Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейности модуляционных характеристик частотно- модулированных генераторов

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и служит для расширения функциональных возможностей устройства для изменения частоты. Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, блок 4 памяти частоты , усилитель В, автогенератор 9, делитель 10 частоты, электронно-счетный частотомер 11, фазовый модулятор 12, фазовращатель 13, переключатель 14, частотно-модулированный генератор 15, линии 16 и 19 задержки, осциллографический индикатор 17, фазовьй детектор 18, генераторы 20 и 21 пилообразного напряжения, видеоусилитель 22 и интегратор 23. Введение дешифратора 24, счетчика 25, усилителя-ограничителя 26, ключей 27 и 35, схемы И-НЕ.28, амплитудного детектора 29, цифрового индикатора 30, триггеров 31 и 34, схемы 32 однократного запуска, дифференцирующей цепи 33 обеспечивает автоматизацию измерения времени корреляции ртклонений модуляционной характеристики от линейного закона. 1 ип. с S сл 14)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0585 А 2 (19) (11) (Л 4 G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1241140 (21) 4112960/24-21 (22) 18.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. М 4 (72) Н.Г.Батурин, А.В.Зюзин и Ю.Н.Судаков (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1241140, кл. G 01 R 23/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ И ЛИНЕЙНОСТИ МОДУЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и служит для расширения функциональных возможностей устройства для изменения частоты.

Устройство содержит смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, блок 4 памяти частоты, усилитель 8, автогенератор 9, делитель 10 частоты, электронно-счетный частотомер 11, фазовый модулятор

12, фазовращатель 13, переключатель

14, частотно-модулированный генератор 15, линии 16 и 19 задержки, осциллографический индикатор 17, фазовый детектор 18 генераторы 20 и 21 пилообразного напряжения, видеоусилитель 22 и интегратор 23. Введение дешифратора 24, счетчика 25, усилителя-ограничителя 26, ключей 27 и 35, схемы И-НЕ.28, амплитудного детектора 29, цифрового индикатора 30, триггеров 31 и 34, схемы 32 однократного запуска, дифференцирующей цепи

33 обеспечивает автоматизацию измерения времени корреляции ртклонений модуляционной характеристики ат линейного закона. 1 ил.

137058

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано для измерения скорости изменения частоты и линейности модуля5 ционных характеристик частотно-модулнронанных генераторов.

1)елью изобретения является расширение функциональных воэможностей устроиства за счет автоматизации измерения времени корреляции отклонений модуляционной характеристики от линейного закона.

На чертеже приведена структурная схема устройства, 1Г

Устройство аодержит смеситель l, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, блок 4 памяти частоты, состоящий из сумматора 5, синхронизируемого ге»»ератора 6, третьей 2п линии 7 задержки, а также усилитель

8, автогенератор 9, делитель 10 частоты, электронно-счетный частотомер

11, фазовый модулятор 12 фазовращатель 13, переключатель 14, частотномодулированный генератор 15, первуи линию 16 задержки, осциллографический индикатор 17, фазовый детектор

18, вторуи линии 19 задержки, первь"» генератор 20 пилообразного напряже- 30 ния, второй генератор 21 пилообразного напряжения, видеоусилитель 22, интегратор 23, дешифратор 24, счетчик 25, усилитель-ограничитель 26, первый ключ 27, схему И-НЕ 28, ампли- »5 тудний детектор 29, цифровой индикатор 30, первый триггер 31, схему 32 однократного запуска, дифференцируищуи цепь 33, второй триггер 34, второй ключ 35. 40

При этом в устройстве последовательно соединены автогенератор 9. делитель 10 частоты, первый генератор

20 пилообразного напряжения, частотно-модулированный» генератор 15, сме- 45 ситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, сумматор 5, синхронизируемый генератор 6, второй вход переключателя 14, фазовый детектор 18, интегратор 23, видеоусилитель 5О

22, первый ключ 27, усилитель-ограничитель 26, счетчик 25, дешифратор

24, цифровой индикатор 30, выход видеоусилителя 22 соединен с входом осциллографического индикатора 17, 55 синхронизируемый вход которого соединен с первым выходом делителя 10 частоты. Первы»» выход делителя 10 частоты соединен также с входами »»ерво5 2 го триггера 31, выход которого соединен с входом второго клича 35, и второго генератора 21 пилообразного напряжения, выход которого через фазовый модулятор )2 и усилитель 8 соединен с вторым входом смесителя 1, а выход частотно-модулированного генератора 15 через первую линию 16 задержки соединен с вторым входом, фазового модулятора 12, выход синхронизируемого генератора 6 соединен с входами электрон; о-счетного частотомера 11, третьей линии 7 задержки, выход которой соединен с вторым входом сумматора 5, и фазовращателя 13, выход которого соединен с первым входом переключателя 14, второй вход фазового детектора 18 через вторуи линию 19 задержки соединен с выходом усилителя 2 промежуточной частоты, выход второй линии 19 задержки через последовательно соединенные амплитудный детектор 29, второй ключ 35, второй триггер 34 и схему И-НЕ 28 подключен к второму входу нервого клича 27, выход схемы И-НЕ 28, второй вход которой соединен с выходом амплитудного детектора 29, через дифференцирующую цепь 33 соединен с вторыми входами дешифратора 24 и второго триггера 34, а выход схемы 32 однократного запуска подключен к вторым входам счетчика 25 и первого тригге ра 31.

Устройство работает следуищим образом.

Делитель )0 частоты иэ опорного напряжения автогенератора 9 формирует синхронизирующие импульсы. Под их воздействием первым генератором

20 пилообразного напряжения вырабатываются импульсы пилооб)глазной формы, которые поступают на модулируищий вход частотно-модулированного генератора 15. С его выхода линейно-частотно-модулированный сигнал поступает на первый вход смесителя 1, а через первую линию 16 задержки — на вход преобразователя частоты, состоящего из фазового модулятора 12, второго генератора 21 пилообразного напряжения и усилителя 8. Частота смещения преобразователя частоты

85.3 13705 где Т„ — длительность (период повторения) пилообразного напряжения, выбирается с таким расчетом, чтобы она была значительно больше предпола гаемых отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированного генератора 15 от линейного закона.

Величина F, составляет 15-20 МГц.

Величина задержки " первой линии

31 задержки 16 выбирается иэ условия обеспечения требуемого диапазона измеряемых величин и составляет десятые доли микросекунды. 15

Задержанный и усиленный в усилителе 8 сигнал, смещенный по частоте на величину F,, перемножается в смесителе 1 с неэадержанным сигналом частотно-модулированного генератора 15. 20

На выходе смесителя 1 образуются комбинационные составляющие разностной и суммарной частот ° Сигнал раэностной частоты выделяется усилителем 2 промежуточной частоты. Запоминание час- 25 тоты сигнала с выхода усилителя 2 промежуточной частоты осуществляется с помощью синхронизируемого генератора 6. Для этого в момент окончания переходных процессов в смесителе на 30 строб-каскад 3 подается разрешающий импульс с выхода делителя 10 частоты и сигнал с усилителя 2 промежуточной частоты через строб-каскад 3 и сумматор 5 поступает на синхронизируемый генератор 6, Длительность разрешающего импульса выбирается такой, чтобы эа это время в синхронизируемом генераторе 6 закончился переходный процесс и установился стационар- 40 ный режим. Поддержание постоянной частоты синхронизируемого генератора

6 в течение длительности радиоимпульса осуществляется с помощью петли самосинхрониэации, в состав которой 45 входят третья линия 7 задержки и сумматор 5.

Во избежание потери информации об измеряемых параметрах в начале импульса сигнал с выхода усилителя 2 промежуточной частоты подается на второй вход фазового детектора 18 через вторую линию 19 задержки, время задержки которой :, равно суммарному времени переходных процессов в смесителе

1 и синхронизируемом генераФоре 6.

Сигнал с выхода синхронизируемого генератора 6 через фазовращатель 13

JI на — — и первый вход переключателя

14 поступает на первый вход фазового детектора 18. Выходное напряжение фазового детектора через интегратор 23 и видеоусилитель 22 подается на осциллографический индикатор 17, на экране которого можно наблюдать отклонения модуляционной характеристики частотно-модулированного генератора 15 от линейного закона. Точность измерения ухудшается из-за наличия параэитной амплитудной модуляции сигнала на выходе усилителя 22 промежуточной частоты. Для учета ее влияния необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал синхронизируемого генератора 6 поступает на вход фазового детектора 18, минуя фазовращатель 13. Тем самым рабочая точка фазового детектора 18 смещается в область, где фазовый детектор практически нечувствителен к изменению разности фаз входных колебаний и его выходной сигнал пропорционален только паразитной амплитудной модуляции. Вычитание результата этого измерения из результата, полученного с учетои влияния параэитной амплитудной модуляции, обеспечивает повышение точности измерения отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированного генератора от линейного закона.

Измерение средней скорости изменения частоты линейно-частотно-модулированного сигнала осуществляется с помощью электронно-счетного частотомера ll, подключенного к выходу синхронизируеиого генератора 6 ° частота которого пропорциональна средней скорости изменения частоты.

Измерение времени корреляции отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированного генератора

15 от линейного закона осуществляется при срабатывании схемы 32 однократного запуска.

При этом схема 32 однократного запуска может сработать как в пауз а между линейно-частотно-модулированными радиоимпульсами, формируемыми частотно-модулированным генератором

15, так и во время длительности линейно-частотно-модулированного радиоимпульса.

При запуске схемы 32 однократного запуска в паузе между линейно-час1370585 тотно-модулированными радиоимпульсами устройство работает следующим образом.

Короткий видеоимпульс с выхода схемы 32 однократного запуска обну- 5 ляет счетчик 25 и переводит триггер

31 в единичное состояние. Поскольку

«а втором входе второго ключа 35 отсутствует напряжение с выхода амплитудного детектора 29, то единичный

Ю потенциал с выхода первого триггера

31 проходит через второй ключ 35 и устанавливает второй триггер 34 в единичное состояние. В момент времени, когда на выходе амплитудного детектора 29 выделяется напряжение огибающей радиоимпульса промежуточной частоты, которое подается на схему

И-НЕ 28, последняя выдает управляющий сигнал, который открывает первый

20 ключ 27. В этот момент времени на выходе видеоусилителя 22 появляется напряжение, изменение амплитуды которого пропорционально отклонениям мо25 дуляционной характеристики частотномодулированного генератора 15 от линейного закона.

Напряжение с выхода видеоусилителя 22 через открытый первый ключ 27 подается на вход усилителя-ограничителя 26, который преобразует его в телеграфный сигнал, Счетчик 25 подсчитывает количество отрицательных перепадов телеграфного сигнала с выхода усилителя-ограничителя 26. По окончании видеоимпульса на выходе амплитудного детектора 29 потенциал на выходе схемы И-НЕ 28 изменяется, первый ключ 27 закрывается и на выходе дифференцирующей цепи 33 появля- 40 ется импульс, устанавливающий второй триггер 34 в нулевое состояние и переписывающий содержимое счетчика 25 в дешифратор 24. В результате преоб45 разования двоичного кода количества отрицательных перепадов телеграфного сигнала в дешифраторе 24 на цифровом индикаторе 30 отображается значение относительного времени корреляции

С n = 0,5/и, М где п — количество отрицательных перепадов телеграфного сигнала.

Время корреляции телеграфного сигнала на выходе усилителя-ограничителя совпадает с временем корреляции стационарного нормального случайного процесса на его входе с высокой точностью и определяется по формуле

1 н где k — число пересечения телеграфным сигналом нулевого уровня в единицу времени.

Так как измеряется время корреляции для импульсного сигнала, то

k

n„

И (2) где m — число пересечений телеграфным сигналом нулевого уровня за время длительности импульса Г„ .

Относительное время корреляции равно н

С -„— — ° (3)

"и

Подставляя (1) и (2) в (3), получим

Cn = — - = 0 5/и

Формула изобретения

Устройство для измерения средней скорости изменения частоты и линейгде n — количество отрицательных перепадов телеграфного сигнала, пересекающих нулевой уровень.

При запуске схемы 32 однократного запуска во время формирования частотно-модулированным генератором 15 линейно-частотно-модулированного радиоимпульса короткий видеоимпульс с выхода схемы 32 однократного запуска обнуляет счетчик 25 и переводит первый триггер 31 в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 31 проходит через второй ключ 35 и устанавливает триггер 34 в единичное состояние только после окончания видеоимпульса с выхода амплитудного детектора. Следовательно, измерение относительного времени корреляции отклонений модуляционной характеристики частотно-модулированного генерятopa 15 от линейного закона происходит во время следующего линейно-частотно-модулированного радиоимпульса.

Устройство позволяет автоматизировать измерение относительного времени корреляции отклонений модуляционных характеристик от линейного закона.

137

Составитель В. Новоселов

Редактор И,Рыбченко Техред Л.Кравчук Корректор М.Демчик

Заказ 416/46 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 ности модуляционных характеристик частотно-модулированных генераторов по авт. св. Ю 1241140, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены последовательно соединенные схема однократного запуска, первый триггер, второй ключ, второй триггер, схемы И-НЕ, первый ключ, усилитель-ограничитель, счетчик, дешифратор и цифровой индикатор, дифференцирующая цепь и ампли0585 тудный детектор, выход третьей линии задержки через амплитудный детектор соединен с вторыми входами второго ключа и схемы И-НЕ, выход которой через дифференцирующую цепь подключен к вторым входам дешифратора и второго триггера, а вторые входы первого ключа, счетчика и первого

10 триггера соединены соответственно с выходами видеоусилителя, схемы однократного запуска и первым выходом де" лителя частоты.