Измеритель неравномерности амплитудно-частотной характеристики четырехполюсника

 

Изобретение может быть использовано для измерения малых значений неравномерности амплитудно-частотных характеристик фильтров радиоприемной и радиопередающей аппаратуры. Цель изобретения - сокращение времени измерения . Измеритель содержит перестраиваемые генераторы 1 и 6, смеситель 3, усилитель 4 промежуточной частоты , генератор 5 модулирующего напряжения , амплитудный детектор 8, формирователь 9 гармоник, усилитель-ограничитель 10, регулятор 13 амплитуды, частотный детектор 14, осциллографический индикатор 16, фазовращатель 17 и анализатор 18. В устройство введены смеситель 7, усилитель 11 промежуточной частоты, вычитающий блок 12 и амплитудньш детектор 15, Это позволило устройству достичь неравномерности амплитудно-частотной характеристики порядка +0,07%. Благодаря компе нсации сопутствующей амплитудной модуляции с помощью предложенных технических средств время измерений сократилось в три раза. 3 ил. сл с к со 00 Од О5 Фиг. J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 С 01 R 27/28

- 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3907868/24-21 (22) 11,06.85 (46) 28.02.87. Бюл. ¹ 8 (71) Горьковский политехнический институт им, А.А.Жданова (72) А.В.Зенькович (53) 621 ° 317 ° 75(088Ä8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 993158, кл. G 01 R 27/28, 1981, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕРАВНОМЕРНОСТИ

АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА (57) Изобретение может быть использовано для измерения малых значений неравномерности амплитудно-частотных характеристик фильтров радиоприемной и радиопередающей аппаратуры. Цель изобретения — сокращение времени измерения. Измеритель содержит пере„„SU„„) 293667 А1 страиваемые генераторы 1 и 6, смеситель 3, усилитель 4 промежуточной частоты, генератор 5 модулирующего напряжения, амплитудныйдетектор 8, формирователь 9 гармоник, усилитель-ограничитель 10, регулятор 13 амплитуды, частотный детектор 14, осциллографический индикатор 16, фазовращатель

17 и анализатор 18. B устройство введены смеситель 7, усилитель 11 промежуточной частоты, вычитающий блок 12 и амплитудный детектор 15.

Это позволило устройству достичь неравномерности амплитудно-частотной характеристики порядка +0,07Х.

Благодаря компенсации сопутствующей амплитудной модуляции с помощью предложенных технических средств время измерений сократилось в три раза.

3 ил.

1293667 2 ной модуляции (АМ) испытательное напряжение U на выходе генератора ( имеет вид вид

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения малых значений нерав— номерности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) фильтров радиоприемной и радиопередающей аппаратуры, Цель изобретения — сокращение времени измерений.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 и 3 изображение собственной неравномер— ности АЧХ устройства и изображение неравномерности АЧХ колебательного контура на экране осциллографического индикатора соответственно °

Устройство содержит первый перестраиваемый генератор 1, исследуемый четырехполюсник 2, первый смесите и 3, первый усилитель 4 промежуточной частоты (УПЧ), генератор 5 мо,«,улирующего напряжения, второй пеpc.(.òðëèâàeìûé генератор 6, второй сме(:итель 7, первый амплитудный детектор 8, формирователь 9 гармоник, усилитель-ограничитель 10, второй

УПЧ 1 1, вычитающий блок 1 2, регуля— тор 13 амплитуды, частотный детектор 14, второй амплитудный детектор

15, осциллографический индикатор 16, фазовращатель 17, анализатор 18 спектра, первая и вторая клеммы 19 и 20 устройства для подключения исследуемого четырехполюсника 2.

Выход генератора 5 модулирующего напряжения через последовательно соединенные формирователь 9 гармоник, регулятор 13 амплитуды, фазовращатель 17, второй перестраиваемый генератор 6 соединен с входами первого смесителя 3 и второго смесителя 7, а выход первого смесителя 3 через последовательно соединенные первый усилитель промежуточный частоты, первый амплитудный детектор 8 и вычитающий блок 12 соединен с входом осциллографического индикатора 16, выход второго смесителя 7 через последовательно соединенные усилительограничитель 10 и частотный детектор 14 соединен с входом анализатора спектра 18.

Устройство работает следующим образом, Перестройка частоты первого генератора 1 осуществляется гармоническим напряжением с частотой Х2 от генератора 5„ С учетом нелинейности модуляции и сопутствующей амплитудЕ 1+ + m sin(npt+g„) х

1 („1 1П х Б1п(Ы t cosQt

ЬУ(— U1n х

nnZ

x (os(nЫ + t(3„) где Е, — амплитуда напряжения;

Q — центральная частота, относительно которой осуществляется перестройка;

m — парциальные коэффициенты

3п сопутствующей АМ;

ЬЫ Ыд — парциальные девиации час) 1п тоты; (х„)P — начальные фазы;

n=1,2... †цел числа, Выходное напряжение U< второго генератора 6 аналогично Ь1 и имеет

U = Е 1х т sin(nnt+g„)f

) sin (. ),t — cos(gt+()) х

1 (Д

ntz х cos (n(1t+S )) где (д — отличается от р на значе1 о ние промежуточной частоты;

ЬЯ 16Ю вЂ” парциальные девиации частогп ты, устанавливаемые регулятором 13 амплитуды; о оп — начальные фазы,устанавливаемые фазовращателем 17;

Š— амплитуда напряжения.

Испытательное напряжение U про40 ходит через исследуемый четырехполюсник 2. При этом за счет неравномерности его АЧХ возникает амплитудная модуляция m(t), повторяющая форму

АЧХ четырехполюсника. С учетом это45 го напряжение U> на выходе четырехполюсника 2 имеет вид

U = Е 1+m(t)+ а m sin(npt+cC„)

Ъ 3 П 1 1п

ЬЮ

50 о г1.

x sin r g1, t- — созЯ. -

1)=2 сО х (tnt+ 1х)1

На выходе смесителя 7 с помощью фильтра выделяется напряжение раз55 ностной промежуточной частоты (,) -(),.

При выполнении условия Е » Е, амплитудная модуляция напряжения Uz генератора 6 подавляется, а напряжение генератора 1 линейно передаются на выход, С учетом этого на выходе смесителя 7 первоначально напряжение U может быть представлено- в виде

1293667

С учетом условия Е ci Е, т.е.

z линейности преобразования, на выходе смесителя 3 получим напряжение U в виде

U4= E 1+ 2, m„sin(nat+g„) н

П-I

ЬЯ ЬИг

x s in (Q - Q ) t — — co sg t+

О Q н cos (до+3)- . "" cos (net+/3„)+ п

Е) =2

+ " " соя (па +3„) 11Е

После подавления амплитудной модуляции этого напряжения в усилителе-ограничителе 10 и частотного детектирования с крутизной S на выходе частотного детектора 14 полу— чают низкочастотное напряжение U<, пропорциональное частотной модуляции напряжения U4 и имеющее вид (1 6

= -8 ) cosset — соз (д.с+3)+

Q, + I " cos (nest+(3„) 1)) и 1;2 — "" -.(" а )1 . ъ

С помощью регулятора 13 амплитуды и фазовращателя 17 амплитуды и фазы гармоник модулирующего напряжения и, следовательно, девиации частоты ц, QQ „и фазы 3, а„регулируются до обращения в нуль составляющих с частотами Q, D „ на выходе частотного детектора 14, что индицируется с помощью анализатора

18 спектра настраиваемого на частоты 2 и Ч?„. После проведения указанных регулировок должны быть выполнены условия Ьи, = бай, 8 = О,ЬЯ, =ЬИМ и „=а, т.е. в напряжении 04 час) nÐ тотная модуляция компенсируется. Поэтому после регулировок вместо U4 ! имеем U4 в виде

Е = Е 1+ ш,„sin(nnt+xt„)jx

)1=1 н sin f(u — р, ) t).

После усиления в УПЧ ll и линейного амплитудного детектирования на выходе детектора 15 получим напряжеI ние П В Виде:

QO

U = К Е4 тп sin(ngt+oL„) е

4 „1 ) где К вЂ” коэффициент передачи детек4 тора 15 и УПЧ 11.

U = Е (1+m(t)+ т, sin(ngt+S )J

sin(uО uI) t.

Компенсация частотной модуляции осуществляется за счет проведенной ранее регулировки модуляции генератора 6. После усиления в УПЧ 4 и линейного амплитудного детектирования на выходе детектора 8 имеем напряжение U в виде ( г ОО

Е = Е Е $m(t)+ т sin(nnt+ss)) n m) где К вЂ” коэффициент передачи УПЧ 4

20 и амплитудного детектора 8.

Выполнив условие К Е4= К Е6, на выходе вычитающего блока 12 получим напряжение UH в виде

U, = U,-П,= К,Е,m(t) =Е,m(t) .

Это напряжение, характеризующее неравномерность АЧХ четырехполюсника, отображается на экране (фиг.2а,б) осциллографического индикатора 16, развертка которого синхронна с перестройкой частоты генераторов.

Устройство было проверено экспериментально. Центральные частоты генераторов были равны 1 и 1,2 МГц,, промежуточная частота 200 кГц, по—

35 лоса перестройки 100 кГц, уровни выходных сигналов генераторов до 1,8 В.

Собственная неравномерность АЧХ устройства составила +0,07Х и вид ее приведен на фиг.2а, Было проведено также измерение малой неравномерности АЧХ одиночного колебательного контура. У него была рассчитана и измерена на уровне 0,7 полоса пропускания так, чтобы в полосе 100 кГц расчетная неравномерность его АЧХ составила +0,5Х. Результаты измерения неравномерности АЧХ колебательного контура приведены на фиг.2б.

Благодаря компенсации сопутствующей амплитудной модуляции с помощью предложенных технических средств время измерений неравномерности АЧХ сократилось в три раза.

Формула изобретения

Измеритель неравномерности амплитудно-частотной характеристики

1293667 четырехполюсника, содержащий первый перестраиваемый генератор, управляюший вход которого соединен с выходом генератора модулирующего напряжения, с входом синхронизации осциллографического индикатора и с входом формирователя гармоник, второй перестраиваемый генератор, управляющий вход которого через последовательно соединенные регулятор амплитуды и фазовращатель подключен к выходу формирователя гармоник, а выход второго перестраиваемого генератора через последовательно соединенные первый смеситель и первый усилитель промежуточной частоты подключен к входу амплитудного детектора, второй вход первого смесителя соединен с второй клеммой устройства для подключения исследуемого четырехполюсника и последовательно соединенные усилительограничитель, частотный детектор и анализатор спектра, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью сокращения времени измерений, в него введены второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор и вычитающий блок, при этом первый вход второго смесителя соединен с выходом первого перестраиваемого генератора и с первой клеммой устройства для подключения исследуемого четырехполюсника, второй вход второго смесителя подключен к выходу второго перестраи-. ваемого генератора, а выход — через последовательно соединенные второй усилитель промежуточной частоты,второй амплитудный детектор и вычитающий блок подключен к сигнальному входу осциллографического индикатора, вход усилителя-ограничителя соединен с выходом второго смесителя, а второй вход вычитающего блока подключен к выходу первого амплитудного детектора.

° ИИ И °

° ИИ ИИ

° И

ИИ

1293667

Составитель Л,Муранов

Редактор В.Ковтун Техред A.Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 382/50 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4