Устройство для контроля частотных генераторов с линейной частотной модуляцией

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ-С ЛИНЕЙНОЙ -ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее, последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, контролируегФй генератор, линию задержки, смеситель, усилитель-ограничитель, а также модулятор одной боковой, первьй вход которого соединен с выходом контролируемого генератора, а выход - с вторым входом смесителя, индикатор, первый вход которого соединен с выходом гененатора пилообразного напряжения, опорный генераторj выход которого соединен с вторым входом модулятора одной боковой, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений скорости перестройки частоты и расширения пределов измерения нелинейности модуляционных характеристик , в него введены блок вычитания и масштабирующий усилитель, фазовый детектор, первый вход фазового детектора соединен с выходом усилителя-ограничителя , а второй -.с выходом опорного генератора, первый 2 вход блока вычитания соединен с выходом фазового детектора а выход с вторым входом индикатора, вход масштабирующего усилителя соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход - с вторьи входом блока вычитания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О 3

РЕСПУБЛИК заи G 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3596357/24-2 i (22) 23.05.83 (46) 15.12.84. Бюл, № 46 (72) К.P. Савв и В.П. Яцевич (53) 621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 842613, кл. G 01 R 23/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 828104, кл. G 01 R 23/00; 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ЧАСТОТНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ЛИНЕЙНОЙ

-ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее. последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, контролируемый генератор, линию задержки, смеситель, усилитель-ограничитель, а также модулятор одной боковой, первый вход которого соединен с выходом контролируемого генератора, а выход — с вторым входом смесителя, индикатор, первый вход которого сое..SU„„1129540 динен с выходом гененатора пилообраз.— ного напряжения, опорный генератор,. выход которого соединен с вторым входом модулятора одной боковой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью расширения диапазона измерений скорости перестройки частоты и расширения пределов измерения нелинейности модуляционных характеристик, в него введены блок вычитания и масштабирующий усилитель, фазовый детектор, первый вход фазового детектора соединен с выходом усилителя-ограничителя, а второй -.с выходом опорного генератора, первый вход блока вычитания соединен с выходом фазового детектора, а выходс вторым входом индикатера, вход масштабирующего усилителя соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход - с вторым входом блока вычитания.

Диапазон допустимых- скоростей

*«ерестройки ЧМ генератора, характеристики которого измеряются, принципиально ограничен возможным-диапазо ном перестройки используемого гетеро-! дина в -цепи. системы импульсной автоподстройки частоты. Гетеродин должен иметь электронную перестройку по частоте, существующие же генераторы с электронной перестройкой имеют диапазон перестройки частоты не более одной октавы.

1 11295

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано для проверки и настройки генераторов с линейной частотной модуляцией.

Известно устройство для контроля генераторов с линейной частотной модуляцией, содержащее последовательно соединенные модулятор, управляемый генератор, линию задержки, смеситель, второй вход которого подкпючен к выходу управляемого генератора непосредственно, усилитель-ограничитель, дИфференцирующую цепь, счетчик, дополнительный блок сравнения, временной дискриминатор, основной счетчик числа импульсов, а также блок управления, формирователь эта лонных импульсов и генератор счетных импульсов. причем вход блока управле-20 ния подключен к выходу модулятора, а выходы его — к входам формировате- ля эталонных импульсов и дополнительного блока сравнения, второй вход формирователя эталонных импульсов подключен к выходу дополнительного блока сравнения, а выход — к второму входу временного дискриминатора, выход генератора счетных импульсов подключен к трет ьеиу входу временного дискриминатора (1 3.

Однако техническая реализация этого устройства при малых скоростях частотной модуляции сложна из-за требования большой частотно-независимой задержки. Величина задержки должна быть такой, чтобы обеспечивалась необходимая разность частот на выходе смесителя. Имеют место неконтролируемые участки в начале и конце частотно-модулированного радиоим40 пульса. Устройство имеет небольшие пределы измерения нелинейности модуляционной характеристики, ограниченные частотными свойствами узлов, начиная с усилителя-ограничителя.Конт+,".. 45 роль линейности изменения частоты производится дискретно, т,е. не обеспечивается непрерывный контроль модуляционной характеристики. 0

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности, модуляционных характеристик. частотно- модулированных (ЧМ) генераторов, содержащее последовательно соединенные делитель частоты, генератор..пилообразного напряжения, 40 2

ЧМ генератор, первый основной смеситель, первый основной усилитель, второй основной смеситель и второй основной усилитель промежуточной частоты, выход которого подключен к входу частотного детектора, первый вход которого подключен к первому входу основного смесителя, второй вход первого смесителя подключен к

Выходу модулятора, первый вход которого через блок задержки соединен с выходом ЧМ генератора, последовательно .соединенные интегратор„ видеоуСилитель и индикатор, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, последовательно соединенные фильтр нижних частот, усилитель сигнала ошибки, блок управления и гетеродин, выход которого подключен к входу частотомера, а также генератор высокой частоты, выход которого соединен с входом делителя частоты, с вторым входом модулятора и через фазовращатель — c третьим входом мо дулятора, первый и второй переключатели, последовательно соединенные дополнительный смеситель и дополнительный усилитель промежуточной частоты, последовательно соединенныЕ умножитель частоты и дополнительный частотный детектор, выход которого подключен к первым входам первого и второго переключателей, вторые входы которых соединены с выходом основного частотного детектора, причем выход первого генератора подключен к входу фильтра нижних частот, выход второго переключателя соединен с входом интегратора, первый вход дополнительного смесителя подключен к выходу генератора высокой частоты,, выход дополнительного усилителя промежуточной частоты соединен с вторым входом второго основного смесителя, а вход умножителя частоты подключен к входу основного частотного детектора (2).

1129540

50

3

Пределы измерения модуляционных характеристик ЧМ генератора ограничены пределами и линейностью характеристик частотных детекторов. Частотные детекторы работают в прототипе на низкой второй промежуточной частоте, которая существенно ниже частоты ЧМ генератора, а характеристика частотного детектора линейна лишь в пределах + 10X f*) где Е =Р „ частота настройки детектора. Следовательно, пределы измерения нелинейности модуляционных характеристик ЧМ генератора не превышают единиц процентов от частоты ЧМ генератора.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений скорости перестройки частоты и расширение пределов измерения нег-инейности модуляционных характеристик. 20

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, контролируемый генератор, линию задержки, смеситель, усилитель-ограничитель, а также модулятор одной боковой, первый вход которого соединен с выходом контролируемого генератора, а выход — с вторым входом смесителя, индикатор, первый вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напря) жения, опорный генератор, выход которого соединен с вторым входом модулятора одной боковой,. введены фазовый детектор, блок вычитания и масштабирующий усилитель, первый вход фазового детектора соединен с выходом усилителя-ограничителя, а второй— с ьыходом опорного генератора, пер/ вый вход блока вычитания соединен с выходом фазового детектора, а выход — с вторым входом индикатора, вход масштабирующего усилителя соединен с выходом генератора пилообразного .напряжения, а выход — с вторым входом блока вычитания.

Ба чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, контролируемый генератор 2, линию 3 задержки, модулятор 4 одной боковой, масштабирующий усилитель 5, смеситель 6, усилитель-ограничитель 7, опорный генератор 8, фазовый детектор 9, блок вычитания 10, индикатор 11.

Выход генератора 1 пилообразного напряжения подключен к управляющему входу контролируемого генератора 2, к первому входу индикатора 11 и через масштабирующий усилитель 5 к одному из входов блока вычитания 10.

Выход контролируемого генератора 2 подключен к входам линии 3 задержки и модулятора 4 одной боковой, выходы которых подключены к входам смесителя 6 ° Выход смесителя 6 подключен через усилитель-ограничитель

7 к одному из входов фазового детектора 9. Выход опорного генератора 8 подключен к модулирующему входу модулятора 4 одной боковой и к другому входу фазового детектора 9. Выход фазового детектора 9 подключен к вто рому входу блока вычитания. Выход блока вычитания 10 подключен к второму входу индикатора 11.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал контролируемото генератора 2, перестраиваемогб по частоте генератором 1 пилообразного напряжения поступает на смеситель 6

Э ! через линию 3 задержки и модулятор 4 одной боковой. Сигналы на входах смесителя 6 сдвинуты по частоте на величину,. равную частоте опорного генератора 8. Начальная фаза сигнала на выходе линии 3 задержки линейно зависит от частоты контролируемого генератора 2. Следовательно, на вы ходе смесителя 6 имеется сигнал промежуточной частоты, равной частоте опорного генератора 8, начальная фаза которого линейно зависит от частоты контролируемого генератора 2. Фазовый детектор 9 выделяет эту разность фаз 39= 75, где ТЗ- величи1 иа задержки сигнала.

При линейной частотной модуляции контролируемого генератора,2 напряжение на выходе фазового детектора 9 также линейно. Отклонение закона час- тотной модуляции от линейного вызывает пропорциональное отклонение от линейности выходного напряжения фазового детектора 9., являющегося дискриминатором ключевого типа.

Напряжение генератора 1 пилообразного напряжения масштабируется в масштабируюшем усилителе 5 таким абра зом, чтобы размах напряжения с выхода масштабирующего усилителя 5 был равен размаху напряжения с выхо1129540

Составитель В. Новоселов

Редактор Т. Веселова Техред Л.Коцюбняк Корректор. В. Синицкая

Заказ 9444 35 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130350 Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 да фазового детектора 9 ° В этом слу чае напряжение на выходе блока. вычитания -10 прямо пропорционально откло" кению закона частотной модуляции от линейного и индицируется в форме 5 непрерывной: зависимости индикатором 11, представляющим собой -электронно-лучевую трубку, на горизонтальные пластины которой подается пилообразное напряжение, пропорциональ- 10 ное частоте контролируемого генера-. тора 2, а.на вертикальные - напряженив с выхода блока вычитания 10, пропорциональное отклонению закона частотной модуляции от линейного. 15

Величина задержки,iз в линии 3 ,задержки выбирается..таким образом, чтобы изменение сдвига фаз дЧ в диапазоне частот, в том числе,и за счет отклонений::закона модуляции от 20 линейного, не превышала 360, т.е.:

sf=23 a fr с 360 дЧ (1) з 2_#_af

Такая задержка легко реализуется радиочастотным :-.кабелем. Например, если частота контролируемого геиератс ра 2 изменяется при модуляции от

100 до 200. ИГц то Т 10 с реапиэ .з 30 зуется кабелем длиной всего с 10 с -3-10 м/с„

;Я 1,41

Никакой узел предложенного устройства не тре буе т пере стройки при изменении скорости частотной. модуляции, следовательно, ограничения по диапазону скоростей перестройки, обусловленные в прототипе ограниченным диапазоном перестройки гетеродина, отсутствуют. I

Пределы измерения закона частотной модуляции в предложенном уст, ройстве могут составлять до 100Х от частоты контролируемого генератора 2.

Для этого необходимо выбрать время задержки в линии 3 задержки таким образом, чтобы. изменение разности фаз при линейной модуляции. сигналов на входах смесителя 6 не превышало 180 . В этом случае, допустимы отклонения. от линейности, равные текущей частоте контролируемого генератора 2, поскольку суммарный сдвиг «фаз. за счет линейной модуляции и отклонений частоты от линейности не превышает 360, т,е. соблюдается требование выражения (1).

Предложенное устройство позволяет производить измерения отклонений закона частотной модуляции от линейного в том же диапазоне частот в

5-200 ИГц с точностью ЗХ. Возможно снижение погрешности измерения до

1Х при уменьшении пределов измерения до 2,5-100 ИГц.