Устройство для измерения времени переключения частоты

Устройство для измерения времени переключения частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и позволяет измерять время переключения частоты генератора с электрической перестройкой, а также наблюдать процесс переключения частоты. Целью изобретения является повышение точности измерения времени переключения частоты. Устройство для измерения времени переключения частоты содержит генератор 1 с электрической перестройкой частоты, гетеродин 2, блок 3 управления, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты , регистрирующий блок 9 и гетеродин 10. Введение частотного дискриминатора, переключаемого фильтра 8 нижних частот, модулятора 11, смесителя 12, индикаторного блока 13, фильтра 14 нижних частот и блока 15 выборки и запоминания позволяет повысить точность и достоверность измерений, а также визуально наблюдать сам переходной процесс изменения частоты. 5 ил.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„5 7991

А1 (1) G OI R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ГЮ ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4404431/24-21 (22) 05,04.88 (46) 30,05.90. Бюл, М 20 (72) С.И.Выровой, И.Л.Карапась, А.А.Ианько и lO.À,Öâèðêo (53) 621.317(088.8) (56) !шапиро Л,Н. и др, Основы теории синтеза частот. !".: Радио и связь, 1981.

Патент Великобритании N 2137762, кл. С 01 R 23/00, 1984. (54) УСТРО1!СТВО ДЛЯ ИЗ! !ЕРЕНИЯ ВРЕИЕНИ

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и позволяет измерять время переключения частоты генератора с электрической перестройкой, а также наблюдать процесс переключения частоты. Целью изобретения является повышение точности измерения времени переключения частоты. Устройство для измерения времени переключения частоты содержит генератор 1 с электрической перестройкой частоты, гетеродин 2, блок 3 управления, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты, регистрирующий блок 9 и гетеродин 10. Введение частотного дискриминатора, переключаемого фильтра 8 нижних частот, модулятора ll, смесителя 12, индикаторного блока

13, фильтра 14 нижних частот и блока

15 выборки и запоминания позволяет повысить точность и достоверность измерений, а также визуально наблюдать сам переходной процесс изменения частоты. 5 ил.

Улр.

1567991

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и позволяет измерять время переключения частоты, а также наблюдать процесс переключе5 ния частоты, Целью изобретения является повышение точности измерения времени переключения частоты генератора с электрической перестройкой частоты.

1О

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для измерения времени переключения; на фиг. 2 графическая интерпретация метода формирования частотных меток, на фиг. 3 показаны типовые зависимости частоты от времени при дискретном переключении частоты генератора, на фиг ° 4 — схема индикаторного блока и эпюры, поясняющие его рабЬту; на 20 фиг. 5 представлена графическая интерпретация метода определения времени переключения частоты с помощью фильтра нижних частот с переключаемой полосой пропускания dF. 25

Устройство для измерения времени переключения частоты содержит генератор 1 с электрической перестройкой частоты, гетеродин 2, блок 3 управления, смеситель 4, усилитель 5 проме- 3р жуточной частоты, смеситель 6, частотный дискриминатор 7, переключаемый фильтр 8 нижних частот, регистрирующий блок 9, гетеродин 10, модулятор 11, смеситель 12, ындикаторный блок 13, фильтр 14 нижних частот и блок 15 выборки и запоминания. Выход блока 3 управления через последовательно включенные генератор 1, смеситель 4, усилитель 5, смеситель 6 4О и переключаемый фильтр 8 соединен с входом регистрирующего блока 9. Выход усилителя 5 подключен также к входу смесителя 12 и входу частотного дискриминатора 7, выход которого 45 объединен с первым входом регистрирующего блока 9 и сигнальным входом блока 15 выборки и запоминания. Выход гетеродина 10 подключен к второму входу смесителя 12, выход которого через последовательно включенные фильтр 14 и индикаторный блок 13 соединен с входом блока 15. Выход блока 15 соединен с входом гетеродина 2, а управлянлций выход блока 3 управления — с управляющим входом индикаторного блока !3. Второй выход блока 3 подключен к входу синхронизации регистрирующего блока 9, а выход гетеродина 1О через модулятор 11 соединен с вторым входом смесителя 6.

Устройство для измерения времени переключения частоты работает следующим образом, Блок 3 управления поочередно подают на управляющий вход исследуемого генератора 1 управляющие сигналы— напряжения U, H U 2 HJ»H To»». H I» и 1 в зависимости от типа генератора 1 с электрической перестройкой (фиг. За, I). При этом происходит переключение частоты генератора 1, поочередно принимающей установившиеся значения f и f . Блок 3 управления может быть реализован на основе коммутатора и генератора импульсов, управляющего в том числе коммутатором, на два информационных входа которо— го поданы постоянные напряжения от источника, После переключения частоты имеет место изменение часто»ы выходного сигнала f, обусловленное переходными процессами (фиг. Зб), по кривой I или II. Выходной сигнал генератора 1 подается на вход смесителя 4, на второй вход которого поступает сигнал гетеродина 2 с частотой

Выходной сигнал смесителя 4 поступает на вход усилителя 5 настроенного на центральную частоту f „„. Сигнал на выходе усилителя 5 появляется при

QF улч

Bb»llOJIHeHHH УСЛОВИЯ f пч < f c

hF snab

+ - --- где Дà — полоса гЕт УПЧ пропускания усилителя 5. С выхода частотного дискриминатора 7 напряжение, про»торциональное величине I Гд — f e подается на первый вход (двух»»ч лучевой осциллограф) ре гистрирующего блока 9, запуск которого осуществляется синхросигналом с второго выхода блока 3. Одновременно выходной сигнал усилителя 5 подается на первые входы смесителя 6 и смесителя 12. На второй вход смесителя 6 с выхода гетеродина

10 через модулятор 11 поступает опорный сигнал с частотой fy=f»»<.

Сигнал гетеродина 10 также поступает на второй вход смесителя 12.Для индикации попадания установившегося значения сигнала f<, перенесенного на промежуточну» частоту, в центр полосы пропускания усилителя 5 и частоты настройки частотного дискриминатора 7 служат следующие блоки: фильтр

5 1567

14, индикаторный блок 13 н блок 15.

Блок 15 выборки и запоминания служит для подстройки частоты гетеродина 2., Работают они следующим образом. Сигнал с выхода смесителя 12 поступает через фильтр 14 на вход индикаторного блока 13. Полоса пропускания фильтра 14 выбирается более узкой, чем полоса пропускания усилителя 5.

Индикаторньк» блок (фиг. 4а) содержит фаэоинвертор 13.1, схему 13.2 задержки фронта импульса, схему 13.3 совпадения, детектор 13.4 и индикатор 13.5.

На управляющий вход индика торно го блока 13 поступает импульсный сигнал (фиг ° 46, I) из блока 3 управления.

Схема 13.2 задержки фронта импульса задерживает передний фронт импульса 20 на время i (фиг. 46, II), превышающее время переключения t c C. Сигнал с задержанным фронтом поступает на один из входов схемы 13.3 совпадения, на другой вход которой через детектор 25

Г3.4 поступает сигнал (фиг. 46, III) из фильтра 14. Сигнал (фиг. 46, IV) с выхода схемы 13.3 совпадения (строб-импульс) поступает, например, на индикатор (светодиод) 13,5. Для 30 проведения измерения при переключении частоты генератора 1 от f к f>

1 при Г ) f необходимо импульсный сигнал, поступающий из блока 3 управления, инвертировать в фазоинверторе

13.1, 35

В устройстве предусмотрена система автоматической подстройки частоты (АПЧ) гетеродина 2. Сигнал с выхода частотного дискриминатора 7 поступа- 40 ет на сигнальный вход блока 15 выборки и запоминания, на вход которого подается строб-импульс с выхода индикаторного блока 13. При воздействии строб-импульса в блоке 15 осуще- 45 ствляется выборка напряжения с выхода частотного дискриминатора 7 и его запоминание на время до поступления следующего строб-импульса. Сигнал ошибки и рассогласования с блока 15 выборки и запоминания поступает на управляющий вход гетеродина 2. Частота последнего подстраивается на частоту < f„„, где f» — установившееся значение частоты генератора 1 55 после переключения (фиг. 3). При необходимости система АПЧ может отключаться, в этом случае подстройка частоты гетеродина 2 осуществляется вручную по показаниям индикатора

13.5.

Блок 15 содержит переключатель полярности входного сигнала,.поступающего из частотного дискриминатора

7, что связано с необходимостью изменения знака управляющего напряжения в зависимости от того, как выбрана частота гетеродина — выше или ниже частоты исследуемого сигнала, Выход смесителя 6 через переключаемый фильтр 8 с полосой пропускания

8F подключен к второму входу регистрирующего блока 9. При этом на экране осциллографа регистрирующего блока 9 по первому луЧу могут наблюдаться метки в виде всплесков, отмечающих моменты времени, в которые значения частоты исследуемого сигнала различаются на величину частоты F модуляции модулятора 11 (фиг. 2).

Количественная оценка (измерение) временных характеристик может осуществляться одним нз трех методов °

l, По кривой с выхода частотного детектора 7, который калибруется с помощью частотных меток, 2. С помощью частотных меток, создаваемых путем подачи на второй вход второго смесителя 6 сетки эквидистантных частот, формируемых путем импульсной модуляции сигнала f короткими импульсами с частотой следования

F ((f., определяюще»»ся модулирующим сигналом внешнего генератора.

Импульсы формируются модулятором

11, на управляющий вход которого поступает модулирукщий сигнал с частотой следования F . При совпадении м частоты сигнала на выходе усилителя 5 с одной из частот сетки на выходе фильтра 8 нижних частот наблюдается всплеск амплитуды выходного сигнала, который и является частотной меткой.

Такж образом, определив на экране регистрирующего блока 9 по второму лучу число меток в интервале времени

ftz, t „ )(фиг. 2) и зная частотный интервал между метками ДЕ=У„„ можно определить время переключения частоты.

3. Третий метод позволяет определить время переключения, начиная с которого изменение частоты не превышает 2DF, где hF — полоса пропускания переключаемого фильтра 8 (фиг. 5).

В этом режиме на второй вход регистрирующего блока 9 подается сигнал

156799I с выхода переключаемого фильтра 8 с полосой пропускания dF. Отклик на экране блока 9 наблюдается при выполнении условия

1Е -f. -f (3F.

При этом импульсная модуляция сигнала гетеродина I О модулятором И не осуществляется °

1О

При необходимости повыпения точности отсчета, а также автоматизации процесса измерения в состав регистрирующего блока 9 целесообразно ввести, например, цифровой счетчик временного интервала t„.

Устройство для измерения времени переключения частоты обеспечивает не только измерение интервала времени от момента переключения управляющего сигнала до момента, когда частота генератора 1 с электрической перестройкой частоты достигает значения, отличающегося от требуемого значения на заданную величину, но и позволяет 25 наблюдать и измерять временную зависимость отклонения частоты от установившегося значения. Кроме того, визуальное наблюдение этой зависимости позволяет оператору исключить щ ложность показаний и тем самым обеспечивает достоверность определения времени переключения частоты. формула изобретения

Устройство для измерения времени переключения частоты, содержащее поаследовательно соединенные первый гетеродин, первый смеситель, усилитель промежуточной частоты и второй смеситель, последовательно соединенные блок управления и генератор с электрической перестройкой, выход которого подключен к второму входу первого смесителя, а также второй гетеродин и регистрирующий блок, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом блока управления, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно включенные третий смеситель, фильтр нижних частот, индикаторный блок и блок выборки и запоминания, выход которого подключен к входу первого гетеродина, а также модулятор, переключаемый фильтр нижних частот и частотный дискриминатор, выход которого объединен с сигнальным входом блока выборки и запоминания и первым входом регистрирующего блока, причем выход второго гетеродина соединен через модулятор с вторым входом второго смесителя, выход которого через переключаемый фильтр нижних частот соединен с вторым входом регистрирующего блока, выход усилителя промежуточной частоты объединен с первым входом третьего смесителя и входом частотного дискриминатора, управляющий вход блока управления подключен к управляющему входу индикаторного блока, а вход модулятора соединен с вторым входом третьего смесителя, óï!

567991

Ц2

1567991

Составитель Н,Федоров ,Редактор А.Маковская Техред Л.Олийнык Корректор С.Шевкун

Заказ 1321 Тиразк 555 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 5-35, Раувская наб °, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101