Устройство для измерения амплитуд и частот комбинационных составляющих сигнала нелинейного четырехполюсника

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советскик

Социвлистнческик

Республик (l Ц 1OQ4914

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.07.81 (21) 33 16303/18 2 1 (5l jM. Кл. с присоединением заявки ¹

Q 01 Й 27/28

Гввударствелльм кемнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень № 10 ве делан кэебретевкй и вткрьпнй (53) УД3(621.3 17..757 (088.8) Дата опубликования описания 15.03.83

% 1 (?2) Авторы изобретения

А. Ф. Апорович, Г. B. Кизевич, В. И. и В. Г. Устименко

Минский радиотехнический инсти (?1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУД И ЧАСТОТ

1<ОМБИНАЦИОННЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛА

НЕЛИНЕЙНОГО ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения интермодуляционных искажений различных активных элементов, в том числе элементов СВЧ.

Известно устройство для обнаружения паразитных и интермодуляционных составляющих сигналов, содержащее блок уста новки уровня сигнала, испытуемый четырехполюсник, усилитель, блок установки баланса, фазовращатель, элементы развязки и анализатор спектра (1).

Недостатками данного устройства яв- . ляются низкая точность-измерений и невозможность определения порядка интермодуляционных составляющих сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для наблюдения н измерения комбинационных и интермодуляционных составляющих сигна- щ ла в частотных каналах радиоприемника, содержащее два генератора пилообразного напряжения, выход одного из которых соединен с входом первого генератора ка2 чающейся частоты, с одним из входов сумматора и с входом горизонтального отклонения луча индикатора, а выход второго генератора пилообразного напряжения через сумматор соединен с входом второго генератора качающейся частоты и с входом вертикального отклонения луча индикатора, два регулирующих атте- нюатора выход каждого из которых подключен к соответствующему входу второго сумматора выходом соединенного с входом коммутатора, а вход каждого ре« гулируемого аттенюатора подключен к соответствующему выходу генератора качающейся частоты, третий и четвертый регулируемые аттенюатором, блок фильтров, два амплитудных детектора, ключ, два усилителя, логарифмический усилитель, пороговый элемент и третий сумматор(2)

Недостатком этого устройства является незначительная скорость измерений, обусловленная переходными процессами при обратных ходах пилообразных напряжений.

3 10049

Ileab изобретения - сокра3цение времени .измерений, Поставленная цель достигается тем, что s устройство для измерения амплитуд и частот комбинационных составляюших сигнала нелинейного четырехполюсиика, содержащее два генератора пилообразного напряжения, выход одного иэ которых соединен с входом первого генератора качающейся частоты и. с входом гориэон- lO тельного отклонения луча индикатора, а выход второго — с входом .второго генератора качающейся частоты и с входом вертикального отклонения луча индикатора, два регулируемых аттенюатора, выход 1S каждого из которых подключен к соответствующему входу сумматора, выходом соединенного с входом коммутатора, а вход каждого регулируемого аттенюатора подключен к соответствующему выходу ге- 2й нератора качающейся частоты, полосовой фильтр, логарифмический усилитель и последовательно соединенные амплитудный детектор и пороговый элемент, введены два пороговых элемента, два формирователя управляющих импульсов и элемент

L .ИЛИ, при этом выход первого генератора пилообразного напряжения через последовательно соединенные второй пороговый элемент и первый формирователь Зй управляющих импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, а выход второго генератора пилообразного напряжения через последовательно соединенные третий пороговый элемент и второй формирова3S тель управляющих импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, а выход последнего соеди. нен с первой входной клеммой устройства, вторая клемма которого через последовательно соединенные пороговый фильтр и логарифмический усилитель подключена к входу амплитудного детектора, а вы. ход упомянутого порогового элемента соеS динен с входом модуляции по яркости луча индикатора.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3изображение комбинационных составляюМ ших сигнала на выходе нелинейного четырехлолюсника на экране .электроннолучевого индикатора устройства.

Устройство содержит генераторы 1 и

2 пилообразного напряжения, генераторы

3 и 4 качающейся частоты, регулируемые аттенюаторы 5 и 6, сумматор 7, . индикатор 8, пороговые элементы 9 и

14 4

10, формирователи 11 и 12 управляющих импульсов, элемент ИЛИ 13, коммутатор 14, испытуемый четырехполюсник 15, поцосовой фильтр 16, логарифмический усилитель 17, амплитудный детектор 18, пороговый .элемент 19, и входные клеммы устройства 20 и 21, Генераторы. 1 и 2 пилообразного напряжения, (фиг, 1) выполненные по схе ме с емкостной отрицательной обратной связью (интегратор Миллера), управляют работой генераторов 3 и 4 качающейся частоты, регулируемые аттенюаторы 5 и

6, выполненные на переменных резисторах обеспечивают установку надлежащих аь|плитуд испытательных сигналов, вырабатываемых генераторами 3 и 4, сумматор 7, выполненный на операционном усилителе К140 УЛ8А, предназначен для объединения двух испытательных сигналов, пороговые элементы 9 и 10, выполненные на операционных усилителях .

К140УД8А, формируют сигналы при пре-:: вышении напряжений на выходе генераторов 1 и 2 заданного уровня. Формирователи управляющих импульсов 11 и 12, выполнены; по схеме ждущего мультивибратора с использованием как и в элементе ИЛИ 13, интегральных микросхем серии К155; .коммутатор 14 аналогового испытательного сигнала выполнен по ключевой схеме на транзисторах КТ315Г; полосовой фильтр 16 представляет собой трехконтурный й)„С-фильтр; логарифмический усилитель 17, выполненный на микросхеме К140УД8А, предназначен для сжатия динамического диапазона сигналов на выходе четырехполюсника 15; амплитудный детектор 18, реализованный на полупроводниковом диоде KQ509A, пре / образует импульсы радиочастоты и видеимпульсы, пороговый элемент 19 с регулируемым порогом, выполненный на, операционном усилителе К140УД8А, предназначен для точного отсчета уровней про. дуктов интермодуляции, Устройство работает следующим образом.

Пилообразные напряжения U и IJ (фиг. 2) с генератора 1 и 2 поступают на индикатор 8 и управляют горизонтальной и вертикальной разверткой индикатора соответственно Эти напряжения также управляют частотой генераторов 3 и 4.

Сигналы частоты Ю„и (фиг. 2) через аттенюаторы 5 и 6 поступают на входы сумматора 7. С выхода сумматора 7 сформированный испытательный сигнал поступает на сигнальный вход коммутато5 . 10049 ра 14, который закрывается на время обратного хода пилообразных напряжений

0 и 0 > для исключения нежелательных динамических эффектов, возникающих в полосовом фильтре. Управляющие импуль- 5 сы, формируемые с помощью пороговых элементов 9 и 10 и формирователей 11 и 12 (фиг. 2) поступают с выхода элемента ИЛИ на вход коммутатора 14..

Под воздействием испытательного сиг- нала на выходе нелинейного четырехполюсника появляются комбинационные частотные составляющие сигнала, которые выделяются полосовым фильтром 16, настроенного на частоты . После чего они усиливаются логарифмическим усилителем 17, детектируются амплитудным детектором 18 и через пороговый элемент 19 воздействуют на вход модуляции по яркости луча индикатора. При пре- ( вышении заданного порога, устанавливаемого в пороговый элемент 19, на экране индикатора видны линии, соответствующие частотам комбинационных составляющих сигнала (фиг. 3). Ширина этих ли- . 3 !

;ний определяется полосой пропускания поI лосового фильтра, а их амплитуда может бйть точно определена путем сравнения ,с устанавливаемым и точно измеряемым порогом, одновременно могут наблюдать- Зй . ся комбинационные составляющие различФ л. ных порядков. Их уровень может быть оп.ределен по задаваемому уровню порогового элемента 19. Точность отсчета оп-, ределяется, точностью установки порога. 33

Границы линейного участка амплитудной характеристики нелинейного четырехполюсника могут быть определены с помощью регулируемых аттенюаторов 5 и 6. о

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуд и частот комбинационных составляюших сиг-1З нала нелинейного четырехполюсника, содержащее два генератора пилообразного напряжения, выход одного из которых. соединен с входом первого генератора кача- . ющейся частоты и с входом горизонтального отклонения луча индикатора, а выход второго — с входом второго генератора качающейся частоты и с входом вертикального отклонения луча индикатора, два регулируемых аттенюатора, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу сумматора, выходом соединенного с входом коммутатора, а вход каждого регулируемого аттенюатора подключен к соответствукщему выходу генераторов качающейся частоты, полосовой фильтр, логарифмический усилитель и последовательно соединенные амплитудный детектор и пороговый элемент, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерений, в него введены два пороговых элемента, два формирователя управлякщих импульсов и эле- . мент ИЛИ, при этом выход первого генератора пилообразного напряжения через последовательно соединенные второй пороговый элемент и первый формирователь управляющих импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, а выход второго генератора пилообразного напря- . жения через последовательно соединенные третий пороговый элемент и второй формирователь управляющих импульсов соединен с вторым входом элемента ИЛИ,выход которого подключен к управляющему входу коммутатора,. а выход последнего соединен с первой входной клеммой уст ройства, в"горая входная клемма которого через последовательно соединенные полосовой фильтр и логарифмический усидитель подключена к входу ампдитудного детектора, а выход упомянутого порогового элемента соединен с входом модуляции по яркости луча индикатора.

Источники информаций, приняты@. Ъо внимание при экспертизе

1. Патент США N 3711769, кл. 324-102,1969, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке No 3002651/18-21, 10.11,80 (прототип) 1004914

1004914

1004914

s.Ф

Составитель Л. Муранов

Редактор Н. Воловик Техред С. Ми уиова Корректор И. !1!улла

Заказ 1876/57 Тирвк 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССГ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., n. 4/5

Филиал ППП "Г!атент", r. Ужгород, ул.. Г!роектлая, !