SU1476397A1 - Method for measuring mean frequency variation rate and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated oscillators - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике. Цель изобретени  - расширение диапазона частот анализируемых сигналов и упрощение устройства. Дл  достижени  цели в устройство дл  измерени  средней скорости изменени  частоты и линейности модул ционных характеристик частотно-модулированных генераторов введены второй фильтр 5 низких частот, генератор 6, второй смеситель 9, первый фильтр 10 низких частот, перва  лини  11 задержки, третий смеситель 12, второй умножитель 19 частоты, первый умножитель 23 частоты. Устройство также содержит первый смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, стробкаскад 3, частотомер 4, делитель 7 частоты, блок 8 пам ти частоты, фазовращатель 13, переключатель 14, осциллографический индикатор 15, фазовый детектор 16, вторую линию 17 задержки, генератор 18 пилообразного напр жени , видеоусилитель 20, интегратор 21, частотно-модулированный генератор 22. Устройство может быть использовано в метрологии и контрольно-измерительных системах. 1 ил.This invention relates to a radio measuring technique. The purpose of the invention is to expand the frequency range of the analyzed signals and simplify the device. To achieve the goal, a second low-pass filter 5, a generator 6, a second mixer 9, a first low-pass filter 10, a first delay line 11, a third mixer 12, and a second one were introduced into the device for measuring the average rate of change of frequency and the linearity of the modulation characteristics of frequency-modulated oscillators. frequency multiplier 19, first frequency multiplier 23. The device also contains the first mixer 1, intermediate frequency amplifier 2, strobe stage 3, frequency meter 4, frequency divider 7, frequency memory unit 8, phase shifter 13, switch 14, oscillographic indicator 15, phase detector 16, second delay line 17, generator 18 sawtooth voltages, video amplifier 20, integrator 21, frequency-modulated oscillator 22. The device can be used in metrology and instrumentation systems. 1 il.

Description

Ј мЈ m

оэ со ее oh with her

1147639711476397

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике.This invention relates to a radio measuring technique.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона частот анализируемых сигналов и упрощение устройства.The aim of the invention is to expand the frequency range of the analyzed signals and simplify the device.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.The drawing shows the functional diagram of the device.

Устройство содержит п. рвый смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб-каскад 3, частотомер 4, второй фильтр 5 нижних частот , генератор 6, делитель 7 частоты, блок 8 пам ти частоты, второй смеситель 9, первый фильтр 10 нижних частот , первую линию 11 задержки, третий смеситель 12, фазовращатель 13, переключатель 14, осциллографичес- кий индикатор 15, фазовый детектор 16, вторую линию 17 задержки, генератор 18 пилообразного напр жени , второй умножитель 19 частоты, видеоусилитель 20, интегратор 21, частот-: но-модулированный генератор 22, первый умножитель 23 частоты.The device contains p. Ryv mixer 1, intermediate frequency amplifier 2, strobe cascade 3, frequency meter 4, second low-pass filter 5, generator 6, frequency divider 7, frequency memory block 8, second mixer 9, first low-pass filter 10, first delay line 11, third mixer 12, phase shifter 13, switch 14, oscillographic indicator 15, phase detector 16, second delay line 17, sawtooth generator 18, second frequency multiplier 19, video amplifier 20, integrator 21, frequencies-: but modulated oscillator 22, first smart resident of 23 frequencies.

Последовательно соединены генератор 6, делитель 7 частоты, генератор 18 пилообразного напр жени , частотно-модулированный генератор 22, второй смеситель 9, первый фильтр 10 нижних частот, перва  лини  11 задержки , первый смеситель 1, усилитель 2 промежуточной частоты, строб- каскад 3, блок 8 пам ти частоты, фаСигнал исследуемого частотно-модулированного генератора 22 поступает на вход второгб смесител  9. Второй умножитель 19 частоты увеличивает частоту генератора 6 в п раз, а первый умножитель 23 частоты - в (п-1) раз. Вследствие этого комбинационна  составл юща  разностной час10 тоты на выходе третьего смесител  12 представл ет собой спектр сигнала частотно-модулированного генератора 22, смещенный на частоту nfa, а на выходе второго смесител  9 - наGenerator 6, frequency divider 7, sawtooth voltage generator 18, frequency modulated generator 22, second mixer 9, first low-pass filter 10, first delay line 11, first mixer 1, intermediate frequency amplifier 2, strobe-cascade 3, are connected in series frequency memory unit 8, the signal of the frequency-modulated oscillator 22 under study is fed to the input of second-mixer mixer 9. The second frequency multiplier 19 increases the frequency of the generator 6 n times, and the first frequency multiplier 23 increases (n-1) times. As a result, the combination component of the difference frequency at the output of the third mixer 12 is the spectrum of the signal of the frequency-modulated generator 22, shifted by the frequency nfa, and at the output of the second mixer 9 - by

15 частоту (n-l)fa. Спектральные состав л ющие разностной частоты с выходов второго смесител  9 и третьего смеси тел  12 выдел ютс , соответственно, первым фильтром 10 нижних частот и15 frequency (n-l) fa. The spectral components of the difference frequency from the outputs of the second mixer 9 and the third mixture of bodies 12 are separated, respectively, by the first low-pass filter 10 and

20 вторым фильтром 5 нижних частот.20 second filter 5 low frequencies.

Спектры сигналов с выходов первог фильтра нижних частот и второго фильтра нижних частот разнесены по частоте на fa. В результате перемно25 жени  этих сигналов на первом смесителе 1 образуютс  комбинационные составл ющие . Сигнал разностной частоты fa-fuf (где uf 5 - дополнительное смещение частоты за счет задержки наThe spectra of the signals from the outputs of the first low-pass filter and the second low-pass filter are separated in frequency by fa. As a result of the alternation of these signals on the first mixer 1, the combination components are formed. The difference frequency signal fa-fuf (where uf 5 is an additional frequency offset due to the delay

30 первой линии 11 задержки) выдел етс  усилителем 2 промежуточной частоты, через вторую линию 17 задержки подаетс  на вход фазового детектора 16. Запоминание частоты сигнала с выхозовращатель 13, переключатель 14, Да усилител  2 промежуточной частоты30 of the first delay line 11) is allocated by the intermediate frequency amplifier 2, through the second delay line 17 is fed to the input of the phase detector 16. Memorizing the signal frequency from the trigger 13, switch 14, Yes the intermediate frequency amplifier 2

зовый детектор 16, интегратор 21, видеоусилитель 20, осциллографичес- кий индикатор 15, второй вход которого соединен с выходом делител  частоты , выход частотно-модулированного 0 генератора 22 соединен последовательно с третьим смесителем 12, вторым фильтром 5 нижних частот, выход кото-, рого соединен с вторым входом первоосуществл етс  в блоке 8 пам ти частоты . Дл  этого после окончани  переходных процессов в смесителе 1 на строб-каскаде 3 подаетс  разрешающий импульс с выхода делител  7 частоты и сигнал с усилител  2 промежуточной частоты через строб-каскад 3 поступает на синхронизируемый генератор блока 8 пам ти частоты. Чтобы не поСигнал исследуемого частотно-модулированного генератора 22 поступает на вход второгб смесител  9. Второй умножитель 19 частоты увеличивает частоту генератора 6 в п раз, а первый умножитель 23 частоты - в (п-1) раз. Вследствие этого комбинационна  составл юща  разностной час0 тоты на выходе третьего смесител  12 представл ет собой спектр сигнала частотно-модулированного генератора 22, смещенный на частоту nfa, а на выходе второго смесител  9 - наZyw detector 16, integrator 21, video amplifier 20, oscillographic indicator 15, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, the output of the frequency-modulated 0 generator 22 is connected in series with the third mixer 12, the second low-pass filter 5, the output of which connected to the second input is primarily implemented in frequency memory unit 8. To do this, after the end of the transients in the mixer 1, the gate-cascade 3 is fed with an enable pulse from the output of the frequency divider 7 and the signal from the intermediate frequency amplifier 2 is fed through the strobe cascade 3 to the synchronized generator of the frequency memory block 8. In order not to signal the frequency-modulated generator 22 under study, it enters the input of the second-mixer of the mixer 9. The second frequency multiplier 19 increases the frequency of the generator 6 n times, and the first frequency multiplier 23 - (n-1) times. As a consequence, the combination component of the difference frequency at the output of the third mixer 12 is the spectrum of the signal of the frequency-modulated generator 22, shifted by the frequency nfa, and at the output of the second mixer 9 - by

5 частоту (n-l)fa. Спектральные составл ющие разностной частоты с выходов второго смесител  9 и третьего смесител  12 выдел ютс , соответственно, первым фильтром 10 нижних частот и5 frequency (n-l) fa. The spectral components of the difference frequency from the outputs of the second mixer 9 and the third mixer 12 are separated, respectively, by the first low-pass filter 10 and

0 вторым фильтром 5 нижних частот.0 second low pass filter 5.

Спектры сигналов с выходов первого фильтра нижних частот и второго фильтра нижних частот разнесены по частоте на fa. В результате перемно5 жени  этих сигналов на первом смесителе 1 образуютс  комбинационные составл ющие . Сигнал разностной частоты fa-fuf (где uf 5 - дополнительное смещение частоты за счет задержки наThe spectra of the signals from the outputs of the first low-pass filter and the second low-pass filter are separated in frequency by fa. As a result of the alternation of these signals, combination components are formed on the first mixer 1. The difference frequency signal fa-fuf (where uf 5 is an additional frequency offset due to the delay

0 первой линии 11 задержки) выдел етс  усилителем 2 промежуточной частоты, через вторую линию 17 задержки подаетс  на вход фазового детектора 16. Запоминание частоты сигнала с выхоосуществл етс  в блоке 8 пам ти частоты . Дл  этого после окончани  переходных процессов в смесителе 1 на строб-каскаде 3 подаетс  разрешающий импульс с выхода делител  7 частоты и сигнал с усилител  2 промежуточной частоты через строб-каскад 3 поступает на синхронизируемый генератор блока 8 пам ти частоты. Чтобы не по0 of the first delay line 11) is allocated by the intermediate frequency amplifier 2, through the second delay line 17 is fed to the input of the phase detector 16. The signal frequency is stored from the output in block 8 of the frequency memory. To do this, after the end of the transients in the mixer 1, the gate-cascade 3 is fed with an enable pulse from the output of the frequency divider 7 and the signal from the intermediate frequency amplifier 2 is fed through the strobe cascade 3 to the synchronized generator of the frequency memory block 8. So as not to

5050

го смесител , выход генератора 6 сое-д тер ть информацию об измер емых параметрах вначале импульса, сигнал с выхода усилител  2 промежуточной частоты подаетс  на второй вход фазового детектора J6 через линию 17 задержки. Сигнал с блока 8 пам ти частоты через фазовращатель 13 на W12 и переключатель 14 поступает на первый вход фазового детектора 16. Сигнал с выхода фазового детектора 16, пропорциональный мгновенной разности фаз колебаний с выхода блока 8 пам ти частоты и сигнала на выходе усилител  2 промежуточной частоты, через интегратор 21 и видеоусилительThe mixer, the output of the generator 6, connect the measured parameters at the beginning of the pulse, the signal from the output of the intermediate frequency amplifier 2 is fed to the second input of the phase detector J6 via the delay line 17. The signal from the frequency memory block 8 through the phase shifter 13 to W12 and the switch 14 is fed to the first input of the phase detector 16. The output signal from the phase detector 16 is proportional to the instantaneous phase difference of the oscillations from the output of the frequency memory block 8 and the output signal of the amplifier 2 intermediate frequency , through integrator 21 and video amplifier

динен с объединенными входами второго умножител  19 частоты и первого умножител  23 частоты, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно третьего смесител  12 и второго смесител  9. Выход усилител  2 промежуточной частоты через вторую линию 17 задержки соединен с вторым входом фазового детектора 16, выход блока 8 пам ти частоты соединен с входами частотомера 4 и переключател  14.dinene with combined inputs of the second multiplier 19 frequency and the first frequency multiplier 23, the outputs of which are connected to the second inputs of the third mixer 12 and the second mixer 9, respectively. The output of the intermediate frequency amplifier 2 through the second delay line 17 is connected to the second input of the phase detector 16, the output of block 8 the frequency memory is connected to the inputs of the frequency meter 4 and the switch 14.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

5555

20 подаетс  на осциллографический индикатор 15, на экране которого можно наблюдать отклонени  модул ционной характеристики исследуемого ЧМ генератора 22 от линейного закона20 is fed to an oscillographic indicator 15, on the screen of which one can observe deviations of the modulation characteristic of the studied FM generator 22 from the linear law

Дл  учета паразитной амплитудой модул ции сигнала на выходе усилител  2 промежуточной частоты необходимо переключить переключатель 14. При этом сигнал с выхода блока 8 пам ти частоты поступает на вход фазового детектора 16, мину  фазовращатель 13 Тем самым рабоча  точка фазового детектора 16 смещаетс  в область, где Фазовый детектор практически нечувствителен к изменению разности фаз входных колебаний и его выходной сигнал будет пропорционален величине паразитной амплитудной модул - ции. Вычитание результата этого измерени  из результата, полученного с учетом вли ни  паразитной амплитудой модул ции, обеспечивает повышении измерени  отклонени  модул цион- ной характеристики исследуемого частотно-модулированного генератора 22 от линейного закона.To take into account the parasitic amplitude modulation of the signal at the output of the intermediate frequency amplifier 2, switch 14 is required. The signal from the output of the frequency memory block 8 is fed to the input of the phase detector 16, minus the phase shifter 13. Thus, the operating point of the phase detector 16 is shifted to the region where The phase detector is practically insensitive to changes in the phase difference of the input oscillations and its output signal will be proportional to the magnitude of the parasitic amplitude modulation. Subtracting the result of this measurement from the result obtained taking into account the influence of the parasitic modulation amplitude provides an increase in the measurement of the deviation of the modulation characteristic of the frequency-modulated generator 22 under study from the linear law.

Таким образом, устройство позвол ет осуществить измерени  средней скорости изменени  частоты и линейности модул ционных характеристик частотно-модулированных генераторов, работающих как на СВЧ, так и на промежуточных частотах, при этом в сравнении с прототипом примен ютс  более простые элементы.Thus, the device makes it possible to measure the average rate of change of frequency and linearity of the modulation characteristics of frequency-modulated oscillators operating at both microwave and intermediate frequencies, while simpler elements are used in comparison with the prototype.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  средней скорости изменени  частоты и линейности модул ционных характеристикDevice for measuring average rate of change of frequency and linearity of modulation characteristics 00 5five 0 5- 0 5- Q Q 00 частотно-модулированных генераторов, содержашее последовательно соединенные первый смеситель, усилитель промежуточной частоты, строб-каскад, блок пам ти частоты, фазовращатель, переключатель, фазовый детектор, интегратор , видеоусилитель, осцнллогра- фический индикатор, второй вход которого соединен с выходом делител  частоты и входом генератора пилообразного напр жени , выход которого соединен с входом частотно-модулированного генератора, при этом выход усилител  промежуточной частоты соединен с вторым входом фазового детектора через вторую линию задержки, а выход блока пам ти частоты соединен с входом частотомера и вторым входом переключател , второй вход строб- каскада соединен с вторым выходом делител  частоты, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона частот анализируемых сигналов и упрощени  устройства, дополнительно введены последовательно соединенные первый умножитель частоты, второй смеситель и первый фильтр нижних частот, а также последовательно соединенные второй умножитель частоты , третий смеситель и второй фильтр нижних частот, при этом входы первого и второго умножителей частоты подключены к выходу генератора и входу делител  частоты, вторые входы второго и третьего смесителей соединены с выходом частотно-модулированного генератора, выход первого фильтра нижних частот через первую линию задержки соединен с первым входом первого смесител , а выход второго фильтра нижних частот соединен с вторым входом первого смесител .frequency modulated oscillators containing the first mixer, an intermediate frequency amplifier, a strobe stage, a frequency memory unit, a phase shifter, a switch, a phase detector, an integrator, a video amplifier, an oscillographic indicator, the second input of which is connected to the output of the frequency divider and the input a sawtooth generator, the output of which is connected to the input of a frequency-modulated generator, while the output of the intermediate frequency amplifier is connected to the second input of the phase detector And through the second delay line, and the output of the frequency memory unit is connected to the input of the frequency meter and the second input of the switch, the second input of the strobe stage is connected to the second output of the frequency divider, characterized in that, in order to expand the frequency range of the analyzed signals and simplify the device, introduced in series the first frequency multiplier, the second mixer and the first low-pass filter, as well as the second frequency multiplier connected in series, the third mixer and the second low-pass filter, with In this case, the inputs of the first and second frequency multipliers are connected to the output of the generator and the input of the frequency splitter, the second inputs of the second and third mixers are connected to the output of the frequency-modulated generator, the output of the first low-pass filter is connected to the first input of the first mixer via the first delay line, and the output of the second filter low pass is connected to the second input of the first mixer.