DE1812503C3 - Verfahren zum Prüfen der Antwort eines Systems auf ein Eingangssignal und Gerät zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Prüfen der Antwort eines Systems auf ein Eingangssignal und Gerät zum Durchführen des VerfahrensInfo
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- DE1812503C3 DE1812503C3 DE1812503A DE1812503A DE1812503C3 DE 1812503 C3 DE1812503 C3 DE 1812503C3 DE 1812503 A DE1812503 A DE 1812503A DE 1812503 A DE1812503 A DE 1812503A DE 1812503 C3 DE1812503 C3 DE 1812503C3
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Description
Unter dem Ausdruck »System« kann irgendein Gerät, nc Vorrichtung, Einrichtung oder Anordnung von
iifeinander einwirkenden Gebilden verstanden werden,
ie aufgrund einer Anregung, d.h. eines Eingangssinals,
eine Wirkung /eigen, d. h. ein Ausgangssignal efern. Unter dem Ausdruck »System« soll nicht nur ein
infaches Servogerät verstanden werden, sondern auch
L'ispielsweise ein elektrisches Element oder Übertragungsglied
oder ein Herstellungi- oder Fertigungsprozeß.
Bei dem System kann es sich auch um ein elektrisches Gerät oder eine elektromechanische oder
hydraulische Servoeinrichtung handeln,
ί Beim Prüfen oder Messen des Zeitverhaltens oder Frequenzgangs eines derartigen Systems wird das dem System zugeführte Eingangssignal mit seinem Ausgangssignal verglichen. Ein derartiges Meß- oder Prüfverfahren ist als Übertragungsfunktionsanalyse in bekannt. Geräte, die Übertragungsfunktionsanalysen ausführen, sind bereits in den britischen Patentschriften 8 49 903,10 16 341 und 10 74 624 beschrieben.
ί Beim Prüfen oder Messen des Zeitverhaltens oder Frequenzgangs eines derartigen Systems wird das dem System zugeführte Eingangssignal mit seinem Ausgangssignal verglichen. Ein derartiges Meß- oder Prüfverfahren ist als Übertragungsfunktionsanalyse in bekannt. Geräte, die Übertragungsfunktionsanalysen ausführen, sind bereits in den britischen Patentschriften 8 49 903,10 16 341 und 10 74 624 beschrieben.
Das Verfahren und die Vorrichtung der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 bzw. 7 beschriebenen Art sind prinzipiell aus einem Aufsatz in der Fachzeilschrift
»Wireless World«, Oktober 1966, Seite 513-518, insbesondere F i g. 7 auf der Seite 517, bekannt. Dort ist
ein Übertragungsfunktionsanalysator beschrieben, der in der Lage ist in einem Frequenzbereich von
2n 0,00001 Hz bis 1500Hz zu arbeiten. Es besteht ein
Bedürfnis nach einem Analysator, ,J-;;n man bis hinauf zu
sehr hohen Frequenzen, in der Größenordnung von einem Megahertz, benutzen kann. Die Grenzen der
bekannten Analysatoren sind in erster Linie auf die Schwierigkeit zurückzuführen, eine genau arbeitende
Multipliziereinrichtung zu konstruieren, die in der Lage ist, zwei Signale miteinander zu multiplizieren, die beide
verhältnismäßig hohe Frequenzen haben. Ohne eine solche Multipliziereinrichtung ist der Korrelator auf den
ίο Betrieb mit Frequenzen unterhalb von einigen 1000 Hz begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Multipliziereinrichtung zu vermeiden.
Ausgehend von einem Verfahren bzw. einer Vorrichji
lung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I bzw. 7 wird diese Aufgabe durch die Merkmale im Kennzeichen des
Anspruchs 1 bzw. 7 gelöst.
Die Ableitung des dritten Signais aus den ersten Signalen und dem zweiten Signal in der beanspruchten
4(i Weise führt zu dem besonderen Vorteil, daß eine
äußerst stabile Betriebsweise sichergestellt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 und 8 bis 15 beschrieben.
Ausführungsbcispiele der Erfindung werden an Hand
^-) von Figuren beschrieben.
F i g. I zeigt das Blockschaltbild eines bekannten Übertragungsfunktionsanalysators;
F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Gerätes nach der Erfindung;
VP Fig.3 zeigt das Blockschaltbild eines nach der
Erfindung aufgebauten Gerätes mit einem bekannten Generator (G B-PS IO 74 624);
Fig.4 zeigt das Blockschaltbild einer anderen Aii'fiUming.sfcirrn des in F i g. J gezeigten Gerätes;
-,-, F i g. 5 zeigt ein Gerät, das zwischen dem Ausgangssignal eines Hnchfrcquenzoszillators und dem Ausgangssignal eines Nicdcrfrcqucn/oszillators eine starre Phasenbeziehiing aufrechterhält und das in Verbindung mit den in den Fi g. 3 und 4 gezeigten Geräten benutzt hii wird;
-,-, F i g. 5 zeigt ein Gerät, das zwischen dem Ausgangssignal eines Hnchfrcquenzoszillators und dem Ausgangssignal eines Nicdcrfrcqucn/oszillators eine starre Phasenbeziehiing aufrechterhält und das in Verbindung mit den in den Fi g. 3 und 4 gezeigten Geräten benutzt hii wird;
Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der Glieder Jl, 12 und Jl
ilcs in F i g. 4 dargestellten Blockschaltbilds;
Fig. 7 ist ein Schaltbild des in Fig. 4 dargestellten
Multiplizicrglicds 54.
ι,-. Her in Fig. 1 gezeigte bekannte Übertragungsfunk·
tionsanalysator hai einen Korrelator oder Vergleichet' IO und einen Oszillator 11 veränderbarer Frequenz. Die
Signale sin nt und cos nt lies Oszillators 11 sind in der
Amplitude und Frequenz veränderbar. Der Korrelator IO weist zwei Signalpfade mit Miillipliziergliedcrn 13
bzw. 16, Integriergliedern 14 bzw. 17 und Sicht- oder Anzeigcgliedern 15 bzw. 18 auf, die jeweils in Reihe
geschallet sind. Die Anzeigeglieder 15 und 18 liefern ein i
Bild mit kartesischen Koordinaten (a. b). Es kann noch ein Koordinatenumsetzer 19 vorhanden sein, der die
kartesischen Koordinaten in Polarkoordinaten umsetzt, um die Anzeige zusätzlich oder ausschließlich in
Polarkoordinaten (R, Θ) zu liefern. i<>
F.in zu prüfendes oder aiiszumessendes System 12 ist
mit dem Ausgang des Oszillators 11 und dem Eingang des Korrelators 10 verbunden. Das System 12 erhält ein
Eingangssignal A sinn/ vom Oszillator 11. Das
Ausgangssignal des Systems 12 hat eine komplizierte η Wellenform und enthält das MeB- oder Prüfsignal
zusammen mit Harmonischen, die durch Nichtlinearitätcn
verursacht werden, und mit im System erzeugten
im allgemeinen sowohl die Amplitude als auch die Phase _>n
des Prüf- oder Eingangssignals verändert. Der Grad der
Veränderung wird durch die Übertragungsfunktion des Systems oder durch den Frequenzgang wiedergegeben.
Die Grundschwingung des Ausgangssignals kann man in der Form R sin(ii/ + B) schreiben, wobei (-) die r.
Phasendifferenz zwischen dem F.ingangssignal und Ausgangssignal ist.
Der bezüglich des Eingangssignals gleichphasige Anteil a und der um 90° pliasenvcrschobcnc Anteil ödes
Ausgangssignals werden im Korrelator 10 bestimmt, m Das Ausgangssignal des Systems 12 kann man wie folgt
schreiben:
R sin (ivf t H)
I".
= R sin iv/ ■ cos H >
R cos ic/ · sin H
= α sin iv/ -f h cos ic/ .
= α sin iv/ -f h cos ic/ .
Das Aiisgangssignal kann man also als Summe des 4n
phasenglcichcn Anteils und des um 90 phasenverschobenen
Anteils darstellen. Dabei ist ;i=/fcosB und
h=R sin H.
Im Mullipli/ierglicd 13 wird das Aiisgangssignal
R sin (κ / λ H) mit dem vom ()s/ilUitor gelieferten Signal ι -,
sin ii/ multipliziert. Das Aiisgangssignal des Multiplizicrglicds 13 ist daher durch den folgenden Ausdruck
gegeben:
sin iv/ ((J sin u f f h cos iv/| v>
- (/ siir iv/ -t- /' cos iv/ · sin iv/ .
Dieses Signal wird dem Integrierglied 14 zugeführt, das es über eine endliche Anzahl von Perioden integriert y,
oder mittel!. Der Mittelwert von cos η/sin wt über eine
einzige Periode gemitteil ist gleich Null. Das Ausgangssignal des Integriergliedes 14 ist daher:
ι 2?"
Λ „ \ " si
2-τ Λ' J
sin2 «τ d(ic/l
[m/ — sin μ·/ · cosivilr'
-τ Λ
-τ Λ
Das tntcgrierglied 14 oder das Anzeigeglied 15 kann
man bezüglich des Maßstabs derart einstellen, daß der Wert a vom Anzeigegerät 15 direkt angezeigt wird.
Im Mulliplizierglicd 16 wird das Ausgangssignal R sin (»7 + β) mit cos wt multipliziert. In einer der oben
beschriebenen ähnlichen Weise kann man zeigen, daß das Ausgangssignal des Integricrglicds 17 gleich b/2 ist.
Die um 90° phasenverschobene Komponente b des Ausgangssignals wird vom Anzeigeglied 18 dargestellt.
Der Mittelwert der Harmonischen der Bezugsfrequenz w ist Null, wenn man über eine vollständige
Periode integriert. Die Harmonischen kann man daher bei den obigen Berechnungen weglassen.
Eine genaue Beschreibung der Schaltungen, die in dem in I" ig. I gezeigten Übcrtragungsfunkiionsanalysalor
benutzt werden, sind in den genannten Patentschriften enthalten.
Das in P"ig. 2 gezeigte Gerät nach der Erfindung cnihä!1. einen Generator oder Os/.iüs'.or 20 mit einer
veränderbaren hohen l'rcqucnz. Der Generator 20 hai
zwei Ausgänge, die Signale sin m„/ und cos iv,,/ liefern.
Ein weiterer Generator (nicht gezeigt), der dem in P'ig. I dargestellten Oszillator 11 entspricht, liefert
Signale sin wi.t und cos h, /. Die P'rcqucii/ wi ist dabei
beträchtlich niedriger als die Frequenz w„. Ein
Multiplizicrglied 21 multipliziert sin wul mit sin wi /, und
ein Multiplizierglied 22 multipliziert cos wnl mit
cos WiI- Oic beiden durch Multiplikation entstandenen
Signale werden einem Addierglied 23 zugeführt, das das eine dieser beiden Signale von dem anderen subtrahiert.
Beim Betrieb des Geräts ist das z.'i messende System 12
mit seinem Hingang an den Ausgang des Addierglicds 23
angeschlossen, und der Ausgang dos Systems ist mit einem weiteren, also einem dritten Multiplizicrglied 24
verbunden, das das Ausgangssignal des Systems 12 mit dem vom Oszillator 20 gelieferten Signal cos v»/,/
multipliziert. Das Ausgangssignal des Muliiplizierglieds 24 wird einem Korrelator zugeführt, beispielsweise dem
in Fig. 1 gezeigten Korrelator 10. Die Ausgangssignalc
der Multipliziergliedcr 21 und 22 sind sin n„/-sin n, /
und cos H'/yZ-cos w,/. Diese beiden Signale werden im
Addierglied 23 subtrahiert. Dabei ergibt sich folgendes:
cosic,,/ · cos iv,/ - sin iv„/■ sin iv, / = cos(iv„ I W1)I.
Dieses Signal wird dem System 12 als [jngangssignal
zugeführt und vom System modifiziert. Das dabei vom System gelieferte Ausgangssignal hat einen Grundanteil
von der Form /?cos(«„-l \κ:)ι+Φ. Dieses Signal wird
mit cos Wut multipliziert, so daß sich folgendes ergibt:
R cos(u„ -I iv,)/ t '/'cosiv,,!
= - !cos[(2m'„ + iv,)/ + </>] + cosfiv,/ -t· '/·)! .
Dieses Signal wird dem Korrelator 10 zugeführt. Der Korrelator spricht jedoch nicht auf das Signal mit der
hohen Frequenz (2h,/+ h·,) an. sondern verarbeitet lediglich das Signal R/2 cos (wiJ+Φ). das die niedrigere
Frequenz h-, hat. Der Korrelator 10 liefert daher eine
Anzeige von R/2 und Φ. wenn der Umsetzer 19 benutzt
wird, der die kariesischen Koordinaten in Polarkoordinaten umsetzt. Andernfalls werden die kartesischen
Koordinaten des niederfrequenten Signals angezeigt, nämlich R/2 cos Φ und R/2 sin Φ. Die Anzeige kann man
maßstäblich um einen Faktor 2 verändern, so daß man
eine direkte Anzeige von R oder von R can Φ und
Λ sin Verhält.
Die Multiplizierglieder 21, 22 und 24 können nichtlineare Glieder sein, da die von den Multipliziergliedern
erzeugten Harmonischen vom Korrelator nicht berücksichtigt werden. Der Korrelator 10 spricht
nämlich nur auf niedrige Frequenzen an, also auf den Te:1::! mit cos(w'/.f+$). Ein geeignetes Multiplizierglied
ist in der britischen Patentschrift 11 29 521 beschrieben.
Im praktischen Fall weist das dem System 12 zugeführte Eingangssignal Harmonische der niederfrequenten
Signale sin w,.f und cos wi.t auf. Das Ausgangssignal
des Systems, einschließlich dieser Harmonischen und weiterer Harmonischer, die durch die Nichtlinearität
des Systems 12 entstehen, werden mit cos iv/ff (und
seinen Harmonischen) multipliziert. Bei dem resultierenden durch Multiplikation entstandenen Signal
handelt es sich daher um ein zusammengesetztes Signal.
aus. so daß lediglich das Signal R/2 cos (w/t + Φ)
verarbeitet wird.
Da der Korrelator 10 die unerwünschten Harmonischen unterdrückt, ist es möglich, die Multiplizierglieder
21, 22 und 24 durch Schalter zu ersetzen, d.h. eine Multiplikation mit Rechteckwellen anstatt mit sinusförmigen
Wellen vorzunehmen. Da die Betriebsfrequenz der Schalter 21 und 22 im allgemeinen in der
Größenordnung von 10 Hz liegt, kann man Relais oder Transistoren als Schalter verwenden. Das Multiplizierglied
24, das bei einer höheren Frequenz arbeitet, kann ei.. Transistorschalter sein.
Bei dem Addierglied 23 kann es sich um einen als Summierverstärker geschalteten Operationsverstärker
handeln. Um die richtige Polarität für das Signal sin Wut ■ sin w/.t herzustellen, kann das Addierglied 23
ein Invertierglied enthalten. Wenn man das Invertierglied wegläßt, liefert das Addierglied 23 das folgende
Ausgangssignal:
sin »v„f · sin u-,t + cos w„f · cos w,t = cos(u„ — «·,)t.
Otjc Λ iicotjnncciitnal ApQ Qwctptnc 17 ict Mtjnn
- -c C---C- — j -— --· —
- -c C---C- — j -— --· —
R cos(m„ - \v,)f 4- Φ
und das Eingangssignal des Korrelators beträgt
-— !cos[(2«tf - «■,.)( + 0] + cos(-.v,_( + 0)!
-— !cos[(2«tf - «■,.)( + 0] + cos(-.v,_( + 0)!
Das in Fig.3 gezeigte Gerät geht von dem in der
britischen Patentschrift 10 74 624 beschriebenen Übertragungsfunktionsanalysator
aus, der in F i g. 7 gezeigt ist. Der in F i g. 3 dargestellte Analysator ist grundsätz-)
lieh dem in Fig. 2 gezeigten Analysator ähnlich. Die
einander entsprechenden Ausgangssignale eines Hochfrequenzoszillators 20 und eines Niederfrequenzoszillators
30 werden in Multipliziergliedern 31 und 32 kombiniert und die durch Multiplikation entstandenen
in Signale einem Addierglied 33 zugeführt. Das Ausgangssignal
des Addierglieds 33 wird über einen Verstärker oder eine Dämpfungsschaltung 35 dem zu prüfenden
System 12 zugeführt. Das Ausgangssignal des Systems 12 wird in einem Multiplizierglied 34 mit einem vom
ι ι Oszillator 20 gelieferten hochfrequenten Signal multipliziert.
Das Ausgangssignal des Multiplizierglieds 34 wird einem Korrelator 40 zugeführt, der dem in Fig. I
gezeigten Korrelator 10 ähnlich sein kann.
schalter, unci der Niederfrequenzoszillator 30 erzeugt — zusätzlich zu den sinusförmigen Signalen, die dem
Korrelator zugeführt werden — um 90° phasenverscho-
• bene Rechteckwellensignale, von denen das eine Sinus- und das andere Cosinuspolarität aufweist. Der Hochfre-
2". quenzoszillator 20 erzeugt Sinus- und Cosinusschwingungen.
Eine nachgeschaltete Begrenzungsschaltung 36 liefert eine Rechteckschwingung zum Steuern des
Schalters 34.
Die Frequenz des Hochfrequenzoszillators 20 wird
«ι automatisch beim Einstellen der Frequenz des Niederfrequenzoszillators
30 bestimmt. Wenn beispielsweise die Frequenz des Niederfrequenzoszillators 30 auf
15,99 Hz eingestellt ist, dann beträgt die Frequenz des Hochfrequenzoszillators 20 infolge der automatischen
η Einstellung über eine digitale Frequenzsteuerschaltung
159,9 kHz.
Die Betriebsweise dieses Analysators ist im übrigen dem in F i g. 2 beschriebenen Gerät ähnlich.
In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform des in F i g. 3 gezeigten Geräts dargestellt. Dabei wird dem *u
prüfenden System 12 das Signal sin Wut zugeführt. Das
«ocrnal cnciu/M- u/At apianal iiher dip Resrenziinffsschaltung
36 zum Multiplizierglied 34. Das Ausgangssignal des zu prüfenden Systems ist gleich R sin (wnt+Φ).
Das Ausgangssignal des Multiplizierglieds 34 beträgt somit:
Vl
= -γ |cos[(2iv„ - w,)t + Φ~\ + cos(w,f - 0)1 .
R sin (u„f + 0) · cos (u„ - «L)f
= ^- ',sin (2w„ - uL)f + 0 + sin (uL + 0)) .
= ^- ',sin (2w„ - uL)f + 0 + sin (uL + 0)) .
Dieses Signal kann vom Korrelator 10 verarbeitet werden.
Die Multiplizierglieder 21 und 22 sowie das Addierglied 23 kann man derart aufbauen, daß sie eines
der beiden folgenden Signale an das System 12 liefern:
sin wHt ■ cos wLt ± cos wHt ■ sin wLt = sin (wH ± wL) t. ω
Das dem Multiplizierglied 24 zugeführte Multipliziersignal braucht nicht cos Wut zu sein, sondern kann auch
sin WHt oder irgendein anderes Signal mit der Frequenz
wu sein, also auch cos (Wut+θ). Da der Phasenwinkel θ
bei der Anzeige als eine dem Winkel Φ hinzuaddierte
Konstante erscheint, kann man dafür sehr einfach eine Korrektur vornehmen.
Der Korrelator 40 spricht lediglich auf den Term R ■ sin {^νι_ί+Φ)&η.
Die in F i g. 4 dargestellten Multiplizierglieder 31 und 32 können derart aufgebaut sein, wie es in Fig.6
angegeben ist Die Hochfrequenzsignale sin wHt und
cos wHt werden direkt den Senkenanschlüssen von zwei
Feldeffekttransistoren 61 und 62 und über Invertierglieder 63 und 64 den Senkenanschlüssen von zwei
Feldeffekttransistoren 65 und 66 zugeführt. Die niederfrequenten Rechteckwellensignale sin wtt und
cos wi_t werden direkt den Steuerelektroden der
Transistoren 61 und 62 und über Invertierglieder 67 und 68 den Steuerelektroden der Transistoren 65 und 66
zugeführt Die Quellenanschlüsse der Transistoren 61 und 65 sind miteinander verbunden und an den Eingang
eines Summierverstärkers angeschlossen, der das Addierglied 33 bildet. Die Quellenanschlüsse der
Transistoren 62 und 66 sind ebenfalls miteinander verbunden und an den anderen Eingang des Summierverstärkers
angeschlossen. ■>
Das in Fig.4 gezeigte Multiplizierglied 34 kann als
brückenartiger muitiplikativer Modulator von der in F i g. 7 gezeigten Art aufgebaut sein. Die Begrenzungsschaltung 36 kann in diesem Fall weggelassen werden.
Der in Fig. 7 dargestellte multiplikative Modulator beruht auf dem in der britischen Patentschrift 11 29 521
beschriebenen multiplikativen Modulator, so daß der Schaltungsaufbau und die Betriebsweise nicht im
einzelnen zu erläutert werden brauchen. Die Schaltung enthält prinzipiell vier Transistoren 71,72,73 und 74, die i>
in Form von zwei Stromübernahmeschaltungen geschaltet sind. Der Kollektor des einen Transistors jeder
Stromübernahmeschaltung ist an einen Operationsverstärker 75 und damit an den Korrelator 40 von Fig.4
angeschlossen. Das vom zu prüfenden System gelieferte .ίι
Ausgangssignal wird den Basen der Transistoren 72 und 73 zugeführt. Die Basisanschlüsse der Transistoren 71
und 74 sind geerdet. Das Signal COs(W//+ wi)t von dem
Addierglied 33 in Fig.6 wird direkt den Emitteranschlüssen
der Transistoren 71 und 72 und über ein J> Invertierglied 76 den Emitteranschlüssen der Transistoren
73 und 74 zugeführt. Aus der angegebenen britischen Patentschrift Il 29 521 geht hervor, daß das
Signal am Ausgang der gezeigten Schaltung direkt dem Produkt der beiden Signale am Eingang proportional ist, so
die im vorliegenden Fall cos(iv//+ wi)t und das
Ausgangssignal des zu prüfenden oder zu messenden Systems sind.
In der F i g. 5 is* ein Verfahren dargestellt, mit dessen
Hilfe man die Frequenz des Ausgangssignals des Hochfrequenzoszillators 20 mit der Frequenz des
Ausgangssignals des Niederfrequenzoszillators 30 in einer starren Phasenbeziehung halten kann. Die
dargestellte Anordnung kann für die in den F i g. 3 oder 4 gezeigten Geräte verwendet werden. Der Hochfrequenzoszillator
20 wird mit einer Genauigkeit von 10% auf die gewünschte Frequenz abgestimmt, die im
vorliegenden Fall das Tausendfache der Frequenz des Niedcrfrequenzoszillators 30 beträgt. Der Hochfrequenzoszillator
kann beispielsweise spannungsgesteuert sein und die Vorabstimmung kann durch ein Ausgangssignal
des Niederfrequenzoszillators durchgeführt werden.
Ein Ausgangssignal des Hochfrequenzoszillators wird einem Frequenzteiler 50 zugeführt, der die Frequenz
durch den Faktor tausend teilt. Das Ausgangssignal von
lid ri'cqucnz. »v/. uca n^utnLiLi^u ~w «n« w,,«-··,
Multiplizierglied 51 zusammen mit einem Signal von der Niederfrequenz w\. vom Ausgang des Niederfrequenzoszillators
30 zugeführt. Das Ausgangssignal des Multiplizierglieds 51 besteht aus einer Komponente mit
einer Frequenz w/.+ w/.', die einer Komponente mit einer Frequenz von w/.— wi,' überlagert ist. Der
Ausgang des Multiplizierglieds 51 ist an ein Tiefpaßfilter 52 angeschlossen, das lediglich den Anteil mil der
Frequenz iv/.-w,.' durchläßt. Das Ausgangssignal des
Filters 52 wird zur Frequenzkorrektur des Hochfrequenzoszillators 20 benutzt.
Hierzu 5 Hliilt Zcichiuiimcn
Claims (15)
- Patentansprüche:J, Verfahren zum Prüfen der Antwort eines Systems auf ein Eingangssignal, bei dem zwei gegeneinander phasenverschobene Signale vorbestimmter Frequenz wt erzeugt werden, ein daraus abgeleitetes Signal an das zu prüfende System gelegt wird und das Ausgangssignal des Systems in einem Korrelator mit den beiden ersten Signalen der Frequenz ω/, verglichen wird, dadurch gekennzeichnet,daß ein zweites Signal mit einer höheren Frequenz ω« erzeugt wird,daß aus den ersten Signalen und dem zweiten Signal ein drittes Signal erzeugt wird, dessen Frequenz gleich der Summe oder Differenz aus der hohen Frequenz tüWund der niedrigen Frequenz wt ist,
daß das zweite Signal oder das dritte Signal an das zu prüfende System gelegt wird,
daß das Ausgangssignal des Systems bei angelegtem zweiten Signal mit dem dritten Signal oder bei angelegtem dritten Signal mit dem zweiten Signal multipliziert wird unddaß das durch Multiplikation entstandene Signal mit den beiden ersten Signalen der niedrigen Frequenz ojl verglichen wird, wobei der zum Betrieb mit der niedrigen Frequenz geeignete Korrelator resultierende Signale liefert, die die Antwort des Systems auf die hohe Frequenz darstellen. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d;-3 der Schritt zum Erzeugen des dritten Signals die folgenden Teilschritte enthält:
Erzeugen eines weiteren Signals der hohen Frequenz O)Ii. das gegenüber dem zweiten Signal um 90° in der Phase verschoben ist.Multiplizieren jedes Signals der hohen Frequenz mit einem entsprechenden Signal der beiden ersten Signale der niedrigen Frequenz ω/, zum Gewinnen von zwei Multiplikationssignalen und Addieren oder Subtrahieren der Multiplikationssignale zum Gewinnen des dritten Signals. - 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Signale, die zur Multiplikation mit den Signalen der hohen Frequenz herangezogen werden, in der Form von Rechteckschwingungen vorliegen, die zum Durchführen der Multiplikation Schalter betätigen.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu prüfenden System das zweite Signal zugeführt wird und daß die resultierenden Signale des Vergleichsschrittcs in knriesischcri oder l'ohirkoorclinaten angezeigt werden.
- "). Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Signal dem zu prüfenden System zugeführt wird.
- f>. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis r>, (liidurch gekennzeichnet, daß die Frequenz mn des zweiten Signals mit der Frequenz o>i der ersten Signale verriegelt ist, um ein vorbeslimmies Frequenz verhältnis aufrechtzuerhalten.
- 7. Gerät /um Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem ersten Generator, der an zwei seiner Ausgänge zwei gegeneinander phasenvcrschobcnc Signale vorbeslimmtcr Frequenz (/>/ erzeugt. Mitteln zum Verbinden von einem der Ausgänge des cnicn Generators mit dem Eingang des zu prüfenden Systems und einem an den Ausgang des zu prüfenden Systems angeschlossenen Korrelator zum Vergleichen des Ausgangssignals des Systems mit den beiden erstenϊ Signalen der Frequenz ω/., gekennzeichnet durch
einen zweiten Generator (20), deY an seinem Ausgang ein zweites Signal mit einer höheren Frequenz ojf/erzeugt,
einen an den ersten und an den zweiten Generatorκι (30, 20) angeschlossenen dritten Generator (31, 32, 33), der an seinem Ausgang ein drittes Signal mit einer Frequenz erzeugt, die gleich der Summe oder Differenz der Frequenzen ojf/und ω/, ist.
Mittel (12a, i2b) zum Verbinden von einem derü beiden Ausgänge des zweiten und des dritten Generators mit dem Eingang des zu prüfenden Systems (12) undeinen Multiplizierer (34), dessen erster Eingang mit dem anderen Ausgang von den beiden Ausgängen2i) des zweiten und des dritten Generators verbunden ist und dessen zweiter Eingang an den Ausgang des zu prüfenden Systems angeschlossen ist, und dadurch
daß der Korrelator (40) zum Betrieb bei den niedrigen Frequenzen geeignet ist und zum Vergleichen des durch Multiplikation entstandenen Signals mit den beiden ersten Signalen der niedrigen Frequenz ιοί. an den Ausgang des Multiplizierers und an die Ausgänge des ersten Generators angeschlos-tn sen ist. - 8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Generator (20) an einem zweiten Ausgang ein Signal der hohen Frequenz o)n liefert, das gegenüber dem ersten Signal an einem erstenfi Ausgang des zweiten Generators um 90° in der Phase verschoben ist, und daß der dritte Generator einen /weiten und einen dritten Multiplizierer (31, 32), von denen jeder mit seinen Eingängen an betreffende Ausgänge des ersten und des zweitento Generators angeschlossen ist, und einen Addierer (33) aufweist, der an die Ausgänge des ersten und des zweiten Multiplizierers angeschlossen ist und an dessen Ausgang das dritte Signal iiuftritt.
- 9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich-Γι net. daß der zweite und der dritte Multiplizierer (31,32) Schalter darstellen, die von Kechteekschwingungen des ersten Generators betätigt werden (F i g. 6).
- 10. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der zweite GeneratorΙ» (20) mit dem ersten Generator (30) verriegelt ist. so daß das Frcqucn/vcrhältnis der hohen Frequenz zur niedrigen Frequenz einem vorbestimmten Faktor entspricht, der vorzugsweise in der Größenordnung von 1000 ist.;■>
- 11. Gerät nach Anspruch 10, gekennzeichnetdurch einen an den Ausgang des zweiten Generators (20) angeschlossenen Frequenzteiler (10), der derart ausgebildet ist, daß er eine Frequenzteilung mit dem vorbestimmten Faktor vernimmt, und durch einenmi mit seinen Eingängen an den Ausgang des Frequenzteilers und an den Ausgang des ersten Generators (JO) angeschlossenen Multiplizierens (51), dessen Ausgangssignal dem /weiten Generator /u dessen Frequenzsteuerung zugeführt wird (Fig.-)).
- 12. Gerät nach einem tier Ansprüche 7 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel ilen Ausgang des dritten Generators (Jl, 12,31) mitdem Eingang des zu prüfenden Systems verbinden (F ig. 3),
- 13. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Multiplizierer (34) einen multiplikativen Modulator enthält (F ig-7).
- 14. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 6, gekennzeichnet durch einen Generator (20) zum Erzeugen von zwei Ausgangisignalen hoher Frequenz ω«, die gegeneinander um 90° in der Phase verschoben sind, durch eine Eingangseinrichtung (30a, 30b) zum Empfang von zwei Signalen mit einer niedrigen Frequenz cu£, die in der Phase um 90° gegeneinander verschoben sind, durch zwei Multiplizierer (31, 32), von denen jeder an einen entsprechenden der beiden Ausgänge des Generators und an die fiingangseinrichtung zum Empfangen eines entsprechenden der Signale niedriger Frequenz angeschlossen ist, durch einen an die Ausgänge der Multiplizierer angeschlossenen Addierer (33), durch erste Verbindungsmittel (i2a) zum Verbinden des Ausgangs des Addierers mit dem Eingang des zu prüfenden Systems, durch einen weiteren Multiplizierer (34), dessen einer Eingang mit einem der Ausgänge des Generator- '"rbunden ist, durch zweite Verbindungsmittel (12b) zum Verbinden des Ausgangs dv . zu prüfenden Systems (12) mit dem anderen Eingang des weiteren Multiplizierers und durch dritte Verbindungsmittel (40a) zum Zuführen des Ausgangsiignals des weiteren Multiplizieren zu einem Korrelator (40).
- 15. Gerät zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 6, gekennzeichnet durch einen Generator (20) /um Erzeugen von zwei Signalen hoher Frequenz ω/ι, die gegeneinander um 90° phasenverschoben sind, durch eine Eingangseinrichtung (30;/ oder iOb) zum Empfangen von zwei Signalen mit einer niedrigen Frequenz ω/, die um 90" gegeneinander phasenverschoben siru', durch zwei Multiplizierer (31, 32), von denen jeder an einen entspicchenden der beiden Ausgänge des Generators und an die Eingangseinrichtung zum Empfangen eines entsprechenden der beiden Signale niedriger Frequenz angeschlossen ist, durch einen mit den Ausgängen des Mtiltiplizierers verbundenen Addierer (33), durch einen weiteren Multiplizierer (34), dessen einer Eingang an den Ausgang des Addierers angeschlossen ist, durch erste Verbindungsmittel (I2ij) zum Verbinden des einen der beiden Gcneratormisgänge mit dem Eingang des zu prüfenden Systems (12), durch zweite Verbindungsmittel {i2b) zum Verbinden des Ausgangs des zu prüfenden Systems mit dem anderen Eingang des weiteren Multiplizieren und durch dritte Verbindungsmittel (40;i) zum Zuführen des Ausgangssignals des weiteren Multiplizierer* zu einem Korrelator (40).
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