Устройство для измерения коэффициента преобразования амплитудной модуляции в фазовую модуляцию

Устройство для измерения коэффициента преобразования амплитудной модуляции в фазовую модуляцию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ В ФАЗОВУЮ МОДУЛЯЦИЮ, содержащее источник испытательного сигнала и два усилителя-ограничителя , выходы которых соединены с соответствующими входами частотных детекторов , отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены регулируемый фазовращатель, блбк вычитания, вольтметр, интегратор, измеритель отношения напряжений и измеритель глубины амплитудной модуляции, при этом вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом источника испытательного сигнала, с выходной клеммой устройства и с входом измерителя глубины амплитудной модуляции , выходом соединенного с одним из входов измерителя отношений напряжений , второй вход которого через интегратор соединен с входом вольтметра , и с выходом блока вычитания, первый вход последнего через регуа 9 лируемый фазовращатель соединен с выходом первого частотного детекто (Л ра, a второй вход - с выходом второго частотного детектора, вход второго усилителя-ограничителя соединен с входной клеммой устройства.

СОО3 СОВЕТСНИХ

ЛЮ

РЕСПУБЛИК з ур G 01 R 29/06 (21) 3564758/18-21 (22) 16.03.83 (46) 30.05.84. Бюл. В 20 (72) А.В.Бальчунайтис и А-А.А.Гилис (53) 621.317 (088.8) (56) 1. Манассевич В. Синтезаторы частоты. Пер. с англ. М., "Связь", 1979, с. 64.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 208027, кл. G 01 R 29/06, 1967 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ В ФАЗОВУЮ МОДУЛЯЦКО, содержащее источник испытательного сигнала и два усилителя-ограничителя, выходы которых соединены с соответствующими входами частотных детекторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены регулируе„.Я0.„1095105 A мый фазовращатель, блок вычитания, вольтметр, интегратор, измеритель отношения напряжений и измеритель глубины амплитудной модуляции, при

\ этом вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом источника испытательного сигнала, с выходной клеммой устройства и с входом измерителя глубины амплитудной модуляции, выходом соединенного с одним из входов измерителя отношений напряжений, второй вход которого через интегратор соединен с входом вольтметра, и с выходом блока вычитания, первый вход последнего через регулируемый фазовращатель соединен с выходом первого частотного детектора,.а второй вход — с выходом второго частотного детектора, вход второго усилителя-ограничителя соединен с входной клеммой устройства.

1095105 где m р - о /

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения коэффициента преобразования амплитудной модуляции (AN) в фаэовую модуляцию (ФМ) в ограничителях, усилителях, фильтрах и др.

Известно устройство для измерения коэффициента преобразования АМ в ФМ, содержащее два канала, один из кото- 10 рых включает последовательно соединенные аттенюатор, плавно регулируемый фазовращатель, смеситель, фильтр низкой частоты (НЧ) и селективный вольтметр, а другой канал — последо- IS вательно соединенные аттенюатор и исследуемый объект (усилитель, ограничитель, фильтр и т.д.), а также коммутатор, позволяющий исключить из второго канала исследуемый объект. 20

На входы обоих каналов подается измерительный AN сигнал с известной глубиной модуляции. Уровень сигнала, фиксируемый селективным вольтметром на выходе фильтра НЧ, при 25 определенных условиях пропорционален коэффициенту преобразования

АМ в ФМ P1).

Недостатком известного устройства является низкая точность и большая трудоемкость измерения коэффициента преобразования, обусловленная необходимостью ручной перестройки фазовращателя при изменении несущей частоты измерительного сигнала, кроме того, устройство не позволяет непо-средственно измерять коэффициент преобразования, поскольку требуется независимое измерение значения глубины АМ.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для измерения коэффициента перехода AN в ФМ, содержащее источник измерительного амплитудно- 4S модулированного сигнала, смесители, гетеродины, усилители-ограничители, частотные детекторы и сумматор f2), Недостатком этого устройства является низкая точность измерений коэффициента перехода AN в ФМ, обусловленная наличием составляющих преобразования AN в ФМ смесителей и частотных детекторов, а также составляющих параэитной частотной модуляции (ЧМ), присутствующих в измерительном

55 сигнале. Коэффициент преобразования этих составляющих имеет значения

hKtIt = 0,1-0,2 град/дБ.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения коэффициента преобразования амплитудной модуляции в фазовую модуляцию, содержащее источник испытательного сигнала и два усилителя-ограничителя, выходы которьгх соединены с соответствующими входами частотных детекторов, введены регулируемый фазовращатель, блок вычитания, вольтметр, интегратор, измеритель отношения напряжения и измеритель глубины амплитудной модуляции, при этом вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом источника испытательного сигнала, с выходной клеммой устройства и с входом измерителя глубины амплитудной модуляции, выходом соединенного с одним иэ входов измерителя отношений напряжений, второй вход которого -через интегратор соединен с входом вольтметра и с выходом блока вычитания, первый вход последнего через регулируемый фаэовращатель соединен с выходом первого частотного детектора, а второй вход — с выходом второго частотного детектора, вход второго усилителя-ограничителя соединен с входной клеммой устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 сигнала, исследуемый четырехполюсник 2, интегратор 3, измеритель 4 отношений напряжения, измеритель 5 глубины АМ, усилители-ограничители

6 и 7, частотные детекторы 8 и 9, селективный вольтметр 10, регулируемый фазоврашатель 11, блок 12 вычитания, выходная и входная 1Э и 14 клеммы устройства.

Измеритель работает следующим образом.

С выхода источника 1 испытательного сигнала на вход исследуемого четырехполюсника 2 поступает сигнал с АМ и с соответствующей паразитной

ЧМ вида

U (t(=u (tnmcosgt(sin(wnt+ l3s

- индекс частотной модуляции, — девиация частоты, 3 1095105

4 — модулирующая частота;

Ч (4) — флуктуации фазовых 3 () = 41) М + Ясов(Я + g 14. о 2 о 1, хЯ 02Я шумов.

Не выходе исследуемого четырех- о х(" « ) ot(m«tlj с3Ч (1

+V (щ ), полюсника 2 испытательный сигнал (1) o)t dt dt Я(«(( подвергается фазовой модуляции и (Ь} преобразуется к виду

U (С)=К (о«)о (««тсов(««««у я))%о

«(о« t+)Ss ч (яф+т«я)т«г(tl««S„(m,t)). () (2 ) гдето и 94)7 — крутизна амплитуд431 но-частотных характеристик частотных детекторов ц (п) t} V (m <) — составляющие параЦ)-(1 < 432 зитной ФМ, возникающей в частотных детекторах при неидеальных ограничителях, d /dt — индекс, означает диффере нцир ов ание во времени.

Из выражений (5) и (6) видно, что в выходных сигналах частотных детекторов присутствуют составляющие, определяемые парчзитной ЧИ испытательного сигнала. Эти составляющие, если не принять специальных мер для их исключения из результата измерения, могут привести к большим погрешностям измеряемой величины Ра V„ (m t) /at) .

Выходные c rHa b(U>t и U>(t) частотных детекторов 8 и 9 соответственно далее поступают на блок вычитания 12. Селективный вольтметр 10 служит индикатором при компенсации составляющих V4 „,=ЦЯЗ(л(Я МЧ 1 ) и 0"„р фЯоаэ(ЯН Щ }осуществляемой в ойорном канале с помощью регулируемого фазовращателя 11. Последний обеспечивает . получение противоположных знаков и составля. щ 04М и 04М

Компенсация осуществляется путем перестройки регулируемого-фазовращателя 1 1 по получения минимальных показаний селективного вольтметра.

При выполнении Условий $434$492

$41) напряжение на выходах частотных детекторов 8 и 9 имеют вид

" (t) = y.о4(,"о }() э ф о +) э1л(+9<„Q(+

V, СС1 " о„(,+}) (3) ц" (t) ° ê (w )u е«о(ч«о1+ в«о(& Ч„ «

+гг )««у фт тх(о«„Ц+Ч (о«Щ (Ч д „(о} — коэффициент передачи ограничителя

6 на частоте (оо<

) - результирующий коэффициент передачи исследуемого четырехполюсника . и ограничителя 7; — фазовые сдвиги, вносимые на огибающую ЧМ сигнала 35 ограничителями 6 и 7 соответственно — паразитные фазовые сдвиги, возникаю- 40 щие в ограничителях 6 и 7 вследствие преобразования AN испытательного сигнала в ФИ. 4S

KXPVo} у(юо} Koz(eo о2g и(1 ) о2(и)1 ) Сигналы на выходах линейных частотных детекторов пропорциональны производным мгновенных фаз сигналов (3) и (4) и с учетом преобразования 5()

AN в ФМ, возникающей в частотных де" текторах, имеют вид

"о4 1 } " о2("М

0 (т„Цикад (ы„4)д

На выходе блока вычитания 12 сигнал согласно выражениям (5) и (6) при выполнении условия компенсации принимает вид, ЗЧ (t)

lJ (t)S w «)s52s

3 4Ð4 о У о(Я o)< . SS 1 о„ в ) . o(Y (в 1}

0(t) 5 х °

+ 4В у

Первые гармоники сигналов на выходах

"ограничителей 6 и 7 имеют вид 15

1095105 а где ЬЧ„(е„ 1 - перепад фазового сдвига при изменении глубины АМ нала (Б)

® Тогда в соответствии с выраженйем

5 (8) показания индикатора измерителя

4 отно1пеннй напряжения будут пропорциональны величине .> и (е„ }

По «я п

Составитель Л.Муранов

Техред ж. Кастелевич Корректор Л. Пилипенко.

Редактор О. Колесникова

Заказ 3588/27 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Производя интегрирование сигнал ,(7) в интеграторе З,на его выходе получим ц (ц=5 (v„(â„ö+ñ) ь „(т„е(+и« где U — - постоянная составляющая в сигнала.

Переменная составляющая выходного сигнала (8) интегратора 3 прямо пропорциональна фазовому сдвигу

Ч (m 4), возникающему в исследуемом четырехполюснике из-за преобразоваХ 1

1 ния AN в ФМ.

Из выражения (8) следует, что результат измефения не зависит от перехода AN в ФМ; возникающего в ограничителях 6 и 7, частотных детекторах (8 и 9, а также от величины паразитной

ЧМ, всегда сопутствующей испытательной AN сигнала (1).

Коэффициент преобразования AN в

ФМ определяется выражением к " " (рьа аЦ, (!

hV (rn„t(9

Ч nm

Величина вш определяется измерителем 5 глубины AN на вход которого поступает сигнал испытаний с выхода источника 1.

При экспериментальной проверке устройства установлено, что погрешность измерения коэффициента преобразования АМ в ФМ составляет Д К

0.,03 — 0,05 о/дБ, что. в 3—

4 раза повышает точность измерений.