Источник напряжения высокой частоты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистическик

Республик (»)815717 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2708439/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 05 F 1/44

Геаударотвеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.316. . 722. 1 (088. 8) Опубликовано 23.03.81. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 28.03.81 (72) Автор изобретения

В. А. Полищук (71) Заявитель.й

Р1тЗД5 ;,--. л

f (54) ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в качестве образцовой меры напряжения при поверке высокочастотных вольтметров.

Известен источник напряжения высокой частоты, который содержит генератор, делитель, широкополосный усилитель, усилитель постоянного тока, преобразователь переменного напряжения в постоянное, схему разности и источник опорного напряжения (1) .

Наиболее близким по технической сущности является источник напряжения высокой частоты, который содержит последовательно включенные задающий генератор, регулирующий узел, фильтр нижних частот и аттенюатор, выход которого подключен к выходному выводу, преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот, а также усилитель разности, первый вход которого соединен с источником опорного напряжения (2).

Недостатком известных устройств является точность выходного напряжения высокой частоты.

Целью изобретения является повышение точности выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в источник введены дополнительный преобразователь переменного напряжения в постоянное, дополнительный аттенюатор, усилитель промежуточной частоты с детектором, смеситель, четыре переключателя на несколько положений, два дополнительных усилителя разности, два блока памяти и источник напряжения гетеродина, причем выход преобразователя переменного напряжения в постоянное подключен к общему контакту перЬого переключателя, первый контакт которого соединен с первым блоком памяти и первым входом первого дополнительного усилителя разности, второй вход

15 которого подключен ко второму контакту первого переключателя, а выход — к первому контакту второго переключателя, дополнительный преобразователь перемен ного напряжения в постоянное подключен между выходным выводом и вторым входом усилителя разности, выход которого подключен ко второму контакту второго переключателя, третий контакт которого соединен с выходом второго дополнительного усилителя разности, а общий контакт подключен к управляющему входу регулирующего узла, источник напряжения гетеродина подключен к первому и второму контактам третьего переключателя, общий контакт которого .соединен с одним из входов смесителя, другой вход которого подключен к выходному выводу, а выход через дополнительный аттенюатор соединен со входом усилителя промежуточной частоты с детектором, выходом подключенного к общему контакту четвертого переключателя, первый контакт которого соединен co BTQpblM блоком памяти и с первым входом второго дополнительного усилителя разности, второй вход которого подключен ко второму контакту четвертого переключателя.

На чертеже представлена блок-схема источника напряжения высокой частоты.

Источник напряжения содержит задающий генератор 1, широкополосный усилитель

2 с регулируемы.л коэффициентом передачи, фильтр 3 нижних частот, аттенюатор 4, преобразователь 5 переменного напряжения в постоянное, источник 6 опорного напряжения, усилитель 7 разности, дополнительный преобразователь 8 переменного напряжения в постоянное, смеситель 9, дополнительный аттенюатор 10, усилитель 11 промежуточной частоты с детектором, четыре переключателя 12 — 15 на три положения, первый дополнительный усилитель 16 разности, второй дополнительный усилитель 17 разности, первый блок 18 памяти, второй блок 19 памяти и источник 20 напряжения гетеродина.

Источник работает в три такта.

Точное значение напряжения на выходе источника получается после третьего такта. В первом такте соединены общий и второй контакты переключателя 13, общий и первый контакты переключателей 14 и 15.

Во втором такте соединены общий и первый контакты переключателя 12, общий и третий контакты переключателя -13, общий и второй контакты переключателей 14 и 15.

В третьем такте соединены общий и второй контакты переключателя 12, общий и первый контакты переключателя 13.

В первом такте нормируется напряжение исходного уровня на заданной частоте и запоминается его значение во втором блоке

19 памяти. Напряжение с задающего генератора 1 через регулирующий узел 2, фильтр

3, в котором ослабляются высшие гармоники и аттенюатор 4, в котором установлено минимальное ослабление, поступает на преобразователь 8 переменного напряжения в постоянное. С выхода преобразователя переменного напряжения в постоянное напряжение поступает на второй вход усилителя 7 разности, на первый вход которого подается напряжение с источника 6 опорного напряжения. Усиленная разность этих напряжений через переключатель 13 поступает на управляющий вход регулирующего

15717

1О !

5 то

25 зо

4 узла 2 и изменяет его коэффициент передачи таким образом, что на выходе источника устанавливается напряжение, соответствующее напряжению источника 6 опорного напряжения. Погрешность напряжения исходного уровня на высоких частотах в основном определяется погрешностью преобразователя 8 переменного напряжения в постоянное. Одновременно с выхода источника напряжение поступает на первый (сигнальный) вход смесителя 9, а на второй вход смесителя 9 через переключатель

15 поступает напряжение с источника 20 напряжения гетеродина. Напряжение с выхода смесителя 9 с частотой, равной разности частот задающего генератора 1 и источника 20 напряжения гетеродина, поступает в аттенюатор 10, в котором установлено максимальное ослабление. С выхода аттенюатора 10 напряжение поступает в усилитель 11 промежуточной частоты с детектором. Детектированное напряжение промежуточной частоты через переключатель

14 поступает в блок 19 памяти (например конденсатор), где и записывается.

Во втором такте нормируется требуемое значение первой гармоники выходного напряжения и запоминается напряжение на входе аттюнеатора 4. В аттюнеаторе 10 устанавливается требуемое уменьшение ослабления, а в аттюнеаторе 4 такое же увеличение ослабления. Напряжение с выхода усилителя 11 промежуточной частоты с детектором через переключатель 14 поступает на второй вход усилителя 17 разности, а на первый вход этого усилителя разности поступает запомненное в первом такте напряжение во втором блоке 19 памяти. Разность этих напряжений усиливается усилителем

17, через переключатель 13 поступает на второй вход регулирующего узла 2 и изменяет его коэффициент передачи таким образом, что на выходе 21 источника устанавливается напряжение меньше исходного значения установленного в первом такте на значение выведенного ослабления в аттенюаторе 10. Одновременно на втором такте напряжение, поступающее на вход аттенюатора 4, поступает и яа преобразователь 5, а с выхода преобразователя 5 через переключатель 12 — в первый блок

18 памяти и записывается.

Погрешность выходного напряжения после второго такта в основном определяется погрешностью исходного уровня, установленного в первом такте, погрешностью аттенюатора 10 и наличием на выходе 21 источника напряжения с частотой гетеродина, обусловленного проводимостью между первым и вторым входом смесителя 9 При малых значениях выходного напряжения, напряжение с частотой гетеродина может во много раз превышать требуемое значение. В третьем такте исключается погрешность выходного напряжения, вызванная . наличием на выходе напряжения с часто815717 частоте. Достигнутая точность измерения напряжения низких частот в широком диапазоне уровней значительно превышает точность измерения напряжения тех же уровней на высоких частотах.

Таким образом, использование источника позволяет уменьшить погрешность выходных напряжений низких уровней, расширить диапазон выходных напряжений в сторону уменьшения, исключить погрешность от 45 подключения внешней нагрузки, упростить метрологическое обеспечение„а также существенно с11изить требование к высокочастотному аттенюатору.

Формула изобретения

Источник напряжения высокой частоты, содержащий последовательно включенные той гетеродина. Источник 20 напряжения гетеродина отключается от смесителя 9, второй вход регулирующего узла 2 подключается к выходу усилителя 16 разности и с выхода преобразователя 5 напряжение поступает на второй вход усилителя 16 разности, на первый вход которого поступает напряжение блока 18 памяти, записаниое в нем во втором такте. Таким образом поддерживается равенство напряжений на входе аттенюатора 4 во втором и третьем такте.

Погрешность относительного изменения уровня рассмотренного источника не зависит от параметров высокочастотного аттенюатора 4, а в основном определяется погрешностью аттенюатора 10. Так как аттенюатор

10 работает на низкой промежуточной частоте, то он может быть выполнен значительно точнее аттенюатора 4 (например, индуктивным делителем). К аттенюатору 4 предьявляется лишь требование постоянства ослабления после второго такта, что не вызывает технических трудностей. Погрешность аттенюатора 4 не должна превышать диапазона регулировки коэффициента передачи в регулирующем узле 2. Наименьшее напряжение, воспроизводимое источником, ограничивается шумами усилителя

11 промежуточной частоты с детектором.

Если полосу пропускания усилителя 11 вы брать достаточно узкой, выходное напряжение может составлять 10 — 20 мВ. Отличительной особенностью рассматриваемого источника является простота его метрологического обеспечения. В силу линейности смесителя 9 для определения погрешности во всем частотном диапазоне достаточно суммировать. погрешность исходного уровня источника на заданной частоте с погрешностью требуемого уровня на низкой

35 задающий генератор, регулирующий узел, фильтр нижних частот и аттенюатор, выход которого подключен к выходному выводу, преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот, а также усилитель разности, первый вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выходного напряжения, в него введены дополнительный преобразователь переменного напряжения в постоянное, дополнительный-аттенюатор, усилитель промежуточной частоты с детектором, смеситель, четыре переключателя на несколько положений, два блока памяти и источник напряжения гетеродина и два дополнительных усилителя разности, причем выход преобразователя переменнОго напряжения в постоянное подключен к общему контакту первого переключателя, первый контакт которого соединен с первым блоком памяти и первым входом первого дополнительного усилителя разности, второй вход которого подключен ко второму контакту первого переключателя, а выход — к первому контакту первого переключателя, дополнительный преобразователь переменного напряжения в постоянное подключен между выходным выводом и вторым входом усилителя разности, выход которого подключен ко второму контакту второго переключателя, третий контакт которого соединен с выходом второго дополнительного усилителя разности, а общий контакт подключен к управляющему входу регулирующего узла, источник напряжения гетеродина подключен к первому и второму контактам третьего переключателя, общий контакт которого соединен с одним из входов смесителя, другой выход которого подключен к выходному выводу, а выход через дополнительный аттенюатор соединен со входом усилителя промежуточной частоты с детектором, выходом подключенного к общему контакту четвертого переключателя, первый контакт которого соединен со вторым блоком памяти и с первым входом второго дополнительного усилителя разности, второй вход которого подключен ко второму контакту четвертого переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белодарский Е. Т. и др. Источник калибровочного напряжения в диапазоне частот 0,01 — 25 МГц. — «Вопросы радиотехники», М., 1974, вып. 3, с. 89.

2. «Rohde und Schuarz. Elektronische

Mepgerate», Leistung — Mepsender -ЬМШ.

1974/75, с. 40.

815717

Редактор В. Лазаренко

Заказ 661/79

Составитель С. Чернышева

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4