Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик
Патент 868636
Авторы
Классы МПК
Устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик
Иллюстрации
Реферат
Союз Советск из
Соцмвпмстмче сии к
Республик
ОП ИСА НИ Е (и)868636
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлеио 10р 130 (21) 2866277/! 8-21
{53)М; Кд. с присоединением заявкм Рш
G 0l и 27/28
3Ьвударсткекм!! кемктет
Фстр во йелзй кзвбретеккк к вткрытк!! (23) Приоритет
Опубликовано 300981. бюллетень Ме 36
Дата опубликования описания 30ОЯ81 (53) УДК 621, .317.757(088.8) (72) Авторы мзобретеиия
Б.П. Химиченко и Е.Т. Володарский
Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АИПЛИТУДНОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для исследования амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) четырехполюсников в широком диапазоне частот, Известно устройство для автоматического измерения ширины полосы пропускания, которое содержит генератор качающейся частоты, исследуемый четырехполюсник, канал измерения АЧХ, состоящий из двух линейных детекторов и делительного элемента, блок формирования частотных меток, блок измерения начальной частоты полосы пронускания, блок измерения полосы про-. пускания и блок индикации Г1 .
Недостатком устройства является низкая точность измерений, обусловленная частотной неиивариантностью коэффициентов преобразований линейных детекторов в диапазоне частот изменения генератора качающейся частоты. известен также измеритель АЧХ, в котором приняты меры по компенсации частотной погрешности детектора, содержащий последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, генератор качающейся частоты, исследуемый четырехполюсник, первый линейный детектор и фазоповорачивающий элемент, а также второй линейный детектор, подключенный своим входом к выходу генератора качающейся частоты, и сложитель, первый вход которого соединен с выходом фазоповорачивающего элемента, второй вход — к вы» ходу второго линейного детектора, а выход через усилитель к входу верти кального отклонения электроннолучевого индикатора {ЭЛИ}. Вход горизонтального отклонения ЭЛИ подключен к выходу генератора модулирующего напряжения Г23.
Недостаком этого устройства является. собственная погрешность прибора, вызванная частотной неинвариянтностью
86863 коэффициента преобразования первого линейного детектора, а также амплитудная нестабильность испытательного сигнала, компенсируемая также в сложителе.
Цель изобретения — повышение точности измерения АЧХ в широком диапазоне частот.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения АЧХ, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, генератор качающейся частоты входы устройства и первый линейный детектор, а также второй линейный детектор, подключенный своим входом к выходу генератора качающейся часЗЛИ, вход I OpH3OHTBJIbHOFO OT клонения которого связан с выходом генератора модупирующего напряжения, снабжено первым и вторым управляемыми делителями, первым и вторым функциональными преобразователями и делительным элементом, причем первые входы
-первого и второго управляемых делите- 2S лей соединены с выходами первого и второго линейных детекторов, соответственно, вторые входы этих же делителей — с вьжодами первого и второго функциональных преобразователей, соответственно, а выходы — с входами делительного элемента, выход которого соединен с.входом вертикального отклонения ЗЛИ, а входы первого и.,второго функциональных преобразователей — с выходом генератора модулирующего напряжения.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство соде 1жит генератор 1 модули1)ующего напряжения, генератор 2 качающейся частоты, исследуемый четырехполюсник 3, первый линейный детектор 4 и первый управляемый целитель 5, второй линейный детектор 6, второй управляемый целитель 7, целительный элемент 8, электроннолучевой индикатор 9, первый и второй функциональные преобразователи 10 и 11.
Устройство работает слецующим образом. 50
Испытательный сигнал с линейноизменяющейся в широком диапазоне частотой и с амплитудой О < Фсопзй, с выхода генератора 2 качающейся частоты, поступает на входы исслецчемо- 55 го четырехполюсника Э и второго линейного детектора. С выхода исследуемого четырехполюсника через последо6 4 вательно соединенные первый линейный детектор и первый управляемый делитель сигнал поступает на вход делительного элемента. На другой вход целительного элемента 8 поступает сигнал с выхода второго управляемого делителя, входом соединенного с выходом второго линейного детектора °
Математическое выражение для коэффициента передачи на выходе делительного элемента может быть представлено в виде
%4(w) )о(ы) (1) () З(ш> р, „ > .) (и )
5(ш) 4(а) К6(ао) К(о() Кн() коэффициенты преобразования блоков на частоте щ с индексами, соответствующими номерам блоков на чертеже.
Из выражения(1) следует, что
U(<()) не зависит от U < ), т.е., от амплитудной нестабильности испытательного сигнала. При настройке устройства частотные погрешности линейных детекторов 4 и 6 корректируются с помощью функциональных преобразователей
10 и ll, в которых устанавливаются коэффициенты передачи, изменяющиеся по законам изменения частных погрешностей соответствующих линейных детекторов.
Коэффициенты передачи детекторов
4 и 6 можно записать в следующем виде к,=к (1+ } =к (1+7 (,j; аКый)1
Кь(04 Кь 1+ к,) } = ь (+ Fs 1 где К 4 и К 6 — коэффициенты передач детекторов 4 и 6 на частоте, принятой за калибровочную;
h K<< ) идК6 о ) — отклонения коэффицициентов передачи ли1 нейных детекторов 4 и 6 от значений К4 и К6 нри изменении частоты входного сигнала; я" и T < ) — относительные час4(ш) тотные погрешности линейных детекторов
4и6.
Настройка устройства сводится к выполнению равенств
K)0(w) = 1 О 4 (<и) с (2) 8б8бЗЬ
K«() = 11+Жцю) (+У о) - (4) K (w) (4+ f 6(ø) (Ти) (5)
Подставив (4) и (5) в (1) получим
"См ) = КМи )
После несложных преобразований, пренебрегая членами второго порядка малости, окончательно получим 4
"и = КЗ(ы1 K (1+9„,-Т,„) (6) гз
Так как в блоках 10 и ll аппроксимируются относительные частотные погрешности линейных детекторов 4 и б з и - <, >, то получается, что погрешности блоков 10 и 11 зависят от величин погрешностей 4<„,! и F6(w) 30
3 0=7 (w) ("+За о) Х
6(ц))(3y ) 35 (e) где у и - — погрешности аппрок з о и 40 симации собственно функций 7-,< ) иу, Подставив (7) и (8) в (б)и произведя несложные преобразования, получим
К
45 в,„„= к „- (н т„„т„; у„„}(9)
Из выражения (9 следует, что максимальная погрешность получается нри равенстве нулю одной из составляющих погрешностей.
K„„()= 1 + T&(4J) ° (3)
Выражение (1) с учетом (2) и (3) принимает следующий вид U< ) к
= К, то есть в результат из3 К, 5 мерения АЧХ не входит частотная погрешность коэффициентов преобразования детекторов °
Практически выполнение условий (2) и -(3) зависит от погрешностей аппрок- 10 симации, вносимых блоками 10 и l!.
С учетом этих порешностей (2) и (3) принимают вид
При максимальной частотной погрешности детектора 4, например!" „ <, ) -" — 10, f6(w) О, максимальная частотная погрешность устройства равна у„,1 -з" „ ",,) 0,02.0,1 — 8,02.0 = 0,2 .
Формула изобретения
Устройство для измерения амплитудно †частотн характерист ик, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, генератор качающейся частоты, входы устройства и первый линейный детектор, а также второй линейный детектор, подключенный своим входом к выходу генератора качающейся частоты и электроннолучевой индикатор, вход горизонтального отклонения которого связан с выходом генератора модулирующего напряжения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазбне частот, оно снабжено первым и вторым управляемыми делителями, первым и вторым функциональными ! преобразователями и делительным элементом, причем первые входы первого и второго управляемых делителей соединены с выходами первого и второго линейных детекторов, соответственно, вторые входы этих же делителей — с выходами первого и второго функциональных преобразователей, соответственно, а выходы — с входами делительного. элемента, выход которого соединен с входом вертикального отклонения электроннолучевого индикатора, а входы первого и второго функциональных преобразователей — с выходом генератора модулирующего напряжения.
Источники информа Ди, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР Ф 437984, кл. G 01 К 29/00, 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 102982, кл. G 01 и 27/28, 1953 (прототип).
868636
Составитель Л. Муранов
Редактор С. Юско Техред С, Мигунова
Корректор Н. Швьдкая
Заказ 8317/65
Тирам 735 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Умгород, ул. Проектная, 4