Устройство для измерения нелинейности закона модуляции частоты сигналов

 

Изобретение относится к области электроизмерений. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит ключ 2, запоминающий злемент 3, дифференциальный усилитель 4 и индикатор 5. Формирование пилообразной импульсной последовательности , огибающая которой изменяется в соответствии с изменением параметров измеряемого сигнала, обеспечивается за счет того, что в устройство введен стробирующий элемент 6, включаняций.формирователь 9 импульсов , элемент 10 НЕ и элемент 11 И, злемент 8 выделения разности амплитуд импульсов, содержащий накопительный демодулятор 12, элемент 13 задержки, дифференциальный усилитель 14 и ключ 15, и генератор 7 линейно изменяющегося напряжения. 2 з.п. ф-лы, 2 нл. фиг.Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (13) А1 (59 4 G 01 R 23 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3717270/24-21 (22) 29.03.84 (46) 30,04.86.Бюл. N - 16 (72) В.П.Шенягин (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1038884, кл. G 01 R 23/20, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ ЗАКОНА МОДУЛЯЦИИ ЧАСТОТЫ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области электроизмерений. Цель изобретения— повышение точности измерения. Устройство содержит ключ 2, запоминающий элемент 3, дифференциальный усилитель 4.и индикатор 5. Формирование пилообразной импульсной последовательности, огибающая которой изменяется в соответствии с изменением параметров измеряемого сигнала, обеспечивается за счет того, что в устройство введен стробирующий элемент

6, включающий формирователь 9 импульсов, элемент 10 НЕ и элемент 11 И, элемент 8 выделения разности амплитуд импульсов, содержащий накопительный демодулятор 12, элемент 13 задержки, дифференциальный усилитель 14 и ключ

15, и генератор 7 линейно изменяющегося напряжения. 2 s.ï. ф-лы, 2 ил.

1228035

Изобретение относится к устройствам для электроизмерений и может быть использовано для измерения модуляции частоты сигналов.

Цель изобретения — повышение точности измерения, путем формирования пилообразной импульсной последовательности, огибающая которой изменяется в соответствии с изменением параметров измеряемого сигнала. . 10

На фиг.1 представлена структурная ( схема предложенного устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его.,работу.

Устройство содержит входную шину !5

1, ключ 2, запоминающий элемент 3, дифференциальный усилитель 4, индикатор 5, стробирующий элемент 6, генератор 7 линейно изменяющегося напряжения и элемент 8 выделения разности 10 амплитуд импульсов.

Стробирующий элемент 6 содержит формирователь 9 импульсов, элемент

НЕ 10 и элемент И 11, а элемент 8 выделения разности амплитуд импуль- 25 сов — накопительный демодулятор 12, элемент 13 задержки, дифференциальный усилитель 14 и ключ 15.

Устройство работает следующим образом. 30

В исходном состоянии при отсутствии частотно-модулированного сигнала на входной шине 1 на выходах стробирующего элемента 6 и генератора 7 сигналы отсутствуют, а ключ 2 разомкнут. Запоминающий элемент 3 сброшен. На выходе дифференциального усилителя 4 присутствует нулевой потенциал. Сигнал на выходе элемента 8 отсутствует.

45 где К»- коэффициент усиления диффе-. ренциального усилителя 4.

При наличии на входной шине 1 частотно-модулированного сигнала, 50 длительность периодов колебаний которого изменяется на постоянную ве,личину аТ, амплитуды а 0<, hU<,..., kU„îò импульса к импульсу изменяют ся также на постоянную величину.

55 Амплитудные значения последовательности пилообразных сигналов в момент действия импульсов с формирователя 9 запоминаются накопительным демодуляС приходом на шину 1 сигнала S(t) (фиг.2а), определяемого рядом временочек to,-t<, t4,, t„, соот ветствующих смене периодов сигнала, на выходе формирователя 9 элемента 6 формируются короткие импульсы (фиг.2б), подаваемые через элемент

НЕ 10 на вход элемента И !1, при этом на выходе элемента И 11 (на выходе элемента 6) образуется последовательность импульсов (фиг.2s) с задержанным передним фронтом. Первый импульс этой последовательности запускает генератор 7 и на его выходе формируется линейно изменяющееся напряжение U(t) Uz+ Ut (фиг.2г, пунктирная линия), которое поступает на включенные последовательно сопро2 тивление дифференциального усилителя

4 и запоминающего элемента 3 ° Ключ 2 периодически закорачивает входы усилителя 4 и подключает запоминающий элемент 3 к выходу генератора 7.

Т

Пусть за время от t + до ——

37< ат от T + c, до — — - + — —.— от 2Т +

» 2 2 »

57<

+ АТ + до — — + 2ÜT и т.д. ключ

2 замкнут. При этом вход усилителя4 закорочен и элемент 3 подключен непосредственно к выходу генератора

Т<

7. В промежутках времени от до

ЗТ» аT

Т + с от — — + — — до 27 + ьТ +„ л 2 2 < < от †-- + 2аТ до ЗТ + ЗаТ + < и т.д.

57»

ФЪ

2 » ключ 4 разомкнут. Запоминающий элемент 3 подключен к выходу генератора

7 через большое сопротивление дифференциального усилителя 4. В указанные отрезки времени напряжение на запоминающем элементе 3 практически не изменяется (фиг ° 2д, сплошная линия).

На выходе усилителя 4 формируется последовательность пилообразных импульсов (фиг.2е), амплитуды которых равны:

««;«, 0,-01 «,(О +О т, ф-Ц,-«-).«, (—,<) .

«««-k,(IA,-ΫI «,(Оэ « 2« ° ш«i U>-Ill а 21 (T< аТ

u — — 1 °

° °

aU„„=X„(U „-U„„,)=a„ u, U „y,." " 1,,-„ »» (»(н-»1

„(Ь -» (-i) Л (т, T<+ аТ К 0 — < ат+4

3 тором 12 (фиг.2ж) и задерживаются элементом 13 задержки (фиг.2з). Уси литель 14 вьщеляет разностный сиги сдвинутых напряжений и усиливает их (фиг.2и) на величину К (коэффициент усиления), при этом полученный сигнал представляет собой периодическую последовательность импульсов.

При частотно-модулированном сигнале, длительность периодов колебаний 10 которых изменяется на постоянную величину Т, амплитуды импульсов равны между собой:

1228035 4, нелинейности закона модуляции частоты сигналов.

Формула изобретения

20 кроме первого импульса амплитудой ь 0,, который не пропускается ключом

15 (фиг.2к), управляемым выходным сигналом элемента 13 задержки, при 25 необходимости усиленным и ограни- . ченным.

В отклонениях амплитуды импульсов содержится информация об изменении закона модуляции (на фиг.2и, начиная с времени tz). По отклонениям амплитуд, регистрируемым индикатором 5, с учетом известных величин К,, К и крутизны изменения линейно изменяющегося напряжения генератора 7 определяется нелинейность закона моду35 ляции.

Формирователь 9 импульсов может представлять собой соединенные последовательно дифференцирующую цепь

40 и усилитель-ограничитель.

Таким образом, применение линейно изменяющегося напряжения позволяет получить на выходе усилителя 4 имt пульсную последов а тельно с ть, для ко то45 рой разность между амплитудными значениями соседних импульсов при применении частотно-модулированного сигнала, длительность периодов колебаний которых изменяется на постоянную ве50 личину, постоянна. Эта разность с использованием стробирующего элемента 6 выделяется элементом 8, что и обеспечивает повышение точности измерения д 4,*К,дО,=K,k <+c д 0 К (hU -дц11 К\К дТ ) д,Ц„К до„-дЦ„, К,Х äT

1. Устройство для измерения нелинейности закона модуляции частоты сигналов, содержащее входную шину, ключ, подключенный параллельно входам дифференциального усилителя, первый вход которого соединен с запоминающим элементом, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точ- ности измерения, в него введены стробирующий элемент, генератор линейно изменяющегося напряжения и элемент выделения разности амплитуд импульсов, причем выход генератора линейно изменяющегося напряжения соединен с вторым входом дифференциального усилителя, вход — с входом ключа и первым выходом стробирующего элемента, второй выход которого под-. ключен к первому входу элемента выделения разности амплитуд импульсов, второй вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, выход — с входом индикатора, вход стробирующего элемента подключен к входной шине.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что стробирующий элемент выполнен в виде последовательно соединенных формирователя им- . пульсов, элемента НЕ и элемента И, второй вход которого соединен с входом формирователя импульсов и является входом стробирующего элемента, первым выходом которого служйт выход элемента И, а вторым — выход формирователя импульсов.

3. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что элемент выделения разности амплитуд импульсов вы1 полнен в виде последовательно соединенных накопительного >демодулятора, дифференциального усилителя и ключа, элемента задержки, подключенного параллельно входам дифференциального усилителя и соединенного выходом с вторым входом ключа, при этом входы накопительного демодулятора являются входами элемента выделения раз-. ности амплитуд импульсов, выходом которого служит выход ключа.

1228035 фиг. 2

Составитель А.Комкин

Техред Г.Гербер Корректор Г.Решетник

Редактор Л.Пчелинская

Закаэ 2284/46 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4