Измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников

Измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмк

Соцмалмстммескмн

Респубпмк

О П И Е (11) 600480

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.03.76 (21) 2335416/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (4б) Дата опубликования описания 31.03.78 и (51) М. Кл. (3 01 R 27/28

Государственный квинтет

Саветв Мнннстрое СССР

ll0 делам нзебретеннй н открытнй (53) УДК

621.317.33 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И, Гупало, В. Я. Супьян и С. И. Пятин

Винн щкий политехнический институт (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ

ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ ке

Изобретение относится к измерительной техниИзвестен измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников, содержащий генератор качающейся частоты с пилообразной моцуляцией отклонения частоты, квантующие блоки, разделяющие спектр видеосигнала, подаваемого на проверяемъй четырехполюсник, сравнивающие устройства и устройства автоматической записи параметров (1J. 10

Это устройство сложно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель, содержащий генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом генератора качающейся ча И стоты, амплитуднъй детектор, вход которого соединен с выходом исследуемого четырехполюсника, а выход амплитудного детектора соединен с первым входом фазового индикатора, второй вход которого смдинен с источником опорного сигнала, причем 11 выход генератора качающейся частоты соединен с одним из входов исследуемого четырехполюсника

12) .

Однако этот измеритель не обеспечивает достаточной точности и разрепиввцей способности. 95

С целью повышения точности и разрешающей способности в измеритель, содержащий генератор пилообразного напряжения, выход которого соеди. н.н с входом генератора качающейся частоты, амплитудньй детектор, вход которого соединен с выходом исследуемого четырехполюсника, а выход амплитудного детектора соединен с первым входом фазового индикатора, второй вход которого соединен с источником опорного сигнала, причем выход генератора качающейся частоты соединен с одним иэ входов исследуемого четырехполюсника, дополнительно введены параллельньй и последовательный колебательные 1 С-контуры, вращающийся трансформатор и электродвигатель, механически связанный с роторной обмоткой вращающегося трансформатора и источником опорного сигнала, причем статорные обмотки вращающегося трансформатора соединены через колебательные LC-контуры с выходом генератора качающейся частоты, а рбгорная обмотка вращающегося трансформатора соединена с вторым входом исследуемого четырехполюсника.

Структурная электрическая схема измерителя приведена на чертеже.

Измеритель содержит генератор 1 пилообразного напряжения, генератор 2 качающейся встоты, б00480 последовательньй колебательный LC-контур 3, па раллельный колебательньй 1 С-контур 4, вращающийся трансформатор 5 со статорными 6, 7 и ро торной 8 обмотками, электродвигатель 9, источник

10 опорного сигнала, амплитудньй детектор 11, фазовьй индикатор 12, На схеме также показан исследуемый четырехнолюсник 13.

Принцип действия измерителя заключается в следующем. Напряжение U (t)=U> cos i с выхода генератора 2 качающейся частоты, частота кото- l0 рого перестраивается напряжением пилообразной формы от генератора 1 пилообразного напряжения подается на входы последовательного 3 и параллельного 4 колебательных 1 С-контуров.

Выходное напряжение Uc на емкости (не показана) для последовательного колебательного LCконтура 3 в комплексной форме выражается формулой

0, — — — — 7

Z„1W

1 . "э" сэр где (2 =г+1(ы3 — — — ) = г(1+) — — — — )

4) С и

r — сопротивление, L — индуктивность, С— емкость контура.

Так как последовательньй колебательньй 1 С- 25 контур 3 работает от генератора 2 качающейся час тоты, то

35

10 где (к+ 1 Ld 1.)

1.

55 При этом нахождение нелинейности фазовой характеристики, а следовательно и группового времени запаздывания в полосе пропусканий исследу емого четырехполюсника сводится к изменению разности фаз Л р (т) = рэ (т)р» (т) между двумя

60 постоянными по частоте сигналами.

U с -j(+ î) 11 С Ю, Е

U— с (ia) ис П а

Поэтому напряжение на емкости последовательного колебательного контура 3 сдвинуто по фазе относительно напряжения U на угол

Й 9i

- — — — arctg v, или y> = — — — при а=О

2 2.

Выходное напряжение 0к параллельного 1 С. контура 4 в комплексной форме выражается формулой

0 021, r+tK так как r ((L.

При идентичности контуров их обобщенные расстройки равны

Г>1 wc а = — — — — = я1 к

Тогда выходное напряжение на выходе парал. лельного колебательного LCKo s 4 можно выразить формулой: ц . iP (iai Лта при r ) 2, которое сдвинуго относительно напряжения О, на угол р,=:arctgv или р,=О при а=-О, т. е. при резонансной частоте ы=- с .

Поэтому при изменении частоты входного сигнала разность фаэ между напряжениями. 0с и 0к равна разности углов р1 — рр — — — — — arctgа + arctg v = ——

Я

Э а напряжения 0э и U» на выходах последовательного 3 и параллельного 4 колебательных LC-контуров равны

U =U COB((dt- )=U eittut l3 =U сОба 1.

Напряжения 0з и О» поступают на статорные обмотки вращающегося трансформатора 5.

При 0э=0»=01 токи в статорных обмотках равны .

is=1m Я п сЛ, i»=lrn cos mt

При вращении роторной обмотки вращающегося трансформатора 5 электродвигателем с угловой частотой Л, угол а=Я.t,òîãäà N> =Mcos&t, M =Msin 5 t, где М вЂ” коэффициент взаимной индукции.

Суммарная электродвнжущая сила, наведенная токами в роторной обмотке, равна:

U = Е =,, „+ М =МС Э Сааю1СобЯ1с11, с J eitt rot = ссэе (Ф" где А=Моlrn

На выходе роторной обмотки вращающегося трансформатора 5 формируется испь тательньй сигнал с частотой ю+Я, который вместе с сигналом генератора 2 качающейся частоты поступает на вход исследуемого четырехполюсника. Следовательно, на вход исследуемого четырехполюсника поступают два сигнала, разность частот между которыми равна св+Л вЂ” оэ=St, величина которой определяется угловой скоростью вращения электродвигателя и может быть сделана достаточно малой по сравнению с частотой св, что позволяет исследовать четырехдолюсники с узкой полосой пропускания, т. е высокодобротные электрические цепи с крутыми ° фазовыми характеристиками, например кварцевые фильтры.

С выхода исследуемого четырехполюсника напряжение поступает на амплитудньй детектор, где выделяется низкочастотная составляющая напряжения 0Я .(т).

600480

30

Составитель A.Ap i row

Техред M.Áîðèñoíà

Корректор Л.Небола

Редактор Н.ваничева

Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета .îâåòà Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Закаа 1895/60

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

При этом групповое время задержки

/1 Р()

Я=в а

Цапряжение с выхода амплитудного детектора поступает на один из входов фазового индикатора, второй вход которого соединен с выходом генератора опорного напряжения, которьп механически связан с электродвигателем и вырабатывает электродвижущую силу, пропорциональную скорое ти вращения электродвигателя. При этом, напряжение низкой частоты, снимаемое с амплитудного де. тектора, несет информацию о групповом времени запаздывания исследуемого четырехполюсника на данной частоте, Шкала фазового индикатора может быть проградуирована в единицах времени запаздывания.

Таким образом, измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников уменьшает динамические погрешности, исключает частотно-фазовые погрешности фазового индикатора, что позволяет увеличить точность измерения и разрешающую способность, Формула изобретения

Измеритель группового времени запаздывания четырехполюсников, содержащий генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом генератора качающейся частоты, амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом исследуемого четырехполюсннка, а выход амплитудного детектора соединен с первым входом фазового индикатора, Второй вход которого соединен с источником опорного сигнала, причем выход генератора ка иющейся частоты соединен с одним из входов исследуемого ьетырехполюсника, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и разрешающей способности, в него дополнительно введены параллельный н последовательный колебательные 1 С-контуры, вращающийся трансформатор и электродвигатель, ме. ханически связанный с роторной обмопсой вращающегося трансформатора и источником опорногосиг. нала, причем статорные обмотки вращающегося трансформатора соединены через колебательные

1 С.контуры с выходом генератора качающейся частоты, а роторная обмотка вращающегося трансформатора соединена со вторым входом исследуемого четырехполюсника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ N 1218499, кл. 21 а 34/04, 08.06.66.

2, Авторское свидетель тво СССР N" !77974, кл. 6 01 R 27/28, 03.04.66. !