважности частотой F. Измер глубину модул ци по скважности выходного напр жени детектора 8, можио измерить величину фазовых , вносимых исследуемым четырехполюсником 2. Дл иэмереаи глубины модул ции выходное напр жение детектора 8 подаетс на вход .интегрирующей цепи 9 при «алйчии модул ции по скважности. На выходе интегрирующей цепи 9 выдел етс переменное напр жение, амплитуда которого пр мо пропорциональна фазовому сдвигу, вносимому исследуемым четырехполюсником 2, независимо от соотнощени амплитуд на входе и выходе исследуемого четырехполюсника 2. С выхода интегрирующей цепи 9 переменное напр жение подаетс на выход узкополюсного фильтра JO, настроенного на частоту этого переменного напр жени и позвол ющего увеличить точность его измерени за счет снижени порога чувствительности фазометрической схемы.The voltage form at the output of summing cascade 7 depends on the switching half-period of the electronic switch c and on the magnitude of the phase shift introduced by the quadrupole under study 2. The output voltage of summing cascade 7 detected by the detector 8 has the form of a sequence of pulses of constant amplitude of the following frequency / modulated by duty cycle with frequency F. Measured modulation depth by duty ratio of the output voltage of the detector 8, it is possible to measure the magnitude of the phase, introduced by the test four-port network 2. For the sake of modulation depth, the output voltage of the detector 8 is fed to the input of the integrating circuit 9 at a modulation duty factor. The output voltage of the integrating circuit 9 is alternating voltage, the amplitude of which is directly proportional to the phase shift introduced by the quadripole 2 under study, regardless of the ratio of the amplitudes at the input and output of the quadripole 2. The output voltage of the integrating circuit 9 is applied to the output of the narrow pole filter JO tuned to the frequency of this alternating voltage and allowing it to increase its measurement accuracy by lowering the sensitivity threshold of the phasometric circuit.

Выходное напр жение фильтра 10 усиливаетс низкочастотным измерительным усилителем // со стабильным коэффициентом усилени . Дл определени знака фазовой погрещности исследуемого четырехполюсника 2 выходное напр жение усилител // выпр мл етс при помощи выпр мител 12, работающего синхронно с коммутатором 3. Знак фазовой погрешности определ етс по пол рности напр жени на выходе синхронного выпр мител 12. Величина фазовой погрещности определ етс путем измерени величины этого напр жени балансньм вольтметром 13. Применение балансной схемы вольтметра дает возможность учесть паразитную модул цию по скважности, возникшую вследствие неидентичности фазовых характеристик каналов преобразовани напр жени .The output voltage of the filter 10 is amplified by a low-frequency // measurement amplifier with a stable gain. To determine the sign of the phase error of the quadrupole 2 under study, the output voltage of the amplifier // is rectified using rectifier 12 operating synchronously with the switch 3. The sign of the phase error is determined by the polarity of the voltage at the output of the synchronous rectifier 12. The phase error is determined by measuring the magnitude of this voltage with a balanced voltmeter 13. The use of a balanced voltmeter circuit makes it possible to take into account the parasitic modulation of the duty ratio, which is due to the nonidentity of the phases O channel response voltage conversion.

Предмет изобретени Subject invention

Способ точного измерени фазовых сдвигов четырехполюсников, основанный на принципе суммировани преобразованных в пр моугольную форму сигналов с последующим измерением результирующего сигнала , отличающийс тем, что, с целью снижени порога чувствительности по фазе и повышени точности измерени малых фазовых углов , на один из входов суммируюшего каскада периодически, с низкой частотой, подаютс напр жени с выхода и входа исследуемого четырехполюсника , а на другой вход суммирующего каскада подаетс некоммутируемое напр жение со входа исследуемого четырехполюсника.A method for accurate measurement of phase shifts of quadrupoles, based on the principle of summing converted into a rectangular waveform with subsequent measurement of the resulting signal, characterized in that, in order to reduce the sensitivity threshold in phase and improve the accuracy of measuring small phase angles, to one of the inputs of the summing cascade periodically , with a low frequency, voltage is supplied from the output and input of the studied quadrupole, and a non-switched voltage is supplied to the other input of the summing cascade about the entrance of the investigated quadrupole.