SU1638686A1 - Измеритель группового времени запаздывани - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  группового времени запаздывани  и неравномерностей группового времени запаздывани  радиотехнических цепей„ Цель - повышение разрешающей способности измерени  неравномерности группового времени запаздывани  и расширение области применени . Устройство содержит генератор 1 высокой частоты, модул тор 2, модулирующий генератор 3, делители 4 и 5 частоты, ФНЧ 6 и 7, сумматор 8, усилитель 9 с АРУ, исследуемый четырехполюсник 10, амплитудный детектор 11, ФНЧ 12 и 13, смеситель 14, ФНЧ 15, коммутатор 16, коммутирующий генератор 17, усилитель-ограничитель 18, ФНЧ 19, усилитель-ограничитель 20, ФНЧ 21, фазовый детектор 22, селективный усилитель 23, синхронный детектор 24 и индикатор 25. Цель достигаетс  за счет измерени  неравномерности группового времени запаздывани  на двух модулирующих частотах, соотношение между которыми обеспечивает работу фазового детектора на посто нной частоте О--, т.е. Q( 2О, а также одновременным измерением как самого группового времени запаздывани , так и его неравномерности. 1 ил. SS

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может найти практическое применение дл  измерени  группового времени запаздывани  радиотехнических цепей.

Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности измерени  неравномерности группового времени запаздывани  и расширение области применени .

На чертеже представлена схема измерител  группового времени запаздывани  „

Измеритель группового времени запаздывани  содержит генератор 1 высокой частоты, выходом подключенный к

первому входу модул тора 2, модулирующий генератор 3, выход которого через делитель 4 частоты на m соединен с входом дополнительного делител  5 частоты на п и с входом третьего фильтра 6 нижних частот, выход дополнительного делител  5 на п через четвертый фильтр 7 нижних частот подключен к второму входу сумматора 8, первым входом подключенного к выходу третьего фильтра 6 нижних частот, выход сумматора 8 подключен к второму входу модул тора 2, выход которого через последовательно подключенные широкополосный усилитель 9 с автоматической регулировкой усилени  и

05

J163

исследуемый четырехполюсник 10 подсоединен к входу амплитудного детектора 11, выход которого подключен одновременно к входам первого и второго фильтров 12 и 13 нижних частот, выходы которых подключены к входам смесител  14, выход первого фильтра 12 нижних частот подключен к первому входу коммутатора 15, второй вход которого подключен к выходу смесител 

14через п тый фильтр 16 нижних частот , управл емый вход коммутатора

15подключен к выходу коммутирующего генератора 17, выход коммутатора 15 через первый усилитель-ограничитель 18 соединен с входом фильтра 19 нижних частот, а выход четвертого фильтра 7 нижних частот через последовательно соединенные второй усилитель- ограничитель 20 и седьмой фильтр 21 нижних частот подключен к одному входу фазового детектора 22, другой вход которого соединен с выходом фильтра

19, выход коммутирующего генератора 17 непосредственно и выход фазового детектора 22 через селективный усилитель 23 на частоту,коммутации подключены к соответствующим входам синхрон

0

5

Высокочастотное колебание U,(t) Umicos(COt ), гдеС/ 0- начальна  фаза колебани , подаетс  с выхода высокочастотного генератора 1 на первый вход модул тора 2. В качестве модулирующей функции высокочастотного колебани  U (t) служит сумма двух гармонических низкочастотных колебаний с частотами С2( nQ , которые формируютс  из колебани , поступающего с выхода модулирующего генератора 3 с помощью делител  4 частоты на m и дополнительного делител  5 частоты на 5 п, к которым подключены соответственно третий и четвертый фильтры 6 и 7 нижних частот. Эти колебани  описываютс  формулами

и) Umzcos(Q,t +ц,); (1)

U3(t) Um3cos(Q,t ), (2) где Ц1, и Cf начальные фазы этих колебаний, учитывающие фазовые сдвиги, вносимые фильтрами 6 и 7 нижних частот .

Колебани , описыавемые выражени ми (1) и (2), подаютс  на входы сумматора 8. Выходное колебание сумма

ного детектора 24, выходом подключен-зо тора поступает на второй вход модул ного к индикатору 25.

Измеритель работает следующим об- разом„

тора 2, на выходе которого формируетс  испытательный сигнал, который можно представить в виде

u4(t) (G3t + ) + -5i|™ CoS (w-fQt)t q, +

+ liMuA. cosЈ(co Q)t + q, + nJiUai.. j-cos ((0 +Qpt + + -j +

+ -Ц cos(«-Q2)t .

Испытательный сигнал (З) с выхода модул тора 2 поступает через широкополосный усилитель 9 с автоматической

После прохождени  испытательного сигнала (3) через исследуемый четыре полюсник 10 его спектральные составрегулировкой усилени  на вход иссле- 45 л ющие претерпевают фазовые сдвиги,

которые перенос тс  на огибающие с частотами Q, и Q2:

дуемого четырехполюсника 10.

U5(t) Umscos(0t +(f0-) + cos(CO+Q,)t +Cf0 + Cp, - f t +

+ -SiUMcos((0-ai)t Lp, .+T2i2wcoe((0 +Qz)t +(fz-(fi

Щ cos ((0 -Q2 )t + Cfe - Cf, -lf{J,(4)

Испытательный сигнал (4) поступает

где Ср0 , CpJ , , , - соответствую- на вход амплитудного детектора 1 , щие фазовые сдвига на частотах (0 , W +Q,fG)-Q|J(0+n2, СО -Ог

выходной сигнал которого выражаетс  формулой

тора 2, на выходе которого формируетс  испытательный сигнал, который можно представить в виде

(3)

После прохождени  испытательного сигнала (3) через исследуемый четырехполюсник 10 его спектральные состав на вход амплитудного детектора 1 ,

выходной сигнал которого выражаетс  формулой

U6(t)

(Q,t + Ц,

tf-l/{

U(t) Umicos(Qzt tCf2+Cp5+ -);

.(6)

ug(t) Uw cos(Q,t +ff,+lf ,+

vf-c;,

2 (7)

С помощью первого и второго фильтров 12 и 13 нижних частот, настроенных соответственно на частоту О и (, из напр жени  (5) выдел ютс  составл ющие с указанньгми частотами модул ции

,

/

где , - фазовые сдвиги, вносимы первым и вторым фильтрами 12 и 13 нижних частот

Колебани  (6) и (7) подаютс  на первый и второй входы смесител  14, на выходе которого с помощью третьег фильтра 16 нижних частот выдел етс  напр жение с разностной частотой

, - Qz при Q, 2Г22.

В первом положении коммутатора 15 на два положени , показанном на чертеже , колебание (6) с выхода первого фильтра I2 нижних частот подаетс  через первый усилитель-ограничитель 18 и подключенный к нему четвертый фильтр 19 нижних частот на первый вход фазового детектора 22, С учетом фазового сдвигаCPl вносимого четвертым фильтром 19 нижних частот, коле- бание (6) принимает вид

U

ott),(Qzt

Ч1-& 2

В качестве опорного сигнала фазового детектора ,22 служит колебание (1), поступающее с выхода четвертого фильтра 7 нижних частот через второй усилитель-ограничитель 20 и п тый фильтр 21 нижних частот, которое с учетом фазового сдвига Cf5 вносимого п тым фильтром 21 нижних частот, можно преетавить в виде

им (t) umicos(Q2t +%).

В результате сравнени  по фазе напр жений (8) и (9) и их детектировани  фазовым детектором 22 на его выходе посто нное напр жение будет измен тьс  пропорционально групповому времени запаздывани , которое определ етс  по формуле

+

cos(Qzt

Wz

«ЗД

(5)

;

е

о

10

Л .«illH-L

t( 2Q2

Во втором положении коммутатора 15 на два положени  на первый вход фазового детектора 22 подаетс  напр жение с выхода смесител  14, которое с учетом фазового сдвига Ц/е , вносимого четвертым фильтром 16 нижних частот, выражаетс  формулой .

u,a(t) и cos (о t +q, -cf, + .„(- ,„,, „ft ,nl

25

30

35

40

о ,

45

50

55

-V,

+ Ч +

20

.л tf.-lfz д t -

f-d.i4jL ЧлгУ&

2

(Ю) гдеLP4- фазовый сдвиг, вносимый

фильтром 16,

Сравнение напр жений (9) и (10) позвол ет получить на выходе фазового детектора 22 посто нное напр жение , измен ющеес  пропорционально разности группового времени запаздывани  исследуемого четырехполюсника

101 fJ-vi с

Тй7 L

При периодическом переключении коммутатора 15 с помощью импульсов, поступающих с выхода коммутирующего генератора 17, на выходе фазового детектора 22 помимо посто нной составл ющей напр жени  в каждый полупериод коммутации формируетс  переменное напр жение частоты коммутации, ампли туда которого также измен етс  пропорционально групповому времени зайаз- дывани . Переменное напр жение частоты коммутации на выходе фазового детектора 22 выдел етс  селективным усилителем 23 и поступает на первый вход синхронного детектора 24, второй вход которого подключен к выходу коммутирующего генератора 17. Амплитуда выходного напр жени  синхронного де- . тектора 24 измен етс  в первый полупериод коммутации пропорционально групповому времени запаздывани  исследуемого четырехполюсника, а во второй полупериод пропорционально его разности и измер етс  индикатором 25, в качестве которого используетс  цифровой вольтметр с высокой разрешающей способностью.

Применение в предложенном измерителе двух модулирующих частот позвол ет расширить область его применени  за счет измерени  не только группового времени запаздывани , но и его неравномерности, причем при измерении группового времени запыздывани  раз- решающа  способность сохран етс  такой же, как и в прототипе, а при измерении неравномерности она возрастает пропорционально соотношению моду- лирующих частот. Поскольку оптималь- ным  вл етс  соотношение модулирующих частот, равное двум, то разрешающа  способность измерени  неравномерности группового времени запаздывани  возрастает в два раза и составл ет +0,5 мкс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Измеритель группового времени за- паздывани , содержащий генератор высокой частоты, выходом подключенный к первому входу модул тора, модулирующий генератор, входную и выходную клеммы дл  подключени  исследуемого четырехполюсника, амплитудный детектор , входом подключенный к выходной клемме, а выходом - к входу первого фильтра нижних частот, второй фильтр нижних частот, фазовый детектор и индикатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности измерени  неравномерности группового времени запаздывани  и расширени  области применени , в него введены делитель частоты, на т, дополнительный делитель частоты на п, п ть фильтров нижних частот, сумматор , широкополосный усилитель с автоматической регулировкой усилени , смеситель, коммутатор, коммутирующий генератор, два усилител -ограничител , селективный усилитель на частоту коммутации и синхронный детектор, причем делитель частоты на га входом подключен к выходу модулирующего генератора , а выходом через третий фильтр нижних частот - к первому входу сумматора , вход дополнительного делител  частоты на п подключен к выходу делител  частоты на т, выход дополнительного делител  частоты на п через четвертый фильтр нижних частот подключен к второму входу сумматора, выходом подключенного к второму входу модул тора , выход которого через широкополосный усилитель с автоматической регулировкой усилени  подключен к входной клемме дл  подключени  исследуемого четырехполюсника, второй фильтр нижних частот входом подключен к выходу амплитудного детектора, а выходом - к первому входу смесител , выход первого фильтра нижних частот подключен к первому входу коммутатора и к второму входу смесител , выход которого через п тый фильтр нижних частот подключен к второму входу коммутатора, управл емый вход которого подключен к выходу коммутирующего генератора, выход коммутатора через последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель и шестой фильтр нижних частот подключен к первому входу фазового детектора, выход четвертого фильтра нижних частот через последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель и седьмой фильтр нижних частот подключен к второму входу фазово о детектора, выходом подключенного через селективный усилитель на частоту коммутации к первому входу синхронного детектора , второй вход которого подключен к выходу коммутирующего генератора, а выход синхронного детектора подключен к индикатору„

   h

   U 5J

   Редактор М.Циткина

   Составитель М.Катанова

   Техред С.Мигунова Корректор Н.Король

   Заказ 927

   Тираж 411

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Подписное