Claims (2)
Изобретение относитс к измерител ной технике и может быть использован в радиотехнике, электросв зи и других област х техники дл измерени нестабильности частоты генераторов без использовани источников опорной частоты. Известно устройство дл измерени нестабильности частоты, содержащее параметрический генератор,релаксаци онное изменение амплитуды выз одного напр жени которого регистрируетс tl. К недостаткам этого устройства от нос тс мала разрешакица способност и невысока точность измерени . Известен измеритель нестабильности частоты коррел ционного типа, содержащий последовательно соединенные линию задержки, перемножитель, и регистратор , причем вход устройства соединен со входом перемножител и входом линий задержки 2 . Недостатками данного измерител вл ютс мала разрешающа способность и низка точность, обусловленные малой крутизной преобразовани фазового детектора. Цель изобретени - увеличение разрешающей способности и точнойти измерени нестабильности частоты генераторов . поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени нестабильности частоты генераторов, содержащее линию задержки, вход которой вл етс входом устройства, смеситель, выход которого соединен через фильтр нижних частот с регистратором , введены параметрический усилитель , удвоитель частоты и два фазовращател , вход накачки параметрического усилител через удвоитель частоты соединен с выходом линии задержки, сигнальный вхсд через первый фазовращатель соединен со входом устройства, а выход параметрического усилител соединен с первым входом смесител , второй вхрд смесител через второй фазовращатель соединен со входом первого фазовращател . На чертеже приведена структурна схема устройства. Устройство дл измерени нестабильности частоты содержит линию 1 задержки , удвоитель 2 частоты, параметрический усилитель 3, первый 4 и второй 5 фазовращатели, смеситель 6, фильтр 7 нижних частот, -регистратор 8 Известно, что отклонение частоты и)(.входного сигнала параметрического усилител от значени -у где JH частота накачки, приводит к изменению усилени .и возникновению биений из-за наличи комбинационной частоты и)н-Юс а)с В предлагаемом устройстве напр жение накачки формируетс из входного сигнала путем задержки его на вре м t5 линией задержки и увеличени частоты lOc задержанного сигнала в дца раза. В результате этого мгновен ное значение частоты входного сиг Нсша при ее нестабильности отличаетс от мгновенного значени частоты сОн. --у- на величину приращени частоты ( врем задержки tj-. Если при эхом напр жение накачки представить в виде XH(, а исследуемый -сигнал - в виде y6xlt As.ihl t-StJtl, (значение OiJ t рассматривать как переменную разность фаз между напр жением .накачки и сигналом). При отсутствии линии задержки и изменении частоты входного сигнала амплитуда выходного сигнала повтор ет амплитуд но-частотную характеристику параметрического контура. При этом максимальное значение амплитуды выходного сигнала и крутизна склонов амплитудно-частотной характеристики конту ра завис т от степени регенерации контура. При его устойчивой работе фиксацию амплитудных изменений выход ного сигнала даже при самых благопри тных услови х (при работе на склонах амплитудно-частотной характеристики максимальной крутизны.) в этом случае можно производить только при относительно больших изменени х частоты входного сигнала. Если при изменении величины (JoJ t за врем измерени Т выполн етс усл вие tfoJ при c6nst (зтот случай возможен, очевидно, только при наличии линии задержки), выходной сигнал дополнительно к предыдущему случаю (случаю без линии задерж ки) мсшулируетс колебанием с частотой 2 0(0, котора в непосредственном виде {так как J(3 const) характеризует приращение частоты.входного си нала за врем задержки 1з и линейность закона .изменени частоты за врем Т, Оценка изменени частоты входного сигнала при )vQr в этом случае затруднительна так же, как и в предыдущем. Если при изменении (TcJt за врем измерени Т. выполн етс у ловие 0(9и) то при использовании линейного склона амплитудно-частотн характеристики одноконтурного усили тел в пределах заранее выбранного и прокалиброванного частотного диапазона изменение амплитуды выходного сигнала пр мо пропорционально изменению частоты входного сигнала. В этом случае (при выполнении услови 04c5(Jt ITувеличение времени задержки приводит к увеличению крутизны преобразовани частотных изменений входHoro сигнала за врем в амплитудные изменени входного сигнала, а уменьшение времени задержки t линии задержки - к уменьшению крутизны преобразовани частотных изменений входного сигнала .за врем t. в амплитудные изменени выходного сигнала. Иными словами, при заданном значении Т и выполнении услови 0«5()(C большим приращени м частоты ои соответствуют меньшие значени времени задержки t а меньшим приращени м частоты dw большие значени времени задержки t j Вследствие этого врем задержки линии необходимо измен ть ступенчато, что позвол ет в процессе выполнени измерений нестабильности частоты выбирать наиболее оптимальные услови дл измерений. Лини 1 задержки вл етс аналоговым высокостабильным устройством задержки электрических сигналов, которое , в частности, представл ет собой четырехполюсник (например, мостикового типа) с относительно широкой полосой пропускани и крутой фазовой характеристикой . Регистратор 8 представл ет собой малошум щий высокостабильный усилитель с заданным коэффициентом усилени , на выходе которого включаетс пиковый вольтметр или вольтметр эффективного значени напр жени . Первый и второй фазовращатели 4 и 5 содержат, например, усилители с регулируемыми коэффициентами усилени и регулируемые фазЬвращатели, реализованные , например, в виде каскадов с распределенными нагрузками в цепи эмиттера и коллектора, в которых противофазные напр жени суммируютс на резисторе, а фаза суммарного колебани измен етс за счет изменени амплитуды одного из напр жений. Фаза сигнала на выходе второго фазовращател подбираетс так, чтобы на выходе смеситель б был образован -(сигнал ви-. да COSf(tV.Mh4(t) f6(-t)fts где ffl - глубина модул ции емкости варикапа/ ШКР критическа глубина модул ции . Сигнс1л f4(t) через фильтр 7 нижних частот и усилитель 3 поступает дл регистрации в регистратор 8 амплитуды и эффективного значени напр жени . Таким образом, введение одноконтур«огопараметрического усилител выгодно отличает предлагаемое устройство от извесгного,так как позвол ет существенно увеличить разрешающую сп собность и точность измерени нестабильности частоты генераторов. Формула изобретени Устройство дл измерени нестабильности частоты генераторов, содержащее линию задержки, вход которо вл етс входом устройства, смеситель , выход которого соединен через фильтр нижних частот со входом регистратора , отличающеес тем, что, с целью увеличени разреша ющей Способности и точности измерени , в него введены параметрический усилитель, удвоитель частоты и два фазовращател , вход накачки параметрического усилител через удвоитель частоты соединен с выходом линии задержки , сигнальный вход через первый фазовращатель соединен со входом устройства , а выход параметрического усилител соединен с первым входом смесител , второй вход смесител чв- рез второй Фазовоащатель соединен со входом первого Фазовращател . Источники инфоомации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 306423, кл.. G 01 R 23/00, 1969.. The invention relates to a measurement technique and can be used in radio engineering, telecommunications and other fields of technology for measuring the frequency instability of generators without using reference frequency sources. A device for measuring frequency instability is known, which contains a parametric oscillator, the relaxation amplitude variation of the recalculation of a single voltage of which registers tl. The disadvantages of this device are poor permissibility and low measurement accuracy. A correlation type frequency instability meter is known that contains a serially connected delay line, a multiplier, and a recorder, with the device input connected to the multiplier input and the input of delay lines 2. The disadvantages of this meter are low resolution and low accuracy, due to the low slope conversion of the phase detector. The purpose of the invention is to increase the resolution and accuracy of measuring the frequency instability of the oscillators. This goal is achieved by the fact that a parametric amplifier, a frequency doubler and two phase shifters, a parametric pump input input device are included in a device for measuring the frequency instability of generators, which contains a delay line whose input is an input of a device, a mixer whose output is connected through a low-pass filter to a recorder. the amplifier through the frequency doubler is connected to the output of the delay line, the signal lsd is connected through the first phase shifter to the input of the device, and the output of the parametric amplifier with It is united with the first input of the mixer, the second vhrd mixer through the second phase shifter is connected to the input of the first phase shifter. The drawing shows a block diagram of the device. A device for measuring frequency instability contains a delay line 1, a frequency doubler 2, a parametric amplifier 3, the first 4 and a second 5 phase shifters, a mixer 6, a low-pass filter 7, -register 8 It is known that the frequency deviation and) (. Of the input signal of the parametric amplifier from where JH is the pumping frequency, leads to a change in the gain and the appearance of beats due to the presence of the combination frequency i) n-US a) c. In the proposed device, the pump voltage is generated from the input signal by delaying it at time t5 line and increasing the delay of the delayed signal lOc frequency DCA times. As a result, the instantaneous value of the frequency of the input signal of the United States when it is unstable differs from the instantaneous value of the frequency. - on the magnitude of the frequency increment (delay time tj-. If, when echoing, the pump voltage is presented as XH (and the studied signal is in the form y6xlt As.ihl t-StJtl, (OiJ t value is considered as a variable phase difference between the voltage of the pump and the signal). In the absence of a delay line and a change in the frequency of the input signal, the amplitude of the output signal repeats the amplitude-frequency characteristic of the parametric circuit. The maximum amplitude of the output signal and the slope of the amplitude-frequency characteristic a depends on the degree of regeneration of the circuit. With its stable operation, the fixation of amplitude changes in the output signal even under the most favorable conditions (when operating on the slopes of the amplitude-frequency characteristic of the maximum steepness) in this case can be performed only with relatively large changes in frequency input signal. If at a change in magnitude (JoJ t during the measurement time T the condition tfoJ is fulfilled at c6nst (this case is possible, obviously, only with a delay line), the output signal, in addition to the previous the case (without a delay line) is oscillated with a frequency of 2 0 (0, which in its immediate form {because J (3 const) characterizes the frequency increment of the input signal during the delay 1h and linearity of the frequency change law during T, Estimating the change in the frequency of the input signal at) vQr in this case is difficult in the same way as in the previous one. If at a change (TcJt during the measurement time T., condition 0 (9i) is fulfilled, then when using the linear slope the amplitude-frequency characteristics of the single-circuit force of bodies within the previously selected and calibrated frequency range, the change in the amplitude of the output signal is directly proportional to the change in the frequency of the input signal. In this case (if the condition 04c5 is fulfilled (Jt IT, the increase in the delay time leads to an increase in the slope of the conversion of the frequency changes of the input Horo signal over time into amplitude changes of the input signal and a decrease in the delay time t of the delay line leads to a decrease in the slope of conversion of the frequency changes of the input signal during the time t into amplitude changes of the output signal. In other words, for a given value of T and the condition 0 5 5 () (C large frequency increments Oi correspond to smaller values of delay time t and smaller increments of frequency dw; larger values of delay time tj. As a result, the delay time of the line needs to be changed stepwise, which during the measurement process makes the frequency instability choose the most optimal conditions for measurements. Line 1 delay is an analog highly stable electric signal delay device, which, in particular, is a quadrupole (for example, of a bridge type) with a relatively wide bandwidth and steep phase response. The recorder 8 is a low-noise, highly stable amplifier with a given gain factor, the output of which includes a peak voltmeter or a voltmeter of the effective voltage value. The first and second phase shifters 4 and 5 include, for example, amplifiers with adjustable gain factors and adjustable phase switches, such as cascades with distributed loads in the emitter and collector circuits, in which the antiphase voltages are summed across the resistor, This is due to a change in the amplitude of one of the voltages. The phase of the signal at the output of the second phase shifter is chosen so that the output of the mixer b is formed - (COSf type signal (tV.Mh4 (t) f6 (-t) fts where ffl is the modulation depth of the varicap / CKR capacitance modulus depth Signals f4 (t) through the low-pass filter 7 and amplifier 3 are fed to the amplitude and effective voltage value to be recorded in the recorder 8. Thus, the introduction of a single-loop "o-parametric amplifier favorably distinguishes the proposed device from the known cn property and measurement accuracy of oscillator frequency instability Formula for measuring oscillator frequency instability, comprising a delay line whose input is an input of the device, a mixer whose output is connected via a low-pass filter to the recorder's input, in order to increase ability and measurement accuracy, a parametric amplifier, a frequency doubler and two phase shifters, a parametric amplifier pump input through a frequency doubler n with the output of the delay line, the signal input through the first phase shifter is connected to the input of the device, and the output of the parametric amplifier is connected to the first input of the mixer, the second input of the mixer is connected to the input of the first phase shifter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 306423, class .. G 01 R 23/00, 1969 ..
2. Измерительна техника, 1970, №-7, с. 88.2. Measuring equipment, 1970, №-7, p. 88