Устройство для измерения группового времени запаздывания сигналов в четырехполюсниках

Устройство для измерения группового времени запаздывания сигналов в четырехполюсниках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П Й C А К Й E 1(„,ьы ыэ

ЙЗОБРЕ ЕНЙЯ

М АВТОРСКОМУ СВКДЕТЖДЬСТВУ -- «.

Союз Советских

Социалистических

Республик

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.74 (2).) 2(346782iQB с присоединением -аявки М (23) Приоритет

Гасударстаеннь и намитет

Сааета Министраа СССР аа делам изабретений и атнрыткй (43) Опубликовано зд О-, 7(0 Б(оллетень & 26 ! (45) Дата опубликования оцисания10,02„-. 7 (»О»«2 8

Б 1(Ш й1 1 Б Б и И. И. Басовский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО 1ПЛЯ ИЗ": т»РЕ»-П(. т ГОУППОБОГО БН.-..".,1::П((!

ЗАПАЗЦЫБАНИЯ СИ(ГНА.1 1»ОБ «1 ТЬ, .РЕ л-ПО, Ц0ОКИ1»,А 3

»,т

1 C»1»»ра т с)тт 1»т(1-т»11Ь 1 I. Q а -т тт»=: » » Г " 1 =-* Ь

Кацап C 1»ССЛЕД „»1(,„1,,,. » 0 т b10: — ХП «. -(DC(II.,01;»

1ц.„-д1 Ка1тт)р ВТО»той» DЕ;,,eDBTI)0, =)()т(аиои .т, т и т ОР01» 1» ) 1 (Р Г(- » т 01»»1 i 0 »»1» т »1

Се тттт 1» - Ь111 Х Стс т ITC» т С Зт 1»1 И""» 1 -» 1 i

ТЕЕ(-,орОХ», Д»1я уСТоаНЕНИЯ I»; ИЯН11 1Ет TB1)ИЛЬНйотч ГЕЧер»атттроВ 1»1Е)1 - тт Г» — IXDDB Г )1)0М

» т -"" с и Оат(анСНЬ1м МОСТом BI;.по»1е11 0=-1» тапс11 - 1К Мздттттятстр Q»e",I-.дтт С».I» C»стс: т Ч;,111 1З» тттс»1»с»-.!bl пи:I 0îáî азн01 0 пряжения

Однако в известно;:. устройс. .ве дл»1 io;;—,»1 ЕР)1» аи11Я Вь,Сохой 0»1 11»)с", И И-,т,»,. ВЕНИй Пот»с(Ь, ЯВ IqiOTC g ВЬ)СОК)»Е 1 »0»=00»»B)зт-,я К Ста -т И;1ЬН0 С

rH гeIIPDB» Opoaf что 11риво iIIT» » С- сж 1»1 и 0

ИЗМЕРИтЕЛЬНОй СХЕМЫ, и тах)т.:-:00) eД 01»1 НЗмерен ий. . целью устранения влияния нестабильHOCT1»»IBCт0т>,1 т ЕНЕРа 1-ооа Пт)Н ОХРВН НИИ

-.0»тности и DB=;peii»BIOIUBI» способности в редЛа.-аЕМ0. 1 1».CTÎîéCTPe 01100,1.»111 : " 1 -З»МЕ1)1»Т»ЕЛ1

»

HbI1 Каиа)ibт В, (ПОЛН»а»ibi B атн U ДВУ; »11;)СЛЕДОВаТЕЛЬН0 СОЕДИНЕННЫХ Ст;ПЕПЕй РЕЦКРКУ»»1Ятора, входом .юдклк»IBHbiых K генератооу а выходом — x Входу янди:;Bòîpà.

Изобретение относится к 1измерительной технике.

Известны устройства группового времени запаздывания (ГБЗ) сигналов в четыРЕХПОЛЮСНИКах, СОДЕРжа01ИЕ тРИ СМЕСПтЕЛЯ»

ДВУХЧаСТОТНЫЙ ГЕТЕРОДИН, фаЗОВЫй Д»ЕТЕКтор и опорный канал фазового детектооа.

Для расширения частотного диапазона и упро цения методики измерений на входе исследуемого четырехполюсника включен источник амплитудно-частотно-модулированного сигнала (АЧМ), а выход фазового детектора через амплитудный детектор подключен к неперестраиваемому селективному нуль-индикатору 1, -(-) .

Однако наличие АЧМ сигнала, B также двухчастотного гетеродина приводит к влияни10 нестабильности частоты на результат измерений, а построение с хемы измерителя с указанными выше элементами не позволяет производить четную индикацию ГБЗ в случае дрожания фронтов тест-импульсов.

Кроме того, изВест Ь1ы устройс 1 Ва IjJIs измерения группового времени запаздывания

СИГНаЛОВ В ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОХ» СОДЕРЖаи1ИЕ! (51) т 1. K .

6 От 7 27тт:- с

) !! у ттт

0), i » . >:÷

52 52@ (2, „<4 2

U вь1х маркс

Т -L(T л )=p

Х откуда вых

1 мдкс ск и вх

"вых () " "1 вых

Ъ макс т =LT -ь (4) 1 2. ческий входной рой ступени).

Такое устройство позволяет устранить влияние нестабипьности частоты за счет того, что используется режим накопления сигнала в течение интервала, не превышающего для большинства практических спучаев допей секунды, при этом сохраняется высокая точность и разрешающая способность без успожения измерительной схемы, На фиг. 1 изображена структурная эпектрическая схема предлагаемого устройства; 1О на фиг. 2 — диаграмма напряжений, поясняющая принцип действия устройства, Предложенное устройство содержит генератор 1, опорный канал 2, измерительный канал 3 с исследуемым четырехпопюсником 4 и индикатор 5. Опорный и измеритепьный каналы 2 и 3 выполнены в виде двух последовательно соединенных ступеней рециркупятора, входом подключенных к генератору 1, а выходом — к входу индикатора 5.

Устройство дпя измерения ГВЗ сигнапов в четырехпопюсниках работает следуИ ющим образом.

Накопление сигнала осуществляется в опорном и измерительном каналах 2 и 3, представпяюших собой ступени рециркупяторов, состоящих из сумматоров 6, исспеду- g(2 емого четырехпопюсника 4, эталонной пинии задержки 7, фазоврашатепей 8, кгпочей

9, управпяемых от генератора 1О тактовых импульсов, устройств 11 и 12 сдвига частоты L Й и Я. соответственно, умножитепя 13 частоты в Ъ раз и генератора

14 частоты сдвига в L раз.

Нормированные к максимальному значению огибающие сигналов на выходе каждой из ступеней рециркупятора при подаче на вход этих ступеней гармонического сигнапа имеют вид, показанный на фиг. 2.

Эти огибающие являются амплитудночастотными характеристиками отдельных ступеней (фиг. 2,Q, Е ) и устройства в целом (фиг. 2, 6 ), где

-нормированная к максимапьному значению огибающая выходного сигнала первой сгупени (гармониче и однои сигнал подаегся на вход первой сгупени).

-нормированная к максимапьному значению огибающая выходного сигнала второй сгупени (гармонисигнал подается на вход вго60 — нормированная к максимальному значению результирующая огибающая (равчая произведению огибающих, показанных на фиг. 2,. а, б,, выходных сигналов обеих ступеней (гармонический сигнал подается на вход первой сгупени, а огибающая наблюдается на выходе второй ступени) .

Э

Я -взаимный временной сдвиг огибающих.

В двухступенчатом рециркупяторе отклонение кратности задержек эталонной линии и исследуемого четырехпопюсника от целого числа является негативным фактором, приводящим к уменьшению амппитуды накоппеннс го сигнала и возникновению нескомпенсированных остатков.

Однако этот отрицательный фактор, про=явпяюшийся при использовании рециркупятора в качестве накопителя, может быть использован как положительный при использовании рециркупятора дпя измеремения рассогласования (откпонения отношения времен задержек в ступенях от целого числа), т. е. дпя измерения группового времени запаздывания четырехпопюсников путем сравнения задержки в измерительном канале 3 с задержкой в опорном канале 2.

Возможны два случая

Т2 1Т17 (1) т LT<, <2) где Т1 — дпитепьность эталонной линии задержки;

Т2 — длительность задержки исспедуемого четырехпоцюсника; — коэффициент кратности частот сдвига и задержек (в данном спучае целая часть частного. > )

"т, .

В выражении (1) под некратностью задержек следует понимать величину а ко1t торую нужно добавить к задержке эталонной линии, чтобы разность д=1Т1 4 (И

В выражении (2) под некратностью задержек следует понимать величину ь. ко2. t торую нужно добавить к задержке измеряемого четырехполюсника, чтобы разность

+ A2) Т1=0 откуда

Таким образом, наличие некратности задержек приводит z взаимному временному сдвигу огибающих выходных сигналов первого и второго каскадов (фиг. 2 Q? ), Величина этого сдвига равна

Щ !

1-)

5t, 5

ГДЕ H — НЕСУ!ЦЯЯ ЧЯСТОТЯ -(-.IIÈ(!Я" т?; а а - частота сдв.«: я:;11(?,«;:"01-:.: канала 2.

Умножив обе части выражения (5) на

> т? й, ПОЛУЧИМ ВЕЛИЧИНУ ВЗЯИМНОГО фаз(лвого рассогласования откуда

A ! б) L

Взаимный временной сдви. ог-". - ; »

8. приводит к уменьшению максиму ..я

ВЫХОДНОГО СИГНЯЛЯ И ПОЯВЛЕНИ10 НЕСКО>иПЕНсированных остатков,фит. 2, 4 ).

Для получения идеального вьиодного сигнала на экране индикатора 5 т, е. Исключения нескомпенсироваиных 0(тятков, не-обходимо ввести фязову (. поп>0яа1г 19 или

- Х в кольцо обратной связи опорного либо измерительного канала 3 соответственно. Ю

В выражении (1 ) фазовую поправку <9

19

СЛЕдуЕт ВВЕСТИ В ОПОрНЫй КЯНЯ>1 ", При ЭтО:-» на основании выражений (3) и (6) .9.

Т = Т +-— 35 н? и

В выражении (2) фазовую III?:;.". Явку ч следует ввести в измерительный канал, при этом аналогично выражению (6 ) п011учим 9

4О а

Л

3 (я3.

Н

На основании выражений (4) и (7) найдем выражение длч Определения Т2 45

Т вЂ” L

2, 1 Ю

Описанное устройство позволяет осушествить однозначные измерения! при условии, 5<9 что а3

h < —-Ю

H или, что равносильно ?чт

i„ при этом величина взаимного вре .енно:" сдвига огибающих не пРетвышае1. вели -ИИУ шага неоднозначности (фи1- 2 )

Точность измерения с помощью предлагая =

Л1> т 0 ; ! >О > B»>l ЗЯI(IJJOò BÃ 1(т 0 т(т т ц Г.т?

ИЗМЕ Р, .(ТЕ.;: .»-" 0 М КЯ1<ЯПЯ Х ..! ЯЛ Qй Я ЕЛИ>I JIB(1! ЕЯ11И i ><> (;r, .. = "."! . !1 0 >!. .:,,;>т- г(ГЯС1". ОГ >i!<? 0ЯЯН."!.<... It»g(>Bi>: .. >,ти<,,,:; ВЗЯ1>. .:И01 0 ЗГР-> и

<,- ",, ° -тоr B Op и I

2.

J:;- > ... I «oc 1 и зядео?кp.-.r с <»О —, ь!1;t: 1 к<?э(ив фтп>и(><я". » > i !» ->11С>»001>! « t >i>O < = ll б0> в!1!<01 «тр( т>рттт-.> т 1,;;, lт:.>>В>„;1:1.=1(I,,: „,!11;

<Я (,, (см,. >и . 2> с< 1> ., ) О; -1.:Я!опик

Вт-! .>О; I}; l, ., 11 >J!10l»> Оиr : :I >i 1ОГС И tl>>.i - т1!1те>

T<ЗЯ > !-т! (r(<тт<:! 0 : <?т т, «! >т! -1< Г,:"..!РОДИТ вЂ” rr i,":л«r,, ;-1ес < . I 1<= т>тс1<р т тгтil! >с.<,< »-.:,„: - < > -; =,, i 1-,- > — р: --.ilт Ч

101!.,?<>>т -...". > . и." : ., l! !i ЗЛ !? 1..1i" СЛ(-. >

;тт« .,т 0011 И т»,". :. -, - 1 т-11ЕВО1 1

-, »,i-,тат> «;;;> —;Я11<-, 1::, На ОСНОВЯНИт1 ЭМП!>1>>01ЕСКИ «(тн>т1 Г: — - 0 огрт тт т т >, i(> ?,т,JJ ">т0>>< >1 1: <",, >

ОЦЕНЕНЯ "-.ЕЛ1 !III=" "

/ т? i, Гак,;.ip11 1(1>1 „=- . !.": °:. О

=- О.1

Гледл<я<1 яе:00 устро;ст .: !>0,.1-0 1яет изМЕР>И ть 6>!Е Л>ЕННОт» т?Я«С1 .:. Г(B"

ГРУIIIIOB01.0 Вт?ЕМЕНИ .!Я-.Я..> .«1."..1:; -:01> Х и<

> зя счет сдвиГЯ IQOTOTI>! 13 цеп11 0 :p="-,TBО!

СВЯЗИ 1.Я?;Дой СТ>;-lCI»:: 1100 »..0=,!1Т состявля10<<111л.л< -я<1г.:,1я

Щ

Пр(»В В> QI ЯЕЛ1щ,, Г "I pl":1, -;-;лат>! ;-,<тт ..

НО МЕНСЕ жЕСтКИЕ, ЧЕЛ.:,З .т Сти«0; У(.тоой B<1Х.

Ф0pмуля из обретения стройств0 для измегеиия I-pyIIIIOB0 времеии запаздывания (!11 иялОЯ

НЫИ КЯ.BI„ IIÇ.IЕ,.-..::!?Ект<ОП1ОСК;l t ОМт И Vi?I ПхтттОр, 0 T >! Ы - G 1>0> Вi Е С С Я ТЕМ> ЧТО

f целью у ранения влияния нестябил<ь1!Ости го»1»и! Генератора при с(?хранен!1и точности и Оазт?е11<Я10!l ей "пОСОбт10с: и Оп>?<ОНЫй >И IJ(Л, ЭР, <Е Ц И 1й КЯ1<Я-т", В> J1-,01.;ЧЕ".:Ы В

ВИДЕ Р: - .1<тс<т<= ДОЕЯТ<=.ЛЬНО С 0:";ИЯСТУИЕ-,"::Ей РЕ? ИР.:.",>ЛЯТОРЯ. В ОДОМ Т:,((11 т."= :1!.Н1>тХ !< eн>11 i,. i,aP . - 5 0 т1, ; " . -- К Р.ir (?(t(...»

TOт„тт>1КИ .!Е!(!1ОР> .>Я>1 IÈ> <?Ii 1< > <»

Лта И >! тт, t >тт ;->К < Ii»>ОТ!1;521529! Ь/ у /ь70/ С

1. А: —.. свлд. СССР кл. 21а ", 71

; i..:0 l.;) .. 1,98408, заявл. 17.06.66, 8

2. Авт. свид. СССР кл. 21а, 71 (601 ч), № 205893, заявл. 21.08,64, опубл, 01.02. 68 г. (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 4872/530

Тираж 1029 Подписное

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