Устройство для получения калиброванных значений девиации частоты

 

,1.. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИБРОВАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ, содержащее генератор модули рующего напряжения, генератор частот но-модулированного сигнала, преобразователь частоты и первый электронно-счетный частотомер, о т л и ч ающе еся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены делитель частоты, управляемьй аттенюатор, задатчик закона модуляции, первый управляемый делитель частоты, задатчик девиации и .блок автоматической регулировки девиации частоты, причем генератор модулирующего напряжения подключен к первому входу первого электронносчетного частотомера через последо t/г./ В Вательно соединенные управляемый аттенюатор, генератор частотно-модулированного сигнала, преобразователь частоты и делитель частоты, к второму входу первого электронно-счетного частотомера подключен выход первого управляемого делителя частоты, сигнальный вход которого соединен с сигнальным входом блока автоматической регулировки девиации частоты и с выходом опорной частоты первого электронно-счетного частотомера, кодовый выход задатчика закона модуляции под;ключен к управляющим входам первого управляемого делителя частоты, первый кодовый вход блока автоматической регулировки девиации частоты соединен с кодовым выходом задатчика девиации, а второй кодовый вход с кодовым выходом первого электронно-счетного частотомера, кодовый выход блока автоматической регулировки девиации частоты подключен к управляющим входам управляемого аттенюатора , выходом устройства является выход генераторачастотно-модулированного сигнала.

(19) (1 l ) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5g) G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21 ) 3502889/24-21 (22) 18.10.82 .(46) 30.04.85. Вюл. Р 16 (72) А.И. Колбасин и В.И. Огарь (53).621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 803663, кл. 6 01 R 23/06, 05.!0.79.

2. Авторское свидетельство СССР

11 451015, кл. G 01 R 23/00, 09.03.73. (54)(57) .1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИБРОВАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДЕВИАЦИИ

ЧАСТОТЫ, содержащее генератор модулирующего напряжения, генератор частотно-модулированного сигнала, преобразователь частоты и первый электронно-счетный частотомер, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены делитель частоты, управляемый аттенюатор, задатчик закона модуляции, первый управляемый делитель частоты, задатчик девиации и .блок автоматической регулировки девиации частоты,. причем генератор модулирующего напряжения подключен к первому входу первого электронносчетного частотомера через последоI вательно соединенные управляемый аттенюатор, генератор частотно-модулированного сигнала, преобразователь частоты и делитель частоты, к второму входу первого электронно-счетного частотомера подключен выход первого управляемого делителя частоты, сигнальный вход которого соединен с сигнальным входом блока автоматической регулировки девиации частоты и с выходом опорной частоты первого электронно-счетного частотомера, кодовый выход задатчика закона модуляции подключен к управляющим входам первого управляемого делителя частоты, -первый кодовый вход блока автоматической регулировки девиации частоты соединен с кодовым выходом задатчика девиации, а второй кодовый входс кодовым выходом первого электронно-счетного частотомера, кодовый выход блока автоматической регулировки девиации частоты подключен к управляющим входам управляемого аттенюатора, выходом устройства является выход генератора. частотно-моду" .лированного сигнала.

1153301

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я те.„что, блок ав, томатической регулировки девиации частоты содержит вычитатель, преобразователь "Код-число импульсов" и реверсивный счетчик, причем первый и второй кодовые входы вычитателя являются соответственно первым и вторым кодовыми входами блока автоматической регулировки девиации частоты кодовый выход вычитателя соединен с кодовым входом преобразователя "Кодчисло импульсов", сигнальный вход которого является сигнальным входом блока автоматической регулировки девиации частоты, первый и второй выходы преобразователя "Код-число импульсов " подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выход которого является кодовым выходом блока автоматической регулировки девиации частоты.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для поверки измерителей девиации частоты, Известно устройство для поверки измерителей девиации частоты, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, управляемый аттенюатор, генератор частотно-модулированного сигнала и ана- 10 лизатор спектра и, кроме того, содержащее блок формирования кода девиации частоты, вход которого подключен к выходу источника модулирующего напряжения,а кодовый выход - к кодовому 15 входу управляемого аттенюатора 11) .

Недостатком данного устройства яв.ляется "низкая точность измерений из-за влияния нестабильностей параметров генератора модулирующего напряже- 20 ния и генератора частотно-модулированного сигнала на получаемые значения девиации частоты.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для получе- 25 ния калиброванных значений девиации

3, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, блок автоматической регулировки девиации частоты содержит второй, третий и четвертый управляемые делители частоты и второй электронно-счетный частотомер, выход которого, являющийся кодовым выходом блока, подключен к управляющим входам четвертого управляемого делителя частоты, к первому входу второго электронно-счетного частотомера подключен выход второго управляемого делителя частоты, управляющие входы которого являются вторым кодо вым входом блока, а сигнальный вход второго управляемого делителя час— тоты, объединенный с сигнальным входом третьего управляемого делителя частоты, является сигнальным входом блока, первым кодовым входом блока являются управляющие входы третьего управляемого делителячастоты,выход которого через четвертый управляемыйделитель частотыподключен к второму входу второго электронно-счетногочастотомера. частоты, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, генератор частотно-модулированного сигнала, первый усилитель, умножитель частоты, преобразователь частоты, второй усилитель и электронно-счетный частотомер 12), Недостатками известного устройства являются низкая точность и малое быстродействие, так как влияние нестабильности амплитуды модулирующего напряжения и дрейф параметров частотно-модулированного генератора, связанный с изменениями температуры и колебаниями питающих напряжений, приводят к отклонениям девиации частоты от установленного значения. Поэтому необходима ручная подстройка уровня модулирующего напряжения, что увеличивает время измерений. Кроме того, устройство не обеспечивает прямопоказывающей индикации при различных законах модуляции, что требует пересчета

3 11 полученных значений и увеличивает время измерений и снижает производительность.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем,что в устройство для получения калиброванных значений девиации частоты, содержащее генератор модули— рующего напряжения, генератор частотно-модулированного сигнала, преобразователь частоты и первый электронно-счетный частотомер, введены делитель частоты, управляемый аттенюатор, задатчик закона модуляции, первый управляемый делитель частоты, задатчик девиации и блок авто5330 I.

10 ход вычитателя соединен с кодовым входом преобразователя "код-число импульсов", сигнальный вход которого является сигнальным входом блока автоматической регулировки девиации частоты, первый и второй выходы преобразователя "код-число импульсов" подключены. соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выход которого является кодовым выходом блока автомати.ческой регулировки девиации частоты.

Во втором варианте блок автоматической регулировки девиации частоты содержит второй, третий и четвертый управляемые делители частоты и второй электронно-счетный частотомер, 20

В первом варианте блок автоматичес50 кой регулировки девиации частоты содержит вычитатель, преобразователь и код-число импульсов" и реверсивный счетчик, причем первый и второй кодовые входы вычитателя являются соот- 55 ветственно первым и вторым кодовыми входами блока автоматической регулировки девиации частоты, кодовый выматическои регулировки девиации частоты, причем генератор модулирующего напряжения подключен к первому входу первого электронно-счетного частотомера через последовательно соединенные управляемый аттенюатор, генератор частотно-модулированного сигнала, преобразователь частоты и 25 делитель частоты, к второму входу первого электронно-счетного частотомера подключен выход первого управляемого делителя частоты, сигнальный вход которого соединен с сигналь- З0 ным входом блока автоматической регулировки девиации частоты и с выходом опорной частоты первого электронно-счетного частотомера, кодовый выход задатчика закона модуляции подключен к управляющим входам первого управляемого делителя частоты, первый кодовый вход блока автоматической регулировки девиации частоты соединен с кодовым выходом задатчика девиаций, а второй кодовый вход— с кодовым вЫходом первого электронно-счетного частотомера, кодовый aIIход блока автоматической регулировки девиации частоты подключен к управляющим входам управляемого аттенюа45 тора, выходом устройства является выход генератора частотно-модулированного сигнала. выход которого, являющийся кодовым выходом блока, подключен к управляющим входам четвертого управляемого делителя частоты, к первому входу второго электронно-счетного частотомера подключен выход второго управляемого делителя частоты, управляющие входы которого являются вторым кодовым входом блока, а сигнальный вход второго управляемого делителя частоты, соедикенный с сигHGJIbHblM входом третьего упра;::-ляемого делителя частоты, является сигнальным входом блока, первым кодовым входом блока являются управляющие входы третьего управляемого делителя частоты, выход которого через четвертый управляемый делитель частоты подключен к второму входу второго электронно-счетного частотомера.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для получения калиброванных значений девиации частоты; на фиг. 2 — структурная схема, блока автоматической регулировки девиации частоты по первому варианту; на фиг. 3 — то же, по второму варианту.

Устройство для получения калиброванных значений девиации частоты содержит генератор 1 модулирующего напряжения, управляемый аттенюатор 2, генератор 3 частотно-модулированного сигнала, преобразователь 4 частоты, делитель 5 частоты, первыйи электронно-счетный частотомер (ЭСЧ ) 6, задатчик 7 закона. модуляции, первый управляемый делитель 8 частоты, звдатчик 9 девиации и блок 10 автоматической регулировки девиации частоты (БАРДИ) 1153301

Генератор 1 модулирующего напряжения подключен к первому входу первого электронно-счетног > частотомера

6 через последовательно соединенные управляемый аттенюатор 2, генератор 5

3 частотно-модулированного сигнала, преобразователь 4 частоты и делитель

5 частоты, к второму входу первого электронно-счетного частотомера б подключен выход первого управляемого делителя 8 частоты, сигнальный вход которого соединен с сигнальным входом блока 10 автоматической регулировки девиации частоты и с выходом опорной частоты первого электронно-счетного частотомера, кодовый выход задатчика

7 закона модуляции подключен к управляющим входам первого управляемого делителя 8 частоты, первый кодовый вход блока 10 автоматической регулировки девиации частоты соединен с кодовым выходом задатчика 9 девиации, а второй кодовый вход — с кодовым выходом .первого электронно-счетного частотомера 6, кодовый выход блока

10 автоматической регулировки девиации частоты подключен к управляющим входам управляемого аттенюатора 2.

Блок 10 автоматической регулиров. ки девиации частоты по первому вари- З11 анту содержит вычитатель ll,,преобразователь 12 "код-число импульсов" и реверсивный счетчик 13, причем первый и второй кодовые входы вычитателя 11 являются соответственно первым и вторым кодовыми входами блока автоматической регулировки девиации частоты, кодовый выход вычитателя ll соединен с кодовым входом преобразователя 12, сигнальный вход которого является сигнальным входом блока 10 автоматической регулировки девиации частоты, первый и второй выходы преобразователя 12 .подключены соответственно к суммирую-lg щему и вычитающему входам реверсивного счетчика 13, выход которого является кодовым выходом блока 10 автоматической регулировки девиации частоты.

_#_

Блок 10 автоматической регулировки девиации частоты по второму варианту содержит второй, третий и четвертый управляемые делители

14-16 частоты, а также второй электронно-счетный частотомер 17, выход

l которого, являющийся кодовым выходом блока 10, подключен к управляющим входам четвертого управляемого делителя частоты 16, к первому входу второго электронно-счетного частотомера 17 подключен выход второго управляемого делителя 14 частоты, управляющие входы которого являются вторым кодовым входом блока, а сигнальный вход второго управляемого делителя частоты 14 объединенный с сигнальным входом третьего уп, равляемого делителя 15 частоты, является сигнальным входом блока, первым кодовым входом блока являются управляющие входы третьего управляемого делителя 15 частоты, выход которого через четвертый управляемый делитель 16 частоты подключен к второму входу второго электронносчетного частотомера 17.

Устройство работает следующим образом.

С помощью преобразователя 4 частоты несущая частота ЧМ-сигнала устанавливается близкой к нулю.

Средняя частотà «М-сигнала Г.р . поступающая на первый вход ЭСЧ 6, .связана с девиацией частоты hk ,соотношением 1

А< сР рс где m — - коэффициент деления делителя 5 частоты.

Коэффициент р определяется нормированным законом модуляции f(a4}

1 —,=,— „,, l («)l)(i о

Например, при синусоидальном законе модуляции1(М1-в пМкоэффициент

11 ( — при треугольном законе - P =- — > при модуляции меандром р =1. На второй вход первого ЭСЧ б подается опорная частота первого ЭСЧ 6, 1 деленная на pi первым управляемь«м делителем 8 частоты. В результате показания ЭСЧ б пропорциональны девиации частоты и не зависят от вида закона модуляции. ь tptn ь«

tl =

1оtp î ™

При изменении закона модуляции необходимый коэффициент Р устанавливается задатчиком 7 закона модуляции.

Одна из возможных реализаций задатчика закона модуляции представ"

I 1 53301 й,=lJ . 1 Ngn ляет собой постоянное запоминающее 1 устройство (ПЗУ), собранное на мультиплексорах 133КП5, на сигнальные входы которых запаяны двоичные эквиваленты чисел 15708, 10000, 5000, реализующие коэффициент деления при 10=10 ИГц. В зависимости от формы модулирующего сигнала (синусоидальный, прямоугольный, треугольный) переключателем на три 10 положения формируется код на управляющие входы мультиплексоров, и коды с его выходов поступают на управляющие входы первого управляемого делителя частоты, выполненного, например на микросхемах типа 1ЗЗИЕ7, Эффективное усреднение частоты на выходе преобразователя 4 частоты требует времени счета частотомера

6 порядка 1 с. При девиациях поряд- 20 ка 1 ИГц число индицируемых знаков частотомера 6 равно 7-6 и является избыточным, так как погрешность метода .измерений 0,17, поэтому достаточно индицировать 4-5 знаков. 25

Делитель 5 частоты уменьшает индицируемое значение девиации в rn раз.

При этом если m=10 где о =1, 2, 3 показания ЭСЧ численно равны девиации частоты. ЗО

Установка требуемого значения девиации частоты осуществляется с по-мощью задатчика 9 девиации. При этом блок. 10 автоматической регулировки девиации частоты (БАРД4) сравнивает

35 код N g, поступающий от задатчика

9 девиации частоты, с кодом N, „ приходящим от ЭСЧ 6, и вырабатывает код N A-,T, .управляющий коэффициентом передачи управляемого аттенюатора 2, 40 причем код N устанавливается блоком 10 автоматической регулировки девиации частоты таким образом, чтобы

Установка требуемого значения и стабилизация установленного значения девиации частоты осуществляется одним из двух способов.

По первому варианту используется итеративный способ автоподстройки, по второму - вычислительный.

Согласно первому варианту (фиг. 2 ) в вычитателе 11 формирует.ся код разности N zg и М, преасч образуемый затем в преобразователе

12 "код-число импульсов" в число импульсов, пропорциональное коду разности. В зависимости от знака разности эти импульсы поступают либо на суммирующий, либо на вычитающий вход реверсивного счетчика 13. Код содержимого счетчика 13K,т является управляющим для управляемого аттенюатора 2. В установившемся режиме

K I — Н. „=О, а девиация частоты ь|

ЧИ-генератора 3

1

"а " 1 дтт > где k и дт — коэффициент передачи управляемого аттеиюатора.2;

U — величина напряжения на выходе генератора 1 модулирующего напряжения; б — крутизна модуляционной характеристики ЧИ-генератора 3 (кГц/мВ), При изменении, например, увеличении либо модулирующего напряжения, либо крутизны модуляционной характеристики, увеличивается девиация частоты, а следовательно, и код Й

9сц .

В результате на вход реверсивного счетчика поступает число импульсов, пропорциональное разности1 — N ÑÈ 41 ° т.е. код 1 тт уменьшается, что приводит к уменьшению девиации частоты., Реверсивный счетчик 13 без сброса выполняет роль цифрового интегратора.

При достижении установленного в задатчике 9 значения девиации процесс авторегулирования прекращается.

Таким образом, устройство обеспечивает автоматическую установку и стабилизацию установленного значения девиации частоты.

Согласно второму варианту (фиг.З) на управляющие входы аттенюатора 2 подается код Н тт с кодового выхода второго ЭСЧ 13, этот код устанавливает значение девиации частоты равHGP;

При этом код с выхода первого

ЭСЧ 6, равный N> „= и, поступает на управляющие входы второго управляемого делителя 14 частоты. В результате частота импульсов, поступающих на первый вход второго ЭСЧ 13, равна

1. 1. 4

"зсч где 1Π— опорная частота ЭСЧ 6, 1153301

Составитель А., Камьш ков

Редактор Н. Воловик Техред Л.Иикеш Корректор E.Ðîøêî

Заказ 2502739 . Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва )К-35> Раушская наб.> д. 4/5

Филиал ППЛ "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

На второй вход второго ЭСЧ 13 поступают импульсы частотой о

Бя

"»1 4»тт причем коэффициент деления, равный реализуется третьим управляемым делителем 5 частоты, а коэффициент М» T — четвертым уцравляемым т

1О делителем 1б частоты.

В результате второй электронносчетный частотомер 13 зафиксирует величину

I5

4г о я»Г п»тт 14»! "»тт "H

БВ Ь| о Ug < 1 п»тт 0.6

После этого код й» т, будучи переписан в регистр памяти второго ЭС 1 (13), установит коэффициент передачи управляемого аттенюатора 2, равный

k, М.»Tz и, следовательно, установится значение девиаций частоты, равное . к

»тт IIa < — = М

u.s

Таким образом, при произвольном начальном значении кода N A T, обусловленном изменением модулирующего напряжения или крутизны модуляционной характеристики, устройство за цикл работы устанавливает значение девиации, совпадающее с заданным.

Следовательно, выполнение блока автоматической регулировки девиации частоты по второму. варианту обеспечивает более высокое быстродействие устройства.

Предложенное устройство позволяет повысить точность установки и поддержания калиброванных значений девиации частоты, а также обеспечивает повышение производительности труда при поверочных работах и, кроме того, обеспечивает прямопоказывающую индикацию при различных законах модуляции.