Устройство для измерения девиации частоты

 

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в различных радиотехнических измерительных устройствах, предназначенных для непосредственного измерения девиации ЧМ-сигналов. Цель изобретения - расширение диапазона измерения девиации частоты - достигается путем коррекции напряжения на выходе частотного дискриминатора. Устройство содержит сумматор 1 и блок вычитания 2, первые входы которых соединены с источником входного сигнала через линию задержки 3, а вторые - через регулируемый фазовращатель 4, а их выходы соединены через амплитудные детекторы 5 и 6 с входами сумматора 7 б.чока вычитания 8. Выход этого блока соединен через фильтр 9 с индикатором настройки 10. а через конденсатор 11- с входами пиковых детекторов (ПД) 12и 13, выходы которых соединены с входом блока вычитания (БВ) 14. Выход БВ 14 соединен через схему деления 15 с индикатором девиации частоты 16. Выход сумматора 7 соединен с первым входом БВ 17, а через ПД 18 - с его вторым входом и первым входом БВ 19. Выход БВ 17 через последовательно соединенные ПД 20 и делитель напряжения 21 соединен с вторым входом сумматора 7, выход которого соединен с управляющим входо : схемы деления 15. Коэффициент передачи делителя напряжения 21 выбран равным 0,34. Благод,аря этому напряжение на выходе БВ 19 при увеличении девиации уменьшается, че.м компенсируется снижение крутизны дискриминационной характеристики. Устройство обеспечивает измерение девиации частоты ЧМ-сигналов с произвольным законом модуляции в широком диапазоне частот. 2 ил. S СО с со го со со ч СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3650703/24-2! (22) 11.10.83 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (72) С. А. Косарев и А. Н. Дебальчук (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 661390, кл. G 01 R 23/12, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1288609. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в различных радиотехнических измерительных устройствах, предназначенных для непосредственного измерения девиации ЧМ-сигналов.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения девиации частоты — достигается путем коррекции напряжения на выходе частотного дискриминатора. Устройство содержит сумматор 1 и блок вычитания 2, первые входы которых соединены с источником входного сигнала через линию задержки 3, а вторыс -- через регулируемый фазовра цатель 4, а их выходы соединены через

ÄÄSUÄÄ 1323975 амплитудные детекторы 5 и 6 с входами сумматора 7: блока вычитания 8. Выход этого блока саед.<нен через фильтр 9 с индикатором настройки 10. а через конденсатор

11 — с входами пиковых детекторов (ПД) !

2 и 13, выходы которых соединены с входом блока вычитания (БВ) 14. Выход

БВ 4 соединен через схему деления 15 с индикатором девиации частоты 16. Выход сумматора 7 соединен с первым входом БВ 17, а через ПД 18 — с его вторым входом и первым входом БВ 19. Выход БВ 17 черсз последовательно соединенные ПД 20 и делитель напряжения 21 соединен с вторым входом сумматора 7, выход которого соединен с управляюшим входо.: схемы деления 15. Коэффициент передачи делителя напряжения 21 выбран равным 0,34. Благодаря этому напряжение на выходе БВ 19 при увеличении девиации уменьшается, чем компенсируется снижение крутизны дискриминационной характеристики. Устройство обеспечивает измерение девиации частоты ЧМ-сигналов с произвольным законом модуляции в широком диапазоне частот. 2 ил.

<

< )!i><)! < < > i)! !1ОС I> <> )I!, 1 >>I Х!IÈК<> и

> .. . I . I < I I i). i>! O L! l1 l i 0 Л !) l X () 11,i,!!<,:. %1!Ii>I< скнх измерите II III>Ix устройства:, l!!)< ., 1,ll)1 IIIII lx;l,ля непосредственных из

Цс)1 изобретения — — расширение диапазона измерения девиации частоты за счет коррекции напряжения с выхода частотного дискриминатора.

На фиг. изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 -- эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит сумматор 1 и блок 2 вычитания, первые входы которых соединены с источником входного сигнала через линию

3 задержки, а вторые — — через регулируемый фазовращатель 4, а их выходы ерез амплитудные детекторы 5 и б соединены с входамн сумматора 7 и блока 8 вычитания, выход которого через фильтр 9 соединен с индикатором 10 настройки, а через конденсатор 1! — с входами пиковых детекторов 12 и 13, выходы которых соединены с входами блока 14 вычитания, выход которого через схему 15 деления соединен с индикатором 16 девиации частоты, выход сумматора 7 соединен с первым входом блока 17 вычитания, а через пиковый детектор 18 — с его вторым входом и первь!м входом блока 19 вычитания, выход блока 17 вычитания через последовательно соединенные пиковый детектор 20 и делитель 21 напряжения соединен с вторым входом сумматора, выход которого

<.ocn)1IIeII с управляющим входом схемы 15 деления.

Предлагаемое устройство работает следу<ощим образом.

Сумматор I, блоки 2 н 8 вычитания, линия 3 задержки, регулируемый фазовра<ца тель 4 и амплитудные детекторы 5 и б образуют широкополосный частотный детектор суммарно-разностного типа, дискриминационная характеристика которого описывается выражением где (/«(<>) — напряжение на выходе блока 8 вычитания;

А — амплитудный множитель; ит — частота в хon Ного си гнала; т — время задержки сигнала линией

3 задержки;

На фиг. 2а (кривая 1) приведена зависимость (,1,<(<)) для <()= — -О. Дискриминационная характеристика является периодической и состоит из чередующихся линейных участков с положительной и отрицательной крутизной. На фиг. 26 приведена зависимость напряжения на выходе сумматора 7, являющегося суммарным напряжением на выходах амплитудных детекторов " и ". Из этой зависимости видно, что напряжение на вы2 .<),.< сум:,<атора 7 !IocTQHIIIIo в широкой по,!<). е 1!)гл>ты вокруг точек перехода через

)уль дискриминационной характеристики и равно < 2.A. В основу работы устройства положен принцип измерения размаха продетектированного сигнала при известной крутизне дискриминационной характеристики.

Девиация частоты при этом определяется как

М7 8

A <.<>

10 где S () — крутизна дискримитационной характеристики;

AUH — размах напряжения на выходе блока 8 вычитания.

Конденсатор 1 выделяет переменную ! 5 составляющую напряжения на выходе блока

8 вычитания, а пиковые детекторы 12 и 13 выделяют соответственно положительное и отрицательное пиковое значение этого напряжения U»i, Г»>>, поступающие на блок 14 вычитания, выходное на!Iряжение которого

UI i — U»», После поступления на вход устройства

ЧМ-системы со средней частотой <)), и девиа25 цией частоты Л<», с помощью регулируемого фазоврашателя 4 осуществляется настройка устройства на частоту <>, (фиг. 2а, кривая II) .

Контроль за настройкой осуществляется индикатором 10 настройки, на который через фильтр 9 поступает постоянная составЗО ляющая напряжения на выходе блока 8 вь)читания.

Из фиг. 2а может быть определена крутизна дискри мин ацион ной ха рактеристики в точке перехода через нуль:

35 S= — -К== = К 2Л 2 Лт

7 где <» — расстояние между <вумя соседними горбами дискримннационIioI! характернс- ики (фиг. 2а); поп равочн ый ко эффи циент, уч нтывающий нели:IåéíoñTü диcêðèìèнационной характеристики вблизи ее горбов.

Л<>) = — -.

Г

Подставив это выражение в выражение для Л<),, получим (,)14 )т

Л<>„— = — -- = — --, ---, К °;<2. т

Л где C => — -- — =-- — постоянный коэффициент, определяемый только временем задержки линией 3 задержки т.

Операция деления — --- выполняется

Ui

55 схемой !5 деления, HB первый вход которой поступает напряжение с выхода блока 14 . вычитания, а на второй напряжение с

1323975 з выхода блока 19 вычитания, равное в точках перехода через нуль — - 2 А.

Таким образом, на выходе схемы 15 деления напряжение пропорционально девиации частоты входного сигнала и измеряется индикатором 16 девиации частоты, отградуиро5 ванным в единицах девиации частоты.

Формула изобретения

Устройство для измерения девиации частоты, содержащее линию задержки, соединенную с входом устройства, первый сумматор и первый блок вычитания, первые входы которых соединены через регулируемый фазовращатель с входом устройства, вторые входы соединены с выходом линии задержки. а выходы через амплитудные детекторы соединены с входами второго сумматора и второго блока вычитания, выход которого через первый фильтр соединен с индикатором настройки, через конденсатор соединен с входами первого и второго пиковых детекторов, выходы которых соединены с входами третьего блока вычитания, выход которого через схему деления соединен с индикатором девиации частоты, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений девиации частоты, выход второго сумматора соединен с первым входом четвертого блока вычитания, а через

30 третий пиковый детектор — с его вторым входом и первым входом пятого блока вычитания, выход которого соединен с управляющим входом блока деления, выход четвертого блока вычитания через последовательно соединенные четвертый пиковый детектор и делитель напряжения соединен с вторым входом пятого блока вычитания.

Для нормального функционирования устройства на управляющий вход схемы 15 деления необходимо подавать напряжение, равное 2 А. Из фиг. 2б видно, что напряжение на выходе сумматора 7 имеет максимальное значение в точках, соответствующих нулям дискриминационной характеристики, Г равное 2 Л, которое выделяется пиковым детектором 18, запоминающим максимальное напряжение на выходе сумматора 7, и которое через блок 19 вычитания поступает на управляющий вход схемы 15 деления. Из фиг. 2а видно, что дискриминационная характеристика линейна только вблизи точек перехода через нуль, что ограничивает диапазон измерения девиации, так как при ее увеличении детектирование осуществляется на нелинейном участке, имеющем меньшую крутизну (крутизна уменьшается вблизи горбов дискриминационной характеристики), что приводит к дополнительной погрешности измерения. Для устранения этой погрешности к напряжению на выходе пикового детектора 18 с помощью блока 19 вычитания добавляется компенсирующее напряжение, которое формируется блоком 17 вычитания, пиковым детектором 20 и делителем

21 напряжения (фиг. 2в). Коэффициент передачи делителя 21 напряжения равен 0,34.

Благодаря этому напряжение на выходе блока 19 вычитания при увеличении девиации частоты уменьшается (фиг. 2г) и этим компенсируется снижение крутизны дискриминационной характеристики. Значение коэффициента передачи делителя 21 напряжения, равное 0,34, является оптимальным.

Предлагаемое устройство обеспечивает измерение девиации частоты ЧМ-сигналов с произвольным законом модуляции в широком диапазоне частот.

1323975

Составитель В. Новоселон

Редактор Е. Конча Техред И. Верее Корректор >1. Бескид

Заказ 290)2/50 Тираж 730 Г!одписн<>е

ВНИИ11И Государственного когиитсти (.ССР по дела > изобретс><ий и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау>нская наб, I. 1,5

111)0H 3B03, I B(IIH()-II<»>II рафичсское .11)(1>II)IIII I<>oj)(i <, у, I. I I 1)(> I(T!I>I>I, 4