SU1293667A1 - Meter of non-uniformity of amplitude-frequency characteristic of four-terminal network - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  малых значений неравномерности амплитудно-частотных характеристик фильтров радиоприемной и радиопередающей аппаратуры. Цель изобретени  - сокращение времени измерени . Измеритель содержит перестраиваемые генераторы 1 и 6, смеситель 3, усилитель 4 промежуточной частоты , генератор 5 модулирующего напр жени , амплитудный детектор 8, формирователь 9 гармоник, усилитель-ограничитель 10, регул тор 13 амплитуды, частотный детектор 14, осциллогра- фический индикатор 16, фазовращатель 17 и анализатор 18. В устройство введены смеситель 7, усилитель 11 промежуточной частоты, вычитающий блок 12 и амплитудньш детектор 15, Это позволило устройству достичь неравномерности амплитудно-частотной характеристики пор дка +0,07%. Благодар  компе нсации сопутствующей амплитудной модул ции с помощью предложенных технических средств врем  измерений сократилось в три раза. 3 ил. сл с к со 00 Од О5 Фиг. JThe invention can be used to measure small values of the non-uniformity of the amplitude-frequency characteristics of the filters of radio receiving and radio transmitting equipment. The purpose of the invention is to reduce the measurement time. The meter contains tunable oscillators 1 and 6, mixer 3, intermediate frequency amplifier 4, modulating voltage generator 5, amplitude detector 8, harmonic driver 9, limiter amplifier 10, amplitude regulator 13, frequency detector 14, oscillographic indicator 16, phase shifter 17 and analyzer 18. Mixer 7, intermediate frequency amplifier 11, subtraction unit 12, and amplitude detector 15 are entered into the device. This allowed the device to achieve non-uniformity of the amplitude-frequency characteristic in the order of + 0.07%. Due to the companion companion amplitude modulation using the proposed technical means, the measurement time was reduced three times. 3 il. CL with to with 00 One O5 FIG. J

Description

Изобретение относитс  к технике измерений и может быть использовано дл  измерени  малых значений неравномерности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) фильтров радиоприемной и радиопередающей аппаратуры.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure small values of the non-uniformity of the amplitude-frequency characteristics (AFC) of filters of radio receiving and radio transmitting equipment.

Цель изобретени  - сокращение времени измерений.The purpose of the invention is to reduce the measurement time.

На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг.2 и 3 - изображение собственной неравномерности АЧХ устройства и изображение неравномерности АЧХ колебательного контура на экране осциллографическо го индикатора соответственно.Figure 1 shows the structural diagram of the device; Figures 2 and 3 show the image of the own non-uniformity of the frequency response of the device and the image of the unevenness of the frequency response of the oscillating circuit on the screen of the oscillographic indicator, respectively.

Устройство содержит первый перестраиваемый генератор 1, исследуемый четырехполюсник 2, первый сме- сител1э 3, первый усилитель 4 проме- жуючной частоты (УПЧ), генератор 5 модулирующего напр жени , второй пе рес-.траиваемый генератор 6, второй смеситель 7, первый амплитудный детектор 8, формирователь 9 гармоник, усилитель-ограничитель 10, второй УПЧ 1 1 , вычитающий блок 12, регул тор 13 амплитуды, частотный детектор 14, второй амплитудный детектор 15, осциллографический индикатор 16 фазовращатель 17, анализатор 18 спектра, перва  и втора  клеммы 19 и 20 устройства дл  подключени  исследуемого четырехполюсника 2.The device contains the first tunable oscillator 1, the quadrupole under study 2, the first mixer 3e 3, the first amplifier 4 of the intermediate frequency frequency (IF), the modulating voltage generator 5, the second transducer 6, the second generator 7, the first amplitude detector 8, a harmonic shaper 9, a limiting amplifier 10, a second UPCH 1 1, subtraction unit 12, an amplitude regulator 13, a frequency detector 14, a second amplitude detector 15, an oscillographic indicator 16, a phase shifter 17, a spectrum analyzer 18, the first and second terminals 19 and 20 mustache roystva for connecting the test quadripole 2.

Выход генератора 5 модулирующего напр жени  через последовательно соединенные формирователь 9 гармоник, регул тор 13 амплитуды, фазовращатель 17, второй перестраиваемый генератор 6 соединен с входами первог смесител  3 и второго смесител  7, а выход первого смесител  3 через последовательно соединенные первый усилитель промежуточный частоты, первый амплитудный детектор 8 и вычитающий блок 12 соединен с входом осциллографического индикатора 16, выход второго смесител  7 через последовательно соединенные усилитель- ограничитель 10 и частотньш детек- тор 14 соединен с входом анализатора спектра 18.The output of the modulating voltage generator 5 is through a serially connected harmonic shaper 9, an amplitude regulator 13, a phase shifter 17, a second tunable generator 6 is connected to the inputs of the first mixer 3 and the second mixer 7, and the output of the first mixer 3 is connected through the first amplifier intermediate frequency, the first the amplitude detector 8 and the subtractive unit 12 are connected to the input of the oscillographic indicator 16, the output of the second mixer 7 through the series-connected amplifier-limiter 10 and frequencies Lw Torr detector 14 is connected to the input of the spectrum analyzer 18.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перестройка частоты первого генератора 1 осуществл етс  гармоническим напр жением с частотой Л от генератора 5, С учетом нелинейности модул ции и сопутствующей амплитудной модул ции (AM) испытательное напр жение U на выходе генератораThe frequency tuning of the first generator 1 is carried out by a harmonic voltage with a frequency L from the generator 5, taking into account the nonlinearity of the modulation and the associated amplitude modulation (AM), the test voltage U at the output of the generator

имеет видhas the appearance

sinsin

г00g00

, Ejuz:, Ejuz:

L ( L (

--

m.m.

inin

ot -ot -

C0, QC0, Q

sin(npt+Di)J: oosin (npt + di) j: oo

cosset п-гcosset ng

uCJ,, viS7uCJ ,, viS7

JOJO

X cos( + A )X cos (+ A)

где E, - амплитуда напр жени ;where E, is the voltage amplitude;

(О- - центральна  частота, относительно которой осуществл етс  перестройка; т. - парциальные коэффициенты(O- is the center frequency with respect to which the adjustment is carried out; t. - partial coefficients

сопутствующей AM;concomitant AM;

, парциальные девиации частоты;partial frequency deviations;

,Ь,- начальные фазы; ,2...-целые числа., B, are the initial phases; , 2 ...- integers.

Выходное напр жение U второгоOutput voltage U second

5five

генератора видgenerator view

и„ Е„and „E„

6 аналогично U, и имеет6 is similar to U, and has

f- sin со,tооf-sin co, too

H-z:H-z:

n UU2n UU2

mm

2n2n

sin(nQt+ уsin (nQt + y

n)l«n) l "

cos(s2t+S)-2Icos (s2t + S) -2I

йСОг. nnUNIC nn

30thirty

: cos(nnt+S )J ,: cos (nnt + s) j,

где Си, - отличаетс  от СО на значение промежуточной частоты; ЛС) парциальные девиации частоты , устанавливаемые регул тором 13 амплитуды; О |0п - начальные фазы,устанавливаемые фазовращателем 17; Е - амплитуда напр жени . Испытательное напр жение U про- ходит через исследуемьш четырехполюсник 2. При этом за счет неравномерности его АЧХ возникает амплитудна  модул ци  m(t), повтор юща  форму АЧХ четырехполюсника. С учетом это- го напр жение Ug на выходе четырехполюсника 2 имеет видwhere Cu is different from CO by the value of the intermediate frequency; LS) partial frequency deviations, set by the amplitude regulator 13; O | 0p - the initial phase set by the phase shifter 17; E is the voltage amplitude. The test voltage U passes through test quadrupole 2. At the same time, due to the non-uniformity of its frequency response, amplitude modulation m (t) arises, which repeats the form of the frequency response of the quadrupole. Taking this into account, the voltage Ug at the output of the quadrupole 2 is

г-00-,g-00-,

и,, (t)+ 21 (nS7t + c/)jx lin and ,, (t) + 21 (nS7t + c /) jx lin

xsin Q.t-созад- Hxsin Q.t-sozad- H

n 2n 2

Q nQ n

cosCnnt+fi) .cosCnnt + fi).

Ha выходе смесител  7 с помощью фильтра выдел етс  напр жение раз- постной промежуточной частоты , . При выполнении услови  Е Е амплитудна  модул ци  напр жени  IJ2 генератора 6 подавл етс , а напр жение и генератора 1 линейно передаютс At the output of the mixer 7, the voltage of the variable intermediate frequency, is separated by a filter. When the condition EE is fulfilled, the amplitude modulation of the voltage IJ2 of the generator 6 is suppressed, and the voltage of the generator 1 is linearly transmitted

на выход, С учетом этого на выходе смесител  7 первоначально напр жение и может быть представлено-в видеto output, With this in mind, the output of the mixer 7 is initially voltage and can be represented in the form

и (nat+oi)xand (nat + oi) x

xsin(Q,-Q)t oo ,,.xsin (Q, -Q) t oo ,,.

xcosfot+S)-Zl- cos(nat+BJ +xcosfot + S) -Zl- cos (nat + BJ +

f-,° - J После подавлени  амплитудной модул ции этого напр жени  в усилителе-ограничителе 10 и частотного детектировани  с крутизной S на выходе частотного детектора 14 получают низкочастотное напр жение Ug, пропорциональное частотной модул ции напр жени  U. и имеющее видf-, ° - J After suppressing the amplitude modulation of this voltage in the limiting amplifier 10 and frequency detection with a slope S at the output of the frequency detector 14, a low-frequency voltage Ug proportional to the frequency modulation of the voltage U. is obtained and having the form

иand

- -

-r&CJin-r & CJin

йОг , rv, cosSlt --ГГ-cos(Q.t+o) +Yoh, rv, cosSlt --YY-cos (Q.t + o) +

-,L (-, L (

(n.jt+5,) .(n.jt + 5,).

с помопдью регул тора 13 амплитуды и фазовращател  17 амплитуды и фазы гармоник модулирующего напр жени  и, следовательно, девиацииwith the help of the amplitude regulator 13 and the phase shifter 17 of the amplitude and phase of the harmonics of the modulating voltage and, therefore, the deviation

частоты uQ ,ЛО2п и фазы S , S регулируютс  до обращени  в нуль составл ющих с частотами Q , П„ на выходе частотного детектора 14, что индицируетс  с помощью анализатора 18 спектра настраиваемого на частоты Q и Q. После проведени  указанных регулировок должны быть выполнены услови  uQ UQ, S 0, и), т.е. в напр жении j частотна  модул ци  компенсируетс . Поэтому после регулировок вместо U имеем и в видеThe frequencies uQ, LO2p and phases S, S are adjusted to zero components with frequencies Q, P "at the output of the frequency detector 14, which is indicated by a spectrum analyzer 18 tuned to frequencies Q and Q. After these adjustments have been made, uQ UQ, S 0, and), i.e. in voltage j, frequency modulation is compensated. Therefore, after adjustments instead of U, we also have

, г 00-)g 00-)

и Е l + (nnt+o JJxand Е l + (nnt + o JJx

1ft .11ft .1

к sin (QO - СО, )t.to sin (QO - CO,) t.

После усилени  в УПЧ 11 и линейного амплитудного детектировани  на выходе детектора 15 получим напр жение и, в виде:After amplification in IFA 11 and linear amplitude detection at the output of detector 15, we obtain voltage, in the form:

1 °° Ug 21 т, sin(nat+oi,),1 °° Ug 21 t, sin (nat + oi,),

где К. - коэффициент передачи детектора 15 и УПЧ 11.where K. is the transmission coefficient of the detector 15 and OAC 11.

С учетом услови  Е Е , т.е.Subject to the conditions E E, i.e.

00

линейности преобразовани , на выходе смесител  3 получим напр жение Ug. в видеlinearization of the conversion, at the output of the mixer 3 we obtain the voltage Ug. as

6 E,l+m(t)+ Z. m,sin(nat+cCn)«6 E, l + m (t) + Z. m, sin (nat + cCn) "

xsinCOo -C0,)t.xsinCOo-C0,) t.

Компенсаци  частотной модул ции осуществл етс  за счет проведенной ранее регулировки модул ции генератора 6. После усилени  в УПЧ 4 и линейного амплитудного детектировани  на выходе детектора 8 имеем на- пр жение U- в видеFrequency modulation is compensated for by the modulation of the oscillator 6 that was carried out earlier. After amplification in UPCH 4 and linear amplitude detection at the output of detector 8, we have the voltage U- in the form

г 00-)g 00-)

и (t)+Z- (nnt+(;„),and (t) + Z- (nnt + (; „),

где К - коэффициент передачи УПЧ 4 0 и амплитудного детектора 8.where K is the transmission coefficient of the OO 4 4 and amplitude detector 8.

Выполнив условие Кц.Е4: , на выходе вычитающего блока 12 получим напр жение Ug в виде 5 в K,E,m(t)Egm(t).Having fulfilled the condition Kc. E4:, at the output of the subtracting unit 12 we obtain the voltage Ug in the form 5 in K, E, m (t) Egm (t).

Это напр жение, характеризующее неравномерность АЧХ четырехполюсника, отображаетс  на экране (фиг.2а,б) осциллографического индикатора 16,This voltage, which characterizes the unevenness of the frequency response of the quadrupole, is displayed on the screen (Fig. 2a, b) of the oscillographic indicator 16,

развертка которого синхронна с пере- П „V. стройкой частоты генераторов.the scan of which is synchronous with re- P V. V. frequency generator design.

Устройство было проверено экспериментально . Пентральные частоты генераторов были равны 1 и 1,2 МГц, промежуточна  частота 200 кГц, по5 лоса перестройки 100 кГц, уровни выходных сигналов генераторов до 1,8В. Собственна  неравномерность АЧХ устройства составила ±0,07% и вид ее приведен на фиг.2а, Быпо проведеноThe device was tested experimentally. The central frequencies of the generators were 1 and 1.2 MHz, the intermediate frequency was 200 kHz, the tuning frequency was 100 kHz, the levels of the output signals of the generators were up to 1.8V. The intrinsic non-uniformity of the frequency response of the device was ± 0.07%, and its view is shown in Figure 2a.

также измерение малой неравномерности АЧХ одиночного колебательного контура. У него бьта рассчитана и измерена на уровне 0,7 полоса пропускани  так, чтобы в полосе 100 кГц Also, the measurement of small uneven frequency response of a single oscillatory circuit. It has a bandwidth calculated and measured at 0.7, so that in the 100 kHz band

расчетна  неравномерность его АЧХ составила +0,5%. Результаты измерени  неравномерности АЧХ колебательного контура приведены на фиг.26. the calculated unevenness of its frequency response was + 0.5%. The results of measuring the non-uniformity of the frequency response of the oscillating circuit are shown in Fig. 26.

0 Благодар  компенсации сопутствующей амплитудной модул ции с помощью предложенных технических средств врем  измерений неравномерности АЧХ сократилось в три раза,0 Due to the compensation of the accompanying amplitude modulation with the help of the proposed technical means, the measurement time of the non-uniformity of the frequency response decreased three times,

5five

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Измеритель неравномерности амплитудно-частотной характеристикиMeasuring non-uniformity of amplitude-frequency characteristics 5five четырехполюсника, содержащий первый перестраиваемый генератор, управл ющий вход которого соединен с выходом генератора модулирующего напр жени  с входом синхронизации осциллографи- ческого индикатора и с входом формировател  гармоник, второй перестраиваемый генератор, управл ющий вход которого через последовательно соединенные регул тор амплитуды и фазовращатель подключен к выходу формировател  гармоник, а выход второго перестраиваемого генератора через последовательно соединенные первый смеситель и первый усилитель промежуточной частоты подключен к входу амплитудного детектора, второй вход первого смесител  соединен с второй клеммой устройства дл  подключени  исследуемого четырехполюсника и по следовательно соединенные усилитель ограничитель, частотный детектор и анализатор спектра, отличаюa quadrupole containing a first tunable generator, the control input of which is connected to the output of a modulating voltage generator with a synchronization input of an oscillographic indicator and the input of a harmonic former, a second tunable generator whose control input is connected through an serially connected amplitude controller and phase shifter to the output harmonic driver, and the output of the second tunable generator through the first mixer connected in series and the first amplifier between the weft frequency is connected to the input of the amplitude detector, the second input of the first mixer is connected to the second terminal of the device for connecting the test quadripole and therefore the connected amplifier limiter, frequency detector and spectrum analyzer, distinguish .- .- 10ten 293667293667 J5J5 2020 66 щ и и с   тем, что, с целью сокращени  времени измерений, в него введены второй смеситель, второй усилитель промежуточной частоты, второй амплитудный детектор и вычитающий блок, при этом первый вход второго смесител  соединен с выходом, первого перестраиваемого генератора и с первой клеммой устройства дл  подключени  исследуемого четырехполюсника , второй вход второго смесител  подключен к выходу второго перестраиваемого генератора, а выход - через последовательно соединенные второй усилитель промежуточной частоты,второй амплитудный детектор и вычитающий блок подключен к сигнальному входу осциллографического индикатора , вход усилител -ограничител  соединен с выходом второго смесител , а второй вход вычитающего блока подключен к выходу первого амплитудного детектора.u with the fact that, in order to reduce the measurement time, a second mixer, a second intermediate frequency amplifier, a second amplitude detector and a subtraction unit are inserted in it, the first input of the second mixer is connected to the output of the first tunable generator and to the first terminal of the device for connecting the tested quadrupole, the second input of the second mixer is connected to the output of the second tunable generator, and the output is connected via a serially connected second intermediate frequency amplifier, the second amplitude detector, and a subtracting unit is connected to the signal input of the oscillographic display, input limiting amplifier connected to the output of the second mixer and the second input of the subtractor unit is connected to the output of the first amplitude detector. ll