SU769444A1

SU769444A1 - Device for measuring amplitude-frequency characteristics

Info

Publication number: SU769444A1
Application number: SU782578242A
Authority: SU
Inventors: Николай Евгеньевич Моргаевский
Original assignee: Предприятие П/Я А-1298
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1978-02-13
Publication date: 1980-10-07

Description

Предлагаемое изобретение охноситс к радиоэлектронной технике, в ча€тности, к измерител м амплитуд1но-частотных характеристик . Известно устройство дл .измерени частотных характеристик электрических цепей, содержащее генератор 1качающейс частоты , три строб-преобразовател , генератор строб-импульсов, частота .которого управл етс системой фазовой автоподстройки частоты, аттенюатор и измерительный элемент |1. Этому устройству присуща недостаточна точность измерени частотных характеристик , обусловленна нелинейностью характеристик преобразовани и усилени . Наиболее близко к предлагаемому устройство , состо щее из последовательно соединенных блока управлени , переключател и блока измерени , выходы которого подключены к вертикально-отклон ющим пластинам электронно-лучевой трубки, а также блока модулирующего напр л ени , выходы которого соединены с горизонтально-отклон юпиими пластииам1и электроннолучевой трубк1И и блока опорного напр жени 2. Недостатки этого устройства - мала точность измерени , обусловленна зависимостью погрещности относительных амилитудных измерений различных участков амплитудно-частотной характеристики от нелинейности характеристик преобразовани и усилени блока из.мерений, а также воз:мо кность проведени измерений лишь в пределах рабочей части экрана ЭЛТ как ио амплитудной, так и по частотной ос м. С целью повышени точности измере и , в известное устройство дл измерени амплитудно-частотных характеристик, содержащее последовательно соединенные блок управлени , переключатель и блок измерени , выходы которого подключены к вертикально-отклон ющим пласт1инам электпоино-лучевой трубки ЭЛТ, а также блок модулирующего напр жени , иервый и второй выходы которого соединены с горизонтально-отклон ющилш пластинам и ЭЛТ, третий выход блока модулирующего напр жени подключен к входу генератора качающейс частоты, источник опорного напр жени , первый выход которого соединен с первьгм входом блока измерени , а его второй выход подключен ко второму входу переключа гел , введены блок измерени разиости токов, резистор св зи ,и последовательно соединенные дополнительный генератор качающейс частоты и доиолнительный переключатель, второй вход которого подключен к выходу генератора качающейс частоты, трет1ии вход допол ительного переключател соединел со вторым выходом блока )правлен,и , вход которОГо подключен к выходу блока измерени разлосги токов, второй выход последнего соединен с третьим входом переклЮчател , а вход блока .измерени разности токов подключен ко второму выходу ;источ.ника опорного напр жени , третий выход которого соединен с третьим выходом блока измерени разности токо;в и через резистор св зи соединен со гзторым входам блО:Ка 1ИЗ мерени ; при этом вход дополнительного генератора качающейс частоты подключен к выходу блока |Модулирующаго .напр жени . На чертел :е изображена структурна электрическа схема устройства. Устройство состоит из блока управлени /, переключател 2, ;блока изм ерени 3, электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 4, блока модулирующего наир жени 5, генератора качающейс частоты 6, источника опорного напр жени 7, содержащего резистор св зи S и источник тока 9, а также бло.ка измерени разности токов 10, содержащего измеритель разности токов /./ и источника тока 12, резистора св зи 13, дополнительного генератора качающейс частоты 14 :и дополнительного переключател 15. Устройство работает следующим образом . Модулирующее напр жение с выходов блока .модулирующего напр жени 5 управл ет частотами генераторов качающейс частоты 6 и 14, а также отклонением луча по горизонтали ЭЛТ 4. По сигиалаМ блоаса управлени / переключатель 15 поочередно подключает выходы генераторов качающейс частоты 6 и 14 ко входу исследуемого устройства . Сигналы с выхода исследуемого устройства поступают по св з,и на вход блока измерени 3, который управл ет отклонением луча ЭЛТ 4 по вертикали. Диапазоны частот генераторов качающейс частоты 6 и 14, а также значени полос качани частот выбирают в соответствии с выбраннЫМи дл исследовани участками амплитудно-частотной характеристики исследуемого устройства 16. Резистор св зи 8 выбирают с минимальной индуктивностью (И номиналом пор дка 50-100 0,1г. Включение его последовательно с блоком измерени 3 уменьщает вление резонанса, обусловленное входной емкостью и индуктивностью блока измерени 3, и способствует выравниъааию частотной характер1Ясти1К и блока измерени 3. При поочередном подключении переключателем источников тока 9 и 12 к резистору 1ав зи 8 создаетс опорное напр жен1ие, которое даст смещении изображени исследуемой амплитудно-частотной характеристики на CiiVM-vOLTu ГТТ Л ТТП .rifiiT 1 ЛПЛТЛТ 7 R Т-Г П ТПЦ РЯ И Гпервого резистора св зи 8, цепей переключател 2 и источников токов 9 и .12 в цепи общей щины линии св зи обеспечивает сохранение минимальной входной емкости б;:с-ка измерени 3. При проведении относительных амплитудных измерений различных участков амплитудно-частотной характеристики велипиы токов источников токов 5 и 12 измен ютс до совмещени контролируемых точек амплитудно-частотной х ар актер ист1ики на одном уровне. Дл более точной индикации совмещени синхронно с переключателем 2 производитс переключение генераторов качающейс частоты 5 и 14, что дает одновременно со смещением амплитудно-частотной характеристик по оои амплитуд смещение относительно начала развертки, т. е. Ир01исходит выведение на экран ЭЛТ 4 контролируемых участкО(В амплитудно-частотной характеристики по оси частот. Выбира необходимые величины полос качани генераторов качающе 1с частоты 6 и 4, можно получить на экране ЭЛТ 4 при высокой чувствительности блока измерени 3 поочередные изображени интересующих участков айшлитудно-частотной хара .ктеристики, между которыми праизвод тс измерени а)мплитуды. При достаточно ВЫС01КОЙ частоте коммутации переключателей 2 и 15 изображени участков амплитудно-частотной характеристики воспринимаютс как совмещенные. Совмещение по оси амплитуд производитс с погрешностью разрещени блока измерени 3, что иракти-ССКИ может составл ть единицы мВ. Погрещность измерени разности токов источников токов 9 и 12 может быть также достаточно малой, пор дка и менее. Данные измерений разности токов источников токов 9 и 12 поступают из измерител разности токо;в 12 Б блок управлени 1, где производитс вычисление величины смещени ALJ исследуемой амплитудно-частотной характеристики на экране ЭЛТ 4: i{ где К - коэффициент, принимающий значени от 1 до 2 в зависимости от величины активной составл ющей в выходном сопротивлении исследуемого устройства. После определени величины относительных амплитуд производитс вычисление отнощени амплитуд: . - . At/, где Af/i и AU - величины относительных амплитуд измер емых участков амплитудно-частотной характеристики .The present invention relates to radioelectronic technology, in particular, to measuring amplitude-frequency characteristics. A device for measuring the frequency characteristics of electrical circuits is known, comprising a oscillating frequency generator 1, three strobe converters, a strobe pulse generator whose frequency is controlled by a phase locked loop system, an attenuator and a measuring element | 1. This device lacks the accuracy of measuring the frequency characteristics due to the non-linearity of the conversion and amplification characteristics. Closest to the proposed device, consisting of a serially connected control unit, a switch and a measuring unit, the outputs of which are connected to vertical-deflecting plates of the cathode-ray tube, as well as a modulating-voltage unit, the outputs of which are connected to horizontally-deflected plating. the electron beam tube and the reference voltage unit 2. The drawbacks of this device are low measurement accuracy, due to the dependence of the error of relative amylate measurements are different plots of amplitude-frequency characteristics of the non-linearity of the characteristics of the conversion and amplification of the block of measurements, as well as the potential: the measurement is carried out only within the working part of the screen of the CRT both on the amplitude and frequency axis. In order to improve the accuracy of measurement and, in A known device for measuring amplitude-frequency characteristics, comprising a series-connected control unit, a switch and a measurement unit, the outputs of which are connected to vertical-deflecting plies of electropoino ray tube CRT, as well as a modulating voltage block, the first and the second outputs of which are connected to horizontally deflecting plates and the CRT, the third output of the modulating voltage block is connected to the input of the sweeping frequency generator, the reference source, the first output of which is connected to the first input the measurement unit, and its second output is connected to the second input of the switching gel; a current measurement unit, a communication resistor, and an additional oscillator of the oscillating frequency and a secondary circuit are connected in series The switch, the second input of which is connected to the output of the oscillating frequency generator, the third input of the additional switch connected to the second output of the unit is corrected, and the input of which is connected to the output of the current ramping unit, the second output of the last, and the input of the unit. current difference measurement connected to the second output; reference voltage source, the third output of which is connected to the third output of the current difference measuring unit; into and through a communication resistor connected to the second inputs of the blo: ka 1IZ measurement; the input of the additional oscillating frequency generator is connected to the output of the unit | Modulating voltage. Ink: e shows a structural electrical circuit of the device. The device consists of a control unit /, a switch 2,; a measurement unit 3, a cathode ray tube (CRT) 4, a modulating load block 5, a oscillating frequency generator 6, a reference voltage source 7 containing a communication resistor S and a current source 9, as well as a unit for measuring the difference in the currents 10, containing a meter for the difference in the currents (.) And the current source 12, the communication resistor 13, the additional oscillating frequency generator 14: and the additional switch 15. The device operates as follows. The modulating voltage from the outputs of the modulating voltage block 5 controls the frequencies of the oscillators of the oscillating frequency 6 and 14, as well as the horizontal deflection of the beam of the CRT 4. By means of the control loop / switch 15 alternately connects the outputs of the oscillators of the oscillating frequency 6 and 14 to the input of the device under study . The signals from the output of the device under study are fed in via a connection, and to the input of measuring unit 3, which controls the vertical deflection of the beam of a CRT 4. The frequency ranges of the oscillating frequency generators 6 and 14, as well as the values of the frequency sweep bands, are chosen in accordance with the chosen parameters for the study of the amplitude-frequency characteristic sections of the device under study 16. The coupling resistor 8 is chosen with a minimum inductance (And a value of about 50-100 0.1 g Turning it on in series with measuring unit 3 reduces the resonance phenomenon due to the input capacitance and inductance of measuring unit 3, and contributes to the equalization of the frequency characteristic of 1 st and 1 of measuring unit 3. the bottom of the connection of the current source 9 and 12 to the resistor 1 of the 8 creates a reference voltage, which will give the image of the investigated amplitude-frequency characteristic displacement on the CiiVM-vOLTu GTT L TTP. triiiT LLPTLT 7 R T-H P S RY And G of the first resistor 8, the circuits of the switch 2 and the sources of the currents 9 and .12 in the circuit of the total line width of the communication line ensure the maintenance of the minimum input capacitance b;: measurement c. 3. When conducting relative amplitude measurements of different sections of the amplitude-frequency characteristic of the source currents nicks currents 5 and 12 are changed to the alignment points of controlled amplitude-frequency x ap actor ist1iki flush. For a more accurate indication of combining synchronously with switch 2, oscillators of oscillating frequency 5 and 14 are switched, which simultaneously with the amplitude-frequency characteristics shifting along ooo amplitudes is offset relative to the start of the sweep, i.e. -frequency characteristic along the frequency axis. Selecting the required magnitudes of the oscillating oscillation bands of oscillators 1c frequencies 6 and 4 can be obtained on the screen of a CRT 4 with a high sensitivity of the measuring unit 3 Single images of areas of interest are the frequency response characteristics between which measurements are taken (a) of the slit. With a sufficiently HIGH switching frequency of the switches 2 and 15, the images of the amplitude-frequency response sections are perceived as aligned. Alignment along the axis of the amplitudes is performed with an error of resolution of the measuring unit 3, which can be measured by units of mV. The error in measuring the difference in the currents of the sources of the currents 9 and 12 may also be sufficiently small, of the order or less. Measurement data on the difference between the currents of the sources of currents 9 and 12 come from the current difference meter, in 12 B control unit 1, where the offset value ALJ of the investigated amplitude-frequency characteristic on the screen of the CRT 4 is calculated: i {where K is a coefficient taking values from 1 to 2 depending on the magnitude of the active component in the output impedance of the device under study. After determining the magnitude of the relative amplitudes, the amplitude ratio calculation is:. -. At /, where Af / i and AU are the relative amplitudes of the measured portions of the amplitude-frequency characteristic.

В .качестве уровн отсчета амплитуд возможно использоваиие как нулевой линии амнлитудно-частотной хара.ктеристики, так и любого другого ее участка.In the quality of the amplitude reference level, it is possible to use both the zero line amnlitudno-frequency characteristics, and any other part of it.

Таким образом, блок измерени 3 и ЭЛТ 4 используютс при измерении амидитудных характеристик как .нуль-орган. При этом .исключаютс вли ни нелинейностей их амплитудных характеристик на погреы .ность измерени и происходит совмещение процессов измерени -и калибровки.Thus, measurement unit 3 and CRT 4 are used in measuring amiditude characteristics as a null organ. In this case, the effects of the nonlinearity of their amplitude characteristics on the measurement accuracy are eliminated and the measurement and calibration processes are combined.

Формула и 3 о б р е те и ,и Formula and 3 about b and those and, and

Устройство дл измерени амплитудночастотных характеристик, содержащее последовательно соединенные блок управлени , переключатель блок измерени , выходы которого подключены к вертикальноотклон ЕОЩим пластинам электронно-лучевой трубки ЭЛТ, а также блок модулирующего напр жени , лервый и второй выходы которого соединены с горизонтально-отклон ющими пластинами ЭЛТ, третий выход блока модулирующего наир жени подключен к входу генератора качающейс частоты , источник опорного напр жени , первый выход которого соединен с первым входо.м блока .измерени , а его второй выход подключен ко второ.му входу переключател .A device for measuring amplitude-frequency characteristics, containing a series-connected control unit, a switch a measuring unit, the outputs of which are connected to the vertical deflection of the CRT CRT plates, and the modulating voltage block, the left and second outputs of the CRT, the third output of the modulating power supply unit is connected to the input of the oscillating frequency generator, the reference voltage source, the first output of which is connected to the first m input of the unit is measured, and its second output is connected to the second input of the switch.

отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены блок измерени разности токов, резис тор св зи и последовательно соединенные доиолн.ительный генератор качающейс частоты и дополнительный переключатель, второй вход которого подключен к выходу генератора качающейс частоты, третий вход дополнительного переключател соединен со вторьш выходом блока управлени , вход которого подключен к выходу блока измерени разности токов, второй выход последнего соединен с третьим входом переключател , а вход блока измерени разности токов подключен ко второму выходу источн .ика опорного наир л ени , третий выход которого соединен с третьим выходом блока изм&рени разности токов и черезcharacterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a current difference measurement unit, a communication resistor and series-connected extra sweep frequency generator and an additional switch, the second input of which is connected to the output of the sweeping frequency generator, the third input of the additional switch are introduced into it connected to the second output of the control unit, the input of which is connected to the output of the current difference measuring unit, the second output of the latter is connected to the third input of the switch, and the input of the measuring unit Neither the difference of the currents is connected to the second output of the source of the reference neutron, the third output of which is connected to the third output of the unit for measuring the difference of the currents and through

резистор св зи СОеДИгнеН со ВТОрЫ;М БХОДО:Мconnection resistor SOEDIGNE WITH SECOND; M BKHODO: M

блока измерени , ири этом вход дополн1Лтельного генератора .качающейс частоты подключен к выходу блока модулирующего напр жени .The measuring unit, and the input of the additional oscillating frequency generator is connected to the output of the modulating voltage unit.

РГсточники информации, прин тые во вниман1ие при акспертизе:Information sources, taken into account during examination:

1.Авторское свидетельство СССР № 363928, кл. G 01 .R 23/12, 1973.1. USSR author's certificate number 363928, cl. G 01 .R 23/12, 1973.

2.Патент ФРГ Л 1303811, кл. G 01 R 27/30, 1973 (прототип).2. The patent of Germany L 1303811, cl. G 01 R 27/30, 1973 (prototype).

Claims

Claim

A device for measuring amplitude-1 frequency characteristics, containing a control unit, a switch and a measurement unit connected in series, the outputs of which are connected to vertically-opening plates of electron beam 2 (CRT tube, as well as a modulating voltage unit, the first and second outputs which is connected to the CRT horizontally deflecting plates, the third output of the modulating voltage block is connected to 2; it is connected to the input of the oscillating frequency generator, the reference voltage source, the first output of which is connected to the input of the measuring unit, and its second. output is connected to the second input of the switch, 3ι characterized in that, in order to improve the accuracy of measurement, a current difference measuring unit, a coupling resistor and series-connected 5 additional oscillating frequency generator and additional switch, the second input of which is connected to the generator output oscillating frequency, friction additional input switch Cpd ⁰ yen -co second output control unit having an input connected to the output spacing measuring unit and currents, the second output of the latter is connected to the third input of the switch, and the input of the spacing measuring unit is 5 tn currents connected to the second * output of the reference voltage source, the third output of which is connected to the third output of the current difference measuring unit and connected to the second input through a communication resistor 1 of the measurement unit, while the input of the additional oscillating frequency generator is connected to the output of the modulating voltage unit.

5 Sources of information taken into account during the examination:

1. USSR copyright certificate No. 363928, cl. G 01 R 23/12, 1973.

2. German patent No. 1303811, class. G 01 R> 27/30, 1973 (prototype).