Устройство для измерения флуктуаций амплитуды высокочастотных сигналов в четырехполюсниках

 

2«

Юатемтно

Оп ИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистимескых

Республик 11 3 .1 Ь f„Bi,:" ь (61) Дополнительное к авт. снид-ву(22) Заявлено 18.04.75 (21) 2125200/09 с присоединением заявки %в

Гасударственный камитет

Сааета Министров СССР па делам изабретений и аткрытин (3) Приоритет(43) Опубликовано25.05.77.Бюллетень % 19 (4Ь} Дата опубликования Опигани1118.07.77 (а м . 1 1, (2 (088.,8) (72) Авторы изобретения

Ве Гф /(Опат0 и Ва Сф Закс (7!) Заявитель (54) УСТРО(т(СТВО Д(1Я ИЗМЕРЕ (HH ф2(УК (УA!T(jii П 1 " -, ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ В ЧЕТ(=(РЕХП(ИЮС((((КЛХ и

Изобретение относится к измерительной технике и может использоватьсч при создании высокочувствительных измерителей флуктуаций амплитуды.

Известно устройство для измерения флуктуаций амплитуды высокочастотных сигналов в четырехполюсниках, содержащее генератор сигнала, индикатор,. исследуемый четырехполюсник, к выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудный (и детектор, усилитель и полосовой фильтр (1).

Однако известное устройство имеет низкую чувствительность.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства. !5

Для этого в устройство, содержащее генератор сигнала, индикатор, исследуемый четырехполюсник, к выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудный детектор, усилитель и полосовой 20 фильтр, дополнительно введены генератор сигнала, электронный коммутатор, перемножитель, сглаживающий фильтр, последовательно соединенные линия задержки, амплитудный детектор, усилитель и полосовой 25

ФИЛЬТР, HPH iBM ВЫХОДЫ Г(il !PQTOPOB Спl H8=. лов через электронный коммутатор соеди21аНЫ СО ВХОДОМ ИСС21ЕДУ -2itO!O ЧЕТЫ . ЕХПO!HOCfiH

К8 ВЫХОД KOTOPGf 0 СОЕДИНЕ11 CO ВХОДО21 ЛИ = нии задержки, а Выходы пслосовых фlгльтров соединены с индикатором через посзсдoB8тельно соединен1п 1е псрсмножитсль и сглаЖИВ8ЮЩИй ФИЛЬТР

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, дчя измерения флуктуаций амплитуды Вь:соко =.;òoòíûx сиг= налов в четырехполюсш1ках.

Устройство содержит генератор сигнала

1, индикатор 2, исследуемый четырехпс.1юон K 3, к выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудный детектор 4, усилитель 5 и полосовой ф1гльтр 6, генератор сигнала 7, электронный коммута=тор 8, перемножитель 9, сглаживающий фильтр 10, последовательно соед 121енные линия задержки 1 1, амплитудный детектор

12, усилитель 13 и полосовой фильтр 14., причем выходы Генераторов сигналов 1„7 через электроннь1й коммутатор 8 соединены

".О ВхОдом и сследуе МОГО ч е ты Ое." пол1ос ника

5591 30

3, выход которого соединен со входом линии задержки 11, а выходы полосовых фильтров 6, 14 соединены с индикатором 2 через последовательно соединенные перемножитель 9 и сглаживаюший фильтр 10. б

Устройство работает следующим образом.

Сигналы идентичных генераторов сигналов 1, 7 с помощью электронного коммутатора 8 поочередно и на равные промежутки времени подаются на вход исследуемого че- ð тырехполюсника 3, С выхода исследуемого четырехполюсника 3 сигнал, обогащенный его шумами, поступает одновременно ца оба входа измерит ельной части устройства„Благодаря наличию линии задержки 11, а так- И же тому, что время задержки равно длительности пзлутакта переключений T/2 электронного коммутатора 8, сигналы после амплитудного детектирования амплитудными детекторами 4, 12 оказываются взаимно gy смещены на время T/2 ° После усиления в усилителях 5, 13 и фильтрации в полосовых фильтрах 6, 14, определяющих полосу анализа флуктуаций, сигналы с выходов обоих полососых фильтров 6, 14 поступают па пе- рб ремножитель 9. Результат перемножения сигналов проходит через сглаживающий фильтр

0 и наблюдается с помощью индикатора 2, Таким образом, несмотря на то, что ге0 нераторы сигналов 1, 7 подключаются к чр исследуемому четырехполюснику 3 поочередно, продукты детектирования, усиления и фильтрации выходного сигнала исследуемого. четырехполюсника 3 присутствуют HB выходах каналов одновременно и через время

Т/2 лишь меняются местами. Иными словами, линия задержки. 11 как бы "запоминает" информацию на выходе исследуемого четырехполюсника 3 во время действия одного из генераторов сигнала 1 и начинает про- 40 пускать ее для дальнейшей обработки как раз к моменту подключения генератора сит нала

Сйгналы, поступающие на входы перемножителя 9, содержат когерентные состав- 4б ляющие, связанные с аддитивными и мультипликативными составляющими амплитудных флуктуаций, возникающих в исследуемом четырехполюснике 3, и некогерентные составляющие, обусловленные взаимно независимы-3Q ми амплитудными флукгуациями генераторов сигналов 1, 7, шумами амплитудных детекторов 4, 12. и усилителей 5, 13. Благодаря некогерентности указанных флуктуационных составляющих в результате перемножения и временного бб усреднения опи существенно подавляются, и образующаяся на выходе сглаживающего фильтра 10 постоянная составляющая связана тспько с когерентной компонентой шумов, обусловленной влиянием амплитудных флук- 60 туаций сигнала B исследуемом четырехполюснике 3.

Правильная работа устройства обеспечивается для таких частотных составляющих

О флуктуаций, для которых вносимая прн измерении задержка в линии задержки 11 не приводит к расфазировке когерентных составляющих шумов в каналах, т.е, для частот Q, при которых выполняется соотношение:

ЯТ вЂ” (а 1

2 где T — период частоты переключения, равHblft удвоенному времени задержки.

Выигрыш, достигаемый при применении предлагаемого устройства, при стационарном характере шумов исследуемого четырехполюсника 3 принциииально ограничивается лишь конечностью времени усреднения сглаживающего устройс1ва И . При полосе анализа h7 (полоса пропускания полосовых фильтров) этот выигрыш равен:

E = lь7Я и может достигать 20-30 дб, т.е, иными словами, становится возможным измерение амплитудных шумов исследуемого четырехполюсника 3, лежащих на 20-30 дб ниже уровня флуктуаций амплитуды генератора сигнала 7, и шумов амплитудного детектора 12 и усилителя 13.

Формула изобретения

Устройство для измерения флуктуаций амплитуды высокочастотных сигналов в чс тырехполюсниках, содержащее генератор сиг нала, индикатор, исследуемый четырехполюсник, к выходу которого подключены последовательно соединенные амплитудный детектор,. усилитель и попосовой фильтр, о т л и— ч а юще е с я тем, что, сцельюповышения чувствительности, в устройство дополнительно введены генератор сигнала, э ьектронный коммутатор, перемножитель, сглаживающий фильтр, последовательно соединенные линия задержки, амплитудный детектор, усилитель и попосовой фильтр, причем выходы генерторов сигналов через электронный коммутатор соединены со входом исследуемого четырехполюсника, выход которого соединен со входом линии задержки, а выходы полосовых фильтров соединены с индикатором через последовательно соединенные перемножитепь и сглаживающий фильтр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Стандарты ИРИ по электровакуумным приборам. Методы испытаний 62 ЛЯЕ 7 ° g ) (русский перевод), Иностранная литература", 1962, с. 124-125.

5591 90

Сос авитель В. Белякович

Редактор Л. Гребчшнкова Техред А. ДемьиноваЕорректор Л. Кравченко

Заказ 1365/9H Тираж 1 101 ((одписно»

Iffffffff1lf Го< уда к:твенного комитета Совет» Министров СССР но делам изобретений и открытий

3 l .f() 15, Москва, )К-, 35, Рауtlf кая наб., л..3/5

Филиал llllll "ff i )i I"",,t . Ужгород, ул. 11роекпмя, 4