Способ осциллографического измерения фазочастотных характеристик

I64 074

Союз Советских

Социалистических

Республик

Кл. 21е, 3603

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.1.1963 (№ 815885/26-10) МПК G OIr с присоединением заявки №

Приоритет

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

УДК

Опубликовано ЗОХ11.1964. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 16.1Х.1964

Авторы изобретения:

H. 3. Стрижевский и К. А. Ященко

Заявитель:

СПОСОБ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ФАЗОЧАСТОТНЬ1Х ХАРАКТЕРИСТИК

Подписная группа 79

Известные способы осциллографического измерения частотных характеристик группового времени запаздывания, позволяющие судить и о фазочастотной характеристике, основаны на измерении изменений фазы гармонического сигнала, переданного путем амплитудной или частотной модуляции качающихся по частоте колебаний при прохождении их через исследуемый четырехполюсник. Из-за модуляции качающегося по частоте испытательного сигнала измерение указанных характеристик производится не чистой спектральной линией, а полосой частот, равной двойной величине частоты модуляции. Применение модуляции делает невозможным измерение характеристик начиная с нулевых частот и внутри узкополосных фильтров, если полоса пропускаиия последних соизмерима с двойной величиной применяемой частоты модуляции. При существующих способах измерения неизбежны иска>кения, вызываемые нелинейными искажениями самого испытательного сигнала и исследуемого четырехполюсника.

В предлагаемом спосоое осциллографического измерения фазочастотиых характеристик, используются немодулированные колебания качающейся частоты. Для замера фазочастотных характеристик чистой спектральной линией, расширения диапазона измерения до нулевых частот и устранения влияния нелинейных искажений испытательный сигнал качающейся частоты, снимаемый с выхода исследуемого четырехполюсника, преобразуют ВЧгенератором качающейся частоты в сигнал фиксированной частоты, модулированный по ,фазе в соответствии с измеряемой фазочастотной характеристикой. Гармоники испытательного сигнала подавляют резонансным фильтром, а амплитудную модуляцию устра10 няют ограничителем и далее, путем сравнения фаз преобразованного сигналя и сигнала ВЧгенератора фиксированной частоты, выделяют напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу, вносимому измеряемым четырехполю15 сником между входным и выходным напряжениями качающейся частоты, и подают íà осциллографф.

На черте>ке дана блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

20 Испытательный сигнал качающейся частоты получается путем выделения сигнала разностной частотыдвух ВЧ-генераторов 1 и 2 с фиксированной в и качающейся co(t) частотами. От смесителя > через фильтр 4 нижних

25 частот испытательный сигнал частоты Q(t) =

=О> — (t) подается на исследуемый четырехполюсник 5, где модулируется по амплитуде и фазе, в зависимости от мгновенной частоты испытательного сигнала, в соответствии с ам30 плитудио-частотной и фазочастотной р(Й) характеристиками этого четырехполюсппка.

С выхода четырехполюсника 5 испьгтател ный сигнал подается на смеситель б, куда подается и сигнал co(t) ВЧ-генератора качающейся частоты. На выходе смесителя б образуются комбинационные частоты. С помощью резонансного фильтра 7 выделяется составляющая комбинационной частоты co+q(Q (t)!, образованная основной частотной составляющей испытательного сигнала на выходе четырехполюсника Q(t)+q(P(t)) и сигналом качающейся частоты о(/), т. е. о(/)-, -"-(1)- +ср(й(1)) =со+ф(й(1)). Эта составляющая модулирована по амплитуде, так же как основная составляющая испытательного сигнала

B(t), в соответствии с формой амплитудно--»!стотной характеристики исследуемого четырехполюсника и по фазе — в соответствии с формой его фазочастотной характеристики. Амплитудная модуляция подавляется ограничителем 8. Таким образом, на выходе ограничителя 8 выделяется сигнал частоты в+ф Ы (/) неизменной амплитуды, т. е. сигнал, отличающийся от сигнала ВЧ-генератора фиксированной частоты к наличием фазовой модуляции, закон которой соответствует форме фазочастотной характеристики исследуемого четырехполюсника. Полученный сигнал подается»а фазовый дискриминатор 9, где сравнивается по фазе с сигналом о ВЧ-генератора фиксированной частоты. Напряжение на выходе дискриминатора в каждый момент времени пропорционально разности фаз двух напряжений со и о+ф(Я(/)), т. е. Увы-: фй()). Сигнал

U „с фазового дискриминатора 9 подается в цепь вертикального отклонения осциллографа 10. Осуществив синхронно качание частоты ВЧ-генератора качающийся частоты co(t) и горизонтальную развертку осциллографа 10, на экране последнего получим измеряемую фззочастотную характеристику.

По форме фазочастотной характеристики трудно судить о неравномерности фазового сдвига на той или иной частоте. Для удобства отсчета можно напряжение У „,,- — ар(Я (1)) сложить с противофазным пилообразным»апряжением от генератора развертки 11. При соответствующей величине пилообразного напряжения на выходе сумматора 12 может быть получено напряжение, пропорциональное величине неравномерности фазочастотпой характеристики измеряемого четырехполюсника. Через переключатель 18 с выхода сумматора это напряжение может быть подано на осциллограф 10. Поскольку частотная характеристика группового времени запаздывания может быть получена путем дифференцирования фазочастот»ой характеристики, то»родифференцировав напряжение Ь „„., получим

5 напряжение, пропорциональное частотной характеристике группового времени запаздывания. Если с выхода дифференцирующего устройства 14 подать это напряжение в цепь вертикального отклонения того же осциллогра10 фа 10, то»а экране последнего получим измеряемую частотную характеристику группового времени запаздывания.

По предлагаемому способу при измерении используются не модулированные колебания

15 качающейся частоты, а их гармоники, имеющиеся на выходе датчика испытательного сигнала и возникающие в исследуемом четырехполюснике из-за его нелинейных искажений, что позволяет измерение фазочастотных ха20 рактеристик или частотных характеристик группового времени запаздывания производить чистой спектральной линией. Таким образом повышается точность измерений и становится возможным измерение этих характери25 стик начиная с нулевых частот и внутри узкополосных фильтров.

Предмет изобретения

Способ осциллографического измерения фазочастотных характеристик, основанный»а использовании немодулированных колебаний качающейся частоты, отличающийся тем, 35 что, с целью обеспечения замера фазочастотных характеристик чистой спектральной линией, расширения диапазона измерения до нулевых частот и устранения влияния нелинейных искажений, испытательный сигнал качаю4О щейся частоты, снимаемый с выхода исследуемого четырехполюсника, преобразуют ВЧ-генератором качающейся частоты в сигнал фиксированной частоты, модулированный по фазе в соответствии с измеряемой фазочастот45 ной характеристикой, при этом гармоники испытательного сигнала подавляют резонансным фильтром, а амплитудную модуляцию устраняют ограничителем и далее, путем сравнения фаз преобразованного сигнала и сигна5Î ла ВЧ-генератора фиксированной .частоты, выделяют напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу, вносимому измеряемым четырехполюсником между входным и выходным напряжениями качающейся частоты, и подают на

55 осциллограф.

164074

11Г )

Составитель Г. Н. Кучеренко

Техред Т. П. Курилко Корректор T. В. Муллина

Редактор Н. С. Коган

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2268/10 Тираж 1200 Формат бум. 60 90 /8 Объем 0,24 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открмгий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4