SU788042A1 - Устройство дл определени фазочастотных погрешностей широкополосных делителей напр жени - Google Patents

Description

Цель изобретени  - повышение точности измерени  фазовых сдвигов делителей напр жени  с большим коэфч фициентом делени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  определени  фазочастотных погрешностей широкополосных делителей напр жени , содержащее генератор перестраиваемой частоты, генератор фиксированной частоты , первый балансный смеситель, .фильтры нижних и верхних частот, автоматический переключатель, генерато коммутационных импульсов регулируемо длительности, измеритель длительност импульсов,, контролируемый делитель, второй балансный смеситель, избирательный усилитель, индикатор посто нного тока и два ключа, дополнительно введены первый регулируемый фазовращатель , вспомогательный делитель напр жени , амплитудный ограничитель второй регулируемый фазовращатель, третий балансный смеситель и второй фильтр нижних частот, причем первый регулируемый фазовращатель включен между фильтром Верхних частот и одни из входов автоматического переключател , вспомогательный делитель напр жени  включен между вторым балансным смесителем и избирательным усилителем и зашунтирован ключом, к выходу избирательного усилител  подключены последовательно соединенные амплитудный ограничитель, третий балансный смеситель и фильтр нижних частот , выход которого подключен к индикатору посто нного тока, а второй регулируемый фазовращатель включен между выходом генератора фиксированной частоты и BTOpbHvi входом третьего балансного смесител .

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Оно содержит генератор 1 перестраиваемой Частоты, генератор 2 фиксированной частоты, первый балансный смеситель 3, фильтр 4 нижних частот, фильтр 5 верхних частот, первый регулируемый фазовращатель б, автоматический переключатель 7, генератор 8 коммутационных импульсов регулируемой длительности, измеритель 9 длительности импульсов, контролируемы делитель 10 напр жени , второй балансный смеситель 11, вспомогательный делитель 12 напр жени , избирательный усилитель 13, амплитудный ограничитель 14, третий балансный смеситель 15, второй регулируешлй фазовращатель 16, второй фильтр 17 нижних частот, индикатор 18, ключи 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

В исход номположении ключ 19 разомкнут , а ключ 20 замкнут. Колебани ОЦ, генератора 1 перестраиваемой част ты смешивают с колебани ми (JJ. генератора 2 фиксированной частоты в балансном скесителе 3. На выходе балансного смесител  3 получают колебани  с учетом фазового сдвига Ц , обоих генераторов,

Фильтрс1ми 4 нижних частот (частота срезаа) ш ) выдел ют колебани  разностной (опорной) частоты 1Л, JУ :OUjj . Фильтрами 5 верхних частот (частота среза UU см, ) выдел ют колебани  (испытательной) суммарной частоты су + иУ, s),

Автсичатический переключатель 7, управл емый импульсным напр жением генератора 8 регулируемой длительности , формирует пакеты кoлeбaн й разностной Шц и суммарной ui частот длительностью т: и С« . Частота импульсного напр жени  генератора 8 регулируемой длительности выбираетс  многим меньше разностной частоты опорного сигнала (Л ) и посто нна при изменении длительности коммутационных интервалов

(Л.г75с:, ь

Пакеты колебаний разностной и суммарной частот поочередно проход т через контролируемый делитель 10, испытыва  различную фазовую задержку , обусловленную паразитными реактивност ми делител .

Ослабленные колебани , полученные на выходе контролируемого делител  10, смешивают с колебани ми генератора 1 перестраиваемой частоты в балансном смесителе 11.

Один интервал коммутации (смешивание пакета колебаний разностной частоты с колебани ми генератора 1 перестраиваемой частоты) дает сигнал uj , другой интервал коммутации (смешивание пакета колебаний суммарной частоты с колебани ми генератора

Iперестраиваемой частоты) - сигнал

иД

В течение обоих интервалов коммутации на выходе балансного смесител 

IIобразуютс  колебани  одной и той же частоты UU- , но с различными фазами .

Из преобразованных сигналов и -и и избирательным усилителем 13, настроенным на фиксированную частоту Ш-. , выдел ют колебани  частоты иУ которые далее ограничивают по амплитуде ограничителем 14.

На один вход третьего балансного смесител  15 поочередно воздействуют оцночастотные (Й1|,,) сигналы U и Ц одинаковой амплитуды с разными фазовыми сдвигами. На другой вход балансного смесител  15 непрерывно подают гармонический сигнгил U/j генератора 2 фиксированной частоты W , сдвинутый по фазе на угол , регулируемый фазовращателем 16.

Claims (1)

1. Первый и второй интервалы коммутации при смешивании колебаний Ц. и Ijj, a также u и U/j образуют соответственно сигналы и и . Следовательно, через второй фильт 17 нижних частот на индикатор 18 посто нного тока поступают импульсы посто нных напр жений и/, и и , чеп / п Г редующиес  с частото{1 коммутации Л Индикатор 18 посто нного тока фиксирует посто нную составл ющую и. f завис щую от величины и пол рности импульсов, соотношени  интервалов коммутации Т и Т . Дл  посто нного периода коммутации (С .( С. const) имеем y.ilil± -.5,5S, ,(4,g-,, (1) tcos(4 ,;). где S - крутизна преобразовани  третьего балансного смесите л  ; К - коэффициентпередачи второг фильтра нижних частот; Ч - фазовые сдвиги соответствую дих блоков. Из вырах(ени  (1) видно, что показание индикатора 18 посто нного тока зависит от фазовых сдвигов контролируемого делител  10 на частоте UD и U) ( Ч,и ч ) , а также фазовых сдвигов , вносимых преобразовательными звень ми , Ч , , 4,3, мИз выражени  (1) следует также, что дл  измерени  фазовых сдвигов и необходимо обеспечить равенство Ч.,. Ч,, + 4 и 4g %б 5 -Д этого в режиме калибровки перед процессом измерени  контролируемый делитель 10 напр жени  шунтируют ключо 19, а вспомогательный делитель 12 на пр жени  с коэффициентом делени , равным коэффициенту делени  контро .лируемого делител  10,ввод т в преобразовательный тракт размыканием ключа 20. После этого автоматически переключатель 7 затормаживают в левом по схеме положении и регулируем фазовращателем 16 устанавливают нулевое показание индикатора 18 посто  нного тока. . Из значени  U. исключают фазовы сдвиг контролируемого делител  10 и ввод т в него фазовый сдвиг вспомогательного делител  12, затем при равнивают к нулю, получа  условие -гй- «-%г- - 4 (2) Далее перевод т автоматический пере ключатель 7 в правое по схеме положение и регулируемым фазовращателем 6 вновь устанавливают нулевое показание индикатора 18 посто нного ,тока. Аналогично, если исключить аэовьй сдвиг , из значени  и и ввести в него фазовый сдвиг Ч, получим условие .b- frV- 4-%- ff ;з) Затем ключами 19 и 20 ввод т в устройство контролируемый 10 и шунтируют вспомогательный 12 делители. Учитыва  результаты калибровки из выражений (2), (3) и приравнива  к нулю выражени  (1) дл  U имеем S cosCf ч ,- 4,o)..V ;) С4) Следовательно, использование вспомогательного делител  12 в режиме калибровки путем регулировки фазовых сдвигов первого и второго фазовращателей Ч и nt исключает неконтролируемые фазовые сдвиги преобразовательных звеньев- , , Ч, , . Неизвестный фазовый сдвиг вспомогательного делител  12, введенный дл  регулировки, наход т следующим образом. Автоматический переключатель 7 перевод т в симметричный режим ( Т 0,5 Т) и регулировкой фазоврацател  16 устанавливают нулевое показание индикатора 18 посто нного тока . Из выражени  (1) при о. имееь cos(f V (l .)- (5) После этого автоматический переключатель 7 затормаживают в правом по схеме положении и дополнительной регулировкой фазовращател  16 вновь добиваютс  нулевого показани  индикатора 18 посто нного тока. Использу  с учетом приращени  фазового сдвига л Ч ,, из выражени  (3) , получают 1 b / o4f-%,%a-.)0. ( где - дополнительное (второе) приращение фазового сдвига регулируемого фазовращател  16. Широкополосные делители в рабочем диапазоне частот имеют малые фазовые сдвиги. Поэтому, переход  от cos X к sin X и замен   Sin х на X, из выражений (4), (5), (6), получают систему уравнений определени  фазового сдвига вспомогательного делител  12 напр жени  i(%z.o)z( ).п-г.о %1 ч й- ;п-лч о откуда ц, r(AMVe uM;,e)-L,(,6) (10) Таким образом, значение фазовой погрешности вспомогательного делител  12 определ етс  измерением продолжительности интервалов коммутации f и t, измерителем длительности импульсов 9 и двух приращений фазовых сдвигов dWlg и Л М , вносимы регулируемым фазовращателем 16, который работает на фиксированной частоте М, , Затем, зна  Чу-з, определ ют из выражений (7) и (8) погрешности контролируемого дрлител  10 4 и на частотах иг) и (Л) , Определение погрепшостей контролируемого делител  10 на других частотах не трэбует новых вычислений фазового сдвига . вспомогатель го делител  12, работающего в цепи фиксированной частоты uuji, так как можно пользоватьс  найденным значением погрешности из вьфажени  (10 Послегдующие измерени  производ т регулированием частоты ш г привод  к изменению разностной и суммар ной частот, Определение 4 и на новых зна чени х разностной и суммарной 1й частотах производ т по регулируемом фазовращател:о 16 с использованием режимов несимметричной и симметричн коммутации с составлением только двух уравнений вида (7) и (8), Реша их относительно измер емых фазовых сдвигов и использу  значение из вы р&жени  (10) , определ ют и %Q Ч - .)(%а+аЧ а) о- , С. Я)1-2.1:а(Ч ,г АМ.е) Чо- Со.-С,(12 Перестраива  частоту .генератора от О до №1 , определ ют фазовые погрешности контролируемого делител  10 в диапазоне частот от О до 2 u) Расчет погрешностей производ т по показани м измерител  длительности импульсов 9 ( С и €,j ) и шкале регулируемого фазовращател  16, работающего на одной фиксированной частоте Ш., Формула изобретени  Устройство дл  определени  фазо частотных погрешностей широкополое ных делителей 1напр жени ,, содержащее генератор перестраиваемой частоты , генератор фиксированной частоты, первый балансный смеситель, фильтры нижних и верхних частот, автоматический переключатель, генератор коммут5ационных импульсов регулируемой длительности, измеритель длительности импульсов, контролируемый делит ель, второй балансный смеситель, избирательный усилитель, индикатор посто нного тока и два ключа, о тличающеес  тем, что, с целью повыиени  точности измерени  фазовых сдвигов делителей напр жени  с большим коэффициентом делени , в него дополнительно введены первый регулируемый фазовращатель, вспомогательный делитель напр жени , амплитудный ограничитель, второй регулируемый фазовращатель, третий балансный смеситель и второй фильтр нижних частот, причем первый регулируемый фазовращатель включен между фильтром верхних частот и одним из входов автоматического переключател , вспомогательный делитель напр жени  включен ежду вторым балансным смесителем и избирательным усилителем и зашунтирован ключом, к выходу избирательного усилител  подключены,последовательно соединенные амплитудный ограничитель, третий балансный смеситель и фильтр нижних частот, выход которого подключен к индикатору посто нного тока, а второй регулируеMtufL фазовращатель включен между выходом генератора фиксированной частоты и вторым входом третьего балансного смесител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кушнир Ф.В., Савченко В.Г. и Верник С.М. Измерени  в технике св зи . М., Св зь, 1976. с. 332. 2,Авторское свидетельство СССР по за вке № 2370684/18-21, кл.С 01 R 27/28,23.06.77 (прототип).