Устройство для измерения нестабильностичастоты генераторов

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву -. (22) 3 > >®Н< 140878 (21) 2653346/18-21 с присоединением заявки Й9о>813287 ф

// —.. г, <З1)М. Ê.

G 01 R 23/00//

Н 03 0 3/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1503,81. Бюллетень No 10 (>>3 >4< 621 ° 318 (088. 8) Дата опубликования описания 150 381 (72) Авторы изобретения

В. Г. Осипенко, Н.И. Бобков, A. В. Мулеванов и А. Г. Шабанов (71) Заявитель! у, (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ HECTABHJI НОСТ@

ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнике, электросвязи и других областях техники для измерения нестабильности частоты генераторов без использования источников опорной частоты. =

Известно устройство для измерениянестабильности частоты, содержащее параметрический генератор,релаксационное изменение амплитуды выходного напряжения которого регистрируется 513.

К недостаткам этого устройства относятся малая разрешающая способность 15 и невысокая точность измерения.

Известен измеритель нестабильности частоты корреляционного типа, содержащий последовательно соединенные линию задержки, перемножитель. и ре- 20 гистратор, причем вход устройства соединен со входом перемножителя и входом линии задержки (2 )

Недостатками данного измерителя являются малая разрешающая способность и низкая точность, обусловленные малой крутизной преобразования фазового детектора.

Цель изобретения - увеличение раэрешакщей способности и точности 30 измерения нестабильности частоты генерат оров.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения нестабильности частоты генераторов, содержащее линию задержки, вход которой является входом устройства, смеситель, выход которого соединен через фильтр нижних частот с регистратором, введены параметрический усилитель, удвоитель частоты и два фаэовращателя, вход накачки параметрического усилителя через. удвоитель частоты соединен с выходом линии задержки, сигнальный вход через первый фаэовращатель соединен со входом устройства, а выход параметрического усилителя соединен с первым входом смесителя, второй вход смесителя через второй фаэовращатель соединен со входом первого фаэовращателя.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для измерения нестабильности частоты содержит линию 1 задержки, удвоитель 2 частоты, параметрический усилитель 3, первый 4 и второй 5 фазовращатели, смеситель 6, фильтр 7 нижних частот, .регистратор 8

813287

<К увеличение времени задержки приводит к увеличению крутизны преобразования частотных изменений вход1ного сигнала за время с3 в амплитудные изменения входного сигнала, а уменьшени В времени 3 адержки t линии задержки — к уменьшению крутизны преобразования частотных изменений входного сигнала за время . в амплитудные изменения выходного сигнала. Иными словами, при заданном значении Т и выполнении условия 0

20 Вследствие этого время задержки линии необходимо изменять ступенчато, ..что позволяет в процессе выполнения измерений нестабильности частоты выбирать наиболее оптимальные условия

25 для измерений.

Линия 1 з адержки является аналоговым высокостабильным устройством за, держки электрических сигналов, которое, .в частности, представляет собой четырехполюсник (например, мостикового типа) с относительно .широкой поа исследуемый .сигнал - в виде у () =А ч н (-д ь> 1, (з начени е 8 ld t можно рассматривать к ак переменную раз ность фаз между напряжением. накачки и сигналом). При отсутствии линии задержки и изменении частоты входно1-о сигнала амплитуда выходного сигнала повторяет амплитудно-частотную характеристику параметрического контура. При этом максимальное значение амплитуды выходного сигнала и крутизна склонов амплитудно-частотной характеристики контура зависят от степени регенерации контура. При его устойчивой работе фиксацию амплитудных изменений выходного сигнала даже при самых благоприятных условиях (при работе на склонах амплитудно-частотной характеристики максимальной крутизны.) в этом случае можно производить только при относительно больших изменениях частоты входного сигнала.

Если при изменении величины C7& t за время измерения Т выполняется условие 6 ) T=n2)< при дь3 =const (этот случай возможен, очевидно, только при наличии линии задержки), выходной сигнап дополнительно к предыдущему случаю (случаю без линии задержки) модулируется колебанием с частотой 2 дМ, которая в непосредственном виде (так как Юсд =cons t) характеризует приращение частоты входного сигнала за время задержки t3 и линей" ность закона, изменения частоты за время Т. Оценка изменения частоты входного сигнала при Я „)маг в этом случае затруднительна так же, как и в предыдущем.

Если при изменении величины ddt эа время измерения T. выполняется условие 0 48QT< TL то при использовании линейного склона амплитудно-частотной характеристики одноконтурного усилителя в пределах заранев выбранного и метр эффективного значения напряжения.

Первый и второй фазовращатели 4 и 5 содержат, например, усилители с регу40 лируеьыми коэФфициентами усиления и регулируемые фаз овращат ели, реализ ованные, например, в виде каскадов с распределенными нагрузками в цепи эмиттера и коллектора, в которых противофазные напряжения суммируются на резисторе, а фаза суммарного колебания изменяется за счет изменения амплитуды одного из напряжений. Фаза сигнала на выходе второго фазовращатвля подбирается так, чтобы на выходе смеситвль б был образован .Сигнал ви= да С05М(И- Янам()

< (<)=) ь

Бакр где m — глубина модуляции емкости варик ада, а р - критическая глубина модуляции.

40 гистрации в регистратор 8 амплитуды и эффективного значения напряжения.

Таким образом, введение одноконтурИзвестно, что отклоненйе частоты

4) входного сигнала параметрического усйлителя от значения - где о)н- частота накачки, приводит к изменению усиления и возникновению биений из-за напичия комбинационной частоты Ин- )с xМс °

В предлагаемом устройстве напряжение накачки Формируется из входного сигнала путем задержки его на вре мя t> линией задержки и увеличения

I частоты с задержанного сигнала в дца раза. В результате этого мгновенное значение частоты с входного сигнала при ее нестабильности отличается от мгновенного значения частоты

«.) н на величину приращения частоты о; за .время задержки t . Если при этом напряжение накачки представить в виде

x,„(t) =Б н )и, прокалиброванного частотного диапазона изменение амплитуды выходного сигнала прямо пропорционально иэменеНию частоты входного сигнала. В этом случае (при выполнении условия 04c)dt< лосой пропускания и крутой фазовой характеристикой. Регистратор 8 представляет собой малошумящий высокостабильный усилитель с заданным коэффициентом усиления, на выходе которого включается пиковый вольтметр или вольтСигнал f6 (t) через фильтр 7 нижних частот и усилитель 3 поступает для рв.ного параметрического усилителя выгодно отличает предлагаемое устрой 5 ство от известного, так как позволяет

813287

Формула изобретения

Составитель В. Новоселов

Техред М. Федорнак Корректор В. Бутяга

Редактор A. Гук

Заказ 765/55 Тираж 732 Под пи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 существенно увеличить разрешающую способность и точность измерения нестабильности частоты генераторов.

Устройство для измерения нестабильности частоты генераторов, содержащее линию задержки, вход которой является входом устройства, смеситель, выход которого соединен через фильтр нижних частот со входом регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения разрешающей способности и точности измерения, в него введены параметрический усилитель, удвоитель частоты и два фазовращателя, вход накачки параметрического усилителя через удвоитель частоты соединен с выходом линии saдержки, сигнальный вход через первый фазовращатель соединен со входом устройства, а выход параметрического усилителя соединен с первым входом смесителя, второй вход смесителя че- рез второй Фазовюашатель соепинен со вхопом первого Фазовоашателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 306423, кл. G 01 R 23/00., 1969, 2. "Измерительная техника", 1970, Р. 7, с. 88.