Устройство для измерения частотной расстройки частотного дискриминатора

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНОЙ РАССТРОЙКИ ЧАСТОТНОГО ДИСКРИМИНАТОРА, содержащее генератор испытательных сигналов, выход которого соединен с первой входной клеммой устройства, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерений, в него введены дифференциальный усилитель, запоминающий блок и блок управления, при этом вторая входная клемма устройства соединена , с одним из входов дифференциального усилителя и с входом запоминающего блока, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход последнего соединен с входом регистрирующего прибора, выполненного в виде вычислителя отношения напряжений выходом соединенного с входом блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами запоминающего блока и вычислителя отношения напряжений , второй и третий выходы блока управления соединены с соответствующими управляющими входами генератора испытательных сигналов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления выполнен в виде двух элементов И, элемента ИЛИ, формирователя импульсов и распределителя импульсов, при Этом вход распределителя импульсов соединен с первым выходом блока управления и с выходом формирователя импульсов, а один из выходов распределителя импульсов подключен к второму выходу блока управления и к одi ному из входов первого элемента И, а второй выход распределителя импуль (Л сов соединен с третьим выходом блока управления и с одним из входов втоCZ рого элемента И, второй вход которого подключен к входу блока управления и к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом распределителя импульсов, выход второго элемента И соединён с одним из входов элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входной клемме устройства Пуск выход элемента ИЛИ соединен с входом фор мирователя импульсов. сл со

СОЮЗ COSETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) G 01 R 27/ 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬИЫ)1(,.).<,,А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3356582/18-21 (22) 19.11.81 (46) 07.07.84. Бюл. Р 25 (72) В.Г,Ступак (53) б 21. 317 (088. 8) (56) 1. ГОСТ 21042-75., с. 32, фиц.18 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНОЙ PACCTPOAKH ЧАСТОТНОГО

ДИСКРИМИНАТОРА, содержащее генератор испытательных сигналов, выход которого соединен с первой входной клеммой устройства, и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерений, в него введены дифференциальный усилитель, запоминающий блок и блок управления, при этом вторая входная клемма устройства соединена с одним из входов дифференциального усилителя и с входом запоминающего блока, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход последнего соединен с входом регистрирующего прибора, выполненного в виде вычислителя отношения напряжений, выходом соединенного с входом блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами запоминающего блока и вычислителя отношения напряжений, второй и третий выходы блока управления соединены с соответствующими управляющими входами генератора испытательных сигналов.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде двух элементов

И, элемента ИЛИ, формирователя импульсов и распределителя импульсов, при этом вход распределителя импуль-. сов соединен с первым выходом блока управления и с выходом формирователя импульсов, а один иэ выходов распределителя импульсов подключен к второму выходу блока управления и к одному иэ входов первого элемента И, <р

И а второй выход распределителя импульсов соединен с третьим выходом блока ! управления и с одним иэ входов второго элемента И, второй вход которо- С го подключе н к входу блока управле ни я и к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом распределителя импульсов, выход второго элемента И соединен с одним из входов элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входной клемме устройства Пуск, выход элемента ИЛИ соединен с входом формирователя импульсов.

1101759 2 ! ления и к одному из входов первого элемента И, а второй выход распределителя импульсов соединен с третьим выходом блока управления и с одним из входов второго элемента И, второй

5 вход которого подключен к входу блока управления и к второму входу .первого элемента И, выход KoT9poFO соединен с управляющим входом распределителй импульсов, выход второго эле10 мента И соединен с одним из входов элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входной клемме устройства . Пуск, выход элемента ИЛИ соединен с входом формирователя импульсов, 15 На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг ° 2 — временные диаграммы, поясняющие его н . работу. д- Устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 испытательных сигналов

Фиксированной частоты, испытуемый а частотный дискриминатор 2, блок 3 управления, дифференциапьный усилитель 4, запоминающий блок 5 и вы25 числитель 6 отношения напряжений, ь" Блок 3 управления содержит первый и .второй элементы И 7 и 8, элемент

ИЛИ 9, Формирователь 10 импульсов, распределитель 11 импульсов, входные клеммы устройства 12 и 13 и входную клемму 14 Пуск .

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения отклонения переходной частоты частотных дискриминаторов. в системах автоматизированного изме рения и контроля параметров радиоэлектронной аппаратуры, в том числе приемников цветного изображения при контрольно-регулировочных работах °

Известно устройство для измерения частотной расстройки частотного дискриминатора, содержащее генератор с плавной перестройкой частоты колебаний сигнала в пределах линейного участка характеристики испытуе мого частотного дискриминатора, выходом соединенного с входом измерителя напряжения постоянного тока, и частотомер, вход которого соедине с выходом генератора, к которому по ключен вход устройства с испытуеьым частотным дискриминатором fl) .

Недостатком известного,устройств является значительное время измерения частотной расстройки частотного дискриминатора, обусловленное использованием стандартных измерител ных приборов и отсутствием средств автоматического измерения частотной расстройки.

Целью-изобретения является сокра щение времени измерений.

Цель достигается тем, что в уст ройство для измерения частотной расстройки частотного дискриминатора, содержащее генератор испытательных сигналов, выход которого соединен с З5 первой входной клевой устройства, и регистрирующий прибор, введены дифФеренциальный усилитель, запоминающий блок и блок управления, при этом вторая входная клемма устройства сое-40 динана с одним из входов дифференциального усилителя и с входом запоминающего блока, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя, выход последнего сое динен с входом регистрирующего прибора, выполненного в виде вычислителя отношения напряжений, выходом соединенного с входом блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами запомииающего блока и вычислителя отношения напряжений, второй и третий выходы блока управления соединены c ñîîòâåòñòâóþùèìè управляющими входами генератора испы55 тательных сигналов.

Блок управления выполнен в виде двух элементов И, элемента ИЛИ, формирователя импульсов и распределителя импульсов, при этом вход распредели- 60 теля импульсов соединен с первым выходом блока управления и с выходом формирователя импульсов, а один из выходов распределителя импульсов подключен к второму выходу блока управ- 65

Генератор 1 испытательных сигналов выходом соединен с первой входной клеммой 12 устройства, вторая входная клемма 13 устройства соединена с одним из входов дифференциального усилителя 4 и с входом запоминающего блока 5, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя 4, выход последнего соединен с входом регистрирующего прибора, выполненного в виде вычислителя б отношения напряжений, выходом соединенного с входом блока ,3 управления, первый выход которого соединен с управляющими входами запоминающего блока 5 и вычислителя

6 отношения напряжений, второй и третий выходы блока 3 управления соединены с соответствующими управляющими входами генератора 1 испытательных сигналов, Блок 3 управления выполнен в виде двух элементов И 7 и

8, элемента ИЛИ 9, формирователя 10 импульсов и распределителя 11 импульсов. При этом вход распределителя

11 импуЛьсов соединен с первым выходом блока 3 управления и с выходом формирователя 10 импульсов, а один из выходов распределителя 11 импульсов подключен к второму выходу блока 3 управления и к одному из входов первого элемента И 7, а второй выход распределителя 11 импульсов соединен с третьим выходом блока 3 управления и с одним из входов вто4

1101759 тоты fo (Фиг, 2е) . Этот сигнал деного дискриминатора (фиг, 2ж) предрого элемента И 8, второй вход кото= рого подключен к входу блока 3 управления и к второму входу первого элемента И 7, выход которого соединен с управляющим входом распределителя 11 импульсов, выход второго эле- 5 мента И 8 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 9, второй вход которого подключен к входной клемме 14 устройства Пуск -, выход элемента

ИЛИ 9 соединен с входом формировате- 10 ля 10 импульсов, Временные диаграммы (фиг, 2) отображают: 6 — импульс Пуск, 5 импульсы на первом выходе блока 3 управления; Б — импульс на втором вы« 5 ходе блока 3 управления; Ь - импульсы обратной связи на выходе вычислителя 6; 4 — импульс на третьем выходе блока 3 управления; Я вЂ” испытательные сигналы на выходе генератора

1; Ж вЂ” напряжение на выходе испытуемогб частотного. дискриминатора 2; напряжение на выходе запоминающего блока 5; u — напряжение на выходе дифференциального усилителя

4. устройство работает в три. такта.

Перед измерением на генераторе 1 устанавливается одно из Фиксированных значений частоты, равное известному номинальному значению частоты

f0 настройки нуля испытуемого частотного дискриминатора 2. Генератор 1 снабжен двумя входами управления и выполнен таким образом, что при подаче управляющего сигнала на 35 один его вход частота колебаний выходного сигнала равна fo, а при пода* че аналогичного сигнала на другой вход на выходе генератора устанавливается сигнал другой частоты f, При 4() ,этоМ независимо от значения частоты первого сигнала fq разность частот дй = f — f =. const, а амплитуды ко- . лебаний обоих сигналов одинаковы.

Разность частот Й обоих сигналов 45 выбирается таким образом, чтобы выполнялось условие )af I b fQ QQgqf где Е Ео макс — максимальное допустимое значение расстройки. частотных ди с кри мин ат оров .

В первом такте сигнал на входе частотного дискриминатора 2 отсут- ствует (фиг. 2e) . Импульсом Пуск (фиг. 2a), поступающим через элемент ИЛИ 9 от входной одноименной клеммы 14 устройства, запускается формирователь 10. По первому импульсу, поступающему с выхода формирователя 10 через первый выход блока 3 управления (фиг. 2б) на вход запо- 60 минающего блока 5, в последнем фиксируется напряжение (фиг. 2ж) смеще-. ния Uq на выходе частотного дискри- минатора 2 в случае отсутствия сигнала на его входе. Этим же импульсом 65.вычислитель 6 устанавливается в исходное состояние. Спадом первого импульса (фиг. 2Е) распределитель

11 устанавливается в начальное сос,тояние. На этом первый такт завершается.

Во .втором такте по импульсу, поступающему с выхода распределителя 11 с второго выхода блока 3 (фиг, 25) на вход генератора 1, на выходе последнего устанавливается сигнал частектируется частотным дискриминатором 2, Напряжение на выходе частотставляет собой алгебраическую сумму напряжений U м + U i U< i где U« напряжение первого детектированного сигнала.. Это напряжение прикладывается к одному из входов дифференциального усилителя 4, к другому входу которого приложено напряжение Uq (фиг, 2 ) с выхода запоминающего блока 5 На выходах дифференциального усилителя 4 устанавливаются два противофазных напряжения с абсолютным значением, равным (U p I = !K„U lI, где К„- коэффициент передачи дифференциального усилителя. Напряжения с прямого и инверсного выходов дифференциального усилителя 4 поступают на вход вычислителя 6. В последнем реализуется известный принцип двухтактного интегрирования сравниваемых напряжений.

Первый такт интегрирования длится в течение эталонного времени Т .

По истечении этого времени первым импульсом обратной связи (фиг. 2г1 следующим с выхода вычислителя 6 через последовательно соединенные элемент И 8 и элемент ИЛИ 9, запускается формирователь 10. Второй импульс (фиг. 25) с выхода формирователя 10 через первый выход, блока

3 управления воздействует на управляющий вход вычислителя 6, запрещая интегрирование напряжения. По это,му же импульсу запоминающий блок 5 Фиксир.гет напряжение Ui с выхода. частотного дискриминатора 2. Спадом второго импульса (фиг. 2б) рас пределитель 11 устанавливается во второе состояние. На этом второй такт заканчивается.

В третьем такте работы по третьему выходу блока 3 управления с выхода распределителя 11 на второй вход генератора 1 следует импульс (фиг. 2 ), bio которому на вход частотного дискриминатора 2 поступает сигнал (фиг, 2е) частоты f. На выходе частотного дискриминатора 2 устанавливается напряжение (фиг. 2к1 равное алгебраической сумме напряжений Uq + Ug = U где U* — напряжение детектированного второго

1101759 сигнала. Это напряжение прикладывается к одному входу дифференциального усилителя 4, к другому входу которого приложено напряжение U) с выхода запоминающего блока 5, На выходе дифференци.ального усилителя 4 устанавливаются два противофазных напряжения с абсолютным значением, равным lU pl= (Ко U 21 . Эти напряжения прикладываются к входу вычислителя б. По спаду второго импульса (фиг, 2б) в вы- 10 числителе б разрешается интегрирование напряжения. Выбор полярности напряжения осуществляется в вычислителе б таким образом, чтобы сумма интегралов напряжений в первом и вто-)5 ром тактах интегрирования равнялась нулю. При выполнении указанного условия вторым импульсом (фиг. 2r) c выхода вычислителя б через элемент И 7 распоеделитель 11 устанавливается в исходное состояние. На этом цикл измерания завершается. Подачей импульса Пуск на вход элемента ИЛИ 9 цикл измерений может быть повторен.

Математическое выражение, характе"75 ризующее принцип двухтактного интегрирования, имеет вид

Т = --- Т

Х 02 о

30 где Т и Т вЂ” соответственно длитель-, о ности второго и первого тактов интегрирования напряжений 02 и U

Иэ равенства (1) следует, что длительность Т» .второго такта интегрирования однозначно определяет абсолютное отношение напряжений, так как То = const.

Интервал ТХ квантуется импульсами со "табильным периодом to a интервал То задается постоянным числом No периодов tO. При этом равенство (1) имеет вид

U» 45

N = — N (2)

Х U2 о где N» — цифровой эквивалент отношения напряжений.

По аналогии с выражением (2) вычисление отношения напряжений П, и 0„2 характеризуется равенством U

Ид о (3) где Бд, и ()д2 — соответственно напряжения детектированных первого и вто рого сигналов.

Напряжения U и U 2 связаны с параметрами частотного дискриминатора и информативными параметрами испытательных сигналов зависимостями ()А . о о о ()Д2 о 4 (4) :(5) N = — и ьfo

bf о ° (6) Соответствующим выбором постоянных величин N и df можно получить результат измерения частотной расстройки частотного дискриминатора непосредственно в единицах частоты. При этом знак расстройки нуля также может быть определен, поскольку известен знак крутиэны S конкретного частотного дискриминатора. Возможность определения знака расстройки нуля вытекает из зависимости (4).

Устройство обеспечивает сокращение времени измерений частотной расстройки в 3,2 раза. где Бо — крутизна демодуляционной характеристики частотного дискриминатора в окрестности номинального значения частоты Й его настройки;

5f

=Йо — f — частотная расстройка нуля о частотного дискриминатора.

Здесь f — измеренное значение часо тоти н астройки .

С учетом выражений (4) и (5) равенство (3) преобразуется к виду

1101759

1101759

Фиа2

Составитель Л.Муранов

Редактор р,цицика Техред A. Бабинец . КоРРектор

С. Шекмар

Заказ 4758/29 ......Тираж .711. ........... Подписное

ВНЧИПЯ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4