Измеритель отношения напряжений

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ , содержащий первый коммутатор, вход которого является первым входом устройства, генератор, первый выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, и последовательно соединенные сумматор, усилитель несущей квадратичный детектор и полосовой усилитель огибающей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения , в него введены два разветвителя , суммарно-разностный блок, три линии задержки, фазометр и второй коммутатор, вход которого является i f i вторьщ входом устройства, при этом управляющий вход второго коммутатора соединен с первым выходом генератора, выходы первого и второго коммутаторов соединены с входами первого и второго р зветвителей соответственно , первые выходы последних подключены к соответствзпощим входам суммарно-разностного блока, второй выход первого разветвителя подключен к первому входу сумматора, суммарный выход суммарно-разностного блока подключен к второму входу сумматора через первую линию задержки, второй выход второго разветвителя подключен i к третьему входу сумматорга через вто-, рую линию задержки, разностный вы- /Л ход суммарно-разностного блока подклю--« чен к четвертому входу сумматора че- Смм рез третью линию задержки, второй выход генератора соединен с первым входом фазометра, второй вход которого соединен с выходом полосового уси штеля огибающей, причем выход |лт| фазометра подключен к выходу устройства . О) 01

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU„„1150565 1(ц .G 01 R 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3613073/24-21 (22) 07.04.83 (46) 15.04.85. Бюл. ¹ 14 (72) А.Ф Алексеев и Р.П. Казалетов (53) 621.317.61(088.8) (56) 1. Патент ФРГ № 2552290, . кл. G 01 R 19/10, 14.09.78.

2. Жилинскас Р. Измерители отношения и их применение в радиоизмерительной технике ° N., "Советское радио", 1975. с. 246. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий первый коммутатор, вход которого является первым входом устройства, генератор, первый выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, и последовательно соединенные сумматор, усилитель несущей, квадратичный детектор и полосовой усилитель огибающей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены два разветвителя, суммарно-разностный блок, три линии задержки, фазометр и второй коммутатор, вход которого является вторым входом устройства, при зтом управляющий вход второго коммутатора соединен с первым выходом генератора, выходы первого и второго коммутаторов соединены с входами первого и второго разветвителей соответственно, первые выходы последних подключены к соответствующим входам суммарно-разностного блока, второй выход первого разветвителя подключен к первому входу сумматора, суммарный выход суммарна-разностного блока подключен к второму входу сумматора через первую линию задержки, второй выход второго разветвителя подключен а

Ю к третьему входу сумматора через вторую линию задержки, разностный вы1 ход суммарно-разностного блока подключен к четвертому входу сумматора через третью линию задержки, второй выход генератора соединен с первым входом фазометра, второй вход которого соединен с выходом полосового усилителя огибающей, причем выход фазометра подключен к выходу устройства.

1150565

Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано для определения отноше" ния напряжений двух синфазных гармонических сигналов. 5

Известно устройство для измерения отношения напряжений двух сигналов, имеющих различные частоты, которое состоит из сумматора сигналов, уси- . лителя-ограничителя иполосовых фильт- 10 ров на его выходе $17.

Недостатком данного- устройства является влияние на точность измерения параметров усилителя-ограничителя. 1(роме того, при измерении отно15 шения напряжений сигналов одинаковой частоты в подобных устройствах необходимо производить преобразование частоты одного из входных сигналов, что вносит дополнительные погрешности в измерение.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель отношения напряжений сигналов, который состоит из первого коммутатора, вход которого соединен с входом устройства, генератора, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, и последо" вательно включенных сумматора, усилителя несущей, детектора и полосового усилителя огибающей, а также синхронного детектора 2J.

Недостатком известного устройства является то, что измерение отноше- 35 ния с достаточной точностью.обеспечивается только при близких напряжениях сравниваемых сигиалов.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемого отношения на- 40 пряжений синфазных сигналов одинаковой частоты.

Укаэанная цель достигается тем, что s устройство, содержащее первый коммутатор, вход которого является 45 первым входом устройства, генератор, первый выход которого .подключен к управляющему входу первого коммутатора, и последовательно соединенные сумматор, усилитель несущей, квадра- 50 тичный детектор и полосовой усилитель огибающей, введены второй коммутатор, вход которого является вторым входом устройства, два разветви-, теля, суммарно-разностный блок, три 55 линии задержки и фазометр. При этом управляющий вход второго коммутатора соединен с первым выходом генератора, выходы первого и второго коммутаторов соединены с входами первого и второго разветвителей соответственно, первые выходы последних соединены с соответствующими входами суммарно-разностного блока, второй выход первого разветвителя подключен к первому входу сумматора непосредственно, суммарный выход суммарно-разностного блока подключен к второму входу сумматора через первую линию задержки, второй выход второго разветвителя подключен к третьему входу сумматора через вторую линию задержки, разностный выход суммарно-разностного блока подключен к четвертому входу сумматора через третью линию задержки, второй выход генератора подключен к первому входу фазометра, второй вход которого соединен с выходом полосового усилителя огибающей, причем выход фазометра подключен к выходу устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Измеритель отношения напряжений содержит два коммутатора 1, два разветвителя 2, суммарно-разностный блок 3, первую 4, вторую 5 и третью б линии задержки, сумматор 7, усилитель 8 несущей, квадратичный детектор 9, полосовой усилитель 10 огибающей, генератор 1 1, фазометр 12.

Входы коммутаторов 1 подключены к входам устройства, их управляющие входы соединены с первым выходом генератора 11. Выходы коммутаторов 1 подключены к входам разветвителей 2.

Второй выход первого разветвителя 2 подключен к первому входу суммарноразностного блока 3, к второму входу которого подключен первый выход второго разветвителя 2.

Второй выход первого разветвителя 2 подключен к первому входу сумматора 7. Суммарный выход суммарноразностного блока 3 подключен через первую линию 4 задержки к второму входу сумматора 7, разностный выход суммарно-разностного блока 3 подключен через третью линию 6 задержки к четвертому входу сумматора 7. Второй выход второго разветвителя 2 подключен через вторую линию 5 задержки к третьему входу сумматора 7. Сумматор 7, усилитель 8 несущей, квадратичный детектор 9 и полосовой усиличастотой коммутирующих импульсов, поступающих с генератора 11 по ступенчатому закону так, что

U /l2 при 0 t с . (U,+ U )/ 2 при Гс t < 2 .

U(t) = U / Y2 при 2 . < t (3 7

Этот сигнал усиливается усилителем 8 несущей и детектируется квадратичным детектором 9, на выходе которого формируется ступенчатое напряжение, пропорциональное U (t).

В полосовом усилителе 10 огибающей выделяется первая гармоника этого напряжения, которая подается на второй вход фазометра 12.

Ее фазовый набег определяется величиной

Ч= 2arctg - U

U1

Этот фазовый набег преобразуется в выходное напряжение фазометром 12, на первый вход которого поступает опорный синусоидальный сигнал с частотой 1 = 2 л /Т с второго выхода генератора 11.

Таким образом, предложенное устройство позволяет провести процесс измерения отношения напряжений синфазных сигналов путем измерения набега фазы огибающей сигнала несущей частоты, который поступает на вход усилителя несущей. За счет этого снижаются требования к усилителю несущей и расширяется диапазон измерений.

3 1150565 тель 10 огибающей соединены последовательно. Второй выход генератора 11 подключен к первому входу фазометра

12, второй вход которого соединен с выходом полосового усилителя 10 огибающей. Выход фазометра 12 соединен с выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

На входы коммутаторов 1 поступают 1О переменные синфазные напряжения

0.1сов ut u U casket, отношения амплитуд которых необходимо измерить.

С генератора 11 на управляющие входы коммутаторов 1 подаются коммутиру- 15 ющие импульсы с длительностью Г и периодом Т, причем Т = 4, в результате на первом выходе первого разветвителя 2 присутствует радиоимпульс с амплитудой U / Г2, на 20 суммарном выходе суммарно-разностного блока 3 с учетом дополнительного деления мощности — радиоимпульс с ам, плитудой (U + U )/2, на втором выходе второго разветвителя 2 — радиоим- 25 пульс с амплитудой U, / 2, на разностном выходе суммарно-разностного блока 3 — радиоимпульс с амплитудой (U U ) /2. На первый вход сумматора 7 радиоимпульс поступает без за- ЗО держки, на второй вход - e задержкой в линии 4 задержки на величину нз третий вход - с задержкой в линии

5 задержки на величину 2 ь, на четвертый вход — с задержкой в линии 6 задержки на величину 3 Т . Таким образом, на выходе сумматора 7 формируется сигнал несущей частоты, амплитуда которого U(t) меняется с

U — Uг)/ У2 при 3 ° < t (4i.

1150565

Составитель О. Неплоков

Редактор М. Дылын Техред С.Мигунова

Ф °

Корректор А. 0бручар филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2136/34 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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