Калибратор уровней высокочастотных сигналов

 

КАЛИБРАТОР УРОВНЕЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий образцовый вольтметр, индикатор, два идентичных кольца автоподстройки, каждое из которых состоит из смесителя, первый вход которого соединен через последовательно соединенные перестраиваемый генератор и фильтр низкой частоты с выходом фазового детектора, а выход соединен с первым входом фазового детектора, вторые входы обоих смесителей соединены с выходом эталонного генератора, отличающийся тем,, что, с целью повышения точности в него введены четыре делителя частоты , умножитель частоты, блок вычитания , два аттенюатора, формирователь строб-импульсов, строб-преобразователь , из бирательный фильтр, пЕ1ичем выход перестраиваемого генератора первого кольца автоподстройки через последовательно соединенные умножитель и первый аттенюатор соединен с входом образцового вольтметра, с шиной выходного сигнала и через второй аттенюатор соединен с первым входом строб-преобразователя,.второй ;вход которого соединен через после- ; довательнр соединенные формирователь строб-импульсов и первый делитель частоты с выходом перестраиваемого генератора второго кольца автоподi стройки, а выход соединен через избирательный фильтр с входом индика (Л тора, выход эталонного генератора соединен с первьвл входом блока выс: читания, через второй делитель частоты - с BTOjMJM входом фазового детектора первого кольца.автоподстройки, а через третий делитель частоты со-. . единен с вторым входом блока вычитания , выход которого через четвертый делитель частоты соединен свторьм входом фазового детектора второго кольца автоподстройки. 01 СР IN:)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

35/00

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3557481/18-21 (22) 09.12.82 (46) 30.06.84. Бюл. 9 24 (72) Н.С. Жилин и Л.С. Субботин (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.371.24(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 769462, кл. G 01 R 35/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 529423, кл. G 01 R 19/00, 1975. (54) (57) КАЛИБРАТОР УРОВНЕЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий образцовый вольтметр, индикатор, два идентичных кольца автоподстройки, каждое из которых состоит из смесителя, первый вход которого соединен через последо вательно соединенные перестраиваемый генератор и фильтр низкой частоты с выходом фазового детектора, а выход соединен с первым входом фазового детектора, вторые входы обоих смесителей соединены с выходом эталонного генератора, отличающийся тем,, что, с целью повышения точности в него введены четыре делителя частоты, умножитель .частоты, блок вычита" .

„„SU„„1100592 ния два аттенюатора, формирователь строб-импульсов, строб-преобразователь, избирательнйй фильтр., пфичем выход перестраиваемого генератора первого кольца автоподстройки через последовательно соединенные умножитель и первый аттенюатор соединен с входом образцового вольтметра, с шиной выходного сигнала и через второй аттенюатор соединен с первым входом строб-преобразователя,,второй вход которого соединен через последовательно соединенные формирователь строб-импульсов и первый делитель частоты с выходом перестраиваемого генератора второго кольца автоподстройки, а выход соединен через из- Р9 бнрательный фильтр с входом индикатора, выход. эталонного генератора соединен с первьм входом блока вычитания, через второй делитель часто. С„ ты — с вторьм входом фазового детектора первого кольца автоподстройки, а через третий делитель частоты со,; единен с вторым входом блока вычитания, выход которого через четвер- О тый делитель частоты соединен с вто- >и, рьак входом фазового детектора второrî кольца автоподстройки. () llP0592

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для градуировки и проверки выУ сокочастотных вольтметров и аттенюаторов..

Известно устройство, содержащее эталонный и опорный генераторы, кольцо автоподстройки, строб-преоб» разователь эталонного сигнала и измеритель уровня промежуточного сигнала (1). 10

Недостатком этого устройства является его низкая точность.

Известно устройство, содержащее л образцовый вольтметр, индикатор, два идентичных кольца автоподстройки, 15 каждое из которых состоит из смесителя, первый вход которого соединен через последовательно -соединенные перестраиваемый генератор и фильтр низкой частоты с выходом Фазового 20

1 детектора,а выход соединен с первым входом Фазового детектора, вторые входы обоих смесителей соединены с выходом эталонного генератора (2).

Недостатком этого устройства является его низкая точность.

Пель изобретения — повышение точности., Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее образцовый вольтметр, индикатор, ЗО два идентичных кольца автоподстройки каждое из которых состоит из смесите ля,первый вход которого соединен через последовательно соединенные пере. страиваемый генератор и фильтр низкой частоты с выходом фазового детектора, а выход соединен с первым входом Фазового детектора, вторые входы обоих смесителей соединены с: выходом эталонного генератора, вве 40 дены четыре делителя частоты, умножитель частоты, блок вычитания, два аттенюатора, формирователь строб-импульсов, строб-преобразователь, избирательный фильтр, причем выход перестраиваемого генератора первого кольца автоподстройки через последовательно соединенные умножитель и первый аттенюатор соединен с входом образцового вольтметра, с шиной выходного сигнала и через вто рой аттенюатор соединен с первым входом строб-преобразователя, второй. вход которого соединен через последовательно соединенные формиро-. ватель строб-импульсов и первый делитель частоты с выходом перестраи ваемого генератора второго кольца автоподстройки, а выход соединен через избирательный Фильтр с входом индикатора, выход эталонного генера- 60 тора соединен с первым входом блока вычитания, через второй делитель частоты — с вторым входом фазового детектора первого кольца автоподстройки, а через третий делитель частоты 65 соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого через четвертый делитель частоты соединен с вторым входом фазового детектора второго кольца автоподстройки.

На чертеже представлена блоксхема калибратора уровней высокочастотных сигналов.

Калибратор уровней высокочастотных сигналов содержит кольца 1 и 2 автоподстройки„ каждое из которых состоит из смесйтеля 3, первый вход которого через последовательно соединенные перестраиваемый генератор 4 и фильтр 5 низкой частоты с выходом фазового детектора б, а выход соединен с первым входом детектора 6, вторые входы. смесителей 3 соединены с выходом эталонного генератора 7,, выход генератора 4 кольца 1 соединен через последовательно соединенные умножитель 8 частоты и аттенюатор 9 с входом образцового вольтметра 10 и с шиной 11 выходного сигнала. и через аттенюатор 12 соединен с первым входом строб-преобразователя 13, второй вход которого соединен через последовательно соединенные формирователь 14 строб-импульсов и делитель 15 частоты соединен с выходом генератора 4 кольца 2, а выход соединен через избирательный Фильтр 16 с входом индикатора 17, выход генератора 7 соединен с первым входом блока 18 вычитания, через делитель 19 частоты - с вторым входом детектора б кольца 1, а через делитель 20 частоты соединен с вторым входом блока 18, выход которого через делитель 21 частоты соединен с вторым входом детектора 6 кольца 2.

Калибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии, делитель 20 ма N выключен, а блок 18 выЧитания пропускает эталонный сигнал генератора 7 прямо на вход делителя 21, поэтому сигнал эталонного генератора 7 через делители 19 и 21 частоты с одинаковым коэффициентом деления N поступает на.входы Фазовых детекторов б колец 1 и 2, где сравнивается по Фазе с сигналом промежуточной частоты, поступающим с выходов смесителей 3, которые осуществляют преобразование вниз частоты эталонного генератора 7 и перестраиваемых генераторов 4. управляющее напряжение фазовых деректоров через фильтры 5 ниэкйх частот, подавляющие паразитные компоненты его спектра, поступает на входы генераторов е и обеспечивает в кольцах 1 и 2 режим син": хронизации частоты, при этом на выходах генераторов 4 устанавливаются одинаковые частоты

f f + f /N= f

ЭГ 3r ЗГ k

1100592

ВНИИПИ Заказ 4577/36 1 краж 711 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проеткная,4 где f г — частота эталонного генератора 7.

Выходной сигнал f поступает в умножитель 8 частоты, работающий по 5 принципу синтезатора кратких частот, с коэффициентом умножения R и через последовательно соединенные аттеню аторы 9 и 12 умноженный сигнал с частотой Rf< подается в строб-преобра зователь 13, на стробирующем входе которого действуют короткие строб-ь. импульсы формирователя 14, соответствующие фронтам делителя 19 на К частоты перестраиваемого генератора

4. 15

При равных частотах f и f+< генераторов 4 первого и второго каскадов частота умноженного сигнала кратна частоте строб-импульсов и строб-эффект на выходе строб-преобразователя 20

13 отсутствует. При включении делителя 20 в блоке 18 вычитания происходит подавление каждого М-ro импуль- са эталонной последовательности на входе делителя 21, отчего на выходе .делителя 21 частота опорного сигнала смещается вниз на величину 0f =

-Гэг /(MN),,êîòoðàÿ переносится на вйход перестраиваемого генератора 4, соответственно, смещает частоту строб- импульсов обратно пропор- З0 ционально коэффициенту деления делителя 19 иа величину дК,„= Х,„/(ИМК) при этом частота строб-импульсов становится равной 35

4Ф + ) э, e(m+

ЙЕ = — —,= Й си 8 си gk MNk Эг gNk где f — частота умножителя 8.

Комбинация основной гармоники умноженного сигнала

Р(Н+

М= эг N где f — частота формирователя 14, 1 с и-й гармоникой строб-импульса, где n = В К, дает разностную частоту строб-преобразования у - у, .(Ra+1) Рк(м!И+10 1П с " сп эг(N эг

М М которая выделяется избирательным фильтром 16, à ее уровень измеряется индикатором 17, Сохраняя постоянным отношение в диапазоне частот навыходе умножителя 8.при неизменных йэг и N, на входе индикатора 17 имеют фиксированную низкую частоту промежуточного сигнала строб-преобразования, уровень которого изменяется пропорционально уровню входного сигнала строб-преобразователя 13.

Образцовый высокочастотный вольтметр 10 служит для установки максимального значения выходного напряжения калибратора, которое устанавливается при минимальном затухании аттенюатора .9. Это же значение выходного напряжения устанавливается с помощью аттенюатора 12 на шкале индикатора 17, что соответствует начальной установке калибратора. В дальнейшем регулировка уровня выходного ,сигнала производится изменением за тухания аттенюатора 9, а отсчет уров ня производится по шкале индикатора

17, которое на фиксированной низкой частоте обеспечивает прецизионные измерения.

Использование новых элементов в схеме известного устройства позволяет исключить погрешности, связанные с взаимной нестабильностью опорной и эталонной частоты, что позволяет зна- чительно повысить точность установки калибровочных и поверочных уровней выходного сигнала.