Устройство для измерения скорости девиации частоты

 

ОП ИСАЙ ИЙ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социаиистичесиия

Ресттубнии

<и>875294 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву II 432405 (5! )М. Кл. (22) Заявлено 15,02. 80 (21) 2884280/38-21 с присоединением заявки М

G OI и 23/00

Гоераэретвапвй кенятет

СССР ав делан язвбрвтеяяб и открытий (23) Приоритет (53) УДК б23 3I 7. . 7 (088. 8) Опубликовано 23. I O. SI ° Бюллетень М 39

Дата опубликования описания

° S

А. М. Самородов, А. А. Панюков и В. В. Черк сов

1 . (72) Авторы изобретения

{7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДПИ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДЕВИАЦИИ

ЧАСТОТЫ

Цель изобретения — повышение точности измерения скорости изменения девиации частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в .устройство для измерения скорости изменения девиации частоты введен ключ, включенный между выходом часИзобретение относится к радиоизме рительной технике и может использоваться для измерения скорости девиации.

:частоты 1,крутизны перестройки частоты) частотно-модулированных ЧМ генераторов и передатчиков радиовысотометров, использующих частотную модуляцию излучаемого сигнала. Кроме того, устройст: во может использоваться для измерения

ФА нелинейности закона перестройки частота ты контролнруемых ЧМ генераторов.

Известно по основному авт.св.

У 432405 устройство для измерения скорости изменения девиации частоты, содержащее смеситель, линию задержки, 15 усилитель, балансный смесмтель, перестраиваемый генератор, частотный детектор, кварцевый генератор, вольтметр постоянного тока, причем смеситель одним входом непосредственно, а вторым через линию задержки связан с входом устройства, выход названного смесителя нагружен на последовательно соединенные усилитель, балансный смеситель, частотный детектор и вольтметр постоянного тока, причем выход ерестраиваемого гетеродина соединен с одним из входов балансного смесителя, а выход кварцевого генератора подключен к входу частотного детектора EI).

Недостатком устройства является недостаточная точность измерения скорости изменения девиации и нелинейности перестройки частоты в силу невозможности четкой фиксации на осциллографе необходимых точек модуляционной харак" теристики, полученной частотным де-тектированием суммарного сигнала биений.

875294 тотного детектора и шиной импульсов обратного хода сигнала.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. Z — эпюры сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство для измерения скорости изменения девиации частоты содержит смеситель 1, блок 2 задержки, усилитель 3 промежуточной частоты, балансный смеситель 4, перестраиваемый генератор 5, частотный детектор 6, квар— цевый генератор 7, вольтметр 8 постоянного тока, индикатор 9 и ключ 1О,,Устройство для измерения скорости изменения девиации частоты работает следующим образом.

На вход устройства поступает сигнал с контролируемых частотно-моду— лированных генераторов, частота перестройки которых может изменяться, например по пилообразному периодическому закону (фиг. 2 а) с различной скоростью изменения частоты.

Прямой и задержанный ЧИ сигналы, пе— ремножаясь в смесителе 1, образуют на выходе сигнал биений (фиг. 26), который после усиления и определенной фильтрации поступает на первый вход балансного смесителя 4, на второй вход которого поступает выходной сигнал перестраиваемого генератора 5.

Суммарный сигнал (фиг. 26) можно представить в виде суммы двух радиосигналов, один из которых с длительностью, определяемой, периодом прямого

35 хода модулирующей функции и частотой заполнения пропорциональной скорости изменения девиации частоты, а второй из которых с постоянной длительностью, определяемой длительностью обратного

4О хода с частотой заполнения, определяемой скоростью изменения частоты при обратном ходе сигнала модуляции.

В силу однозначной связи между колебаниями U(t) (фиг. 26) и спектром

6(40), последний состоит из составляю45 щих, образуемых двумя радиосигналами (фиг. 2в), причем ширина спектра мешающего сигнала много больше ширины спектра сигнала, подлежащего обработке и измерениям. При достаточно широкой полосе усилителя сигнала биений, определяемой диапазоном измеряемых величин изменения скорости девиации частоты, часть составляющих широко— полосного нерабочего сигнала входит SS в полосу пропускания, вносит изменения в структуру сигнала и после частотного детектирования искажает модуляционную характеристику, увеличивая погрешность измерений, имеющей большее влияние при верхних значениях измеряемых величин. Осциллограмма модуляционной характеристики, получаемая на экране осциллографа (фиг. 2г), нечеткая в силу наличия паразитного сигнала за счет обратного хода, и трудно зафиксировать, какую точку модуляционной характеристики в начале и конце рабочего пакета сигнала совмещать с нулевой линией осциллографа для определения скорости изменения девиации в совмещаемой искомой точке.

В балансном смесителе 4 происходит перенос спектра сигнала биений на частоты перестраиваемого генератора с целью обеспечения измерения характеристики перестройки в любой точке частотного изменения.

С выхода балансного смесителя используется сигнал нижней боковой, средняя частота которого определяется выражением пч 1пГ Г6 где F текущая частота гетеродина;

F> — входной сигнал биений;

f>> — разностная частота.

Сигнал с выхода балансного смесителя детектируется частотным детектором (частотная модуляция сигнала в рабочем пакете образуется из-за нелинейности закона модуляции), на нагрузке которого выделяется огибакицая ЧМ сигнала. Перестройкой частоты перестраиваемого генератора 5 добиваются смещения перенесенного спектра по частотному диапазону, при этом спектр совмещаетея с апертурой частотного. детектора до установления его выходного напряжения равным нулю, которое измеряется вольметром 8 постоянного тока, у которого шкала с нулем в середине. При нулевом положении на выходе частотного детектора 6 производится отсчет средней скорости изменения девиации частоты, выражаемой формулой где r„

Ж Г где f — частота перестраиваемого генератора в момент отсчета; 0ч А — средняя частота спектра, совмещенного с частотой настройки Уц4 частотного детектора 6.

Для измерения скорости изменения девиации частоты в любой точке частотного диапазона используется осциллограф с открытым входом, на экране

875294 6

Кварцевый генератор в устройстве служит для калибровки частотного детектора 6 с помощью стабильной частоты, что уменьшает погрешность измерений устройства, так как настройка

ЧД проверяется по кварцованной частоте.

Формула изобретения которого наблюдается относительно нулевой линии модуляционная характеристика продетектированного частотным де тектором ЧИ сигнала (фиг. 2г)..

Для исключения нерабочего сигнала, вносящего погрешности измерения модуляционной характеристики и четкого определения любой точки модуляционной характеристики в начале и конце рабочего пакета сигнала используется 10 ключ 10, который по управляющему входу в моменты обратных ходов управляющего напряжения синхронизируется сигналом (фиг. 2 д), что исключает паразитные сигналы иэ модуляционной характеристики (закорачивает их на корпус, обеспечивает четкое определение любой точки модуляционной характеристики 1 фиг. 2е ) на стыке рабочего и нерабочего пакета сигналов и тем са- щ мым увеличивает точность измерения, крутизны и нелинейности в любой точке диапазона измерения девиации.

Ключ может быть также включен, например к выходу УПЧ 3 или входу церестраиваемого,генератора 5, при этом эффект примерно одинаков.

Изменяя частоту генератора 5 и совмещая любую точку модуляционной характеристики с нулевой линией осциллографа, определяют скорость изменения девиации частоты в любой точке по фор.муле 1 ЕПг - уд

C где f — частота гетеродина в момент

11Г со вмещения искомой то чки моду ляционной характеристики с

"нулевой линией" осциллографа;

f.öä — частота настройки ЧД.

Нелинейность перестройки частоты определяется выражением

65 = — — ° 100

S - Ъсв.

5 ср.

Предложенное устройство позволяет обеспечить увеличение точности измерений скорости изменения девиации частоты, а следовательно, и нелинейности закона изменения девиации за счет исключения мешающего сигнала из модуляционной характеристики. Устройство позволяет более четко определить необходимые точки модуляционной характеристики, характеризующие скорость изменения девиации и нелинейность скорости изменения девиации частоты в начале и конце рабочих пакетов сигнала, т.е. искомые точки, образуемые на стыках рабочих периодов сигналов и сигналов, образуемых при обратных ходах модулирующих сигналов

ЧИ генератора.

Устройство для измерения скорости девиации, частоты по авт.св. 11 432405, отличающееся тем, что, с целью повышения. точности измерения, в него введен ключ, включенный между выходом частотного детектора и шиной импульсов обратного хода сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

- 432405, кл. G 01 R 23/00, 20.12.71.

Фиг 1

875294

Составитель Л. Воронина

Редактор Т." Кугрьппева Техред М.Рейвес Корректор А, Дзятко

Заказ 9326/70 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4