SU953598A1

SU953598A1 - Устройство дл измерени частоты последовательного резонанса пьезорезонаторов многорезонаторного дифференциальномостового пьезоэлектрического фильтра

Info

Publication number: SU953598A1
Application number: SU813264801A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Селиверстович Рябоконь
Original assignee: Предприятие П/Я В-2132
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1982-08-23

Description

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может найти применение при разработке, производстве и использовании пьезоэлектрических фильтров.

Известно устройство для измерения ⁵частот последовательного резонанса дифференциально-мостового фильтра, содержащее в каждом плече один или несколько пьезорезонаторов.

., . 1С

Устройство содержит перестраиваемый генератор синусоидального сигнат ла, к выходу которого через нагрузочное сопротивление подключен вход дифференциально-мостового фильтра. Час- _rтота генератора контролируется частотомером. Выход фильтра соединен.с нагрузкой, параллельно которой подключен измерительный прибор ГФ

2ι

Недостатками известного измерительного устройства являются большая трудоемкость”измерения из-за многократной пайки выводов двухполюсников, и невозможность производить измерения у опаянного пьезоэлектрического фильтра.

Цель изобретения - повышение производительности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения частоты последовательного резонанса пьезорезонаторов многорезонаторного дифференциально-мостового пьезоэлектрического фильтра, содержащее последовательно соединенные сигналгенератор, развязывающий и суммирующий резисторы, к точке соединения которых подключены селективный вольтметр и выход многорезонаторного дифференциально-мостового пьезоэлектрического фильтра, введены переключатель и трансформатор, средняя точка первичной обмотки которого соединена с корпусом, выходная обмотка соединена с входом многорезонаторного дифференциально-мостового пьезоэлект953598 рического фильтра, а концы первичной обмотки соединены через переключатель, с выходом сигнал-генератора.

На фиг. 1 приведена структурная, схема устройства; на фиг. 2 - частотные характеристики реактивных сопротивлений плеч и фазового сдвига фильтра, содержащего в каждом плече по три пьезорезонатора, включенных параллельно.

Устройство содержит сигнал-генератор 1 с дополнительным нагрузочным резистором 2, частотомер 3, переключатель 4, трансформатор 5, многорезонаторный дифференциально-мостовой пьезоэлектрический фильтр 6, селективный вольтметр 7, суммирующий 8 и развязывающий 9 резисторы.

Нагрузочный резистор 2 и частотомер 3 могут не входить в устройство, так как они могут быть включены в схему сигнал-генератора.

Устройство работает следующим образом.

В измерительном устройстве используется принцип суммирования выходных напряжений сигнала, проходящего через резистор 9 с нулевым фазовым сдвигом и фильтр 6, имеющий фазовый сдвиг (Ν-Ι)ΐε. Проходя через обе цепи, исходное напряжение сигнал-генератора 1 претерпевает изменение по амплитуде, а проходя через фильтр 6, и по фазе. Операция суммирования векторов напряжения на выходе цепей осуществляется на резисторе 8, подключенном к выходу фильтра.

Многорезонаторный дифференци альномостовой фильтр является реактивным четырехполюсником, у которого в полосе пропускания фазовый сдвиг равен (N-1)1C, где N - суммарное количество пьезорезонаторов.

Плечо 10 содержит три пьезорезонатора с частотами и плечо 11 - пьезорезонаторы с частотами Из частотах последовательного резонанса реактивное со-, противление плеча равно нулю, а активное сопротивление имеет малую величину. При этом фазовый сдвиг фильтра на этих частотах кратен It и равен 0, Т, 2Я, 3^, 4ТС и 5ТС. Так на частотах ίφ, и ίψ фазовый сдвиг равен 0,21С и 4-гс, а на частотах fn, fn, и ίψ^ οΗ равен Ίΰ, 3^ и 5^. *

Таким образом, на частотах, где исходное напряжение при прохождении через первую и вторую цепи имеет сдвиги по фазе 180, 540, 900° и т.д., амплитуда суммарного напряжения на нагрузочном резисторе минимальна. Величина амплитуды суммарного напря5 жения определяется разностью активных составляющих комплексного сопротивления этих цепей. При равенстве составляющих амплитуда имеет очень малую величину.

Измерение частот последовательного резонанса реактивного двухполюсника плеча 10 производится в таком положении переключателя 4, при кон тором обмотки 12 и 13 трансформато15 ра 5 включены встречно, что приводит к изменению фазы на выходе фильтра на 180°. В этом случае на частотах fq_₅разность фаз между векторами напряжений на выходе цепей 20 (резистора и Фильтра) равна соответственно 180, 540 и 900, а амплитуда суммарного напряжения минимальна.

Измерение частот последовательного резонанса двухполюсника плеча 11 25 производится во втором положении переключателя 4, при котором обмотки 12 и 13 трансформатора 5 включены согласно. На частотах fg,₄и разность фаз между векторами зо напряжений на выходе цепей резистора и фильтра соответственно равна 180, 540 и 900°, а амплитуда суммарного напряжения минимальна. На частотах fq^ ίφ₅Μ fq, разность фаз рав₃₅ на 0,360 и 720°, а амплитуда суммарного напряжения максимальна.

Следовательно, изобретение обеспечивает высокую оперативность измерения .

Claims

рического фильтра, а концы первичной обмотки соединены через переключател с выходом сигнал-генератора. На фиг. 1 приведена структурна , схема устройства; на фиг. 2 - частотные характеристики реактивных сопротивлений плеч и фазового сдвига фильтра, содержащего в каждом плече по три пьезорезонатора, включенных параллельно. , Устройство содержит сигнал-генератор 1 с дополнительным нагрузочным резистором 2, частотомер 3, переключатель Ц, трансформатор S, многорезо наторный дифференциально-мостовой пьезоэлектрический фильтр 6, селективный вольтметр 7, суммирующий 8 и разв зывающий 9 резисторы. Нагрузочный резистор 2 и частотомер 3 могут не входить в устройство , так как они могут быть включены в схему сигнал-генератора. Устройство работает следующим образом . В измерительном устройстве исполь зуетс принцип суммировани выходных напр жений сигнала, проход щего через резистор 9 с нулевым фазовым сдвигом и Оильтр 6, имеющий фазовый сдвиг {М-1)1С. Проход через обе цепи исходное напр жение сигнал-генератора 1 претерпевает изменение по амп литуде, а проход через фильтр 6, и по фазе. Операци суммировани век торов напр жени на выходе цепей осу ществл етс йа резисторе 8, подключе ном к выходу фильтра. Многорезонаторный дифференциально мостовой фильтр вл етс реактивным четырехполюсником, у которого в поло се пропускани фазовый сДвиг равен (N-l)fC, где N - суммарное количество пьезорезонаторов. Плечо 10 содержит три пьезорезона тора с частотами fn.. fn. и fn,. плеV 4j s чо и - пьезорезонаторы с частотами f , л..ч f(u. На частотах последовательного резонанса реактивное со-, противление плеча равно нулю, а активное сопротивление имеет малую величину . При этом фйзовый сдвиг фильт ра на этих частотах кратен IT и равен О, Т, , 3, и 5. Так на частотах f(w, fn, и fn, фазовый сдвиг равен 0,2lC и ktc, j на частотах fn, fn, и f(OH равен 1Г, 31 и SltТаким образом, на частотах, где исходное напр жение при прохождении через первую и вторую цепи имеет СДВИГИ по фазе l8o, , 900и т.д., амплитуда суммарного напр жени на нагрузочном резисторе минимальна. Величина амплитуды суммарного напр жени определ етс разностью активных составл ющих комплексного сопротивлени этих цепей. При равенстве составл ющих амплитуда имеет очень малую величину. Измерение частот последовательного резонанса реактивного двухполюсника плеча 10 производитс в таком положении переключател k, при ког тором обмотки 12 и 13 трансформатора 5 включены встречно, что приводит к изменению фазы на выходе фильтра на 180°. В этом случае на частотах f , ,и fq, разность фаз между векторами напр жений на выходе цепей (резистора и фильтра} равна соответственно 180, и 900, а амплитуда суммарного напр жени минимальна. : Измерение частот последовательного резонанса двухполюсника плеча 11 производитс во втором положении переключател 4, при котором обмотки 12 и 13 трансформатора 5 включены согласно. На частотах f, fq, и fft,/ разность фаз между векторами напр жений на выходе цепей резистора и фильтра соответственно равна 180, и 900, а амплитуда суммарного напр жени минимальна. На частотах fq, f),и f разность фаз равна О, ЗбО и 720, а амплитуда суммарного напр жени максимальна. Следовательно, изобретение обеспечивает высокую оперативность измерени . Формула изобретени Устройство дл измерени частоты последовательного резонанса пьезорезонаторов многорезонаторного дифференциал ьно- мостового пьезоэлектрического фильтра, содержащее последовательно соединенные сигнал-генератор , разв зывающий и суммирующий резисторы , к точке соединени которых подключены селективный вольтметр и выход многорезонаторного дифференциально-мостового пьезоэлектрического фильтра, отличающеес тем, что, с целью повышени произЕ Одительности измерени , в него введены переключатель и трансформатор, средн точка первичной обмотки которого соединена с корпусом, выходна обмотка

5953598А

соединена с входом многорезонаторногоИсточники информации,

дифференциально-мостового пьезоэлект- прин тые во внимание при экспертизе рического фильтра, а концы первичной 1. Великий Я.И. Пьезоэлектрические обмотки соединены через переключатель, фильтры. М., Св зь, Т9б6, с. 385, с выходом сигнал-генератора. 5 рис. 7.19.

rij - .- X

rN Yv O

5b« U. W

« 1551