SU1707583A1 - Измеритель группового времени запаздывани четырехполюсников - Google Patents

Description

Одновременно выходное напр жение усилител  5 с автоматической регулировкой усилени  подаетс  через последовательно подключенные к нему третни блок 14 сдвига частоты на вход второго амплитудного детектора 15( на выходе которого с помощью третьего фильтра 16 нижних частот также выдел етс  огибающа  напр жени , которое проходит через последовательно включенные второй усилитель-ограничитель 17, четвертый фильтр 18 нижних частот и п-ервый калиброванный фаэовращатель 19 на второй вход фазового детектора 13. Это напр жение описываетс  выражением

U7(t)

(7)

,7VL, - Um|Umzcos(ftt + ),

где . суммарный фазовый сдвиг, вносимый функциональными узлами опорного канала. В результате сравнени  по фазе в фазовом детекторе 13 напр жений, опи . сываемых выражени ми (6) и (7), на его выходе возникает посто нное напр жение , измен ющеес  пропорционально групповому времени запаздывани , которое измер етс  индикатором 20

У г

2

го

С помощью первого калиброванного фазовращател  19, наход щегос  в нулевом положении, сдвигают фазу напри- 35 ты на его выходе происходит сдвиг

/ /,

сдвигов, вноспмьг следуемым четырех люсником на часто Q- Q + Т, и СО Q + Q, соответствен За счет встречного включени  у равл ющих цепей блока 7 сдвига ча

жени , описываемого выражением до получени  нулевого значени  выходного напр жени  фазового детектора 13. Затем замыкают кпюч 22, и напр жение частоты Q с выхода низкочастотного генератора 23 подаетс  на . вход фазорасщепител  21, выходные напр жени  которого подаютс  на управл ющие цепи первого 4, второго 7 и третьего 14 блоков сдвига частоты, в качестве которых могут быть использованы оцнополосные модул торы на основе балансных смесителей, питаемых по высокой и низкой частотам квадратурным напр жением, а также индукционные или емкостные фазовращатели с непрерывно вращающимис  роторами. Измене1-; ние знака сдвига частоты в модул торах осуществл етс  изменением пор дка чередовани  фаз, а в индукционных или скксстных флзо р-и;атсл,1.ч - млирлпле- нием вращени  магнитны или электрических полей, которые выбирают противоположными .

40

спектральных составл ющих сигнала описываемого выражением (9), и пр воположную сторону и восстановлен их первоначальных значений, с пер сом дополнительновнесенных фазовы сдвигов &(0 и Д(|7г на огибающую

ДЦ,+ДС,п

Vе

ип,,ип,2С05 45

xcos (Qt

, -Д1рг

(10)

50

55

После детектировани  напр жени  описываемого выражением (10), с по мощью первого амплитудного детекто 8 на его выходе фильтром 9 нижних частот выдел етс  напр жение огиба щей

г)ш(

u,t(t) un,,unicos(a{+

Из выражени  (11) следует, что огибающа  испытательного сигнала з счет сдвига частоты его спектральн

10

15

20

25

Так как управл ющие цепи блока 4 сдвига частоты включены встречно по отношению к управл ющим цеп м блоков 7 и 14 сдвига частоты, то на выходе блока 4 сдвига частоты формируетс  испытательный сигнал, спектральные составл ющие которого получают приращение частоты на величину

Ug(t) ( +S()t,

+ cos(w + а + Q, )t. (s)

После прохождени  сигнала, описываемого выражением (8), через исследуемый четырехполюсник 6 напр жение на его выходе описываетс  выражением

и,(0 (,)t- ЛСр, ч cos(CO + tt +Q,)t -

ю +

ДЧ, -

иА2

cos

cosfrjt

30

35 ты на его выходе происходит сдвиг

),(9)

где ДС(( и - приращени  фазовых

сдвигов, вноспмьг не-- следуемым четырехпо- люсником на частотах Q- Q + Т, и СО Q + + Q, соответственно. За счет встречного включени  управл ющих цепей блока 7 сдвига часто0

спектральных составл ющих сигнала, описываемого выражением (9), и противоположную сторону и восстановление их первоначальных значений, с переносом дополнительновнесенных фазовых сдвигов &(0 и Д(|7г на огибающую

ДЦ,+ДС,пг

Vе

ип,,ип,2С05 О

45

xcos (Qt

, -Д1рг

(10)

После детектировани  напр жени , описываемого выражением (10), с помощью первого амплитудного детектора 8 на его выходе фильтром 9 нижних частот выдел етс  напр жение огибающей

г)ш(п)

u,t(t) un,,unicos(a{+

Из выражени  (11) следует, что ч огибающа  испытательного сигнала за счет сдвига частоты его спектральных

составл ющих на величину Qt при прохождении его через исследуемый четырехполюсник 6 получила дополнительны;1 фазовый сдвиг на величину

4lf, -Мл

п

л

г

В опорном канапе с помощью блока 14 сдвига частоты также происход т сдвиг спектральных составл ющих сигнала , описываемого выражением (8), на неличину С7,в противоположную сторону и восстановление его первона

большой неравномерностью амплитудно- частотной характеристики за счет формировани  испытательного сигнала, при котором детектирование испытательного сигнала осуществл етс  на одной стабильной частоте, что исключает дополнительные частотные погрешности, вносимые амплитудными детекторами в измерительном и опорном каналах, а поэтому паразитный фазовый сдвиг, вносимый амплитудными детекторами в огибающие , посто нен. Кроме того, идентичность функциональных узлов измерк

чального значени , поэтому выделенна  jj тельного и опорного каналов измеритена его выходе огибающа  напр жени  описываетс  выражением (7).

С помощью второго калибропенного фазовращател  12 осуществл етс  восстановление первоначального нулевого значени  выходного напр жени  фазового детектора 13, путем сдвига напр жени  огибающей, описываемого выражением (11), на регистрируемый угол Л /

и,г(0 U U cosCflt + - -f-7 -&q о. (i2)

из выражени  (12) следует, что регистрируемый фазовый сллиг UCf св зан со сдвигом частоты ft. спектральных составл ющих испытательного сигнала, описываемого выражением (9), и групповым временем запаздывани  выражением

Alf-fl,

Таким образом., искомое значение ч;Гр определ етс  по формуле

л№ «,

20

25

30

35

-гр .

ТР

(13;

40

л  обеспечивает равенство их суммарных дополнительных фазовых сдвигов, что позвол ет уменьшить относительную погрешность измерени  группового времени запаздывани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Измеритель группового времени за- паздыпани  четырехполюсников, содержащий генератор несущей частоты, выходом соединенный с одним входом балансного модул тора, генератор модулирующей частоты, усилитель с автоматической регулировкой усилени , выход которого соединен с клеммой дл подключени  исследуемого четырехполюсника , последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый фильтр низкой частоты, первый усилитель-ограничитель и второй фильтр лизкон частоты, последовательно сое- пиненные третий фильтр низкой частоты , второй усилитель-ограничитель и четвертый фильтр низкой частоты, а также вторую клемму дл  подключени  исследуемого четырехполюсника, фазовый детектор, нндгкатоп и низкочастотный генератор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  группового вре мени запаздывани  -четырехполюсников, в него введены три блока сдвига частоты , ключ, фазорасщепитель, второй

   Измен   частоты сдвига ft низкочастотного генератора 23 в полосе пропускани  исследуемого уэкополосно- 45 го четырехполюсника 6, можно вычислить по формуле (13) значени  ЈГр и построить частотную характеристику группового времени запаздывани .

   Если второй калиброванный фазовра- 50 амплитудный детектор и два калибро- щатель 12 проградуировать в единицахванных фазовращател , при этом выход

   Измеритель группового времени за- паздыпани  четырехполюсников, содержащий генератор несущей частоты, выходом соединенный с одним входом балансного модул тора, генератор модулирующей частоты, усилитель с автоматической регулировкой усилени , выход которого соединен с клеммой дл подключени  исследуемого четырехполюсника , последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый фильтр низкой частоты, первый усилитель-ограничитель и второй фильтр лизкон частоты, последовательно сое- пиненные третий фильтр низкой частоты , второй усилитель-ограничитель и четвертый фильтр низкой частоты, а также вторую клемму дл  подключени  исследуемого четырехполюсника, фазовый детектор, нндгкатоп и низкочастотный генератор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  группового вр мени запаздывани  -четырехполюсников, в него введены три блока сдвига частоты , ключ, фазорасщепитель, второй

   генератора модулирующей частоты соединен с вторым выходом балансного модул тора , выход которого соединен с первым входом первого блока сдвига частоты, выхо том оооли Н :;нс Го с гг-о- дом усилител  с  мттптичс скоП регулировкой усилени , а вторыми входами - с входами второго блока.сдвига

   группового времени запаздывани , то отсчет значений можно осуществл ть непосредственно по шкале фазогфлщлте- л .

   Предлагаемый нзмерт/т лт. но гравнг- мню с известным позвол ет пг.шлгчтъ точность измерени  группового времени запаздывани  четырехполюсников с

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   л  обеспечивает равенство их суммарных дополнительных фазовых сдвигов, что позвол ет уменьшить относительную погрешность измерени  группового времени запаздывани .

   Формула изобретени 

   Измеритель группового времени за- паздыпани  четырехполюсников, содержащий генератор несущей частоты, выходом соединенный с одним входом балансного модул тора, генератор модулирующей частоты, усилитель с автоматической регулировкой усилени , выход которого соединен с клеммой дл подключени  исследуемого четырехполюсника , последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый фильтр низкой частоты, первый усилитель-ограничитель и второй фильтр лизкон частоты, последовательно сое- пиненные третий фильтр низкой частоты , второй усилитель-ограничитель и четвертый фильтр низкой частоты, а также вторую клемму дл  подключени  исследуемого четырехполюсника, фазовый детектор, нндгкатоп и низкочастотный генератор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  группового времени запаздывани  -четырехполюсников, в него введены три блока сдвига частоты , ключ, фазорасщепитель, второй

   генератора модулирующей частоты соединен с вторым выходом балансного модул тора , выход которого соединен с первым входом первого блока сдвига частоты, выхо том оооли Н :;нс Го с гг-о- дом усилител  с  мттптичс скоП регулировкой усилени , а вторыми входами - с входами второго блока.сдвига

   9 1707583 10

   частоты и выходами фа орасщеиител ,первый калиброванный фаэовращлтс. и, другие, выходы которого соединены ссоединен с первым входом фазового до- одними входами третьего блока сдьигатектора, выход которого соединен с частоты, а вход через ключ соединен .входом индикатора,   второй вход че- с выходом низкочастотного генератора,Рез второй калиброванный фазонраща- другой вход третьего блока сдвига .-тель с « ходом четвертого фильтра частоты соединен с первой клеммойнизкой частоты, втора  клемма дл  дл  подключени  исследуемого четырех-подключени  исследуемого четырехпо- полюсника, а выход через второй ам- юлюсника чсРез второй блок сдвига час- плитудный детектор соединен с входомтоты .соединена с входом первого ам- и третьего фильтра низких частот, выходплнтудного детектора. второго фильтра низком частоты через