Устройство для регулировки амплитуды и фазы переменного напряжения в компенсационных измерителях напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ АМПЛИТУДЫ И ФАЗЫ ПЕРЕМЕНHOrt ) НАПРЯЖЕНИЯ В КОЛШЕНСАЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЯХ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее два смесителя и две цепи из последовательно соединенных фазового детектора , фильтра НИЖНИХ частот, управляемого элемента и п естраиваемого генеpaTopat выход которого соединен с ощши из входов обоих смесителей, второй вход первого лз котсрых подключен к входной устройства,. первый вход первого фазового детектора через фазовращатель соединен с первым входом второго фазовогч детектора и с выходом ген атора опорного сигнала, о т л ич аю щ еёс я тем, что, с целью повышешш точности измерений в широком диапазоне частот , в него введены два усилителя с автоматической регулировкой усиления, цеякгепь натфяженЕЯ и образцовый вольтметр, при атом вход каждого усилителя с автсялатнческой регулировкой уснлшия подключен i к выходу каждого смесителя, а выход к второму входу каждого фазового детек (Л тора, вход делителя напряжения, соединен с выходкой кгкыыой устройства и с выходом второго перестраиваемого генератора , а выход - с вторым входов второго смесителя, выход которого соединён с входил офазпового вольтметра. со со о

ÄÄSUÄÄ 19361

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 (59: 0 25у 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2618527/18-24. (22) 3 6.05,78„. (46) 23,05,83. Бюл. % 19 (72) Н. С. Жилин (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 623.,33.7.772(088,8) (56) 1. Электрические измерения. Под реакцией А.. В. Фремке, М,-Л„Госанергоиздат, 1963. с. 2.60, 2. Авторское свидетельство СССР

_#_y 444129, кл, G, 03. R 25/00, 1972 (цроготип). (54)(57) УСТРОйстВО ДЛЯ РттУЛИРОВКИ АМПЛИТУДЫ И ФАЗЫ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ B КОМПЕНСАЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЯХ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее два смесителя и две цепи as последовательно соединенных фазового детектора,.филыра нижних частот, управлие« мого элемента и перестраиваемого генеpampa, выход которого соединен с одним из входов обоих смесителей, второй вход первого m которых подключен к входной клемме устройства, . первый вход первого фазового детектора через фазовращатель соединен с первым входом второго фазового детектора и с выходом генератора опорного- сигнала, о т л и ч а .ю щ е есятем,,что,,с целью повышения точности измерений в широком диапазоне частот, в него введены два усилители с автоматической регулировкой усиления. целитель напряжении и образцовый вольтметр, при этом вход каждого усилителя с автоматической регулировкой усилении подключен к выходу каждого смесители, а выход - Е

Ф к второму окову каквого фавового ввтактора, вход делители напряжения соединен с выходной клэимой устройства и с выходом второго перестраиваемого генератора, а выход - с вторым входом о второго смесителя, выход которого соединби с входом образцового вольтметра.

Ю

leaL

1 1019361 2

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано при обработке вольтметров компенсационного принципа действия.

Известны компенсационные измерители ,5 напряжений, снабженные фазорегулятором и аттенюатором, с помощью которых производится изменение амплитуды и начальной фазы компенсирующего напряжения до мо -. мента уравновешивания 5 L1.

Недостатком этого устройства является низкая точность, особенно в диапазоне высоких частот, так как с повышением с частоты значительно BoepBCTQIoT погрешности фазовращакицих устройств и аттенюаторов из-эа влияния реактивных сопротивлений.

Наиболее близким техническим решебретению является устройст 20 во для регулировки начальной фазы гармо. нических сигналов, содержащее опорный, генератор подключенный к одной .из двух систем фазой автоподстройки частоты (ФАПЧ) непосредственно,а к другойчерез фазовращатель, причем каждая из систем ФАПЧ содержит .«последовательно соединенные фазовый детектор,f, $manp. Х нижних частот, управляющий элемент, перестраиваемый генератор и смеситель, на один иэ входов которого в первой снсЗО теме ФАПЧ подключается источник входного сигнала, а во второй системе ФАПЧ выход перестраиваемого генератора первой системы (2 3.

Недостатком известного устройсува явЗ5 ляется низкая точность регулировки фазы в широком, динамическом диапазоне входных напряжений иэ-за наличия фазовых погрешностей, зависящих от частоты входных сигналов, амплитуда которых регулируется установленным на выходе устройства реэисторным делителем напряже.жения.

Белью изобретения является повьпцение точности измерений в широком диапазоне частот.

Бель достигается тем, что в устройство для регулировки амплитуды и фазы переменного напряжении в компенсационных измерителях напряжения, содержащее два у) смесителя и две цепи из последовательно соединенных фазового детектора, фильтра нижних частот управляемого элемента и герестраиваемого генератора, выход hepвого из которых соединен с одним из вхо- 1 дов обоих смесителей, второй вход первого из которых подключен к входной клем-. ме, первый вход первого фазового дзтек тора через фазовращатель соединен с перФ вым входом второго фазового детектора и с выходом генератора опорного сигнала, введены два усилителя с автоматической регулировкой усиления, делитель напряжения и образцовый вольтметр, при этом вход каждого усилителя с автоматической регулировкой усиления подключен к выходу каждого смесителя, а выход — к второму входу каждого фазового детектора, вход делителя напряжения соединен с выходной клеммой устройства и с выходом второго перестраиваемого генератора, а выход - с вторым входом второго смесителя, выход которого соединен с входом образцового вольтметра.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 опорного сигнала, фаэовращатепь 2, два фа зовых детектора 3 и 4, два усилителя 5 и 6 с автоматической регулировкой уси ления (АРУ), два смесителя 7 и 8, два фильтра 9 и 10 нижних частот, два управляющих элемента 11 и 12, два перестраиваемых генератора 13 и 14, делитель

15 напряжения, образцовый вольтметр 16, входная 17 и выходная 18 клеммы устпойства.

Генератор 1, фазовращатель 2, фазо вый детектор 3, усилитель 5 АРУ, смеситель 7, фильтр 9 нижних частот, управляющий элемент M и перестраиваемый генератор 13 образукю замкнутую следящую фазовую систему. При изменении начальной фазы напряжения опорного генератора 1 с помощью фазовращателя 2 на величину ь Ч, на такое же значение изменяется начальная фаза сигнала перестраиваемого генератора 13 благодаря следящим свойствам системы ФАПЧ. Усилитель 5 с АРУ обеспечивает нормирование сигнала с малой фаэовой погрешностью в широком динамическом диапазоне ,входных сигналов. При этом частота . М " Ывх+ м пэрестраиваемого . генератора 13 смещается относительно частоты входного сигнала на величину мп..

Вторая следящая система ФАПЧ, образованная генератором 1, фазовым детектором 4, усилителем 6 с АРУ, смесителем 8, фильтром 10 нижних ча .стот, управляющим элементом 12, перестраиваемым генератрром 14 делителем LS напряжения предназначена для слежения за фазой перестраиваемого генератора 13. При этом частота и, м >> . При изменении . начальной фазы генератора 1 на величину а Ч на такое же значение изменяется и начальная фаза сигнала генератора

3 1019361 4

14, имеющего частоту входного сигнала. второй системе ФАПЧ установлен усилиДля регулирования амплитуды напряжения тель 6 с АРУ . Индикации уровня выходгенератора 4.4 scrrom cs делитель 15 ного сигнала смесителя 8 осуществляется напряжения. При этом вносимые этим де-, вольтметром 16.,Выходное напряжение лителем фазовые сдвиги при регулировке резисторного делителя 15 не coдeржнт уровня его выходного:сигнала автомати- погрешности из-за фазовых сдвю.ов, вночески отрабатываются второй системой симых в него реактивными

ФАПЧ. Начальная фаза сигнала на выходе B широком диапазоне частот входных сиг-. .делителя 15 зависит лишь от положения палов. Практически устройство обеспечива- фазовращателя 2. Йля минимизации погреш-; ет динамический диапазон цо амплитуде ностей сложешя за фазой при изменении до 80-90 дБ и частотный диапазон до уровнй сигнала с выхода делителя 15 во 3.000 мГц. м

Составитель Л. М"уранов

Редактор B. Данко Техред Ж. астелевич Корректор К Гирняк

Заказ 3695/39 Тираж 710 Подписное

ИНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4.