Устройство для получения калиброванных значений девиации частоты

Устройство для получения калиброванных значений девиации частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

i 7Ч к Д

У с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620537/24-21 (22) 15.07.83 (46) 15. 01 ° 86. Бюл. N 2 (72) Ю.Д. Болмусов (53) 621.317(088.8) (56) Шпаль П.А. и др. Образцовая

I установка для аттестации и поверки; измерителей девиации частоты и комбинированных измерителей модуляции по ЧМ-параметрам. — Измерительная техника, 1975, Ж 8, с. 88, рис.1.:

Данильченко В.П., Болмусов Ю.Д. и др. Образцовая установка для аттестации и поверки измерителей, частотной модуляции. — Измерйтельная техника, 1981, Ф 3, с. 50, рис.1. (54) (57) . УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

КАЛИБРОВАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ ДЕВИАЦИИ

ЧАСТОТЫ, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, генератор частотно-модулированных сигналов и калибратор девиации частоты, электронный коммутатор, вход которого подключен к выходу генератора частотно-модулированных сигналов, а выход является выходом устройства, и опорный гетеродин, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения пределов воспроизводимых калиброванных значений девиации часÄÄSUÄÄ 1205048 A тоты, в него введены многосекцион-ный масштабный преобразователь девиации частоты, основным входом которого является основной вход его первой секции, а его дополнительный вход соединен с соответствующими входами всех секций, причем выход каждой секции подключен к основному входу следующей секции и образует соответствующий выход многосекционного масштабного преобразователя девиации частоты, основной вход которого подключен к выходу генератора частотно-модулированных сигналов, дополнительный вход — к выходу опорного гетеродина, при этом выходы многосекционного масштабного преобразователя девиации частоты подключены к соответствующим входам электронного коммутатора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждая секция многосекционного машстабного преобразователя девиации частоты выполнена в виде последовательно соединенных делителя частоты, смеси" теля частот и полосового фильтра, выход которого является, выходом секции, основным входом которой является вход делителя частоты, при этом второй вход смесителя частот образует дополнительный вход секции, 1205048

Изобретение относится к электрон радиоизмерениям и предназначено для аттестации и поверки различных видов измерительных средств, в частности измерителей девиации частоты, 5 комбинированных измерителей модуляции (в режиме частотной модуляции) и измерительных генераторов повышенных классов точности по параметрам частотной модуляции (ЧМ).

Цель изобретения — повышение точности и расширение пределов воспроизведения калиброванных значений девиации частоты путем введения в устройство многосекционного масштабного преобразователя девиации частоты, на выходах которого формируются соответствующие выбранному режиму работы устройства поддиапаэоны калиброванных значений девиации частоты. 2О

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 модулирующего напряжения, генератор 2 ЧМ-сигналов и калибратор 3 девиации частоты; электронный коммутатор 4, вход которого соединен с выходом генератора ЧМ-сигналов, а выход является выходом устройства, опорный гетеро- ЗО дин 5 и многосекционный масштабный преобразователь 6 девиации частоты, основным входом которого является основной вход его первой секции 6.1, а его дополнительный вход соединен с соответствующими (дополнительными) входами всех секций. Выход каждой секции подключен к основному входу следующей секции и является соответствующим выходом многосекционного 4б масштабного преобразователя 6 девиации частоты, основной вход которого подключен к выходу генератора 2 ЧМсигналов, дополнительный вход — к выходу опорного гетеродина 5,, а abaroды соединены с соответствующими вхо" дами электронного коммутатора 4.

Каждая секция масштабного преобразователя 6 девиации частоты состоит 5О из последовательно соединенных делителя 7 частоты, смесителя 8 частоты и полосового фильтра 9, выход которого является выходом соответствующей секции, основным входом которой являет- 55 ся вход делителя 7 частоты, а ее дополнительным входам — второй вход смесителя 8 частот.

Устройство работает следующим образом.

Низкочастотный модулирующий сигнал с требуемой частотой модуляции с генератора 1 мадулирующих напряжений поступает на модулирующий вход

ЧМ-генератора 2. Высокочастотный

ЧМ-сигнал с генератора 2 подается на калибратор 3 девиации частоты, по которому производится калибровка фиксированного значения девиации частоты в первом (сравнительно узком) подциапазоне. Например, если в качестве образцового измерителя девиации частоты используется устройство на основе электронно-счетного частотомера, то с наибольшей точностью (не хуже + О, 1%) калибруются значения девиации частоты ЧМ-сигнала на выходе ЧМ-генератора в диапазоне

100-1000 кГц..Таким образом, ЧМ-сигнал с калиброванным значением девиации частоты в первом поддиапазоне формируется непосредственно на выходе

ЧМ-генератора 2 и через электронный коммутатор 4 поступает на выход устройства. Сигнал с калиброванным значением девиации частоты ЧМ-генератора 2 поступает также на вход масштабного преобразователя девиаци частоты, где на выходе делителя 7 частоты первой секции 6.1 несущая частота ЧМ-сигнала н3 и калиброванное значение девиации частоты 4 < установленное на выходе ЧМ-генератора, уменьшаются пропорционально коэффициенту деления N делителя 7 частоты т.е.

id = — и 4

М " м

Далее ЧМ-сигнал с выхода делителя

7 частоты с несущей частотой ) = — и девиацией д ) = — посту<)о Ао)к и л пает на первый вход смесителя 8, на второй вход которого подается гетеро динный (немодулированный) сигнал с опорного гетеродина 5. Если частота м3 опорного гетеродина 5 выбрана равной <) .-(o- — ), то ЧМ-сигнал и3о суммарной частоты на выходе смесителя 8, выделяемый паласовым фильтром

9, имеет частотумХр=/),,+ 3„ щ. =/ — +

LJо

4, о

+© — — /=с)а и девиацию частоты

Следовательно ЧМ-сигнал на

Э выходе полосового фильтра 9 имеет такую же несущую частоту, что.и на выходе ЧМ-генератора 2, но величина калиброванного значения девиации частоты уменьшена в Ы раз. Таким образом, на выходе первой секции 6.1 формируется ЧМ-сигнал с калиброванными значениями девиации частоты во втором поддиапазоне. Если первый подциапазон калиброванных значений девиации частоты непосредственно на выходе ЧМ-генератора 2 составляет 100-1000 кГц, а коэффициент деления делителя 7 частоты первой секции 6.1 выбран N--10, то на выходе этой секции формируется второй поддиапазон калиброванных значений девиации частоты, составляющий

10-100 кГц. ЧМ-сигнал с выхода секции 6. 1 поступает на вход следующей секции 6.2, а также через электронный коммутатор 4 — на выход устройства.

Последующие секции, включенные последовательно с первой секцией, работают аналогично. В частности, при одинаковом коэффициенте деления делителей частоты всех секций N=10 и калибровке девиации частоты на выходе ЧМ-генератора 2 по образцовому измерителю в пределах декадЫ (100- 1000 кГц) на выходе второй и последующих секций формируются поддиапазоны калиброванных значений девиации частоты соответственно

1-10 кГц; 100-1 кГц; 10-100 Гц;

1-10 Гц. В этом важном с практи-. ческой точки зрения случае для формирования калиброванных значений девиации частоты от одного ЧМгенератора в диапазоне девиаций

1-10 Гц требуется пять идентичб ных последовательно включенных секций. В общем случае коэффициенты деления делителей частоты могут быть выбраны другой кратности, при этом устройство будет формировать калиброванные значения девиации частоты в поддиапазонах на различных несущих частотах.

Таким образом, введение в устройство многосекционного масштабного преобразователя девиации частоты обеспечивает при использовании единственного ЧМ-генератора расширение пределов воспроизводимых

1205048

35 комбинированных значений девиации . частоты в область малых значений калибровки. В заданной поддиапазоне (диапазоне) при этом обеспечивается высокая. точность калибровки.

Следует отметить, что увеличение секционности масштабного преобразователя частоты не приводит к увеличению погрешности калибровки, так как всегда линейные искажения, которые в этом случае имеют место в делителях частоты, можно устранить соответствующим выбором коэффициентов деления и несущей частоты )о .

Требования к ЧМ-генератору существенно упрощены (не требуется одновременное обеспечение предельно малых значений нелинейных искажений и паразитной девиации частоты, которые находятся в противоречии один к другому, поскольку улучшение одного параметра достигается ценой ухудшения другого). К ЧМ-генератору предъявляется лишь требо.— вание по линейности. Таким образом т в устройстве возможно применение более линейного ЧМ-генератора, но с большим значением паразитной девиации. А поскольку нелинейность

ЧМ-генератора является доминирующей составляющей погрешности воспроизведения девиации частоты, то в предлагаемом устройстве возможно существенное повышение точности беэ ухудшения шумовых характеристик калибратора.

К опорному гетеродину 5 в предлагаемом устройстве предъявляется весьма жесткое требование по вели-, чине собственной паразитной девиации частоты. Наиболее просто это требование выполняется в случае использования в предлагаемом устройст ве одинаковых секций с одним коэффициентом деления (например N=10) .

При этом опорный гетеродин работает на фиксированной частоте и может быть выполнен по схеме кварцевого генератора, имеющего малое значение паразитной девиации частоты.

В общем случае, когда коэффициенты деления секций выбираются неодинаковыми, малошумящий гетеродин может быть реализован по принципу синтезатора частоты или набора переключаемых кварцевых генераторов. с

1205048 о)гетi =+o!

Значение частоты гетеродина выбирается из следующего соотношения где М;: — значение коэффициента деления, установленное в i-й секции масштабного преобразователя девиации частоты.

Если заданы границы первого поддиапазона Ь и д . и дЙ „,, иапольВНИИПИ Заказ 9522/46

Тираж 747 Подписное филиал ППП "Патент" г.ужгород, ул.Проектная, 4

d зуются одинаковые по параметрам секции, то частота опорного гетеродина определяется соотношением (" мак мин ryan

«макс

Изобретение обеспечивает, кроме того, повышение производительности измерений, что обусловлено упроще lO нием процедуры (алгоритма) калибровки при использовании одного ЧМ-генератора.