Высокочастотный вольтметр

 

высокочастотный ВОЛЬТМЕТР, содержащий стробоскопический преобразователь , один из входов которого является входом вольтметра, а вьаход черед запоминающий блок и первый фильтр соединен с индикатором, последовательно соединенные фазовый детектор, к одному из входов которого подключен опорный генератор, второй фильтр, управляющий элемент, подключенный к одному из входов перестраиваемого генератора , другой вход которого соединен о блоком поиска частоты, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, и.него дополнительно введены формирователь стробимпульсов, смеситель, развязываквдий усилитель и делитель частоты, включенный между выходом перестраиваемого генератора и входом формирователя стробимпульсов, один из/вко- I дов смесителя через развязывающий § усилитель соединен с входом вольтмет- СА ра, другой вход соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход - с другим ОБХОДОМ фазового детектора .

„„SU„„1018029 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

°м асма

РЕСПУБЛИН

g{$g G 0l R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

I 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 ... .,":.-...,, " н атоескоьа свидкткльствм {21) 3295013/18-21 (22) 25.05.81 (46) 15.03 83. Вюл. 9 18

{72) Н.C.Æèëèí, В.Н;Малиновский и A.H.Âîðîíêîþ (71) Томский институт автоматизиро,ванных систем управления и радиозлект роники .(53) 621.317.7(088.8)

{56) 1. Иикровольтметр селективный В61. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1977.

2. Справочник по радиоизмерительным приборам. Под ред. В.С.Насонова.

Т. 1..И., Советское радио, 1976, с, 193- 195.

{54) {57) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ВОЛЬТМЕТР., содержащий стробоскопический преобразователь, один из входов которого яв. ляется входом вольтметра, а выход череФ запоминающий. блок и первый фильтр соединен с индикатором, последовательно соединенные фазовый детектор, к одному из входов которого подключен . опорный генератор, второй фильтр, унравляющий злемент, подключенный к одному иэ входов перестраиваемого генератора, другой вход которого соединен с блоком поисна частоты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него дополнительно введены формирователь стробимпульсов, смеситель, развязывающий усилитель и делитель частоты, включенный между выходом перестраиваемого генератора и входом формирователя стробимпульсов, один нз входов смесителя через развязывакщий ф усилитель соединен с входом вольтметра, другой вход соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход — с другам еаходом Фазового детех тора.

1018029

Изобретение относится к технике измерения переменных напряжений высокой частоты.

Известны вольтметры, содержащие преобразователь частоты, один вход которого соединен с входом устройст- 5 ва,. а другой с выходом перестраиваемого генератора, выход преобразонателя частоты соединен с измерительным блоком, Входной сигнал вольтметра преобразуется на низкую промежуточную 10 частоту с сохранением его уровня, Это позволяет получать высокую точность измерения напряжения эа счет использования измерительного блока, работаюцегo на фиксированной промежу- 15 очной частоте (1).

Недостатками таких Bольтметров янляются большая погрешность, обуслов- . ленная неравномерностью амплитудночастотной характеристики перестраива- 20 емого генератора зависимость погрешности ox коэффицйента нелинейных искажений его выходного напряжения.

Погрешность измерения в таких вольт" метрах увеличивается при увеличении амплитуды входного сигнала, ввиду:отличия характеристики смесителя от квадратичной.

Наиболее близким к изобретению является высокочастотный вольтметр, содержащий стробоскопический преобразователь, один из входов которого является входом устройства, ныход стробоскопического преобразователя через запоминающий блок и первый фильтр соединен с индикатором и через последовательно соединенные фазовый детектор, второй фильтр, управляюций элемент, перестраинаемый генератор и формирователь стробимпульсон - с другим входом стробоскопического преоб- 40 разователя, причем к другому входу фазового детектора подключен опорный генератор. В вольтметре преобразонание частоты входного сигнала на промежуточную частоту осуществляется н 45 стробоскопических преобразователях, что повышает линейность преобразования и уменьшает погрешности по сравнению с гетеродинным преобразованием (21.

Недостатком известного устройства является малый диапазон измеряемых .напряжений, обусловленный применением импульс но-фа э ов ой ав т оп од с тройк и работает при ных сигналах не менее 10-15 мВ, так как стробоскопический преобразователь, входяций н контур антоподстройки, об" ладает понышенными шумовыми характеристиками, Цель изобретения - расширение диа-60 паэона измеряемых напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в нысокочастотный вольтметр, содержащий стробоскопический преобразователь, один из нходов которого явля- 65 ется входом вольтметра, а выход через запоминаюций блок и первый фильтр соединен с индикатором, последовательно соединенные фазовый детектор, к одному иэ входон которого подключен опорный генератор, второй фильтр, управляющий элемент, подключенный к одному их входон перестраиваемого генератора, другой,нход которого соединен с блоком поиска частоты, допол" нительно внедены формирователь строб" импульсов, смеситель, раэвяэываюций усилитель и делитель частоты, включенный между выходом первстраивавмого генератора и входом формирователя стробимпульсов, один иэ входов смесителя через развяэывающий усилитель соединен с входом вольтметра, другой вход соединен с выходом пврестраивае" мого генератора, а выход - с другим входом фазового детектора.

На чертеже представлена структур! ная схема высокОчастотного вольтмет-, ра.

Высокочастотный нольтметр содержит стробоскопический преобразователь 1, запоминающий блок 2, первый фильтр 3, индикатор 4, развяэываюций усилитель 5, смеситвль б, перестраиваемый генератор 7, блок 8 поиска частоты, управляющий элемент 9, вто" рой фильтр 10, фазовый детектор 11 опорный генератор 12, делитель 13 частоты, формирователь 14 стробимпульсов, Входной сигнал поступает на один иэ входов преобразователя 1, а затем через запоминающий блок 2, первый фильтр 3, являюцийся фильтром низких частот, на индикатор 4, Входной сигнал поступает также через развяэынающий усилитель 5 на один иэ входов смесителя б, другой вход которого подключен к перестраивавмому генератору 7, к которому подключен .также блок 8 поиска частоты и управляющий элемент 9. Выход смесителя б соединен с одним из входов фазового детектора 11, к другому входу которого подключен опорный генератор 12. Выход фаэового детектора -11 через второй фильтр 10 (фильтр низких частот) соединен с входом управляющего элемента 9. Выход перестраеваемого гене ратора 7 через делитель 13 частоты и формирователь 14 стробимпульсов соединен с другим входом стробоскопического преобразователя 1.

Вольтметр работает следующим образом.

Входной высокочастотный сигнал поступает на преобразователь 1 и од новременно через развяэывакщий усили тель 5 на смеситель 6. В смесителе б, который входит в систему фазоной автоподстройки частоты (блоки 7, 9, 10, 11 и 12), высокочастотный сигнал преобразуется в сигнал с промежуточ1018029

4» Ьг=1ог, Составитель O,Ãëóõàðåâ

Редактор М.Бандура Техред Т Фанта Корректор М.Коста

Заказ 3530/43 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал GIIII Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 ной частотой f„ . Блок 8 поиска часто. ты подстраивает частоту перестраиваемого генератора 7 до значения, близкого.к частоте опорного генератора где fp, i йс - частоты входного ригнала, перестраиваемого генератора и опорного генератора соответственно.

В свою очередь система фазовой автоподстройки частоты Обеспечивает точное выполнение указанного равенст" ва. Делитель 13 частоты обладает переменным коэффициентом деления и частота его выходного сигнала незначительно меняется (не более чем s 2 раза) во всем диапазоне частот входных сигналов вольтметра. Необходимость стабилизации частоты связана с тем, что формирователь 14 стробимпульсов, как правило, является. частотно-зависимым, а коэффициент передачи.преоб разователя 1 также зависит от часто4 ты стробирования. Иэ выходного сигйа; ла делителя 13 частоты формироватез, лем 14 стробимпульсов формируются импульсы стробировання, которые подаются на ключевые входы преобразователя 1. На выходе преобразователя

1 выделяется сигнал с частотой f p=f,, сохранякщий ту же самую величину, r форму и фазовые соотношения, что и входной высокочастотный сигнал. Этот

I0 сигнал сглаживается первым фильтром

3, à. его уровень отображается инди- . катором 4, Таким образом, эа счет введения для автоподстройки промежуточной час15 тоты f>< смесителя 6, работакщего с гармоническими сигналами, а также за счет введения делителя 13 частоты, на входе формирователя 14 стробим» .пульсов удается расширить диапазон О измеряемых напряжений со стороны ми-, нимальных значений на 2-3 порядка эа счет повышения устойчивости фаэс вой автоподстройки частоты.