Устройство для измерения девиации частоты

 

Изобретение относится к области радиотехники и может .быть использова НС в различных радиотехнических измерительных устройствах. Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности измерения при произвольном законе модуляции. Поставленная цель достигается введением в устройство дополнительных сумматоров 1, 7, блока 8 вычитания, схемы 16 деления, конденсатора 11, фильтров 9, 18, новых функциональных связей, позволяющих сформировать на выходе устройства напряжение, величина которого при произвольном законе модуляции прямо пропорциональна девиации частоты сигнала. Кроме того, устройство содержит линию 3 задержки, регулируемый фазовращатель 4, амплитудные детекторы 5, 6, пиковые детекторы 13, 15, блок вычитания 2, индикатор 17 девиации частоты, индикатор 10 настройки , сумматор 14. Устройство измеряет разность частот, соответствующих минимальному и максимальному значениям модулирующего сигнала независимо от его промежуточных значений. 3 ил. с & (Л вход ю 00 оо 05 о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (u < С 01 R 23/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3632598/24-21 (22) 12.08.83 (46) 07.02.87. Бюл. N- 5 (72) С.А.Косарев и А.Н.Дебальчук (53) 621.317(088.8) (56) Кушнир Ф.В., Савенко В.Г. Элект- . родиоизмерения. — Л.: Энергия, 1975, с. 335, рис. 12-10.

Авторское свидетельство СССР

У 661390, кл. G 01 R 23/12, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к области радиотехники и может, быть использова но в различных радиотехнических измерительных устройствах. Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности измерения при произвольном законе модуляции. Поставленная цель достигается введением

„„SU„, 1288609 А1 в устройство дополнительных сумматоров 1, 7, блока 8 вычитания, схемы 16 деления, конденсатора 11, фильтров 9, 18, новых функциональных связей, позволяющих сформировать на выходе устройства напряжение, величина которого при произвольном законе модуляции прямо пропорциональна девиации частоты сигнала. Кроме того, устройство содержит линию 3 задержки, регулируемый фазовращатель 4, амплитудные детекторы 5, 6, пиковые детекторы 13, 15, блок вычитания 2, индикатор 17 девиации частоты, индикатор 10 настройки, сумматор 14. Устройство изме- Я ряет разность частот, соответствующих минимальному и максимальному значениям модулирующего сигнала независимо от его промежуточных значений.

3 ил.

1288609

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных радиотехнических измерительных устройствах, предназначенных для непосредственных измерений девиации 5, частотно-модулированных (ЧМ) сигналов.

Цель изобретения — расширение области применения эа счет возможности измерения при произвольном законе модуляции.

Поставленная цель достигается введением в известное устройство для измерения девиации частоты дополнительно сумматоров, блока вычитания, схемы деления, конденсатора и фильтр !5 ров, позволяющих сформировать на выходе устройства напряжение, величина которого при произвольном законе модуляции прямо пропорциональна девиации частоты входного сигнала.

На фиг. 1 представлена схема пред- лагаемого устройства; на фиг. 2 и 3эпюры напряжений, поясняющие его ра-. боту. 25

Устройство содержит сумматор 1 и блок 2 вычитания, первые входы которых соединены между собой, а первый вход сумматора 1 через линию

3 задержки соединен с источником входного сигнала. Вторые выходы сумматора 1 и блока 2 вычитания также соединены между собой, второй вход сумматора 1 через регулируемый фазовращатель 4 соединен с источником входного сигнала.

Устройство содержит также амплитудный детектор 5, вход которого соединен с выходом сумматора 1, и амп- . литудный детектор 6, вход которого соединен с выходом блока 2 вычитания. Выход. амплитудного детектора

6 подключен к первому входу сумматора 7 и первому входу блока 8 вычитания. Второй вход сумматора 7 и вто-45 рой вход блока 8 вычитания соединены с выходом амплитудного детектора 5.

Выход блока 8 вычитания через фильтр .9 подключен к входу индикатора 10 настройки, а через последовательно соединенные конденсатор 11, инвертор 12 и пиковый детектор 13 — к пер- . вому входу сумматора 14, второй вход которого через последовательно соединенные пиковый детектор 15 и конденсатор 11 подключен к выходу блока 8 вычитания.

Устройство также содержит схему

16 деления, первый вход которой соединен с выходом сумматора 14, выход1 с входом индикатора 17 девиации частоты, а второй вход — с выходом фильтра 18, вход которого подключен к выходу сумматора 7.

Сумматоры 1 и 7, блоки 2 и 8 вычитания, амплитудные детекторы 5 и 6 образуют блок фаэовой дискриминации, первым входом которого является первый вход сумматора 1, вторым входом — второй вход сумматора 2, первым выходом — выход блока 8 вычитания, а вторым выходом — выход сумматора 7.

Конденсатор 11, инвертор 12,. сумматор 14, пиковые детекторы 13 и 15 образуют блок измерения размаха напряжения, входом которого является первая обкладка конденсатора 11, а выходом — выход сумматора 14.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход устройства поступает сигнал, напряжение которого меняется по закону Ue„ = Asinwt.

На выходе линии задержки напряжение меняется по закону

U„= Asinw(t — p), где — время задержки сигнала линией 3 задержки.

На выходе сумматора 1 и блока 2 вычитания получаем

= U + U = Ecos — sinw(t — - )

Вх л 2, 2 л

U = U — U = Есов-"cosw(t — - ) . вх 2

Здесь предполагается, что фазовый сдвиг, вносимый регулируемым фазовращателем 4, равен нулю. После линейного амплитудного детектирования этих сигналов амплитудными детекторами 5 и 6 на выходе сумматора 7 (фиг.24 и выходе блока 8 вычитания (фиг.2о) получим

U (w) = А(1-cos, ) + (sin — )

W i W з 2 2 (w) = А(cos -" ) — (з1п )

W i W . в 2 2

Из фиг. 2 лх видно, . что напряжение на выходе блока 8 вычитания имеет зависимость от частоты входного сигнала, состоящую из периодически повторяющихся линейных участков, причем разность частот между двумя соседни1288609 на выходе на выходе

Яд Ъ7

U e

2Кь

2К! — л = Сль

3 . с с дw = Д,—.

5

Из фиг. 2 5 следует, что вблизи точек перехода зависимости через ноль напряжение на выходе сумматора

7 постоянно и равно 10

U =12 А

Зная это напряжение и разность частот между двумя горбами эависимосf5 ти U<(w), можно вычислить крутизну детекторной характеристики

2А

S = --- К ьы

25

Устройство для измерения девиации частоты, содержащее линию задержки и регулируемый Фазовращатель, входы которых соединены с входом устройства, два амплитудных детектора, двй пиковых детектора, блок вычитания и индикатор девиации частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области при40 менения эа счет возможности измерения при произвольном законе модуляции, в него введены первый и второй сумматоры и второй блок вычитания, выход которого через первый амплитуд45 ный детектор соединен с первыми входами первого сумматора и первого блока вычитания, вторые входы которых соединены через второй амплитудный детектор с выходом второго сумматора, 50 первый вход которого соединен с первым входом второго блока вычитания и с выходом линии задержки, а второй вход соединен с вторым входом второго блока вычитания и с выходом ре55 гулируемого фазовращателя, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом первого блока вычитания, а вторая обкладка подключена через инвертор и первый пиковый деми горбами вЂ,ды определяется только временем задержки сигнала линией 3 задержки где К = 1,11 — поправочный коэффициент, учитывающий нелинейность зависимости U<(w) .

Полученное значение крутизны S определяет крутизну зависимости

U<(w) в точках перехода через ноль.

Пусть теперь на вход устройства поступает ЧМ-.сигнал с несущей частотой.,ч, и девиацией частоты д у< (фиг. 2 а ). С помощью регулируемого фазовращателя 4 осуществляется смещение зависимостей V,(w) и U (ы) до совпадения w, с одной из ближай,ших точек перехода через ноль.

Момент точной настройки определяется равенством нулю постоянной составляющей напряжения на выходе блока

8 вычитания, которая выделяется с помощью фильтра 9 и отображается на индикаторе 10 настройки. Конденсатор 11 устраняет постоянную составляющую напряжения на выходе блока 8 вычитания (при неточной настройке), а переменная составляющая этого напряжения (фиг. За) поступает через инвертор 12 (фиг. 35) на вход пикового детектора 13 и непосредственно на вход пикового детектора 15, которые выделяют пиковые напряжения по ложительной и отрицательной полуволн напряжения U„,и U„ соответственно (фиг. 3o,Ь),сумматор 14 суммирует эти напряжения

=Вд =П +U

Фильтр 18 вьщеляет постоянную составляющую напряжения на выходе сумматора 7. Схема 16 деления вычисляет отношение напряжения сумматора 14 к напряжению фильтра 18 где с постоянный коэффициент.

Из этого выражения видно, что напряжение на выходе схемы 16 деления прямо пропорционально девиации частоты входного сигнала и зависит только от времени задержки линией 3 задержки. Это напряжение поступает на индикатор 17 девиации частоты, отградуированный непосредственно в единицах частоты.

Расширение области-применения достигается за счет возможности измерения девиации частоты ЧМ-сигналов с произвольным законом модуляции, так как устройство измеряет разность частот, соответствующих минимальному и максимальному значениям модулирующего снгнала независимо от его промежуточных значений.

Формула изобретения

1288609

Составитель Ю.Минкин

Техред В.Кадар: Корректор Л.Пилипенко

Редактор О.Бугир

Заказ 7803/43 Тираж 752

ВНИИГИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полигpaфичecкоe предприятие, r Ужгород, ул.Проектная, 4 тектор к первому входу третьего сумматора, а через второй. пиковый детектор — к второму входу третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом схемы деления, выход которой подключен к входу индикатора

Ч девиации частоты, а второй вход через первый фильтр подключен к выходу первого сумматора, второй фильтр, выход которого подключен к входу индикатора настройки, а вход — к выходу первого блока вычитания °