Устройство для измерения нелинейных искажений частотно- модулированных сигналов в четырехполюсниках

 

Изобретение относится к области электроизмерений. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и уменьшение трудоемкости измерений. Устройство содержит источник 1 модулирующего напряжения, генератор 2 частотно-модулированных сигналов, разветвитель 3 сигнала, четырехполюсник 4. Преобразователи 5 и 6 частоты состоят из гетеродинов 7 и 8, смесителей 9 и 10 и выходными фильтрами 11 и 12. Кроме того, устройство содержит смеситель 13, приемник 14 частотно-модулированных сигналов и анализатор 15. Введение разветвителя и двух преобразователей частоты и их связи с элементами устройства позволили осуществить автоматическую компенсацию девиации по первой и высшим гармоникам во всем рабочем диапазоне девиаций и модулирующих частот. 1 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 4 G 01 К 23 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ а,„„„. Q

Ф yj 1р. (21) 3791419/24-21 (22) 18.09.84 (46) 30.03 ° 86. Бюл. N -12 (72) Ю.Д.Болмусов (53) 621.317.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 483629, кл. G 01 R 29/06, 1973.

Зенькович А.В. Искажения частотномодулированных колебаний. M.: Советское радио, 1974, с. 89, рис. 4 1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ В ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКАХ (57) Изобретение относится к области злектроизмерений. Цель изобретения— повышение разрешающей способности и уменьшение трудоемкости измерений.

„SU„1221 9 A

Устройство содержит источник 1 модулирующего напряжения, генератор 2 частотно-модулированных сигналов, разветвитель 3 сигнала, четырехпо-. люсник 4. Преобразователи 5 и 6 частоты состоят из гетеродинов 7 и 8, смесителей 9 и 10 и выходными фильтрами 11 и 12. Кроме того, устройство содержит смеситель 13, приемник 14 частотно-модулированных сигналов и анализатор 15. Введение разветвителя и двух преобразователей частоты и их связи с элементами устройства позволили осуществить автоматическую компенсацию девиации по первой и высшим гармоникам во всем рабочем диапазоне девиаций и модулирующих частот. 1 ил.

4 1221

IIзобретение относится к электроизмерениям, в частности к устройствам для измерения малых нелинейных искажений частотно-модулированных сигналов в четырехполюсниках и 5 трактах их передачи, например, в полосовых фильтрах и усилителях различного назначения..

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и уменьшение 10 трудоемкости измерений за счет автоматической компенсации девиации по первой и высшей гармоникам во всем рабочем диапазоне девиаций и модулирующих частот. 15

На чертеже представлена. блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 моду- . лирующего напряжения, генератор 2 частотно-модулированных сигналов и разветвитель 3 сигнала, первый выход которого через измеряемый четырехполюсник 4 подключен к входу первого преобразователя 5 частоты, а второй г5 выход — к входу второго преобразователя 6 частоты. Преобразователи 5 и 6 частоты состоят из гетеродинов

7 и 8, подключенных к входам смесителей 9 и 10 с выходными фильтрами

11 и 12 соответственно. Выходы преобразователей 5 и 6 частоты подключены к входам смесителя 13, выход которого через приемник 14 частотномодулированных сигналов подключен к анализатору 15 спектра.

Устройство работает следующим образом.

На модулирующий вход генератора

2 поступает синусоидальный сигнал

U„(c) с частотой Я.и амплитудой Б,„ от источника 1 модулирующего напряжения го „ >„»

) — у- sin(hQ 1+ „"Ц, где Ь)»и ке.

С помощью гетеродина 7 с частотой

u3, c d, сигнал (3) преобразуется на промежуточную частоту <,) = u3, — v3 и поступает на вход смесителя 13„ на второй вход которого одновременно поступает частотно-модулированный сигнал вида U,(C), преобразованный на промежуточную частоту uJ „< = uJ,—

y0 — D . На выходе смесителя 13 полуГг чаем частотно-модулированный сигнал разностной промежуточной частоты

" О„(11=0 s; Г)„„

И=1

/zs; /cos(st*q„I- зя с а )„

2 лЯ, 50 = г

$ (з Slt+ P )) 55

U, (t) = U sinRt (1)

Вследствие нелинейности модуляционной характеристики используемого генератора 2 в законе модуляции его выходного частотно-модулированного сигнала появляются гармоники модулирующей частоты Я . Высокочастотный частотно-модулированный сигнал с искаженным законом модуляции от генератора 2 частотно-модулированных сигналов

U (f ) =LI з;„(() + ) s; ьЯ С), (2I ао.) .

Г1

n=1

609 2 где П,,.) — амплитуда и несущая

""т частота сигнала, соответственно;

n=1,2,3 — номер гармоники модулирующего сигнала, h,u3 — парциальные значения девиации частоты по и-й гармонике. поступает на разветвитель 3 и далее на вход проверяемого четырехполюсника 4. На выходе последнего в закон модуляции частотно-модулированного сигнала (2) добавляются гармоники искажений, и частотно-модулированный сигнал вида U (с) поступает на вход преобразователя 5 частоты

aU

U() ", "" "4<+2 о з ° f"<(<-с! парциальные значения девиации частоты, вызванные искажениями в проверяемом четырехполюснике; фазы гармоник модулирующего сигнала; время задержки сигнала в проверяемом четырехполюсниИз формулы (4) видно, что составляющие первой гармоники модуляции генератора частотно-модулированных сигналов (второе слагаемое в квадратных скобках формулы (4) на выходе смесителя 13 уменьшаются пропор122!609

Составитель H.Ìèõàëåâ

Редактор Т.Митейко Техред Н Вонкапо Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1609/52 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и Я. цианально множителю /2sin -/. На

2 практике обычно выполняется условие

Pl квазистационарности Я.t (<1. При этом п.Я. t ю значение множителя равно /2з п /=

= пЫ, à nSLt с<1. Таким образом, в предлагаемом устройстве в частотномодулированном сигнале, поступающем на вход приемника 14, значение девиации по первой и высшим гармоникам оказывается уменьшенным пропорционально множителю пЯ. ь (<1 или В 1/пЯ. раз. Если-время задержки сигнала в проверяемом четырехполюснике пренебрежимо мало (.М 0), то из формулы (4) получаем

В частотно-модулированном сигнале (5) вообще отсутствуют составляющие первой гармоники и высших гармоник модулирующего сигнала, вызванных собственными нелинейными искажениями генератора частотно-модулированных сигналов. Частотно-модулированный сигнал (5) содержит только вторую и более высшие гармоники модулирующего сигнала, вызванные искажениями частотно-модулированного сигнала в проверяемом четырехполюснике

4. Частотно-модулированный сигнал вида (4) или (5) поступает на вход приемника 14 частстно-модулированных сигналов и демодулируется. Вторая и высшие гармоники демодулированного сигнала на выходе приемника, характеризующие нелинейные искажения частотно-модулированного сигнала в проверяемом четырехполюснике, измеряются анализатором 15 спектра.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает выигрыш по разрешающей способности измерения нелинейных искажений IIo сравнению

5 с прототипом, равный В = (6).

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения нелинейных искажений частотно-модулированных сигналов в четырехполюсниках, содержащее последовательно включенные источник модулирующего напряже-!

5 ния, генератор частотно-модулированных сигналов, а также последовательно включенные смеситель, приемник частотно-модулированных сигналов и анализатор спектра, о т л и ч а ю20 щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерения, в него введены разветвитель сигнала и два преобразователя частоты, каждый из которых содержит

25 гетеродин и смеситель с полосовым фильт ром на выходе, выход гетеродина подключен к второму входу смесителя с полосо.-. вым фильтром на выходе, первый вход которого является входом преобраэо30 вателя частоты, причем вход разветвителя сигнала подключен к выходу генератора частотно-модулированных сигналов, первый выход разветвителя сигнала через проверяемый четырех35 полюсник соединен с входом первого преобразователя частоты, второй выход разветвителя соединен с входом второго преобразователя частоты, а выходы введенных преобразователей

40 частоты соединены с входами смесителя.