SU767695A1 - Измеритель группового времени запаздывани четырехполюсников - Google Patents

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение для измерения группового времени запаздывания четырехполюсников . ‘ 5

Известен измеритель, в котором групповое время запаздывания определяется по'сдвигу фазы огибающей амплитудно-модулированного сигнала посла прохождения через исследуемый четырех-10 полюсник. Измеритель- содержит генераторы высокой и низкой частоты,модулятор ,исследуемый четырехполюсник,амплитудный детектор и фазовый индикатор ⁴ [1] . 15

Недостатком его является зависимость результатов измерения от величины затухания, вносимого исследуемым четырехполюсником.

Известен также измеритель группового времени запаздывания,, содержащий генератор низкой частоты, генератор высокой частоты, модулятор, один вход которого подключен к выходу генератора высокой частоты не- 25 посредственно, а второй вход через линию задержки соединен с выходом' генератора низкой частоты, исследуемый четырехполюсник и амплитудный детектор, входами подключенные к * выходу модулятора, выход исследуемого четырехполюсника' через последова-тельно соединенные амплитудныйдетектор и фазовращатель подключен к входам сумматоров, второй вход одного из сумматоров соединен с выходом амплитудного детектора, усилители переменного тока, входами подключенные к выходам сумматоров, а выходами через амплитудные детекторы - к сумматору 12].

Однако точность измерения указанным измерителем зависит от величины затухания, вносимого исследуемым четырехполюсником, от которого зависит амплитуда напряжения ^на выходе'четырехполюсника, что имеет место при автоматическом измерении . группового времени запаздывания в диа пазоне частот.

Цель изобретения — повышение точности-измерения за счет получения результатов измерения, не зависящих от затухания.исследуемого четырехполюсника. '

Указанная цель достигается за счет того, что в известный измеритель группового времени запаздывания, содержащий генератор низкой '.частоты, генератор высокой частоты,

-выходом соединенный со входом модулятора, выход которого через зажимы для подключения исследуемого четырехполюсника и последовательно соединенные первый амплитудный детектор и фазовращатель подключен к вторым входам первого и второго сумматоров, выходы которых, в свою очередь через первый и второй усилители с регулируемьйя усилением, второй и третий амплитудные детекторы соединены с индикатором, линию задержки, включенную между выходом генератора низкой частоты и вторым входом модулятора, подсоединенного своим выходом к входу четвертого амплитудного детектора, дополнительно введены два перемножителя, синхронный детектор, третий сумматор' и усилитель постоянного тока. При этом перемножители первыми входами подключены к выходам. генератора низкой частоты и четвертого амплитудного детектора, а вторыми входами — к выходу синхронного детектора, один из входов которого подсоединен к выходу первого амплитудного детектора, а второй'вйод к.выходу линии задержки, Выходы перемножителей подключены к первым вхо-. дам первого и второго' сумматоров, третий сумматор входами соединен с выходами второго и третьего амплитудных детекторов, а выходом — с входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с.управляющими входами усилителей с регулируемым усилением.

На чертеже показана схема измерителя группового'времени запаздывания.

Он содержит генератор 1 высокой частоты, генератор 2 низкой частоты, линию 3 задержки, модулятор 4, первый амплитудный детектор 5, второй , амплитудный детектор 6, третий 7 и четвертый 8 амплитудные детекторы, исследуемый четырехполюсник 9, синхронный /детектор 10, перемножители -11 и 12, суматоры 13, 14 _u и 15, фазовращатель 16, усилители 17 и 18 ^с регулируемым усилением, усилитель 19 постоянного токаи индикатор 20. « ’

Измеритель работает следующим образом. '

Напряжение с выхода генератора 1 подается на вход модулятора 4, где модулируется задержанным на время низкочастотным напряжением, поступающим с выхода генератора 2 через линию 3 задержки. Выходное напряжение модулятора 4 подается на вход амплитудного детектора 8 и исследуемого четырехполюсника 9. Выходное напряжение исследуемого че- ‘ тырехполюсника 9 детектируется амплитудным детектором 5 и подается на входы синхронного детектора 10 и фазовращателя 16. В качестве опорного напряжения синхронного детектора служит'выходное напряжение гене- _ч.

ратора 2, поступающее на его второй вход через линию 3 задержки.

При изменении затухания исследу^емого четырехполюсника 9 изменяется вектор напряжения на выходе амплитудного детектора 5, что приводит к медленному изменению постоянного напряжения на выходе синхронного детектора 10, которое поступает на перрые входы перемножителей 11 и 12, В результате перемножения выходного на'пряжения синхронного детектора 10 с выходным напряжением амплитудного детектора 8 в перемножителе 11 и выходного напряжения генератора 2 с напряжением синхронного детектора 10 в перемножитеЛе 12 на их выходах образуются амплитуды напряжений, величины которых изменяются прямо пропорционально изменению амплитуды напряже- '· ния на выходе детектора 5.

При уменьшении вектора.напряжения U₁₀ на половину (вектор и\₀ ) за счет затухания исследуемого четырехполюсника 9 происходит уменьшение на половину векторов напряжений Ug и Ug до величины и Ug,

Выходное напряжение перемножителей 1.1 и 12 с амплитудами uj и Ug поступает на первые входы сумматоров 13 и 14, на вторые входы которых подается напряжение с выхода фазовращателя 16, Полезная информация о групповом времени запаздывания исследуемого четырехполюсника 9 содержится в значении угла поворота U_ip в.ектЪра относительно значения углайС/2 или в разности векторов напряжений Ug и UJj.| на выходах сумматоров 13 и 14, которые усиливаются усилителями 17 и 18 с регулируемыми усилениями и после детектирования в амплитудных детекторах 6 и 7, разность векторов напряжений Ug и U₁₄ измеряется индикатором 20.

Для повышения точности одинакового относительного изменения векторов Ug и U._f.| при действии дестабилизирующих факторов,выходные напряжения амплитудных детекторов 6 и 7 подаются на входы сумматора 15. Выходное напряжение сумматора 15 изменяется пропорционально изменению дестабилизирующих факторов, усиливается усилителем 19 постоянного тока до величины, необходимой для управления усилением усилителей 17, 18,и поступает на указанные усилители,регулируя их усиление так, чтобы напряжение на выходе сумматора 15 было постоянным. Вследствие этого амплитуды напряжений на выходах усилителей 17, 18 не будут зависеть от влияния дестабилизирующих факторов, а следовательно, разность векторов напряжения Ug и и/_и также не будут зависеть от этого влияния, что приводит к значительному повышению точности измерения и разрешающей способности при .изменении¹ затухания исследуемого четырехполюсника.

Таким образом, настоящий измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников позволяет значительно повысить точность измерения и разрешающую способность и получить результаты измерений, не зависящие рт затухания исследуемого четырехполюсника при работе ,_;в диапазоне частот

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к области измерительной техники и может найти применение дл  измерени  группового времени запаздывани  четырехполюсников . Известен измеритель, в котором групповое врем  запаздывани  определ етс  посдвигу фазы огибающей ам литудно-модулированного сигнала посл прохождени  через исследуемый четыр полюсник . Измеритель- содержит, генер торы высокой и низкой частоты,модул тор ,исследуемый четырехполюсник,ампл тудный детектор и фазовый индикатор Недостатком его  вл етс  зависи- мость результатов измерени  от величины затухани , вносимого исследуемым ч:етырехполгосником. Известен также измеритель группового времени запаздывани ,. содержащий генератор низкой частоты, генератор высокой частоты, модул тор, один вход которого подключен к выходу генератора высокой частоты непосредственно , а второй вход через линию задержки соединен с выходом генератора низкой частоты, исследуемый четырехполюсник и амплитудный детектор, входами подключенные К выходу модул тора, выход исследуемого четырехполюсника через последо а- тельно соединенные амплитудныйдетектор и фазовращатель подключен к входам сумматоров, второй вход одного из сумматоров соединен с выходом амплитудного детектора, усилител  переменного тока, входами подключенные к выходам сумматоров, а выходами через амплитудные детекторы - к сумматору 2. Однако точнЬсть измерени  указанным измерителем зависит от величины затухани , вносимого исследуемым четырехполюсником, от которого зависит амплитуда напр жени  на выходе четырехполюсника, чтоимеет место при автоматическом измерении . группового времени запаздывайи  в Диапазоне частот. . Цель изобретени  - повышение точности- измерени  за счет получени  результатов измерени , не завис щих от затухани ,исследуемого четырехполюсника . ,-.. Указанна  цельдостигаетс  за счет того, что в известный измеритель группового времени запаздыва:нин , содержащий генератор низкой частоты, генератор высокой частоты. -выходом соединенный со входом моду л тора, выход которого через зажимы дл  подключени  исследуемого четырехполюсника и последовательно соединенные первый амплитудный детекто и фазовращатель подключен к вторым входам первого и второго сумматоров выходы которых, в свою очередь чере первый и второй усилители с регулируемьЛ усилением, второй и третий амплитудные детекторы соединены с индикатором, линию задержки, включе ну между выходом генератора низкой частоты и вторым входом модул тора подсоединенного своим выходом к вхо ду четвертого амплитудного детектора , дополнительно введены два перемножител , синхронный детектор, тре тий сумматор и усилитель посто нного тока. При этом перемножители пер выми входами подключены к выходам. генератора низкой частоты и четвертого амплитудного детектора, а вторыми входами - к выходу синхронного детектора, один из входов которого подсоединен к выходу первого амплитудного детектора, а второйвйод - к.выходу линии задержки, Выходы пер множителей подключены к первым входам первого и второго сумматоров, третий сумматор входами соединен с выходами второго и третьего амплитудных детекторов, а выходом - с входом усилител  посто нного тока, выход которого сое-щинен с.управл юЩИГ4И входами усилителей с регулируе мым усилением. На чертеже показана схема измерител  групповоговремени запаздывани . Он содержит генератор 1 высокой частоты, генератор 2 низкой частоты линию 3 задержки, модул тор 4, первый амплитудный детектор 5, второй амплитудный детектор 6, третий 7 и четвертый 8 гимгшитудные детекторы , исследуемый четырехполюсник 9, синхронный детектор 10, перемножители -11 и 12, суматоры 13, 14 и 15, фазовращатель 16, усилители 17 и 18 с регулируе1у1ым усилением, усилитель 19 посто нного тока-и индикатор 20,« Измеритель работает следующим образом, Напр жение с выхода генератора 1 подаетс  на вход модул тора 4, где модулируетс  задержанным на вре м  низкочастртным напр жением, поступающим с выхода генератора 2 через линию 3 задержки. Выходное напр жение модул тора 4 подаетс  на вход амплитудного детектора 8 и исследуемого четырехполюсника 9. Выходное напр жение исследуемого четырехполюсника 9 детектируетс  амплитудным детектором 5 и подаетс  на входы синхронного детектора 10 и фазовращател  16. В качестве опорно го напр жени  синхронного детектора 10 служит выходное напр жение гене- ,, ратора 2, поступающее на его второй вход через линию 3 задержки. При изменении затухани  исследу;емого четырехполюсника 9 из-мен ет с  вектор напр жени  на выходе амплитудного детектора 5, что приводит к медленному изменению посто нного напр жени  на выходе Синхронного детектора 10, которое поступает на перрые входы перемножителей 11 и 12, В результате перемножени  выходного напр жени  синхронного детектора 10 с выходным напр жением амплитудного детектора 8 в перемножителе 11 и выходного напр жени  генератора 2 с напр жением синхронного детектора 10 в перемножитеЛе 12 на их выходах образуютс  амплитуды напр жений, величины которых измен ютс  пр мо пропорционально изменению амплитуды напр же- НИН на выходе детектора 5. При уменьшении вектора,напр жени  на половину (вектор ) за счет затухани  исследуемого четырехполюсника 9 происходит уменьшение на половину векторов напр жений U и UQ до величины U и U. Выходное напр жение перемножителей 11 и 12 с амплитудами U и Ug поступает на первые входы суг/1маторов 13 и 14, на вторые входы которых по .даетс  напр жение с выхода фазовращател  16, Полезна  информаци  о групповом времени запаздывани  исследуемого Четырехполюсника 9 содержитс  в значении угла поворота U векibpa относительно значени  угла9.С/2 или в разности векторов напр жений Ug и UJj.| на выходах сумматоров 13 и 14, которые усиливаютс  усилител ми 17 и 18 с регулируемыми усилени ми И после детектировани  в амплитудных детекторах 6 , ра.зность векторов напр жений Ug и U измер етс  индикатором 20. Дл  повышени  точности одинакового относительного изменени  век .торов Ug и и,, при действии дестабилизирующих факторов,выходные напр жени  амплитудных детекторов 6 и 7 подаютс  на входы cyt/матора 15. Выходное напр жение сумматора 15 измен етс  пропорционально изменению дестабилизирующих факторов, усиливаетс  усилителем 19 посто нного тока о величины, необходимой дл  управлени  усилением усилителей 17, 18,и поступает на указанные усилители,регулиру  их усиление так, чтобы напр жение на выходе сумматора 15 было посто нным. Вследствие зтого амплитуы напр жений на выходах усилителей 17, 18 не будут зависеть от вли ни  естабилизирующих факторов, -а следовательно , разность векторов напр жени  tJg и UJ,, также не будут зависеть от этого вли ни , что приводит к значительному повышению точности ийм рени  и разрешающей способности при .изменении затухани  исследуемого четырехполюсника . Таким образом, насто щий измеритель группового времени запаздывани  четырехполюсников позвол ет значител но повысить точность измерени  и разрешшощую способность и получить результаты измерений, не завис щие 9Т затухани  исследуемого четырехполюсника при работе ,;В диапазоне частот ,. Формула изобретени  Измеритель группового времени запаздывани  четырехполюсников, содержащий генератор низкой частоты, генератор высокой частоты, выходом соединенный со входом модул тора,.выход которого через зажимы дл  подключени  исследуемого четырехполюсни ка и последовательно соединенные пер вый амплитудный детектор и фазовраща тель подключен к вторым входамперво го и второго сумматоров, выходы кото рых в свою очередь, чгерез первый и второй усилители с регулируемым усилением , второй и третий амплитудные детекторы соединены с индикатором, линию задержки, включенную ме оду выходом генератора низкой частоты и вт рым входом модул тора, подсоединенно своим выходом к входу четвертого амплитудного детектора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  за счет получени  результатов измерени , не завис щих от затухани  исследуемого четырехполюсника , в него дополнительно введены два перемножител , синхронный детектор/ третий сумматор и усилитель посто нного тока, причем перемножители первыми входами подключены к выходам генератора низкой частоты и четвертого амплитудного детектора,а вторыми входами - к выходу синхронного детектора, один из входов которого подсоединен к выходу первого амплитудного детектора, и второй вход к выходу линии задержки, выходы перемножителей подключены к первым входам первого и второго суг/ маторов, при этом третий сумматор входами соединен с выходами второго и третьего амплитудных детекторов, а выходом - с входом и усилител  посто нного тока , выход которого соединен с управл ющими входами усилителей с регулируемым усилением. .Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Соловьев И.И. Измерительна  техника в проводной св зи, ч. Ш. М., Изд-во Св зь, 1971, с.92.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 611160, кл. G 01 R 25/00, 1978.